大气污染加重西北干旱

　　科学家揭示大气颗粒物如何改变区域降水

　　大气污染加重西北干旱

　　□黄永明

　　大气污染正在以一种戏剧性的方式“翻云覆雨”，它让一些地区的人面临干旱的困扰，而让另一些地区的人饱受风暴的威胁。两项新近发表的研究结果以强有力的证据向人们揭示了这一事实。

　　华山的雨水少了

　　以色列和中国的一组研究人员发现，当华山山顶雾气升腾的时候，山区降水量会减少30％－50％。而在过去50多年的时间里，华山山顶降水量与山下降水量的差异明显缩小，最高时已缩小了17％———在正常情况下，山顶的降水量应大大多于山下的降水量。

　　“山岳降水的减少是对我们水资源的直接掠夺。”研究参与者、以色列耶路撒冷希伯来大学的丹尼尔·罗森菲尔德(DanielRosenfeld)教授说。

　　研究人员指出，严重的大气污染是山岳降水减少的罪魁祸首。由人类活动产生、造成大气污染的颗粒物在使华山大气能见度从38千米下降到大约20千米的同时，也显著减少了山区的降雨和降雪量。他们的研究论文发表在了3月9日出版的美国《科学》杂志上。

　　“我们相信这种状况在世界范围内已成为普遍现象。”论文共同作者、中国气象科学研究院姚展予研究员说。

　　而相关研究则表明，在大气中越来越多的颗粒物的影响下，美国西部的内华达山脉、落基山脉以及中东的山区均表现出了与华山相似的降水减少。

　　“在中国华山的研究的重要性在于，它将大气污染的历史趋势与山岳降水量的变化趋势联系在了一起。”罗森菲尔德说。在研究中，气象人员使用的气象数据跨越了从1954年到2006年的半个多世纪，是世界上同类研究中最为全面的一次。

　　在2000年，罗森菲尔德就已经提出，大气中颗粒物的增加正在减小云中水滴的体积。尽管大气污染物中的颗粒物可以成为降水所需要的凝结核，但是由于污染的空气中有太多的颗粒物，于是云中的水汽就要被分散到大量的颗粒物上。这样形成的云滴的体积显然会小于洁净空气中颗粒物较少时形成的云滴。

　　云滴变小了，它们结合在一起形成一个雨滴或一片雪花所需的时间会随之延长。这也就意味着，受到污染的大气需要更长的时间才能将空气中的水分转化成降雨或降雪。

　　然而，云是流动的，它们很可能在飘离山区前没有足够的时间形成降水。“在降水发生之前，仍然滞留在云中的水汽可能已经旅行了数百乃至数千公里。”罗森菲尔德说。这样一来，原本聚集在山区上空的水汽就被重新分布到了更为广阔的其他地区。

　　山区的降水往往是河流、泉水和径流水的来源，而这些水正是那些会被贮存在水坝中的水。“因此山岳降水是我们可用水资源的主要来源，尤其是在半干旱地区，比如中国的北部和西部地区。”罗森菲尔德解释说。山岳降水的减少所带来的负面影响可能波及数百公里之外。

　　引发更多的风暴

　　大气污染在使半干旱地区变得更为干涸。与此同时，它却在世界其他地方引发更多的风暴。

　　发表在3月5日出版的《美国科学院院刊》(PANS)上的一项研究发现，源自中国和印度的大气污染颗粒物在北太平洋遭遇了与山区不同的环境，它们在过去的数十年里促使北太平洋上产生更多的风暴，并进一步影响全球气候。

　　与山区类似，在北太平洋上，大量来自亚洲的颗粒物作为凝结核促成云滴形成———当然，这样的云滴也比洁净空气中形成的要小。但是，与山区所不同的是，在这里，洋面上的水分蒸发可以提供充沛的水汽，并且冬季时太平洋上空的空气又十分不稳定，对流强烈。

　　因为拥有这些条件，“冬季的太平洋为‘播云’提供了完美的温床。”论文作者、美国得克萨斯A＆M大学的张人一教授说。而中国和印度大量工厂及电站中产生的大气污染颗粒物正好成为了“播云”的种子。

　　张人一等人通过对1984年到2005年间卫星照片上的深对流云系(deepconvectiveclouds)的研究发现，1994到2005年间北太平洋上的风暴比前十年增加了20％－50％。

　　“这是大尺度风暴系统和人类污染之间的一个直接联系。”张人一说。他警告说，太平洋风暴轴是北半球冬季中的一种非常重要的事件，而风暴轴的改变很可能对全球的天气和气候造成严重后果。尽管有专家持有保守意见，但张人一表示：“我们的研究首次表明，在过去的十年里，来自亚洲的污染增强了太平洋风暴轴。”

　　此前的相关研究已经表明，在20世纪后半叶，北太平洋上的风暴在数量上持续增加，在强度上不断加强。对美国人而言，新的研究结果意味着，“你可能会遭遇更多的风暴，而且这些风暴比以前更加猛烈。”张人一说。

　　实际上，北太平洋上形成的风暴轴能够带着大气污染物飘洋过海，到达加拿大和美国的西海岸，穿越美国，并最终影响全球。

　　眼下，科学家们的一种担心是，大气污染物的影响可能会波及两极。比如说，颗粒物中的煤灰降落到冰川表面后，会使冰川从阳光中吸收更多的热量，这也就意味着两极冰帽可能会因此而加速融化，进而导致海平面加速上升。

　　“毫无疑问，人类的活动正在改变全球天气。”张人一说。而那些由大气污染带来的多米诺骨牌效应的确切影响仍需进一步研究。上个月，由政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布的一份报告显示出，目前科学界对大气污染颗粒物对全球变暖的作用的认识尚不清晰。

　　“如果我们想要预测全球变暖带来的影响，那我们在不真正了解颗粒物对云和降水所产生的影响的情况下，是很难做出正确判断的。”罗森菲尔德如是说。

　　2007年3月13日，黄河兰州段，黄河水位线异常低，出现了大面积浅滩和河汊。大部分河床大面积裸露。永红／图