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中国西部的两座天然水塔

已有 2387 次阅读 2017-6-27 18:25 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记|关键词:水源,青藏高原,水汽,印度洋| 水汽, 青藏高原, 印度洋, 水源

中国西部的两座天然水塔

在中国的青藏高原两头有两个天然的巨型水塔,那里的水可以用无限来描述,可笑中国的许多人却不知道。我估计从水塔上引下来的水已经足够塔里木盆地和西藏使用,但是水利学家们却浑然不知,依然要从雅鲁藏布江往塔里木调水,可笑至极。

这两个水塔的南水塔就是西藏的林芝和然乌地区。这个地区是喜马拉雅山脉东段的结尾部分,在这里由于两个大陆板块的碰撞,形成了一个天然的巨大的喇叭口,也形成了很多巨大的海拔很高的山脉,山脉在中国境内,而喇叭口叫阿鲁纳恰尔邦,是中国和印度的有争议的地区。在喇叭口的外面就是由雅鲁藏布江的下游布拉马普特拉河,有趣的是虽然布拉马普特拉河水量非常巨大,但是它在印度并没有冲刷出巨大的平原,而是仅仅冲刷出一个又窄又长的小平原,出现了淡水的巨大的浪费。雅鲁藏布江全长2840公里,在中国境内长度2057公里,而在印度境内的布拉马普特拉河只有783公里。可以说,布拉马普特拉河带给印度人民的只有灾害,没有幸福——所以,中国如果开发利用雅鲁藏布江的水,那是给印度人民造福。只有这个河流的水量减少,水量可控,那么河流沿线的群众才敢大胆地种植庄稼,否则都会打水漂到印度洋去。由于阿鲁纳恰尔邦是一个巨大的喇叭口,而喜马拉雅山脉是一个巨大的长线型山脉,喜马拉雅山脉几乎把印度洋蒸发的水汽的一半压缩到了阿鲁纳恰尔邦喇叭口,所以这里的水量无限多。这些水汽沿着喇叭口进入林芝和然乌地区的山脉,在山脉上形成了无数巨大的冰川,所以林芝和然乌地区的山脉就成为中国西南部独一无二的高山天然水塔。这个高山水塔的现有水量无可计数。我估计如果把这些高山上的冰川全部融化,过不了一年,山顶上依然会形成巨大的冰川——因为印度洋的水汽源源不断。由于这里的水汽特别丰沛,所以这里的雪山面积很大,而且雪山海拔很低。如果从此地向正北方向的玉树地区引水,距离不超过一千公里。

北水塔就更加奇特了。青藏的北水塔就是克什米尔高原,由于来自印度洋的大量水汽在这里往北遇到了高山,往东遇到了克什米尔群山,所以大量的水汽在这里凝结为大片的冰川,而这些冰川往西南融化冲刷形成了巨大的印度河平原,印度河平原孕育了伟大的古代印度文明,即便是现代印度平原仍然是巴基斯坦的大粮仓,从谷歌地图上看阡陌交错沃野千里。有意思的是,克什米尔群山的东北面是中国的塔里木盆地,在这里克什米尔群山融化的雪水依然浇灌了万亩良田,有泽普绿洲、和田绿洲,其中泽普绿洲长达六百多公里。养育泽普绿洲的河流叫“叶尔羌河”,叶尔羌河发源于中国和巴基斯坦有争议的地区的高山上,但是叶尔羌河到达泽普绿洲以后向东一直流淌了一千多公里,一直到达阿克苏绿洲,从地图上看很有可能在一万年前的大洪水时期(即中国的大禹时期)这条河流一直向东流进了塔里木的最低处——罗布泊。和田绿洲上有一条河流,应该叫“和田河”或者“墨玉河”,这条河在山区并不长,但是这条河的古代河床却穿过了塔克拉玛干沙漠,到达了阿克苏绿洲。也就是说“叶尔羌河”和“墨玉河”在一千公里以外的阿克苏交汇。说明在南部新疆地区,从古至今它存在完善的水系。我们目前治理沙漠必须充分地利用这些天然水系,这样才能节省大量的人力财力。克什米尔群山是一座巨大的水库,它的水量来自于印度洋的无限海域,它是印度洋水汽沿着喜马拉雅山脉向北流动,再无法继续北进的时候脱水产生的,它的水量虽然没有林芝和然乌地区的水量丰富,但是也是取之不尽用之不竭的。而且这个水塔距离干旱的南部新疆只有咫尺之遥。可以充分利用。

那么如何利用克什米尔群山水塔呢?从政策层面来说。克什米尔群山和阿鲁纳恰尔邦都是有争议的地区,克什米尔群山是中国和巴基斯坦的争议地区,但是这个水塔的绝大部分都处在这个地区。很显然,一旦克什米尔群山被确定为水塔对中国人有很大的作用,但是对巴基斯坦用处不大,因为克什米尔群山的冰川形成的河流大多数流向了巴基斯坦,留给中国的有用冰川不多。所以我的建议是用一百亿美元购买这个有争议的地区,然后加以利用。

第二个就是我们如何从技术上充分利用这个水塔,让它给新疆供给更多的充足的水呢?有一个问题毫无疑问:这里的水量无限丰沛,但是绝大多数在空气中。如何增加空中水汽的凝结呢?

在中国东北的黑河一带,冬季的树林基本上是雾凇世界,这些雾凇不但非常壮观,而且为东北的春季提供了大量的水源。雾凇是如何形成的呢?为什么它不在陆地上形成冰川?因为雾凇存在于树枝上,因为树枝的温度远远比同地区的土壤温度低。为什么树枝的温度远远比同地区的土壤温度低?这是辐射定律决定的。根据斯忒蕃——玻尔兹曼定律,黑体辐射功率与黑体(辐射源)表面积成正比,与热力学温度的4次方成正比,空间任一点的能流密度(辐射强度)与辐射功率成正比,与距离的平方成反比。由于树枝的表面积远远比土地表面积大,它又距离其它辐射的承受体远,所以树枝的热辐射远比土地来得快,寒冷的黑夜树枝的温度自然比土壤的温度低,这时候水汽在树枝上更容易达到露点或者冰点,所以就形成了雾凇。而雾凇一旦遇见气温上升和白天太阳辐射,它又比土壤增温快(同样是因为斯忒蕃——玻尔兹曼定律),所以这些雾凇的冰会融化为水流入地面,形成径流。

那么雾凇是不是就是一个水分生成器呢?答案是肯定的。实际上在帕米尔高山的雪山地区,只要我们安装大量的类似树枝一样的东西——表面积大,辐射增温快,比热容小,导温率高,导热率高的物体,就能够象雾凇树一样,晚上凝结水汽成为冰块或者流水,白天遇见太阳辐射融化为流水,那么它就是一个效率极高的“水分生成器”。因此,只需要设计一种可以大面积放置的,成本不大的物体就可以。这个物体是什么呢?废旧的铁丝网就可以。如果必须设计一个东西,那么只需要使用不锈钢设计出多楞的空心球,这些空心球均匀地预留空隙。把这些空心球大量地播撒到克什米尔群山冰川雪线以上就可以。

我们发现,墨玉河的源头在海拔5000米上的一个盆地,这个盆地中有一个湖泊叫阿克赛钦湖,湖泊周围有几百平方公里的平坦地,可以在这些平坦地上面放置上亿个“水分生成器”,假如每一个“水分生成器”每天只生成20克水,那么这上亿个“水分生成器”每天也可以生成2000吨水。由于阿克赛钦湖海拔五千米,那么这些水向下流淌的时候就会有3500米的落差,所以修建梯级水电站完全可以。当然墨玉河的下游实际上已经有了两个梯级水库,形成的湖泊蔚为壮观。


这样,雪山会产生比原来多好几倍的水量,这些水会沿着天然的河床流到塔里木盆地。




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