“红旗河”问之三：沙漠干旱区的大量水蒸发是福是祸？

© March 2018 by张洪泉

牛顿说过，“凡升上去的，必降下来”（What goes up must come down），这句话被经常用来形容股市的起落，但描述地球上的水蒸散和降落过程也是非常贴切的，即凡蒸散升到空中的水分都要重新降到地面，整个大气中所保有的水份年均值基本不变。“红旗河”引入干旱沙漠地区后的大量水蒸发，进入大气之中，升到云端，最终也要再降回地面，但不是原地踏步，因中国大西北和北方地区处在大气环流的西风带上，蒸发的水汽就被带向下风的东部地区。

我们知道，黄土高原东部现在已变成半干旱区，那里降水少，但却特别集中，一年当中70%以上的降水，集中在夏天一两个月中的两三次暴雨过程中。2017年7月的榆林洪水是典型的体现（过去也已发生过多次），图3.1显示洪水过后，淤泥几乎把路边的汽车埋起来，可见当地的水土流失有多严重。西北半干旱区暴雨一种自然现象，因为其上风（西部）沙漠地区地面附近的空气相对湿度（Relative Humidity）很低，云飘到那里也不容易形成降雨。相对湿度很低的低空大气就像是一张无形的大网，兜住云层使它难以降到地面，但地面上流入的水却蒸发上腾然后透过这张大网，和云层一起被大气带走，所以在干旱区的高空空气湿度反而更高一些，当这些水分飘到下风（即东部）相对湿润的半干旱地区时，只要触发降雨，地面上的相对湿度骤然增加，这张大网就撕开一个洞，飘过来的水分就会一倾而下，形成暴雨。有时沙漠的水汽输出也会随着大气环流的涡旋飘到南部较湿润的地方，加强那里的涝灾。

图3.1：2017年7月榆林洪水

黄土高原上的半干旱地区，由于植被稀疏，加上集中的暴雨冲蚀，造成严重的水土流失，形成千沟万壑的特有地貌（如图3.2所示）。著名历史地理学家史念海，收集了很多证据说明黄土高原上大部分的沟壑是近五、六百年才形成的。古代的黄土高原，被森林、湖泊和草原覆盖，年降水量大，地面附近的湿度较高，所以降水过程也更加舒缓，史教授发现年代越久远，黄土高原上的原面越大越完整。

图3.2：黄土高原上的千沟万壑是少而集中的暴雨造成的，向沙漠里引水会加重那里的土壤冲蚀

试想“红旗河”每年600亿立方米的巨量引水，假设大部分在干旱沙漠地区蒸发，相当于一条黄河升上了天。因为是在沙漠地区分散使用，不能有效增加当地的降水，使那里成为良性循环的生态，如果地表水外流没有增加，这些水蒸发，必然通过大气溢出，在其下风地区（陕北、山西、河北等地区）形成暴雨，其强度和频率将比现在大大提高。