一場揚塵送給北京33萬噸塵土（zt）

重構（王紅旗）

2006年4月17日晨，從窗外看到地面一夜落下一層黃塵，黑色小汽車穿上了黃土甲，心想這該落下多少沙塵？由於上午有兩件事要做，一是把《進化論不是達爾文的專利，進化論也需要進化，從達氏隨機進化論到智因設計進化論》一文發給相關報刊並同時上貼在有關互聯網論壇（附件1），二是給《中國當代思想經典》編委會填寫“入選者個人簡歷及主要成就”和“入編者思想精要”並通過電子信和掛號信同時發給編委會（附件2）。

因此，一直忙到中午飯後，才有時間去蓮花池（北京西客站西南）採集落塵。我選擇的地方是緊靠池水的一處平台，四野開闊，地面材料光潔。拿出捲尺，量出1平方米的範圍，小心翼翼地把塵土聚攏起來，用薄金屬片將塵土放入小塑料袋裡。然後去一家中藥店，稱得重量21克，除去小塑料袋1克重，得出每平方米降塵20克（誤差正負1克），亦即每平方公里降塵20噸。

據此可知，北京市面積16800平方公里，一夜之間揚塵給北京市送來33·6萬噸沙塵。這場剛剛發生在我國北方的沙塵暴（不同地方或為揚塵，或為浮塵），總面積約有300萬平方公里，如果按北京市的降塵量計算，這場沙塵暴大約揚起6000萬噸沙塵。有必要指出的是，目前我國氣象部門對沙塵暴、揚塵、浮塵的技術參數是能見度，並不能準確反映沙塵暴的性質，應該增加“降塵量”的參數，類似降水量。

關於中國北方頻頻發生沙塵暴的問題（氣象部門有人說近年沙塵暴還不如幾十年前多，其實當年的城市氣象資料，與當時城市多為土路、裸露地面有關，不能簡單地引用）。筆者多次撰文指出（附件3），主要原因是我國北方降水量持續減少，而造成降水量持續減少的主要因素與人類活動密切相關，例如水庫大壩對下游水汽（主要來自印度洋、南太平洋）向上游輸送的阻力，沿海城市帶（包括日本列島和朝鮮半島）的熱島效應對海洋（東海、太平洋）水汽向內陸輸送的阻力，以及沿海城市帶熱島對西伯利亞冷空氣的拉動效應（上述兩個地區之間溫差越大，我國北方西風就越強）。

有鑑於此，筆者提出空中南水北調科學設想，建議通過人工改變地形、地貌的技術手段，引導印度洋和太平洋水汽更多地輸送到黃河上游和黃土高原地區，只有增加北方降水量才有可能從根本上遏制沙塵暴以及荒漠化、沙漠化。這是因為，單純地植樹造林，特別是在半乾旱地區和乾旱地區盲目擴大植被面積，會大幅度增加當地的蒸發量，反而進一步加劇荒漠化擴張速度。與此同時，我國城市布局和居民生活方式（大面積住宅、高能量消耗）都有必要進行相應的改變。

如今沙塵暴一次又一次地給北京的決策者發出“我來了”的信號，何去何從，該有創新了。

附件3：導致中國北方水資源持續萎縮的三大殺手――以及我國需要採取的戰略對策

20世紀50年代，黃河幾度要決口；60年代，華北平原七天七夜大雨，天津市險些被毀；70年代，河南暴雨，兩座水庫潰壩。到了80年代，黃河頻頻斷流，北方大面積地區旱情愈演愈烈；進入90年代，南方幾度洪水告急，北方乾旱、荒漠化、沙塵暴有增無減。邁入新世紀後，南澇北旱的格局幾成定論，長此以往，我國北方的城市和農村將一個個地淪為記憶中的樓蘭。

對此，氣象學界有幾種主要的解釋，一是北方的人為活動破壞了地表植被，加劇了荒漠化；二是全球氣候變暖改變了中國的氣候和降雨分布；三是季風惹得禍，使得降雨帶滯留在長江流域不肯繼續北上；四是周期性變化，北方30年水多，30年水少，自20世紀70年代後，我國北方進入了水少周期。

稍加分析就可看出，上述解釋，除了第一條之外，其它三條都是在描述事件的結果，而不是在揭示其原因。那麼，導致中國北方水資源持續性萎縮的真正原因是什麼呢？筆者認為主要有三大因素，即地表色、水庫壩和城市山；由於它們都具有對北方水資源的殺傷力，並且在事實上改變着中國水資源的分布，因此也可以形象地稱之為三大殺手。

第一個殺手地表色，是指北方地表結構的色彩變化，導致了北方的日照熱增加、蓄水能力減弱，並遏制了富含水汽的季風北上，從而減少了北方水資源的來量，促生了乾旱和荒漠化，以及頻頻發生的沙塵暴。事實上，地表色主要是由植被、裸露的土地和地表水構成的，其中植被既能夠把太陽能轉化為生物能，同時也是水汽凝結為液態水的冷凝器。當森林被大面積砍伐、草原的草場由於過度放牧而衰退，荒漠、荒原上的野生植被受到破壞（摟髮菜、剜甘草等），北方的池塘和眾多湖泊被填平（與平整土地、旱澇保收的農業政策有關），這些地區的地表色（包括地貌和地表物質結構）也就發生了根本性的變化。
為什麼北方的日照熱增加，會影響到南方水汽的北上？這是因為，南方水汽北上的動力是南北方的氣壓差，而氣壓差主要取決於南北方（準確說是赤道地區與我國北方地區）的氣溫差。在這種情況下，北方的日照熱量增加，促使北方形成了“副熱帶高氣壓”（準確說是溫帶高氣壓），從而在一定程度上減少了南方水汽北上的動力，其結果就是降雨帶滯留在長江流域而不肯繼續北上。這種效應對北方水資源總量的影響，目前還沒有人進行準確的評估（需要科研立項），估計減少值在5～10％之間。

從這個角度來說，在北方除了實施退耕還林還草、保護森林和野生植被等恢復北方良性地表色的措施之外，還可以考慮採取其它的人工構成地表色的高新技術手段。例如，在適當的地區大面積人工鋪設銀白色的材料（顏料或薄膜），以增加日照的反射率，從而降低該地區的氣溫，增加該地區與赤道的溫度差，這樣就可以增加南方水汽北上的動力，達到增加北方降雨量的目的（需要配合水汽轉化為降雨的條件）。

第二個殺手水庫壩，是指我國自20世紀50年代以來，陸陸續續修建的86000座水庫大壩。由於它們幾乎全部修建在南北水汽通道或東西水汽通道的峽谷之間，因此它們明顯地減少了南方水汽向北方特別是西北地區的輸送量。事實上，這是中國歷史上從來沒有過的地形突變，它們當然會影響中國的氣候。

眾所周知，大山脈是水汽輸送的天然屏障，也是大江大河的分水嶺。但是，仍然有一定量的水汽能夠越過大山脈（例如太行山、秦嶺、巴顏客拉山）輸送到我國的黃土高原和西北地區。這些水汽主要是通過大山脈的峽谷輸送的（估計占70％），也有一部分是從山脈上空輸送的（估計占30％，因為海拔越高空氣中的水汽含量也就越低）。在這種情況下，水庫大壩就成了一堵堵阻擋水汽輸送的牆；反過來說，既然水庫大壩具有風阻效應，那麼人工開鑿的新的水汽通道，也就應當能夠增加水汽輸送量，而這正是空中南水北調的科學原理所在。

如果峽谷的相對深度為500米，水庫大壩的平均高度為50米，那麼水庫大壩對水汽輸送量的減少作用將達到10％。由於，大壩的風阻效應可以影響到大壩高度四倍的空氣流通，因此水庫大壩對水汽輸送的影響可能要高於10％。也就是說，中國修建的86000座水庫大壩，直接減少了北方或西北地區的水汽資源來量的5～10％。當然，更精確的數字，需要通過立項進行科學研究後才能獲得。

第三個殺手城市高樓山脈，是指我國自20世紀的城市發展，特別是改革開放（20世紀70年代末、80年代初，正好與我國北方乾旱期同時，似乎不是巧合）以來的城市化進程，使中國出現了一座座城市山（稱之為水泥森林實在是太輕描淡寫了），這種地形的大改變減少了水汽從南方向北方的輸送量。

我國古代的城市建築物，除了極少的寺塔外，幾乎全都在10米的高度以下（這也就是普通樹木的高度）；一般來說，它們對地形的改變可以忽略不計。但是，現代的城市建築物，普遍都高於10米，大量的都在20～100米之間，還有一些則高達數百米，顯然它們對地形的改變就不能再忽略不計了。與此同時，城市的規模也在不斷擴張，少則數十平方公里，多則上百平方公里――在季風的眼裡，這些城市及其城市帶就是一座座山或一道道高低起伏的丘陵或山脈。

事實上，城市山的風阻要比自然山更大。這是因為，其一、城市的建築物非常的“破碎”（下墊面太粗糙了，這是從風的角度來說），因此摩擦力也就相對要大一些（經常看天氣預報，就會發現海平面的風速通常要比陸地的風速高1至2級，因為海平面的風阻要比陸地的風阻小許多），消耗的風能也就要更多；對比之下，自然的山為實體，而且通常都具有流線型或接近流線型的外觀，因此風阻要比城市山小許多。其二、城市山同時又是火焰山，城市消耗的大量能源使城市變成了熱島，這些熱空氣籠罩在城市上空，形成了一座座更高更大的無形的山，並成為季風移動的一道道屏障。

由於我國近年大規模的城市發展，更多地發生在沿海地區或東部、南部和中部地區，而這些地方正是太平洋水汽向我國北方輸送的必經之路。因此我們有理由說上述城市的風阻效應，已經減少了北方原來所能獲得的水資源總量，其主要標誌之一就是熱帶風暴（颱風）越來越難以深入或影響到我國的內陸地區和北方地區。至於北方地區由此而減少的水資源總量，我們目前還沒有準確的數字（需要科研立項），估計能達到5～10％。此外，日本和韓國的城市化進程所形成的水汽屏障，可能也是我國華北地區水資源總量減少的一個重要的因素（古人所說的東風化雨，在今天已經越來越見不到了）。

在這種情況下，筆者認為我國的城市規劃法有必要進行修定，並且要引入城市地形宏觀生態學的概念，用立法的形式限制城市建築物的高度，以及城市建築物的整體造型（使其具有流線型的整體結構），同時提倡城市減少能源消耗，以便儘可能地減少城市的風阻效應。與此同時，在城市帶的興建中，也要進行地形規劃，要求這些城市的布局儘可能採取東南至西北走向，以便儘可能地減少城市帶對東南水汽向西北輸送的風阻效應（具體走向，與當地的自然水汽通道的流向有關）。事實上，在未來的幾十年間，我國仍然將處於城市化的高峰期（需要把7～8億農民吸納到城市中，這也是保護農村生態環境的必經之路），因此制定宏觀城市規劃就顯得更緊迫了。

綜上所述，我國北方地區水資源在近二三十年發生的持續性萎縮，除了世界範圍的環境變化和人為變化因素之外，主要是國內的三大水汽輸送殺手在起作用。地表色、水庫壩和城市山這三大殺手對北方水資源總量的減少，大約在15～30％之間。而這種規模的水資源總量減少，又在進一步加速着我國北方特別是西北地區的荒漠化進程（今年東北地區也出現了嚴重乾旱，表明問題已經非常的急迫）。再加上水污染和用水量不斷增加，更加劇了水資源枯竭的危機。

有鑑於此，筆者建議我國政府組織有關方面和有關人員，立即開展遏制北方水資源持續萎縮的戰略對策研究，並提出遏制北方水資源持續萎縮的戰略工程手段（主要涉及到南汽北送的空氣動力學研究及其工程實施）。在這個影響到中國半壁江山生死存亡的環境危機中，我們不應當再遲疑，不應當再保守，不應當繼續墨守那些沒有效果的常規方法（沒有足夠的水汽資源，樹也不活，草也不長），只有採納創新的思維和創造性的舉措才能夠救中國！