本文转载自微信公众号“一席”（ID：yixiclub），原文首发于2021年6月7日，原标题为《假如我们把喜马拉雅山炸开一个大口子，会不会让整个西北酿成鱼米之乡？| 魏科 一席第771位讲者》，不代表瞭望智库观点。
各人好，我是魏科，来自中国科学院大气物理研究所。大气物理所的前身是民国时期的中心研究院景象研究所，首任所长是竺可桢老师，以是关于中国天气的研究，从当时候到如今已经有了90多年的汗青。
各人可以看出来，无论是春天照旧炎天，不管我们东部地域多么绿意盎然， 这个地方好像永久都是一片荒凉，非常非常干旱。
我这边做几个比力，好比我们许多人都知道，延安、榆林这些地方是在黄土高原上面，好像都是比力干旱的地域。但是现实上从年均匀降水量上我们就可以看出来，左上这张图是延安的降水量，年均匀值500多毫米。北京的年均降水量靠近600毫米，以是延安跟北京实在没有太大的差异。
但是我们比力看看就知道，敦煌的年降水量在40毫米左右，还不到东部地域一天的降水量，东部地域一场暴雨到达100毫米都是很正常的征象。再看一看，银川193毫米，西宁387毫米，乌鲁木齐270毫米，这些地方都非常干旱。
近来有些人大概看到一个消息，说陕北的毛乌素戈壁如今好像将近消散了。但现实上像毛乌素这种地方的年均匀降水量还能靠近400毫米，那些地方的生态规复是大概的。 而敦煌年降水量不到50毫米，要想这些地方酿成一片绿意盎然的地方，根本上是不大概的。
假如想相识中国的天气，实在很简朴，你从东北画一条线，画到西南，根本上可以把中国分成两个部门。
东南部地域是我国的鱼米之乡，生齿比力多，经济比力活泼，降水非常多。而西北整个地域比力干燥，经济活泼度不如东部地域。这就是一个非常典范的天气分界限， 这个天气分界限常常也被称作“胡焕庸线”，根本上是沿着年均降水量400毫米的分界限在走。
假如把分界限再往西推一点，我们会发现有一个地区的年均匀降水量最多不凌驾200毫米，就在这个橙色的地区内里。
▲ 年均降水量
而比力一下我国华南地域降水量，年均匀降水量常常能到达1600毫米，这个差距非常大。
降水少也就罢了，这个地方的蒸发量非常大。一年四序根本上没有什么阴云气候，太阳直射，非常得当蒸发，以是年蒸发量非常大，根本上是在1000毫米以上。
▲ 年均潜伏蒸发量
在敦煌等等这些我用赤色圈出来的地方，蒸发量乃至靠近2000毫米。那么我们想想水的均衡——降水200毫米，但是有大概蒸发掉2000毫米，这个地方不干旱才怪。
为什么这个地方这么干旱？现实上缘故原由很简朴， 这个地方在地理上身处本地，缺乏水汽，水汽要从海洋上过来，但它间隔哪个大洋都非常迢遥。
假如我们要在地球上找一个地方，它与海洋的间隔加起来最远，我料想肯定是在西北地域。无论是间隔东边的平静洋，南方的印度洋，西边的大西洋，照旧北边的北冰洋，都非常迢遥。以是纵然有水汽的活动，大气环流，它也到不了这中心来。
我们做了如许一个数值模仿，如果只有陆地，但没有青藏高原，没有帕米尔高原，没有这些地形的隔绝，模仿出来的天气也是如许，中亚地域降水非常少。
这个箭头表现的是风向，意味着水汽的运送方向。我们看从印度洋来的水汽不会直接往北走，它走着走着就往东拐了，拐到了我们国家的东部地域。
别的一个缘故原由，我们景象上称为焚风效应。地球上的水汽分充满足比力简朴的物理规律，我们称之为克拉伯龙-克劳修斯方程，温度越高、间隔地面越近的地方，氛围中可以容纳更多的水汽；而温度越低、间隔地面越高的地方，大气中的水汽含量就越低。
假如有一座山，在山的迎风坡这一面，风带着水汽过来，然后渐渐爬升。在爬升的过程中，氛围的温度渐渐低落，很快就会凝聚形成降雨，这时间就在迎风坡形成降水。
由于在翻山的过程中已经把水降了出来，翻过山之后就酿成了干氛围。以是我们能看到， 在迎风坡的地方，一样平常都非常湿润，而在背风坡的地方常常会形成干热的河谷。
我国整个西北地域四周满是山，南方青藏高原，西边帕米尔高原、天山，北边也是山，东边离海非常非常迢遥，以是假如有气流翻山，不管你从哪儿来的，到那地方肯定会变干。
如果气流从印度洋北上，进入西北，那么你可以想想它要翻过哪些山——喜马拉雅山脉、冈底斯山脉、唐古拉山脉、喀喇昆仑山脉。这一系列的山脉翻过来，每一座山就像一个脱水机。
气流直接冲向云霄6000多米的高度，在翻山的过程中不停脱水，残留着的一点水汽在颠末下一个山脉的时间再继承脱一遍，直到到达西北，它变得非常干燥，再没有任何水汽可以降落下来。
别的一方面另有大气环流的作用。如果我们的海陆分布不发生变革，一边是亚欧大陆，一边是平静洋，南方是青藏高原，这个时间在西北这个地方的高空肯定会形成一个高压中央，就像我在图内里给出的深色的地区。
在高压地区地点的地方，氛围是下沉的，而下沉的时间会轻易让云消散掉，而且下沉会形成增温，以是谁人地方哪怕是有点云，也会在下沉的过程中消散掉，酿成无云的气候。以是西北地域根本上是我们国家阳光辐射最强的，太阳能资源最丰富的地区。
那么这几点联合起来，阔别海洋、深处本地、四周都是高山——形成高山之后的焚风效应，让这个地方变得非常干燥。
我们来比力一下，这张图是沿着喜马拉雅山脉的南北，我们能看到在喜马拉雅山的南部，是一片绿色的国度。整个中南半岛，另有南亚，都非常湿润，而且降水量非常高。
▲ 喜马拉雅山脉南北
喜马拉雅山的迎风坡是天下上降水量最多的地方，年降水量凌驾1万毫米，就是10米左右的降水量。而到了喜马拉雅山的北边，整个一片荒凉，完满是荒原的样子。
别的看看天山的南北对比，在天山的迎风坡这一面能看得出它比力湿润，而在背风坡这一面非常干燥，一片荒凉。
▲ 天山山脉南北
假如再把天下的地形和降水做一个匹配，我们就可以看出来， 我们国家东部的降水，水汽来自平静洋，平静洋的水汽在西进的过程中，起首在华南的南岭、岭南和武夷山以南这个地区形成降水。这些地方的年均降水量能到达1600毫米。
颠末南岭和武夷山这一系列高低升沉的山脉脱水之后， 到了长江流域，年均降水量就低落到1000~1200毫米。南岭的这些山脉都不是特殊高，最高才有几百米，就可以到达如许的脱水结果。
然后从我们国家的一级台阶向二级台阶往西进的时间，要越过巫山、云贵高原，另有太行山脉。颠末这一系列的山脉脱水之后， 到了陕西、山西这些地方，年均降水量就低落到500~700毫米。
各人留意，纵然到了这个地方，降水量降到500和700，我们还没有碰到特殊像样的高山，好比五岳内里最高的西岳海拔只有2000多米，还不到青藏高原的半山腰，由于青藏高原的地面高度均匀都在4500米以上。各人可以想象这个水汽再往西，颠末一系列的山脉，它会变得多么干燥。
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西北干旱的汗青有多久？
西北它不是如今才变得这么干燥的，假如看西北的汗青，我们就知道这个地方干燥的汗青非常漫长。我们知道新疆许多地方有煤有石油，阐明这个地方以宿世态条件非常好，原来大概有丛林、湖底。
现实上这个地方在汗青上是一个叫做副特提斯海的地方，这个海渐渐萎缩，就酿成了如今的地中海，而西部地域又逐步地从沿海地域退缩酿成本地地域。
谁人地方变得干燥起来之后，刮风就会把地面的泥土刮出来，然后在其他地方落下来，形成了我们国家面积非常大的黄土高原。以是观察黄土高原的汗青有多长，我们就可以知道西北干旱的汗青有多长。 以如今的研究以为，黄土高原大概已经有了2200万年的汗青，以是西北的干旱也有这么长的汗青。
随着喜马拉雅山的隆起，随着整个青藏高原的隆起，整个西北变得更加干燥。科学家做过的一些数值模仿印证了这个过程。
好比我们假定只有陆地，没有青藏高原和整个帕米尔高原，我们让海拔渐渐增长，青藏高原的规模渐渐增大，海拔渐渐增高，高度只有如今高度的20%、40%、60%、80%，然后我们模仿它的天气。
就发如今青藏高原的隆起过程中，赤色圈所画的中亚和我国西北地域的降水量渐渐在淘汰，而南部地域的降水量渐渐在增多。也就是说谁人地方原来就处于本地地域，非常干燥，而青藏高原的隆起让谁人地方的降水量更加淘汰，变得更加干燥。
2
把喜马拉雅山炸开一个大口子
那么许多人就在想， 假如我把青藏高原大概喜马拉雅山炸开一个大口子，把水汽放进去，会不会让整个青藏高原和整个西北的天气发生根天性的变革，酿成鱼米之乡？
现实上关于如许的假想，科学家也想过。李瑞环老师纪录的他1995年的一个发言内里，就提到了有一些科学家也提到过如许的想法，这些科学家包罗钱学森、钱三强老师。
关于这个话题，科学界举行过认真的讨论。 喜马拉雅山固然是一个很长的山脉，但现实上它也有许多的山口，许多的小口子，此中一个非常大的口子是整个雅鲁藏布江大峡谷，大概长如许。
▲ 自然的水汽通道——雅鲁藏布江大峡谷
雅鲁藏布江从西往东流，流经大峡谷转弯，然后往南流，流出国境线。
这是一个自然的口子。 这个口子是不是能带来整个青藏高原天气的好转呢，答案是否定的。
纵然有如许一个口子，也没有带来整个青藏高原根天性的天气变革， 唯一的影响就是让雅鲁藏布江大峡谷的两岸出现了许多高耸入云的雪山，雪山的规模和数目比其他地方要多。
大概许多人会说，峡谷的这个口子看起来有点小，我们想要开一个大点的口子。那么口子开大一点，会不会根天性地改变天气？关于这个题目，科学家做了一些数值模仿。我们模仿开了一个大口子——宽大概有1000公里，1000公里，从北京开车根本快到武汉了；深大概有1000米。
效果是如许的，开了一个如许的口子之后，在这个口子的南部地域和中部地域会有一些降水的增多，但是这个口子的北部地域降水反而淘汰了。
缘故原由很简朴，口子开了之后，来自北部的干氛围就顺着这个口子往南走，和南方来的氛围在口子内里相会，从而在南部和中部地域增长一些降水，而北部地域由于干氛围的影响，反倒降水淘汰了。如许看起来并不能给整个西北地域带来更多的水资源。
那么有人大概就说了，能不能开得更深一点？似乎你们才只挖到4000米，能不能再往下挖？OK，我们的研究职员又做了如许一些数值模仿。
如果开一个口子，这个口子300公里宽，有从北京开车到石家庄这么远，深度不停到海拔零米，就是深到海平面的位置，从孟加拉湾，不管孟加拉同差别意，尼泊尔同差别意，不管了，从那里的海边不停往这边推，把青藏高原挖穿。
模仿的效果跟前面的效果根本上雷同，降水在通道的南部地域有所增多，北部依然降水淘汰。缘故原由很简朴，北部的干氛围进来了。那么这给我们一个启示：我们大概撼山轻易，撼整个大气环流却很难，整个环流不会发生根天性的变革。
开口子之以是不可以或许改变青藏高原和西北的天气，缘故原由就在于纵然开了如许的口子，也无法改变西北形成干旱的根本缘故原由。第一，它间隔任何一个海洋都比力远；第二，四周满是崇山峻岭，任何翻山气流都要下沉，下沉形成增温，增温就变得非常干燥。
另有别的一点，纵然没有山脉，只要有欧亚大陆和平静洋海陆分布的正常存在，这个地方就会形成高压区，高压区是下沉的气流。
客岁我们在《中科院之声》写了一些科普文章，跟各人讨论为什么喜马拉雅山开口子这个方案不大靠谱，这时间就有许多人跟我们接洽，说你们大概开口子的位置有点不对。说中国西北地域的水汽它不是从南方来的，不是穿过青藏高原来的，它是从西面穿过帕米尔高原来的。以是你不应该在南方开口子，应该开在西边，把帕米尔高原开一个大口子，有大概就可以让西北变得湿润起来。
而且从西边开口子比从南方开口子有许多上风，此中一个紧张的上风是在我们国内开口子。
为什么呢？我们国家西北有一个伊犁河谷地域，伊犁地域根本上是西北情况最好的地域。我们从这个图上能看出来，它是一个喇叭口的地形，向西开，让西边水汽进来，然后沿着这个喇叭口渐渐搜集，在这边形成降水。 由于那里的山很高，以是不但搜集，而且抬升，就在伊犁河谷形成了非常好的生态情况和睦候情况。
这里的年均降水量大概能到达400~500毫米，乃至有些地方能到达600毫米，在四周都是50毫米、100毫米降水量的地方，这简直是一个天国。
他们说的开口子就在这个交汇的地方，把中心谁人地方打开来。现实上我们把视野放大再看一看，中亚地域整个间隔大西洋、地中海等等都非常迢遥，以是西亚地域实在自己就已经有了许多戈壁，好比中亚五国里的西侧，就是闻名的红戈壁、黑戈壁这些干旱的地区。
中亚地域之以是能形成一点比力湿润的地方，是由于中亚五国靠近中国这一侧是帕米尔高原的迎风坡，这个地方的地形从海拔一两千米直接升到四五千米，有非常陡峭的地形抬升。
在这个抬升的过程中，哪怕氛围非常干燥，颠末这么大的海拔的变革，强力脱水，它也可以或许形成一些降水。以是中亚五国都城根本上都在迎风坡的坡底下的位置，情况还算不错。
假如我们把整个帕米尔高原铲掉，这边的迎风坡就会消散掉，迎风坡只要消散掉，这个地方的降水就会消散，那么很大大概中亚五国难过的这一点湿润地域就会全部消散，中亚就会酿成戈壁。
纵然有水汽进到中国来，也会发现我们这个地方是盆地，北边是准噶尔盆地，南方是塔里木盆地，两个盆地的海拔都比四周低，塔里木盆地的均匀海拔是1100米，而准噶尔盆地均匀海拔只有600多米。
你把那里的迎风坡去掉了，水汽过来之后照旧要越过一个不高的高地，然后接着是下沉，你把别人的天气粉碎掉，在你这个地方照旧没有形成降水， 由于它依然是受焚风的影响，不会改变这边的天气。
现实上科学家做了一些其他的数值模仿。好比这张图，如果什么地形都没有，没有青藏高压，没有帕米尔高原，没有天山、阿尔泰山，全部的山都没有。模仿出来的效果，我们看到这片白色的地区，就是干旱的地区，西北中亚这个地方，包罗蒙古，都黑白常干旱的地区。
▲ 张冉等，2016，第四纪研究
3
西北变暖湿了吗？
从客岁开始，西北变得暖湿的话题又开始再次被提起来，有人就说我们西北变得更加湿润了，这个地方很快就会变得像唐朝一样，再往过就会直追周朝，我们整个西北就会酿成比力湿润的地方。
我们看到这几个大的媒体，新华社、举世时报，尤其是举世时报用的这个标题很大——“真正的大事，严寒干旱的西北正在变暖变湿”。各人突然就产生了一个虚幻的想法，似乎西北近来这些年生态发生了根天性的变化，按照这个变革下去，谁人地方会越来越好。
许多人以为它是个新的变革，现实上这是个老的话题。在2002年、2003年的时间，科学家已经讨论过这个话题，闻名的地理学家施雅风老师，就分析过西北发生的一些变革，有些地方降水轻微增多，有些地方湖泊里的水量开始增多了，有些地方会出现一些季候性的大水等等。 他指出了根天性的题目，就是西北地域天气有其自身的范围性，以是不宜太过夸大它的作用。
详细的变革怎么样，我们也做了一些分析。 之以是许多人以为西北正在变得湿润，是由于他们观察到西北的降水量有所增长。好比左上方这张图，是从60年代不停到如今每年降水量的变革。深色这条线曲线表现它的趋势，我们能看到已往这么多年的降水量确实有所增长。
从前的均匀降水量大概是100毫米，增长到了大概120毫米，这个增幅很大。
但是我们留意到，在这段时间里，由于环球的温度增长，西北温度增长的趋势要比环球其他地方温度增长得更快。右上方这张图，是西北的温度正在增长，且增长的速率比中国东部地域快两到三倍。
温度增长带来了一个很大的变革，就是潜伏蒸发量也在敏捷增长， 潜伏蒸发量的增幅比降水量的增幅还要大。这意味着随着降水的增多，这个地方乃至会变得更为干燥。
我们看右下方这张图里相对湿度的变革：从80年代到90年代，由于降水的增长，谁人地方相对湿度有所进步。但是从90年代到如今，由于温度的增长，潜伏蒸发量的增长，谁人地方的相对湿度反倒渐渐低落，变得更加干燥起来。
这是我们分析的干旱指数。赤色表现越来越干，蓝色表现越来越湿，赤色的点越大，表现干旱的水平越来越严峻。我们看西北这么多的观测站内里，只有一个站出现了一点点的湿润化，其他全部的站都是变得更加干燥了。
我们再比力其他几个差别地区的干湿变革，这个干湿指数假如是正的，就表现这个地方越来越干。我们看塔里木盆地的干湿指数，不停维持着比力高的数值，大概有1000多，也就表明这个地方的蒸发量要比降水量多1000多毫米，而且这个数值还在增长，这个趋势不停在往上走。
河套地域也是属于干燥的地区，它的数值也是正值，而且不停在上升，变得更加干燥。而唯一的黄河源区这个地方，好像有一点干旱轻微缓解的趋势，但是这个趋势不是特殊显着。
再来比力我们天下的干旱和湿润之间的变革，这个阴影地区表现的是这些地区正在变得更加干旱，从H到SH，表现的是从湿润变到半湿润，从SH到SA表现是从半湿润酿成半干旱，SA到A是半干旱酿成干旱。
我们看我国北部地域，从整个东北到华北，以及到西北的东部，大范围的地方干旱还在发展，这些地方的干旱变得更为严峻起来。以是我们不能乐观地看西北有些地区降水增多了，生态变好了，就以为我们似乎已经进入到了下一个阶段，西北似乎就变湿润了。
现实上，我们国家整个都在履历着干旱化的发展，要深刻去熟悉，差别地方的生态情况变革到底是由于什么。许多地方，包罗陕北、河套地域，包罗毛乌素戈壁这些地方，它们原来降水量就充足，一样平常靠近400毫米，大概比400毫米还要多，这些地方只要人为不去粉碎它，逐步地生态就会规复。以是我们各种退耕还林、退耕还草的步伐，都会让谁人地方的生态发生改变。
但是西北降水量在200毫米，它就不是退耕还林还草所可以或许规复的，谁人地方的降水量不敷以支持起树木，大概像样的草的生长，它原来就是一个荒原。
另有一些地方山变得比力湿润，山顶看到的树木会多了，大概草郁勃一些了，这种很有大概是由于山上的冰川溶解。 而冰川溶解是由于环球变暖，这并不是一件功德，反倒是整个生态体系阑珊的一个迹象，你看到的是那地方变绿，现实隐蔽的是一个更大的危急。
另有一点，西北地域有些地方降水的增长，它不是如“春雨润如油”式的逐步地润泽，它是以暴雨的情势，忽然两场暴雨，然后本年的降水就竣事了，如许它不光没有缓解干旱，反而带来了洪涝的灾难。
像客岁7月份的敦煌，一年降水量只有40毫米不到的地方，下了两场暴雨，把莫高窟关闭了好几天，在这个地方带来的影响，它并不是正面的。
整个西北这么干旱，我们给各人讲了缘故原由，讲了近来这些年的变革，大概有人会以为好绝望，谁人地方看起来好像没有改变的盼望。
环境肯定不是如许的，这个地方布满了盼望， 我们可以用各种各样的方式来改变它的生态。好比说，纵然是在新疆这么干旱的地域，许多地方的农业灌溉接纳的是像左边图如许的环境，洪流漫灌，一个渠把雪山的水引进来，从这头放进去那头出来，这片地就浇完了。
但是洪流漫灌的方式，浪费非常严峻，过两天就会晒得干干净净，由于谁人地方的蒸发非常大。这些地方有许多的来自雪山的水资源，假如接纳这种方式，那黑白常大的浪费。
我们都知道西北地方的许多瓜果非常好，就是由于那地方的情况充足产生如许的结果。发展农业，假如我们可以或许进步整个节水灌溉的技能，好比像滴灌、喷灌等等科技的应用，增强这一部门农业的投资，这个地方肯定会有很大的变革。
另有许多人以为西北的荒原内里看起来好像没有什么生气，现实上假如谁人地方的水资源可以或许得到公道地使用，也可以或许在这个地方抖擞出肯定的生气。
这张照片是我在开头提到的观测站的四周拍到的荒原内里的情形，我们在荒原内里依然发现了许多这种小小的植物在生长，谁人地方并不是不毛之地。
这个小小的视频是我在非常干旱的戈壁滩内里看到依然有蝴蝶在飞，以是这个地方藏着许多生气，有着它自身的生态体系。 因此对如许的非常脆弱的地域，我们掩护是第一位的，开辟才是第二位。
原标题：《假如把喜马拉雅山炸开一个大口子，西北会酿成鱼米之乡吗？》
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发表于 2020-12-24 03:34:25
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