北京又遇沙塵暴,因為三北防護林被“開了口子”?_風聞
老粥科普-公众号:老粥科普03-14 22:47
2023年3月14號,北京遭遇沙塵暴襲擊。


沙塵暴困擾中國北方數千年,早在3100年前的商代就有關於天降“雨土”的記載:天空黃霧四塞,沙土從天而降如雨。古人記載沙塵暴,卻大多不知這一自然災害的起因,只是將其看成上天對君王“不出聽政”的懲罰。
(沙塵暴前鋒)
隨着社會發展、科學進步,人們慢慢知道了,沙塵暴的發生有人為影響環境的因素,但更多源於自然。我國北方乾旱少雨,特別是西北和華北地區原本就植被稀少,加之數千年來過度開墾及放牧造成水土流失,土壤乾燥疏鬆。每到冬春季節冷暖氣團交鋒,大風就容易將地上的塵土揚起,形成沙暴。
為了改善北方地區生態環境,減少水土流失,遏制沙塵暴,我國1979年開始在西北、華北和東北地區建設“三北”防護林工程。重點治理沙源地,用73年時間植樹造林5.35億畝,將“三北”地區的森林覆蓋率從5.05%提升到14.95%,這是一個極其浩大的生態治理工程。
(三北防護林之塞罕壩林場)
近些年,華北地區沙塵天氣明顯減少,氣象條件大幅度改善,許多人講這都是“三北防護林”的功勞,因為綿延千里的防護林阻擋了沙塵入侵。
然而時不時還有地方爆出“剃頭式”砍伐樹木、大片毀壞防護林的事件,加之這兩年沙暴再度侵襲京津及華北廣大地區,漫天黃沙遮天蔽日,於是有人説,這是因為“三北”防護林被“開了口子”,才使得沙塵得以長驅直入。
果真是這樣嗎?
從科學的角度看,三北防護林對於抑制沙塵暴的作用主要是防止其發生,而不能阻擋它的傳輸。那麼,沙塵暴究竟是如何產生的呢?這就要從微觀和宏觀兩角度來看了。
(沙塵暴產生的過程)
前面説了,北方乾旱少雨,土壤乾燥疏鬆。地表那些細小的灰塵和砂礫會被風吹着朝前滾動,遇到阻礙它們就會停下並堆積。隨着風力變大,砂礫就會在不平整的表面產生彈跳,飛到比較遠的位置。砂礫在落回到地面時會將地表撞得越來越鬆散,土塊被破碎成更小的沙土飛向空中,如此往復。
大的石塊和砂礫會很快掉落回地面,但對於細小的塵埃來説,空氣就像糖漿一樣粘稠。對於微米級的物體而言,它受到的不僅有地心引力,同時還有空氣分子撞擊產生的阻礙力(斯托克斯阻力)。
斯托克斯阻力跟塵埃運動的方向相反,當塵埃向下掉落時,下方的空氣分子會把它往上託,阻止它向下運動,沙塵在靜止空氣中需要十幾分鍾才會下降1米。風向哪邊吹,沙塵就向哪邊去,直到風停下來,沙塵才會慢慢地沉降到地面。
(沙塵同時受重力Fg和斯托克斯阻力Fd作用)
講到這裏你應該明白了:沙塵暴是被風吹起來的乾燥土壤,那些細小的顆粒物會被空氣託着很長時間地漂浮在空中,如果風很大,沙塵就能被舉起很高,並且吹到很遠很遠的地方。
“三北”防護林起了什麼作用呢?它能阻止起沙。
沙塵暴的發生是一系列連鎖反應的結果:風把乾燥土壤表面的砂礫吹起來,不斷地撞擊地表,從而帶起越來越多的沙塵,細小的顆粒懸浮在空中。儘管沒有詩,它們也一樣浩浩蕩蕩地去向遠方。
如果地面上種了許多樹,即便有砂礫被風吹起,它們也會在不遠處遭遇樹木阻擋,沒辦法激起更多塵土,連鎖反應被阻斷。茂密的樹冠阻擋陽光照射地面,水分蒸發減少,土壤濕度大;地表風力也會因林木阻擋而削弱,沙塵暴被扼殺在萌芽狀態。
(防護林帶不斷向沙漠延伸)
2020年,我國三北防護林工程第五期完成,工程區域森林覆蓋率提高到13.57%。由此產生的直接效果不僅是黃河水變清、黃土高坡“拍不成電影”,每年沙塵暴的發生次數也明顯減少。
就在大家漸漸淡忘黃沙蔽日的恐怖場景時,2021年春天一場強沙塵暴將華北地區的人們拖回現實:一覺醒來發現到處都是沙土,天空變成灰黃的顏色,鼻子裏滿是土腥氣,航班大面積停飛。
許多人問:我們不是有三北防護林嗎?為什麼不能阻止沙塵暴?難道真是某些地方砍伐林木給沙塵開了口子?
(2021年蒙古國沙塵影響我國華北地區)
近些年我國西北部地區發生沙塵暴的次數在直線下降,但蒙古國境內沙漠化卻很嚴重,在春季強勁的西北氣流作用下,源自蒙古戈壁的沙塵僅需16個小時就能到達華北平原。
大樹雖高,但沙塵暴卻不受山海阻隔,也不能被森林阻擋。非洲撒哈拉沙漠的塵土被大氣環流裹挾,跨過遼闊的大西洋,給8000公里外南美洲亞馬遜雨林帶去礦物質。蒙古國沙源地距離華北地區不到1500公里,自然是不在話下。
