出品：科普中国

作者：李玲玲（江苏第二师范学院）

监制：中国科普博览

近日，央视新闻报道了塔克拉玛干沙漠出现众多湖泊的罕见奇观，使得西北暖湿化这个话题再一次引发热议，一些乐观的人已经在畅想西北的茫茫戈壁在久经风沙洗礼之后，重回汉唐盛世那铜铃阵阵的丝路沃原。

西北是否真有这样的潜力，我们还需要弄清楚几个问题：

（1）西北气候是否真的在暖湿化；

（2）西北地区为什么会暖湿化；

（3）西北暖湿化能带来哪些影响，是好事还是坏事。

具体分析这些问题之前，我们先来看看历史时期西北地区气候的千年尺度变化。

（图片来源：央视新闻）

西北地区千年尺度气候变化

提到西北，可能很多人会想到漫漫黄沙，大漠孤烟。的确，西北地区地处欧亚大陆腹地，远离海洋，是全球同纬度最干旱的地区之一。

但是，历史上西北地区也不尽是干旱期，过去2000年来，西北地区气候经历了两次冷干和两次暖湿期，可以粗略分为4个阶段，即东汉~南北朝的冷干时期、隋唐两宋的暖湿期、明清冷干期以及公元1800年至今的暖湿期。

可以看出，温度和降水的配置基本为暖期对应湿期，冷期对应干期。那这是不是意味着随着全球变暖，西北地区注定会向暖湿方向发展呢？

事实上，气候变暖引起的温度升高与降水的关系远比我们想象的复杂。总体来看，过去100年，全球干旱区的干旱程度越来越严重，干旱面积持续扩张，干旱地区的重大干旱事件的发生日趋频繁。

茫茫无边的撒哈拉沙漠

（图片来源：Veer图库）

例如，一个世纪以来，撒哈拉沙漠面积已扩大了10%以上。所以，温度与降水的匹配关系还需具体地域具体分析。另外，还有科学家提出温度与降水在不同时间尺度上具有不同的响应关系，在短时间尺度（年际和年代际）内是暖干匹配,而在更长时间尺度上可能是暖湿匹配。

那么，西北地区更短时间尺度的温度降水情况是怎样的呢?

西北地区上世纪50-80年代为显著暖干期

在经历了明清小冰期之后，西北地区气候变暖变干，特别是20世纪50到80年代中期暖干化趋势尤为明显。1920~1978年，新疆北部降水低于近350年的平均水平。在1950~1987年，西北53条河流出山口径流量总体呈下降趋势，塔里木河出现干枯断流，著名的罗布泊也于这一时段迅速干涸，留下这一片“死亡之海”。

不仅如此，干旱还威胁着西北人民的生存，1928~1930年间，西北出现大旱灾，被称为“西北历史上成灾最重的大旱灾”，它不仅夺去了几百万人的生命，还是导致西北社会近代后期长期贫困落后的重要原因之一。

满目荒芜的罗布泊

（图片来源：Veer图库）

上世纪80年代中期开始西北地区出现暖湿化

上世纪80年代开始，伴随着快速的增温，西北地区西部出现了降水量的增加，但西北地区东部仍然向干旱化发展。这个东、西是怎么划出来的呢？

主要是影响风带的不同。空气中的水汽主要由风从海洋上带来，西北西部的水汽主要由西风将大西洋、黑海、里海和地中海，以及北极地区的挪威海、巴伦支海等的水汽输送而来，东部的水汽来自太平洋的东南夏季风和印度洋的西南夏季风。

所以，风的强弱变化直接影响到能够输入到西北东西部水汽的多寡。降水在21世纪之前呈现西增东减的趋势，但21世纪开始西部与东部同时进入增湿期，而且1990年之后暖湿化更加剧烈，湿化的范围也在向东扩展。所以，西部地区出现了由暖干向暖湿的气候转型，这个观点从2003年施雅风等人提出以来，经过十几年的研究，目前已被普遍认可。

西北地区东西分界

（图片来源：参考文献1）

大气环流异常可能是湿化主因

上文说过，西北地区的降水主要受西风带和夏季风的影响。

西边，上世纪80年代中期以来西风环流开始增强，使得远距离的水汽输送增多。东边，东亚夏季风也呈显著增强趋势，将西太平洋水汽输入西北上空，同时，南亚夏季风减弱，使得阿拉伯海水汽沿青藏高原向北输送。这一系列环流协同作用，最终导致了西北地区降水增多。

高温融雪+频繁降水→形成“沙漠湖泊”

除了外部水汽输入带来降水之外，西部河流还有另外一个重要的水源，那就是冰川融水。

在全球增暖的大背景下，西北地区增暖从未停下脚步，1961年至2018年，西北地区年平均增温速率为0.30℃/10年，而全国为0.23℃/10年，全球为0.12℃/10年。

或许大家对于这个数字并没有多么直接的感受。

我们可以换一个角度来看，伴随着增暖的是冰川的快速消融，据估计，中国冰川面积近40年平均减少了7％，目前冰川年融水径流量相当于一条黄河。高温融雪叠加频繁降水，使塔里木河各支流陆续出现超警戒洪水，流域出现超警戒洪水后河道溢出来的漫滩水形成的多个小型“积水库”，形成“沙漠湖泊”景观。

冰川退缩，莫要“坐吃山空”

冰川消融退缩，短期影响利大于弊：冰雪融化提前，年内冰川消融期增长，冰雪融水径流形成的时间提前，短期来看，这有利于缓解流域春旱缺水状况，有利于经济社会发展。

但长期影响弊大于利：冰川规模持续萎缩，冰川融水资源急剧下降，高山区冷岛效应减弱，不利于降水形成，进一步形成恶性循环（“冷岛效应”特指地球上干旱地区的绿洲、湖泊区域，夏季气温比附近沙漠、戈壁低，湿度比周边大的特殊气象效应）。另一方面，随着全球变暖，冬季形成的积雪减少，导致冰川消退进一步加快。

冰川的形成和融化对农业生产也有着重要的意义，冬季农业需水减少，降水以冻结成冰的形式封存起来，等到开春农业灌溉需水时发生消融。而目前的变暖将使这一平衡越来越难以维持。

极端降水增加，沙漠也会发洪水

近30年，西北地区增湿明显，同时还伴随着极端降水的增多，尤其是在干旱地区，这种情况更加显著。干旱地区，尤其是沙漠土壤含碱量高，不容易吸水，保水能力差，极端降水叠加冰川融水极易发生洪涝灾害。

事实上，从历史资料来看，因为雨热同期，塔里木河及其支流发生洪水的概率本就不小，对临河而居的城镇来说，洪水将带来灭顶之灾。塔里木盆地的考察已经发现不少疑似毁于洪水的文明遗迹，所以，沙漠之水并不是多多益善。

而据调查，自上世纪80年代中期起，新疆3~10月降水增多,极端降水事件增加，暴雨洪涝灾害出现频率增幅3.8~5.6倍。

西北地区极端降水强度十年变化

（以1961~1970年均值为基准）

（图片来源：参考文献3）

暖湿化影响总体利大于弊

有研究认为，西北干旱区降水基数低，蒸发能力强，降水的增量不足以抵消温度升高、蒸发加大所导致的失水量增加，长期以来，该地区大部土壤湿度在逐渐下降。

所以，尽管西北地区已出现显著的湿化，但是降水的增幅还远远没有达到改变总体气候格局的程度，不能从根本上改变以新疆为主体的西北地区干旱缺水状态和荒漠景观的基本格局。

但是不可否认的是，暖湿化对生态植被的恢复以及农业的影响将带来诸多好处，短期来看，西北暖湿化的影响总体利大于弊。

结语

这样来看，“荒漠变江南”的愿望一时半会儿还难以实现。

面对西北暖湿化，怎样提高水资源利用效率，加快沙漠地带的绿化改造，加大冰川保护力度等是需要破解的一道道难题。另外，西北暖湿化将来会怎样发展，是否会改变西北干旱半干旱的气候格局，目前科学界尚无定论，所以，一定程度上说，西北暖湿化的谜团仍未完全解开。

西北地区暖湿化的影响

（图片来源：参考文献2）

编辑：孙晨宇

参考文献：

[1]张强, 朱飙, 杨金虎等. 西北地区气候湿化趋势的新特征[J]. 科学通报, 2021.

[2]张强, 杨金虎, 王朋岭等. 西北地区气候暖湿化的研究进展与展望[J]. 科学通报, 2022.

[3]朱飙. 西北地区气候暖湿化背景下水汽、潜在蒸散及极端温度和降水的变化特征, 兰州大学博士毕业论文, 2022.

[4]施雅风, 沈永平, 李栋梁等. 中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨[J]. 第四纪研究, 2003.

[5]陈颖, 马禹. 新疆不同等级暴雨洪涝灾害的时空变化特征[J]. 干旱区地理, 2021.

来源: 中国科普博览

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