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应对沙尘暴 科学家在行动
2006年4月20日 17:36  来源:科学时报  作者:洪蔚  

    每当沙尘漫天的时候,都会有人私下揣测:那些站在人类和自然之间的科学家,作为人类应对自然的代表与先驱,在做什么?4月17日,在北京黄沙的催逼下,科学时报记者采访了国家沙漠化"973"项目首席科学家、中科院寒旱所所长王涛博士。他带领实施的项目,应该说是人类应对沙尘暴的一股科学力量。

    行动一:研究数据直指人类行为

    该"973"项目的全称为"中国北方沙漠化过程及其防治研究",其中有一个名为"沙尘暴形成机制及预报、预警方法"的课题研究。实施5年多来,科研人员进行了大量的野外观测、实验。研究表明,沙尘暴是在天气过程和地面过程的共同作用下产生的。天气过程是人类无法干预的;而地面过程则可以通过控制人类活动,减少沙尘物质的供给,减轻其危害。

    那么,人类活动对沙尘暴到底有什么影响呢?该项目给予了相当详尽的解释。

    王涛说,通过野外观测、对比,他们得出了这样的数据结果:没有过度放牧的地区和沙漠化地区,在遭遇同样强度的冷空气袭击时,起尘扬沙量的差别高达100倍到500倍,个别地区甚至达到上千倍。因此,要减缓沙尘暴,主要应开展对沙漠化土地的治理。目前,人们对沙漠化土地的治理已经取得相当成效,比如科尔沁草原,通过过去十几年的治理,减少了1万多平方公里的沙漠化土地;但总体来说,我国土地沙漠化正在加速蔓延--以每年3600平方公里的速度增加。这些沙漠化土地极易遭受风蚀,成为沙尘暴地面过程中提供大量沙尘物质的源区。在这种情况下,以往不能引起草场风蚀的南下冷空气,现在都能造成起尘扬沙天气。

    研究人员对20世纪三四十年代美国中西部频繁发生的沙尘暴以及五六十年代哈萨克斯坦的"黑风暴"的成因及历史进行了研究,研究结果同样指出,沙尘暴的过程与人类对自然生态系统的破坏有一定关系,只有通过约束人类活动、减少沙尘物质,才是人类应对沙尘天气的最有效手段。

    2005年,一场沙尘居然飘洋过海,降落到日本。在冷空气所经过的包括中国、蒙古、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦在内的广大地域,谁该对这场"越境"的沙尘负有最大责任呢?该项目的研究表明,整个东亚地区60%的沙尘物质来自中国境内。

    行动二:沙尘预警进入天气预报

    每一个关注中央电视台《天气预报》的人都应该注意到,扬沙和沙尘警报自2005年被纳入《天气预报》。而大多数人并不知道,这正是该"973"项目的研究成果之一。

    防治沙尘是一个难度大、时间跨度长的工作,也不是单靠科学家的努力就可以成就的。因此,为了在短时间内形成对沙尘暴的控制、减少灾害,准确预警是一个有效的方法。从2003年开始,该项目基本完成了沙尘暴预报、预警方法的研究,预警模型也被成功研制,并镶嵌入国家气象局大气服务中心。最近一段时间,天气预报能对沙尘天气进行准确预报,普通百姓得以提前防备,正是得益于科学家应对沙尘的及时行动。

    行动三:对未来十年的预测

    地面环境在短期内不会改变,而影响沙尘暴的另一个因素--天气过程,又会怎样呢?参加该"973"项目的一位科学家在分析中国北方沙尘暴成因时,建立其预测概念模型:太阳活动减弱(SCL变长)/增强(SCL变短)--气候变冷/变暖--青藏高原地面加热场强度减弱/增强--西风急流轴偏南/偏北--蒙古气旋加强/减弱--沙尘暴增加/减少。

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