北京的风沙活动
2010-05-04
作者:景爱 莫永甫
来源:中国社会科学报
“风沙活动”是现代科学术语,当大风作用于裸露的干燥地面时,会将沙尘吹扬到天空中,细碎的砾石会随风旋转滚动,形成飞沙走石的景观。气象学将风沙活动分为浮尘、扬沙和沙尘暴三个等级。浮尘又称作霾。
我国北方每年春季都会出现风沙活动,尤其3、4月份最为频繁。自2000年以来,北京的风沙活动相当活跃,给居民的生活带来许多危害。风沙活动如何产生、如何防治,已成为社会公众关心的问题。
历史上北京的风沙活动
北京的风沙活动由来已久,至迟在元代即已出现,1278年元大都有童谣说:“一阵黄风一阵沙,千里万里无人家。回头雪消不堪看,三眼和尚弄瞎马。”1367年3月,发生了持续数日的沙尘暴:“京师有大风,起自西北,飞沙扬砾,昏尘蔽天,逾时,风势八面俱至,终日不止,如是者连日。”
明代北京的风沙活动有增无减。据《二申野绿》记载,1449年2月,京师“大风,黄尘蔽日,骑驴过大通桥者,风吹人、驴皆堕水中溺死”。大通桥在北京东便门外,跨通惠河。大风竟然会把桥上行人吹落通惠河中淹死,说明这次风沙活动相当剧烈,属于强沙尘暴。1523年2月,“狂风大作,吹沙蔽天,行人压埋于沙中”。可见流沙堆积的速度之快,超出人们的想象。
清代北京的风沙活动进一步加剧。1675年3月,“异风自巳至戌,黄霾蔽天,瓦飞如燕,茅屋尽揭。”《宸垣识略》记载,1676年5月,“京师大风,昼晦。有人骑驴过正阳门,御风行空中,至崇文门始堕地,人、驴亡恙。又有人在西山皇姑寺前,比风息,身已在京城内。”正阳门到崇文门,大约有1500米,皇姑寺在今石景山区,距京城约30多公里。说大风将行人在空中吹行了30多公里,不免夸张,但足见风力之巨。
民国年间,北京的风沙活动仍然很频繁,有些老照片可见到阜成门、西直门外的城墙下堆积着很高的流沙,正是流沙为城墙所阻的必然结果。
北京的风沙活动与北方冷高压有关
北京频频出现风沙活动,与北方冷高压的影响有密切关系。北京位于大陆季风区,冬春季节多西北风,夏秋季节多东南风,这是因为冬春季节的冷高压多出现于西伯利亚南部的俄蒙边境一带。冷高压形成以后,向南部低压区移动,进入我国新疆北部、内蒙古西部和中部,渐次向南、向东扩散,于是出现了强劲的西北风。在大风经过的地区,会出现明显的降温和风沙活动。我国北方地区风沙运动的方向,与这个季节的风向完全一致。夏季,冷高压的中心出现在太平洋,西北风为东南风所代替。
北京恰当冬春大陆季风的必经之地,所导致的风沙活动无法避免,北京西有太行山,北有燕山,这些高山大岭,对大风有一定的屏障作用。然而山岭中却有许多沟谷,成为风道和风口。其中最重要的是永定河谷、南口关沟和潮白河谷。北京市区海拔高度在50米左右,北部山岭的海拔约在800— 1000米。这种地势上的高差,使大风很容易进入北京市区。沟谷的狭管效应,又使风速得以加强,可以出现8—9级以上的大风,加强了风沙活动的能力。
每年的3—4月,北京的裸地特别多。天然植被已经枯萎,农作物尚未耕种,冬小麦刚刚返青。在北京郊区无论是天然植被或是人工植被都相当贫乏,地表是光秃秃的裸地,大风作用于上,很容易出现风蚀作用。将地表的浮土吹扬到空中,形成浮尘、扬沙和沙尘暴。此外建筑工地等也“助纣为虐”,加剧了风沙活动。
“天漠”对北京的影响
离北京最近的流动沙丘,是京北怀来盆地中的“天漠”。新闻媒介曾一度大肆炒作“天漠”,使这个名不见经传的小地方名声大噪。
我国北方有好几个“天漠”。阿拉善高原南部有腾格里沙漠,当地人以为腾格里沙漠的流沙是巴丹吉林沙漠从天上飞过来的,故称“天漠”。无独有偶,内蒙古中部的浑善达克沙地,当地人也认作是从天上飞来的流沙形成的,称作“天漠”。怀来的这个刚刚形成不久的沙丘也被称作“天漠”,当地人认为是从张家口和内蒙古飞过来的沙丘。这些附会的看法说明人们对沙漠的形成缺乏科学认识。
流沙运动有三种形式,一是在大风作用下做跳跃运动,二是颗粒大的沙粒顺风滚动,三是沙尘飘浮在空中做远距离运动,沙粒不可能在天上做远距离运动。然而天空中的浮尘运动常常使人们误认为沙粒来自外地,“天漠”之说即由此而来。
官厅水库南岸的流沙来自官厅水库。水库建成以后,由于来水减少,泥沙含量增高,使库容减少了28%以上。四周出现了大片沙滩,库内出现了沙洲。冬春水位最低,在大风作用下沙滩、沙洲的泥沙大量飞向南岸,久而久之形成了沙丘。官厅水库距北京市区约70公里,这里产生的沙尘确实可以飞到北京,沙粒沉落在军都山的北坡。有人认为,十多年后“天漠”会到达北京城,将其掩埋,这种说法有些夸大其词,是很难成立的。
北京防沙之路漫长
北京的风沙活动,是由冬春季节南西伯利亚的冷高压引起的,这种自然规律人类无法改变。人类无法改变自然,却可以因势利导,减少风沙活动的强度和范围。
首先是设法降低风速。能够引起风沙活动的风叫做起沙风,起沙风速与沙子颗粒度的大小有关,不同颗粒度的沙子需要不同的风速才能飞扬活动。就北京而言,起沙风速为4—5米/秒。如果能够把风速降到起沙风速以下,风沙活动即会停止。降低风速最有效的途径是植树造林,大风在穿过森林之际,速度会锐减。近年来北京春季的风沙活动要比2000—2001年减少许多,与京津塘防护林的营建有密切关系。凡是有风道风口的地方,必须大力营造人工林。有人曾提出修建高大的防风墙,以阻挡起沙风。这是不可行的,因为大风可以附墙而起,产生涡流现象,越墙而过,甚至摧毁长墙。
冬春季节缺乏植被的耕地,最容易出现风沙活动。因此,应当在田间营建林带林网,以降低风速。干燥的土地容易出现风沙活动,林带林网能够保持水分,提高土壤湿度,减缓风沙活动。
科学合理利用水资源也很重要,保护河流、湿地,这对于提高空气湿度有重要作用。永定河是北京最大的过境河流,然而它干涸断流多年,裸露的河道成为沙尘源。北京过去湿地很多,海淀区即以多湿地而得名,然而湿地后来多被改为农田、居民小区,如畅春园的池沼变成了芙蓉里居民区。
如此说来,为了减缓北京的风沙活动,需要做的事情很多,要走的路很长。我们对此必须有清醒的认识。