一场扬尘送给北京33万吨尘土（zt）

重构（王红旗）

2006年4月17日晨，从窗外看到地面一夜落下一层黄尘，黑色小汽车穿上了黄土甲，心想这该落下多少沙尘？由于上午有两件事要做，一是把《进化论不是达尔文的专利，进化论也需要进化，从达氏随机进化论到智因设计进化论》一文发给相关报刊并同时上贴在有关互联网论坛（附件1），二是给《中国当代思想经典》编委会填写“入选者个人简历及主要成就”和“入编者思想精要”并通过电子信和挂号信同时发给编委会（附件2）。

因此，一直忙到中午饭后，才有时间去莲花池（北京西客站西南）采集落尘。我选择的地方是紧靠池水的一处平台，四野开阔，地面材料光洁。拿出卷尺，量出1平方米的范围，小心翼翼地把尘土聚拢起来，用薄金属片将尘土放入小塑料袋里。然后去一家中药店，称得重量21克，除去小塑料袋1克重，得出每平方米降尘20克（误差正负1克），亦即每平方公里降尘20吨。

据此可知，北京市面积16800平方公里，一夜之间扬尘给北京市送来33·6万吨沙尘。这场刚刚发生在我国北方的沙尘暴（不同地方或为扬尘，或为浮尘），总面积约有300万平方公里，如果按北京市的降尘量计算，这场沙尘暴大约扬起6000万吨沙尘。有必要指出的是，目前我国气象部门对沙尘暴、扬尘、浮尘的技术参数是能见度，并不能准确反映沙尘暴的性质，应该增加“降尘量”的参数，类似降水量。

关于中国北方频频发生沙尘暴的问题（气象部门有人说近年沙尘暴还不如几十年前多，其实当年的城市气象资料，与当时城市多为土路、裸露地面有关，不能简单地引用）。笔者多次撰文指出（附件3），主要原因是我国北方降水量持续减少，而造成降水量持续减少的主要因素与人类活动密切相关，例如水库大坝对下游水汽（主要来自印度洋、南太平洋）向上游输送的阻力，沿海城市带（包括日本列岛和朝鲜半岛）的热岛效应对海洋（东海、太平洋）水汽向内陆输送的阻力，以及沿海城市带热岛对西伯利亚冷空气的拉动效应（上述两个地区之间温差越大，我国北方西风就越强）。

有鉴于此，笔者提出空中南水北调科学设想，建议通过人工改变地形、地貌的技术手段，引导印度洋和太平洋水汽更多地输送到黄河上游和黄土高原地区，只有增加北方降水量才有可能从根本上遏制沙尘暴以及荒漠化、沙漠化。这是因为，单纯地植树造林，特别是在半干旱地区和干旱地区盲目扩大植被面积，会大幅度增加当地的蒸发量，反而进一步加剧荒漠化扩张速度。与此同时，我国城市布局和居民生活方式（大面积住宅、高能量消耗）都有必要进行相应的改变。

如今沙尘暴一次又一次地给北京的决策者发出“我来了”的信号，何去何从，该有创新了。

附件3：导致中国北方水资源持续萎缩的三大杀手――以及我国需要采取的战略对策

20世纪50年代，黄河几度要决口；60年代，华北平原七天七夜大雨，天津市险些被毁；70年代，河南暴雨，两座水库溃坝。到了80年代，黄河频频断流，北方大面积地区旱情愈演愈烈；进入90年代，南方几度洪水告急，北方干旱、荒漠化、沙尘暴有增无减。迈入新世纪后，南涝北旱的格局几成定论，长此以往，我国北方的城市和农村将一个个地沦为记忆中的楼兰。

对此，气象学界有几种主要的解释，一是北方的人为活动破坏了地表植被，加剧了荒漠化；二是全球气候变暖改变了中国的气候和降雨分布；三是季风惹得祸，使得降雨带滞留在长江流域不肯继续北上；四是周期性变化，北方30年水多，30年水少，自20世纪70年代后，我国北方进入了水少周期。

稍加分析就可看出，上述解释，除了第一条之外，其它三条都是在描述事件的结果，而不是在揭示其原因。那么，导致中国北方水资源持续性萎缩的真正原因是什么呢？笔者认为主要有三大因素，即地表色、水库坝和城市山；由于它们都具有对北方水资源的杀伤力，并且在事实上改变着中国水资源的分布，因此也可以形象地称之为三大杀手。

第一个杀手地表色，是指北方地表结构的色彩变化，导致了北方的日照热增加、蓄水能力减弱，并遏制了富含水汽的季风北上，从而减少了北方水资源的来量，促生了干旱和荒漠化，以及频频发生的沙尘暴。事实上，地表色主要是由植被、裸露的土地和地表水构成的，其中植被既能够把太阳能转化为生物能，同时也是水汽凝结为液态水的冷凝器。当森林被大面积砍伐、草原的草场由于过度放牧而衰退，荒漠、荒原上的野生植被受到破坏（搂发菜、剜甘草等），北方的池塘和众多湖泊被填平（与平整土地、旱涝保收的农业政策有关），这些地区的地表色（包括地貌和地表物质结构）也就发生了根本性的变化。
为什么北方的日照热增加，会影响到南方水汽的北上？这是因为，南方水汽北上的动力是南北方的气压差，而气压差主要取决于南北方（准确说是赤道地区与我国北方地区）的气温差。在这种情况下，北方的日照热量增加，促使北方形成了“副热带高气压”（准确说是温带高气压），从而在一定程度上减少了南方水汽北上的动力，其结果就是降雨带滞留在长江流域而不肯继续北上。这种效应对北方水资源总量的影响，目前还没有人进行准确的评估（需要科研立项），估计减少值在5～10％之间。

从这个角度来说，在北方除了实施退耕还林还草、保护森林和野生植被等恢复北方良性地表色的措施之外，还可以考虑采取其它的人工构成地表色的高新技术手段。例如，在适当的地区大面积人工铺设银白色的材料（颜料或薄膜），以增加日照的反射率，从而降低该地区的气温，增加该地区与赤道的温度差，这样就可以增加南方水汽北上的动力，达到增加北方降雨量的目的（需要配合水汽转化为降雨的条件）。

第二个杀手水库坝，是指我国自20世纪50年代以来，陆陆续续修建的86000座水库大坝。由于它们几乎全部修建在南北水汽通道或东西水汽通道的峡谷之间，因此它们明显地减少了南方水汽向北方特别是西北地区的输送量。事实上，这是中国历史上从来没有过的地形突变，它们当然会影响中国的气候。

众所周知，大山脉是水汽输送的天然屏障，也是大江大河的分水岭。但是，仍然有一定量的水汽能够越过大山脉（例如太行山、秦岭、巴颜客拉山）输送到我国的黄土高原和西北地区。这些水汽主要是通过大山脉的峡谷输送的（估计占70％），也有一部分是从山脉上空输送的（估计占30％，因为海拔越高空气中的水汽含量也就越低）。在这种情况下，水库大坝就成了一堵堵阻挡水汽输送的墙；反过来说，既然水库大坝具有风阻效应，那么人工开凿的新的水汽通道，也就应当能够增加水汽输送量，而这正是空中南水北调的科学原理所在。

如果峡谷的相对深度为500米，水库大坝的平均高度为50米，那么水库大坝对水汽输送量的减少作用将达到10％。由于，大坝的风阻效应可以影响到大坝高度四倍的空气流通，因此水库大坝对水汽输送的影响可能要高于10％。也就是说，中国修建的86000座水库大坝，直接减少了北方或西北地区的水汽资源来量的5～10％。当然，更精确的数字，需要通过立项进行科学研究后才能获得。

第三个杀手城市高楼山脉，是指我国自20世纪的城市发展，特别是改革开放（20世纪70年代末、80年代初，正好与我国北方干旱期同时，似乎不是巧合）以来的城市化进程，使中国出现了一座座城市山（称之为水泥森林实在是太轻描淡写了），这种地形的大改变减少了水汽从南方向北方的输送量。

我国古代的城市建筑物，除了极少的寺塔外，几乎全都在10米的高度以下（这也就是普通树木的高度）；一般来说，它们对地形的改变可以忽略不计。但是，现代的城市建筑物，普遍都高于10米，大量的都在20～100米之间，还有一些则高达数百米，显然它们对地形的改变就不能再忽略不计了。与此同时，城市的规模也在不断扩张，少则数十平方公里，多则上百平方公里――在季风的眼里，这些城市及其城市带就是一座座山或一道道高低起伏的丘陵或山脉。

事实上，城市山的风阻要比自然山更大。这是因为，其一、城市的建筑物非常的“破碎”（下垫面太粗糙了，这是从风的角度来说），因此摩擦力也就相对要大一些（经常看天气预报，就会发现海平面的风速通常要比陆地的风速高1至2级，因为海平面的风阻要比陆地的风阻小许多），消耗的风能也就要更多；对比之下，自然的山为实体，而且通常都具有流线型或接近流线型的外观，因此风阻要比城市山小许多。其二、城市山同时又是火焰山，城市消耗的大量能源使城市变成了热岛，这些热空气笼罩在城市上空，形成了一座座更高更大的无形的山，并成为季风移动的一道道屏障。

由于我国近年大规模的城市发展，更多地发生在沿海地区或东部、南部和中部地区，而这些地方正是太平洋水汽向我国北方输送的必经之路。因此我们有理由说上述城市的风阻效应，已经减少了北方原来所能获得的水资源总量，其主要标志之一就是热带风暴（台风）越来越难以深入或影响到我国的内陆地区和北方地区。至于北方地区由此而减少的水资源总量，我们目前还没有准确的数字（需要科研立项），估计能达到5～10％。此外，日本和韩国的城市化进程所形成的水汽屏障，可能也是我国华北地区水资源总量减少的一个重要的因素（古人所说的东风化雨，在今天已经越来越见不到了）。

在这种情况下，笔者认为我国的城市规划法有必要进行修定，并且要引入城市地形宏观生态学的概念，用立法的形式限制城市建筑物的高度，以及城市建筑物的整体造型（使其具有流线型的整体结构），同时提倡城市减少能源消耗，以便尽可能地减少城市的风阻效应。与此同时，在城市带的兴建中，也要进行地形规划，要求这些城市的布局尽可能采取东南至西北走向，以便尽可能地减少城市带对东南水汽向西北输送的风阻效应（具体走向，与当地的自然水汽通道的流向有关）。事实上，在未来的几十年间，我国仍然将处于城市化的高峰期（需要把7～8亿农民吸纳到城市中，这也是保护农村生态环境的必经之路），因此制定宏观城市规划就显得更紧迫了。

综上所述，我国北方地区水资源在近二三十年发生的持续性萎缩，除了世界范围的环境变化和人为变化因素之外，主要是国内的三大水汽输送杀手在起作用。地表色、水库坝和城市山这三大杀手对北方水资源总量的减少，大约在15～30％之间。而这种规模的水资源总量减少，又在进一步加速着我国北方特别是西北地区的荒漠化进程（今年东北地区也出现了严重干旱，表明问题已经非常的急迫）。再加上水污染和用水量不断增加，更加剧了水资源枯竭的危机。

有鉴于此，笔者建议我国政府组织有关方面和有关人员，立即开展遏制北方水资源持续萎缩的战略对策研究，并提出遏制北方水资源持续萎缩的战略工程手段（主要涉及到南汽北送的空气动力学研究及其工程实施）。在这个影响到中国半壁江山生死存亡的环境危机中，我们不应当再迟疑，不应当再保守，不应当继续墨守那些没有效果的常规方法（没有足够的水汽资源，树也不活，草也不长），只有采纳创新的思维和创造性的举措才能够救中国！