塔克拉瑪干沙漠,為何出現眾多“湖泊”!
東西縱橫約1000公里的塔克拉瑪干沙漠,是我國最大的沙漠。近日,有消息稱眾多“湖泊”現身沙海之中,央視視頻畫面中,沙漠與水面相映襯,蔚為壯觀。專家表示,這與今年塔里木河充沛的水量有關。水量上漲,河水漫溢到附近的塔克拉瑪干沙漠中,形成了獨特的景觀。

眾所周知,塔克拉瑪干沙漠是世界第二大流動沙漠。為何世界“旱極”如今也布滿湖泊?
文 |崔赫翾 瞭望智庫觀察員
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世界“旱極”
1900年,斯文·赫定在中亞進行第三次探險考察。期間,他曾在塔克拉瑪干核心區——羅布泊勘測,并在尋找鐵鏟時發現了風沙下吹出的精美木雕。
這個偶然的發現,使得沉睡千年的樓蘭古城重返人間。
2021年3月24日,新疆若羌縣樓蘭博物館展出的樓蘭古城復原模型。圖|視覺中國
西漢時的樓蘭國,有時為匈奴耳目,有時歸附于漢朝,巧妙地維持其生命。公元前60年,西域都護府設立后,西域地區開始被納入中央政權管轄。西漢在天山南北實行駐兵屯田,以減輕當地經濟負擔、解決駐軍和來往使者商旅的食宿問題;同時修筑城堡、建立烽燧,進一步拓展絲綢之路。
憑借獨特的地理位置,樓蘭成為絲綢之路南北兩線的分岔點。東方的絲綢制品、陶器、漆器、鐵器,中亞的棉布、毛布制品、銅鏡、海貝,甚至波斯、希臘、羅馬的藝術品都會在這里出現。樓蘭成為名副其實的東西方文化交流地。英國考古學家斯坦因就曾在樓蘭發現一塊東漢晚期的彩色緙毛殘片,它由羊毛織成,上面明顯留有希臘羅馬式圖案的赫爾墨斯頭部和雙蛇杖圖案。
【注:赫爾墨斯是古希臘神話中掌管貿易、旅行和競技的神,他手持雙蛇杖為神祇們傳遞信息。】
但是,樓蘭的繁榮在公元4世紀時戛然而止。
關于樓蘭消逝之謎,人們進行過不少猜測。有人認為,當時西域人口急劇增加、大規模開墾土地、砍伐樹木、引水灌溉農田,這一地區對環境資源的開發利用超出生態承載力,最終引起下游水資源匱乏、綠洲退化和沙漠化。
根據樓蘭出土的文書記載,中央政府曾下令限制在此地砍伐樹木。連根砍樹者,不管誰都罰馬一匹;若砍伐樹木大枝,則罰牝牛一頭。可惜政令為時已晚,人為因素對自然環境的破壞已十分嚴重。外加氣候干旱、水資源匱乏,綠洲大面積減少。
從地理區位上解釋,在新疆南部,巨大的塔里木盆地被天山山脈、帕米爾高原、昆侖山脈圍住。無論是從北面吹來的北冰洋水汽,還是西南方向的印度洋暖濕氣流都無法到達盆地,這就是塔克拉瑪干沙漠形成的原因。
據《水經注》記載,東漢后塔里木河中游改道,導致樓蘭嚴重缺水。敦煌數千官兵前去援助、挖渠引水,也未能救回樓蘭。最終,樓蘭被塔克拉瑪干肆虐的黃沙吞噬。
到了7世紀,玄奘法師從天竺取經歸來路過樓蘭城時,此地早已經荒廢。他在《大唐西域記》中描述道:“國久空曠,城皆荒蕪。”
除了樓蘭,茫茫沙海中安迪爾、精絕、喀拉屯等漢唐時代城市廢墟,古絲綢之路沿線被沙丘掩埋的古代烽隧等,都是該地區曾經歷土地沙漠化的證據。
塔克拉瑪干沙漠年平均降水量不足100mm,最低不到5mm,平均蒸發量卻高達2500-3400mm。這種極端的水汽條件甚至不足以維持植被生長,為何忽然出現湖泊了呢?
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又干又澇
從中國氣象局得知,今年網上熱傳“沙漠湖泊”的美景照片大概位置在尉犁縣羅布人村寨景區一帶,而該景區一直因水沙交融聞名,沿途有一部分“湖泊”是塔里木河流域向原始胡楊林下放生態水形成的,還有一部分是9月以來塔里木河流域出現警戒洪水后河道溢出來的漫灘水形成的多個小型“積水庫”。
天山地區雖遠離太平洋與印度洋,但其西部、北部地勢相對偏低、地形平坦,來自大西洋與北冰洋的水汽可長驅直入。受到天山山脈阻擋后,便會形成豐富的山地降水。

航拍新疆尉犁縣段的塔克拉瑪干大沙漠。圖|視覺中國
近年來,新疆南疆地區降水量逐年上升,塔河流域降水明顯偏多。有學者利用塔克拉瑪干沙漠周邊12個氣象臺站1961-2007年的歷史氣候資料,分析了近47年的年平均氣溫、降水量、潛在蒸散量和地表干燥度等氣候要素的基本變化特征,并發現:該地區年平均氣溫呈升高趨勢,降水量呈增多趨勢,年潛在蒸散量和地表干燥度總體呈減小趨勢。
此外,塔克拉瑪干沙漠位于塔里木盆地,三面環山,山頂常年積雪。夏天高溫導致積雪融化,也會給塔克拉瑪干沙漠帶來更多的水。一旦冰雪快速融化超過河流的承載量,還會產生融雪(冰)洪水。根據新疆水利廳消息,2022年5月以來,受高溫融雪及降雨影響,塔里木河干支流25條河流發生超警戒流量以上洪水,其中,7條河流超保證流量。
沙漠地區土壤的排水能力差,固水能力也差。在沙漠里,風和雨水會逐漸清除沙子、灰塵和其他細粒顆粒,留下較大的顆粒碎片,最終形成一層像混凝土一樣堅硬的沙漠地面。這種地面的排水、固水差,不需要太多的水就足以淹沒一個地區。
“洪水期間,得益于流域管理局等提前的預測和管理,沒有發生較大險情災情,但導致塔里木河水位高漲,河水漫溢出河道,流向塔克拉瑪干沙漠中地勢較低的區域,形成大小不一的所謂的‘湖泊’。更多的洪水資源,則通過塔里木河輸水工程等,被輸送到了沿岸的濕地、胡楊林等生態保護區。”中國科學院新疆生態與地理研究所研究員段偉利提到,沙漠滲水速率較快,蓄水能力差,在沒有水源持續補給的情況下,這些臨時的“湖泊”會很快消失。
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沙漠變綠洲?
那么,降水量增多,是否意味著塔克拉瑪干有變成綠洲的趨勢?
早在2020年,這個話題就被討論過。NASA衛星Terra上的中分辨率成像光譜儀采集了2020年2月23日和4月29日我國和田附近一部分沙漠的圖像,發現:相較2月,4月底的和田附近沙漠局部出現綠色。因此,有媒體稱“塔克拉瑪干沙漠在變綠”。

新疆塔里木河風光。圖|視覺中國
對此,中國科學院大氣物理研究所回應道,衛星監測的區域本來就是塔克拉瑪干沙漠最主要的河谷綠洲之一,“變綠”的最主要原因其實是季節變化。春夏時節,高山融雪、河水豐盈,河谷綠洲的大片農田繁茂生長,自然就“變綠”了。
這不禁讓人想到即將“消失”的毛烏素沙地。它位于內蒙古、寧夏、陜西三省區交界處,沙地總面積達4.22萬平方公里,如今大半已變綠。不過沙地與沙漠還是有很大區別——沙地形成的原因不僅與當地降水少有關,而且更多取決于人類的社會活動;沙漠的形成則主要與自然環境相關。
毛烏素沙地北靠鄂爾多斯高原,南鄰黃土高原。這里冬季受蒙古冷氣團控制,盛行大陸吹向海洋的冬季風,冷空氣活動頻繁。每年秋季冬季風刮來之際,與東南季風在此拉鋸,形成切變降水,區域性暴雨頻繁,故有“世界沙漠暴雨中心”之稱。
再看塔克拉瑪干沙漠。雖然其周邊地區的年降水量增加趨勢超過6%(每10年),但該地區的年平均降水量只有40毫米左右,即使增加10%仍為干旱氣候,缺水問題依然嚴重,而且,增暖還會導致潛在蒸發量增加,因此,近些年表現出的降水量增加并不會從根本上改變這一區域的干旱狀況。
中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所副所長姚俊強也談到了“沙漠變綠洲”的不可能性。他表示,沙漠湖泊在世界上很多沙漠中是客觀存在的,包括巴丹吉林沙漠、塔克拉瑪干沙漠等,一般是在較長時間下沙漠表面洼地積水形成的比較寬廣的水域。洪水過程對河流兩岸荒漠河岸林的生態水文意義很大,但這類水體面積相對很小,且存在時間較短,無法對區域氣候產生影響。
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把洪水資源化
段偉利強調,水資源是干旱區經濟社會發展和生態環境保護的最重要自然因素。近幾十年來塔里木河流域山區來水量呈波動增加趨勢,后續隨著全球變暖趨勢,更應做好科學的水災害防治和水資源規劃及管理等。
荒漠與綠洲生態國家重點實驗室主任、中科院新疆生態與地理研究所研究員陳亞寧在近期的公開采訪中也提及西北干旱地區可以很好地利用這些難得的洪水,“西北干旱區是一個資源型缺水、工程性缺水、結構性缺水和管理型缺水的地區。水資源短缺是制約新疆經濟社會發展和生態安全保障體系建設最關鍵的自然要素。”
“要把洪水資源化,提高利用效率,趨利避害。針對像今年這樣的洪水特點,可以采取‘引洪灌溉’,有計劃地對一些重點胡楊林保護區實施生態補水。”陳亞寧認為,針對新疆這樣一個缺水大區,要進一步加強水利工程建設,提升對水資源的管控能力,提高水資源利用效率。

從空中俯瞰葉爾羌河阿爾塔什水利樞紐工程水庫大壩。圖|新華社
2021年7月18日,新疆阿爾塔什水利樞紐工程首臺機組并網發電,該工程防洪、灌溉、改善生態、發電等綜合效益得以全面體現。該工程具有高壩、高邊坡、高地震烈度和深厚覆蓋層“三高一深”的世界性技術難題,施工建設極具挑戰性,也因此被稱為“新疆三峽”。其一方面徹底解決葉爾羌河千年水患,減少每年的防洪投入;另一方面極大改善葉爾羌河流域灌區灌溉條件,灌區灌溉保證率大幅提高。與此同時,工程還利用河段落差和下泄塔里木河干流生態水、灌溉下泄水、冬閑水發電,緩解南疆三地州電力短缺的狀況。
除此之外,尼雅河上的控制性工程尼雅水利樞紐工程、喀拉喀什河流域的控制性骨干工程魯瓦提水利樞紐、和田玉龍喀什水利樞紐工程、車爾臣河大石門水利樞紐、塔里木河流域奴爾水利樞紐、阿克肖水庫等一批水利項目正在加緊推進中。
新疆水利工程建設是自治區河流體系的綜合利用和管理,對于降低自然災害發生幾率、切實保障群眾的生命財產安全具有重要意義。雖然新疆水利建設起步較晚,但未來可期。
參考資料:
1. 塔克拉瑪干沙漠出現“湖泊”,專家:常態現象,不必過分解讀丨澎湃新聞,2022-10-28.
2.中國科學院大氣物理研究所:塔克拉瑪干沙漠“變綠”的真相丨中科院之聲,2020-6-2.
3. 塔克拉瑪干沙漠地區沙漠化過程及其發展趨勢丨中國沙漠,1987年第3期.
4. 絲綢之路——歷史上的樓蘭丨新疆若羌縣人民政府網站.
5. 南疆近60年來洪災時空變化特征分析丨地理科學,2012年03月.
6. 釋新聞|塔克拉瑪干沙漠變綠?專家:區域干旱狀況未根本改變丨澎湃新聞, 2020-06-09.
7.“愚公”夫婦40載堅守毛烏素沙地 染綠萬畝沙漠丨中國新聞網,2021-07-21.
8. 新疆葉爾羌河防洪工程惠及240萬南疆百姓丨環球網,2015-09-09.
9. 莎車縣的阿爾塔什水利樞紐工程:根治葉爾羌河千年水患的“新疆三峽”丨新民晚報,2020-07-29.

