霍有光
罗布泊地区的风向与“引渤入疆”增雨作用
2011-9-30 17:06
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标签:罗布泊, 楼兰, 南水北调, 引渤入疆, 安南坝

罗布泊地区的风向与“引渤入疆”增雨作用

西安交通大学社会工程研究中心  霍有光

参见:http://forum.home.news.cn/detail/87358389/1.html

 

  罗布泊位于塔里木盆地东部,新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,北有天山支脉库鲁克塔格山、东北有克孜勒塔格山、依格孜塔格山,东以北山为界与甘肃毗邻,南为阿尔金山,西邻塔克拉玛干沙漠、库姆克沙漠,东部阿奇克谷地与疏勒河、河西走廊相连,面积约10万平方公里。

 

 

 

          塔里木盆地(两山夹一盆)卫星图片


 

  分析卫星图片可以看出,罗布泊作为塔里木盆地内塔里木河、孔雀河、车尔臣河等的归宿地,尽管早已干涸,但它在卫星图上所处的大致位置是:地处开都河及孔雀河绿洲下游方向的南部;车尔臣绿洲下游方向的北部,即盆地的最东部。这里是西高东低的塔里木盆地的最低处,海拔大约是780米

 

  罗布泊具有独特的天时与地利。由于它深深嵌入亚洲腹地,海洋水汽难以抵达,东缘至少低于河西走廊(孔道)500米以上,北缘是高耸的天山山脉(以及走廊北山),南缘是巍巍的阿尔金山脉(以及祁连山)与昆仑山脉,盆地浩瀚而平坦,许多山峰高出被围限的盆地3000~4000米,甚至5000~6000米。这种沙漠低、周边高的“两山夹一盆”的地貌景观,孕育了独特的气象特征。

 

  笔者在《引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨》一文中,详细探讨了引渤入疆、恢复罗布泊的增湿、增雨作用问题(参见:http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=533560&do=blog&id=433609,概言之是:①增加了湿地和露水,湿润了周边环境。②形成局地水汽资源,可提高就地降雨的几率。③罗布泊具有两山夹一盆的地形特点,北为天山山脉,南为阿尔金山(昆仑山)山脉,恢复罗布泊后,蒸发的水汽无论是向北吹,还是向南吹,都能利用“高山的水塔作用”形成降雨,雨水将利用两山的河流(如孔雀河、若羌河、米兰河、车尔臣河)回流到罗布泊地区。现根据有关新的资料,兹再次给予论证。

 

  一、形成局地水汽资源,可提高就地降雨的几率

 

  笔者在《引渤入疆、恢复罗布泊与气象、生态作用探讨》一文中列举了2010年的一则实例。即:2010年11月8日《新疆晨报》第7版刊登《褐色盐壳地雨后变“雪原”》一文,讲到了一则新疆“盐湖(或人造海)增雨作用”之实例。文章中说:“(罗布泊科考队队长)夏训诚则认为,罗布泊地区非常干旱,极少下雨。而前段时间连下两场雨,可能与罗布泊钾盐基地近年来开出的180多平方公里的盐池水面有关。‘这么大的水面可能改变了这个区域的小气候,在局地增加了降水。’”可谓无巧不成书,此时有自驾游探险者穿越罗布泊地区,居然遇见了由于降雨而形成的临时性湖泊,并用数码相机记录了这一壮观景象(参见catherine博客,2010-10-23)表明虽然是局部降雨,但所提供的淡水资源,预示着如果合理收集利用,必将产生可观的效益。同时也充分说明,人工开出的180平方公里的罗布泊水面,尽管不大,居然形成了降雨,那么引渤入疆、恢复罗布泊的更大水面后,利用太阳能蒸发的大量淡水资源,必将能为当地形成更大的降雨。

 

 

 

   

        自驾游探险者穿越罗布泊时发现由于降雨而形成的临时性湖泊

      (水体浑浊而浅薄,泥沙呈悬浮状,说明是雨后洪水临时蓄积而成)


 

  无独有偶,斯文·赫定在《游移的湖》(20世纪30年代)一书中,也记载了罗布泊五月下雨的情形。5月11日13日,罗布泊地区刮了三天的大风;5月14日出现“阴沉的浓雾像厚重的被子”,“湖水一片混沌,厚厚的雾缭绕其上”,风向则是“南风”和“西南(风)”,“但未能吹散雾气”。“厚厚的雾”说明罗布泊水面提供了一定数量的水汽资源。“天上先是落起小雨,下午1点30分大雨随之而来,持续了一个小时……夜间大雨倾盆,但并未持续多久。”




 

      斯文·赫定《游移的湖》关于罗布泊五月下大雨的描述


 

  陈宗器在书信中也记载过罗布泊下雨:1932年8月29日,下午往索果淖尔南岸,6时15分至6时50分之间雷电、暴雨、大风、雹子,在35分钟内雨量达26.5厘米(注:疑为毫米)。进帐,电筒受潮,暗中摸索。午夜12时半,终于喝黄泥汤一碗,裹着大皮袄,胡乱过一夜……”在罗布泊的秋季,“35分钟内雨量达26.5厘米(注:疑为毫米)”,远远超过了当代塔里木盆地全年降雨的数量。

 

  显然,如果罗布泊水面恢复到“180多平方公里的盐池水面”的10倍或几十倍,蒸发的部分水汽可直接变成雨水回落到当地(沙漠)将有助于直接提高当地的空气湿度,改善罗布泊周边沙漠的生态环境。同时也意味,只要坚持源源不断地调渤海水,那么沙漠人造海(罗布泊)的水面规模,不仅可以维持并保持稳定,而且还有望逐年增加。

 

  二、蒸发的水汽无论北吹还是南吹,都能利用“两山”形成降雨

  

  前面提到斯文·赫定在《游移的湖》一书中记载的罗布泊下雨的例子,所刮的风是来自南面,即由南向北、吹向天山方向的“南风”和“西南风”。但据斯文·赫定的科考成果,认为罗布泊地区盛行风则是由北向南,即吹向阿尔金山(昆仑山)方向的“北北东风”。譬如陈宗器就指出:“干枯之河床,则为当地流行北北东之烈风所吹刮而低下。

 

  塔里木盆地的水分与水资源来源,主要来自西风气流,从中亚越过天山南脉河谷(如克孜河谷)或从准噶尔盆地越过天山垭口(如哈密、乌鲁木齐)进入盆地(参见《中国大百科全书•地理卷》),气候不受季风系统的直接影响。此时风向受河西走廊阻挡而旋转,转为北北东风”,刮向南南西,即吹向阿尔金山(昆仑山)方向。

 

 

  塔里木盆地内部的雅丹地貌主要是由风蚀作用造成的。第三系湖相土状沉积物所形成的地面,经风化作用、间歇性流水冲刷和风蚀作用,形成与盛行风向平行、相间排列的风蚀土墩和风蚀凹地(沟槽)地貌组合。这种地质现象在罗布泊(塔里木盆地)发育的非常典型。有些地貌外观如同古城堡,俗称魔鬼城。

 

  罗布泊地区由风、水共同作用的雅丹,以著名的白龙堆雅丹、龙城雅丹为典型代表。这一类雅丹的形成原因,早为我国北魏学者郦道元所注意,并在他所著的《水经注》中做了科学的解释,他认为,“龙城”的形成,先是有水拍其岸,然后又经受风的吹蚀,形成条带状如龙的形状,所以称之为“龙城”。

 

  可见,塔里木盆地形成雅丹地貌的外力因素,一般认为是强大的盛行风在起主导作用。反之,我们通过雅丹地貌,也可为了解一个地区盛行风的风向提供坚实的证据。

 

  (1)楼兰古城周边的雅丹地貌

 

 

 

        楼兰古城周边的雅丹地貌卫星图片

 

  楼兰遗址位于罗布泊的西北角、孔雀河道南岸7公里处。由楼兰地区卫星图片可以看出,雅丹台地的走向是北东向,表明盛行风是吹往阿尔金山(昆仑山)方向的。据有关资料,在孔雀河以南至楼兰遗址一带,雅丹一般高4~7米,雅丹间的洼地走向为东北—西南,与当地盛行风向一致,表明了风与雅丹地貌有因果关系。据调查,这里每年平均风蚀深度在2.4~4.7毫米之间,按这一风蚀速度推算,这片雅丹地貌形成的时间不过千年,是在楼兰废弃以后形成的。而当年楼兰尚未废弃前,这里应是一片平坦沃野。

 

  (2)龙城周边的雅丹地貌



 

        龙城周边的雅丹地貌卫星图片

 

  龙城雅丹北靠库鲁克塔格山脉(天山),南至孔雀河道铁板河三角洲边缘。龙城雅丹连同楼兰古城一带的雅丹在内,其长度东西为40公里,南北最宽处60公里,面积达1800平方公里。由龙城地区卫星图片可以看出,雅丹台地的走向是北北东向,表明盛行风是吹往阿尔金山(昆仑山)方向的。

 

  (3)罗布泊(大耳朵)周边的雅丹地貌

 

 

 

              罗布泊地区卫星图片


 

  由罗布泊地区卫星图片可以看出:①罗布泊湖心(大耳朵)位于卫星图片西部。②罗布泊湖心(大耳朵)的东南部是库姆塔格沙漠,沙漠中平行状沙垄的展布方向,大致是近南北向的,沙垄中部呈同心状向西稍有弯曲,表明盛行风是吹往阿尔金山(昆仑山)方向的。③罗布泊湖心(大耳朵)的东北部,即与天山山脉交接的地区,构造线呈北东向展布,同样表明盛行风是吹往阿尔金山(昆仑山)方向的。

 

  资料显示,罗布泊地区虽然极端干燥,当代年降雨量不过10毫米上下,但附近山地降水却相对较多,有时一次降水可达50毫米。而且在干旱地区,降水特点是对流型阵雨,阵发性强、时间短,一旦降水,雨如瓢泼,地表又无植被拦截,极易形成洪水,从山间迅速冲入罗布泊沙漠,对疏松的地表会产生强大的冲刷作用。在罗布泊北面的兴地沟,昔日洪水痕迹深达1.5米,足见洪水之大和冲刷力量之强。

 

  阿尔金山是构成青藏高原北边屏障的山脉之一,亦为柴达木盆地与塔里木盆地的界山。大致呈北东东方向延伸,其东端在当金山口附近与祁连山衔接,西端以车尔臣河上游河谷与昆仑山分界,全长720公里,最宽处超过100公里。面积6.2万平方公里。阿尔金山东窄西宽、东低西高,一般海拔3500~4000米。5400~5600米以上有常年积雪和现代冰川发育,最高峰为尤苏巴勒塔格,海拔6161米。冰川多分布在地势较高的西段。由罗布泊地区卫星图片可以看出,罗布泊地区形成的水汽资源,在“北北东向”盛行风的作用下,将吹向阿尔金山西段冰川发育的地段以及昆仑山地,就对充分利用罗布泊蒸发的水汽资源,形成降雨(降雪)是最佳的天时地利环境。

 



  总之,罗布泊蒸发的水汽,或向北吹往240公里外的天山山脉,或向南吹往120公里外的阿尔金山脉与昆仑山脉。当湿热的水汽被山体屏障并抬升时:①形成低云,云底高度一般在2500米以下,由水滴、过冷水滴、冰晶混合组成。大部分低云都可能产生降水,雨层云常有连续性降水,积雨云多有阵性降水,有时降水量很大。②形成中云,云底高度通常在2500~5000米之间,多由水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成,常产生降水。③若与西风气流携带的水汽相汇合,逐渐遇冷凝结,将形成更大量级的雨雪或洪水。面向沙漠一侧的分水岭,能将部分雨雪或洪水输入塔里木盆地及其罗布泊尾闾。

 

  综上所述,罗布泊具有两山夹一盆的地形特征,北为天山山脉,南为阿尔金(昆仑山)山脉,恢复罗布泊后,蒸发的水汽无论是向北吹,还是向南吹,都能利用“高山的水塔作用”形成降雨(降雪),雨水(雪水)将利用两山的河流(如孔雀河、若羌河、米兰河、车尔臣河)回流到罗布泊地区。

 


   这是应“中华能源基金委员会”之邀撰写的稿件,发表于香港《成报》201165日的《国是今说》专栏。

 

  内线(霍有光)调水方案是:从天津附近的渤海口取水,通过管道分级提升到海拔1280余米(1立方米水,每升高200米,需1度电;升高1400米,耗电7度),登上我国第二个地理台阶,进入黄旗海(海拔1264~1266米),形成2000平方公里的湖泊。然后修建管道或防渗渠道,采用若干小提扬(10~20米)工程+长距离自流的办法,穿越库布齐沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠—河西走廊戈壁,至玉门镇北的疏勒河(海拔约1300米),主干调水线路全长约1900公里。之后,利用疏勒河“自东向西流的”天然河道(大约550公里,横穿阿奇克谷地),不用开挖、衬砌,自流进入塔里木盆地的罗布泊。整个调水线路始终与东西走向的山脉平行(没有隧道或穿插工程),施工地形非常平坦,并且不是传统的草原或农耕区。


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