【編者按】

看寒來暑往云卷云舒，思古往今來氣候變遷，中科院之聲與中國科學(xué)院大氣物理研究所聯(lián)合開設(shè)“大氣悟理”，為大家介紹大氣里發(fā)生的有趣故事，介紹一些與天氣、氣候和環(huán)境相關(guān)的知識。

“塔克拉瑪干”是維吾爾語，關(guān)于這個地名的意思，真可以用眾說紛紜來形容：“山下面的大荒漠”、 “淹沒在沙漠底下的住所”、 “進得出不得”、“死亡之地”、“永遠不存在生命之地”。但不論是哪一種含義，都透露出濃濃的蕭瑟之意，然而近日有新聞報道說這片不毛之地竟被衛(wèi)星監(jiān)測到在悄無聲息地變綠？

太長不看版：

1. 塔克拉瑪干沙漠曾是古地中海一部分，后由于地質(zhì)時間尺度板塊運動，逐漸變成沙漠。

2. 美國國家航天局（NASA）衛(wèi)星監(jiān)測的區(qū)域本來就是綠洲，新聞有“標(biāo)題黨”誤導(dǎo)的嫌疑。

3. 近幾十年來塔克拉瑪干沙漠乃至整個中國都有在變綠，這主要得益于中國政府的大規(guī)模植樹造林、退耕還林工程。

4. 我國西北地區(qū)在快速變綠的同時，荒漠化也在快速發(fā)展，兩者過渡區(qū)域被不斷侵占。

詳細細節(jié)版：

黃沙漠漠中的一點綠

地質(zhì)時間尺度上的氣候演變會導(dǎo)致滄海桑田的變化，歷史上著名的城鎮(zhèn)如樓蘭，現(xiàn)在已成為廢墟，被掩埋在深深的流沙之中。據(jù)《漢書?西域傳》記載，早在漢朝，塔克拉瑪干沙漠南部一些地區(qū)農(nóng)收業(yè)的發(fā)展已初具規(guī)模，有不少人口居住在且末(今在塔克拉瑪干沙漠東南)、精絕(今在塔克拉瑪干沙漠南部尼雅河的下游)、皮山(今在塔克拉瑪干沙漠西南)……像這樣的一些城鎮(zhèn)，當(dāng)時不可能建立在流沙之中。那么現(xiàn)在“疾風(fēng)千里兮揚塵沙”的景象又是如何形成的呢？

塔克拉瑪干沙漠位于我國新疆塔里木盆地，地質(zhì)研究表明，塔里木地區(qū)過去曾是古地中海的一部分。第三紀中期，強烈的地殼運動發(fā)生，古地中海消失，歐亞大陸連成一片。塔里木盆地冬季在冷高壓控制下，氣候異常干燥寒冷；夏季有高大的山脈作為屏障, 也難受到濕潤夏季風(fēng)的影響；此外，塔里木盆地位于青藏高原北側(cè)，從經(jīng)向垂直環(huán)流上看，正處在高原上空上升氣流的補償下沉區(qū)，進一步導(dǎo)致其高溫少雨。因此，塔里木盆地終年處于干燥缺水的狀態(tài)中。

如今的塔克拉瑪干沙漠年平均降水量不足100mm，最低不到5mm，而平均蒸發(fā)量則高達2500-3400mm，蒸發(fā)量至少比降水量大一個數(shù)量級，這樣極端的水汽條件不足以維持植被生長。但是極度惡劣的環(huán)境中總是隱藏著生的希望，塔克拉瑪干沙漠南部為昆侖山脈，冰川融水可以為植被提供生長用水。春夏季高山積雪融化為河流向北流動，在沙漠西南角延伸出兩條內(nèi)流河（衛(wèi)星圖片中向北延伸出的那兩條），即喀拉喀什河（墨玉河）與玉龍喀什河（白玉河），它們向北進一步匯流成和田河，在上述河流沿岸也形成塔克拉瑪干沙漠最主要的河谷綠洲之一（劃重點，后面要考）。

塔克拉瑪干變綠的“真相”

沙漠中的綠洲可遇不可求，十分珍貴。因此衛(wèi)星監(jiān)測到的“沙漠變綠洲”的新聞才會使大家如此激動，這讓人不由得想起了前段時間同樣很火的西北“暖濕化”問題（詳見：我國西北變“暖濕”了沒？）。中科院大氣所學(xué)者魏科在文章中給出結(jié)論：盡管西北部分地區(qū)出現(xiàn)了短期降水過程和植被改善，但其大部分區(qū)域降水量遠低于潛在蒸發(fā)量，目前的降水增加并不能從質(zhì)上改變這一區(qū)域干旱的狀況，西北“暖濕化”基本上是一個偽命題。

我們再說回上面的新聞，為什么塔克拉瑪干沙漠2月到4月會發(fā)生“沙漠變綠洲”的“奇跡”呢？因為衛(wèi)星監(jiān)測的區(qū)域本來就是塔克拉瑪干沙漠最主要的河谷綠洲之一。“奇跡”發(fā)生最主要的原因還是由于季節(jié)變化。春夏時節(jié)，高山融雪，河水豐盈，河谷綠洲的大片農(nóng)田繁茂生長；而到了秋冬時節(jié)，河流幾近干涸，衛(wèi)星監(jiān)測到的自然也就是一片荒蕪的景象。因此該新聞很大程度上依然是一個“標(biāo)題黨”，不過這也不完全是國內(nèi)媒體的鍋，標(biāo)題是從NASA新聞原標(biāo)題 Greening in the Taklamakan Desert 直譯過來的，NASA的本意是想表達即使在中國最干最熱的沙漠，植物也會在春天煥發(fā)生機，但到我們中國這兒大家理解的又是另一個意思了。

變綠的不僅是塔克拉瑪干

雖然新聞報道有“標(biāo)題黨”誤導(dǎo)的嫌疑，但衛(wèi)星監(jiān)測資料顯示，近幾十年來塔克拉瑪干沙漠確實有在變綠。

其實不只是塔克拉瑪干沙漠，在過去幾十年里，整個中國都在變得更綠。2019年2月， Nature Sustainability 發(fā)表了來自波士頓大學(xué)的一項研究，研究者們利用NASA的空間遙感數(shù)據(jù)，指出自2000年以來，全球葉面積（leaf area）新增了5%，增長面積相當(dāng)于亞馬遜雨林的大小，而其中四分之一的貢獻都來源于中國。

中國變綠的一大原因靠的是大規(guī)模植樹造林（占比42%）。種菜和植樹可能是刻在中國人骨子里的基因。陶淵明在房子周邊種柳樹五棵，自稱“五柳先生”。柳宗元在柳州做刺史時寫詩：“柳州柳刺史，種柳柳江邊?！辈贿^古人種樹更多的可能是出于“文藝青年”的心態(tài)，類似于園林藝術(shù)。

如今的植樹造林主要是為了改善生態(tài)環(huán)境。相信有不少朋友都在玩“螞蟻森林”，看著播種下的一顆顆樹苗，感嘆也不枉自己每天早晨調(diào)好鬧鐘冒著被好友拉黑的風(fēng)險收取綠色能量了。其實“螞蟻森林”最大的貢獻并不在于種了多少樹，而是把環(huán)保的理念深深植入了每個人的心中。

在荒漠化嚴重的地區(qū)搞綠化，一時半會兒是做不到的，需要幾代人甚至十幾代人共同努力。中國政府于1978年啟動了 “三北防護林工程”，之后又于1999年發(fā)起了“退耕還林”工程，它們是中國真正的時代工程。以三北工程為例，啟動40多年來，完成造林保存面積3014.3萬公頃，在中國東北、西北和華北的廣袤土地上鋪出了一大片綠意。直接說這個數(shù)字大家感受也許不是很直接，東南亞島國新加坡以干凈整潔聞名于世，其國土面積約719.1平方公里，也就差不多把它綠化400多次的水平吧。

有細心的朋友可能會發(fā)現(xiàn)上圖“2000-2017年全球變綠趨勢”中印度好像全境都在變綠，印度也在大規(guī)模種樹嗎？答案是否定的。印度變綠主要是靠農(nóng)作物面積的增加（占比82%）。印度人口眾多，近年來一直在大規(guī)模開墾土地耕種糧食，農(nóng)耕地的過快增長可能會引起為澆灌農(nóng)作物而過量抽取地下水，進一步導(dǎo)致其枯竭，所以印度的這種發(fā)展在某種程度上來說是不可持續(xù)的。

變綠or變荒？這是個問題

中國北方大地快速變綠的同時，荒漠化也在快速發(fā)展。以新疆為例，蘭州大學(xué)學(xué)者李艷麗等2011年的研究發(fā)現(xiàn)，柴達木盆地南邊同時存在綠洲化和荒漠化兩種演變化趨勢。近10 年來綠洲化的總面積為1040平方千米，變綠區(qū)域主要集中在荒漠化區(qū)域與穩(wěn)定區(qū)域之間；荒漠化的總面積為399平方千米，其中80%集中在綠洲邊緣，即綠洲的邊緣地區(qū)相對于其他區(qū)域更易于發(fā)生荒漠化現(xiàn)象。人類不合理地利用土地與水資源仍是土地荒漠化最主要的成因之一。

此外，如果措施不當(dāng)，則投入大量人力物力的植樹造林工程可能并不能完全達到預(yù)期效果。北京林業(yè)大學(xué)學(xué)者曹世雄于2011年在 Earth-Science Reviews 上發(fā)表文章，題目翻譯成中文為《中國干旱、半干旱地區(qū)過度依賴造林：生態(tài)恢復(fù)中的經(jīng)驗教訓(xùn)》。曹教授在文中指出，1952到2005年間，中國植樹造林工程中只有24%的樹木存活了下來；過去30年間中國水土流失程度有所擴大，干旱-半干旱區(qū)的沙漠化速率加快。

中國西北地區(qū)干旱-半干旱問題是由地形、氣候、地理位置多重因素決定的。因此搞綠化不只是一個簡單多種樹就可以解決的，種上不合適的植物可能會把地下水給抽干，從而使干旱的地方更加干旱，造成相反的效果。同時這也是一個經(jīng)濟問題，西北某些地區(qū)好幾年才能種活一棵樹，承包土地的村民因為沒有收益又得大量砍樹還債，治沙成果也就隨之付之東流，土地荒漠化也可能再次出現(xiàn)。

我國西北地區(qū)的綠洲化和荒漠化是兩個反向發(fā)展又相互博弈的過程。中科院寒旱所學(xué)者張克存等2017年的研究發(fā)現(xiàn)，我國西北干旱區(qū)綠洲化、荒漠化的過快發(fā)展會侵占原本的兩者過渡區(qū)域，進一步加劇生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定性。為了研究綠洲-荒漠生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)維護、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等問題，中國科學(xué)院也建設(shè)起了中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CNEN），旨在對綠洲-荒漠生態(tài)系統(tǒng)的大氣、水文、植被、土地等要素進行長期連續(xù)觀測。

面對西北地區(qū)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境狀況，我們又該做點什么呢？對于政府部門而言，需要認識自然、利用知識因地制宜地保護環(huán)境，如減少樹木的密度，改種灌木或者草本植物，或者是在原生植物環(huán)境的基礎(chǔ)上進行改良，同時還要兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的長期和短期利益，如有必要還需提供配套的產(chǎn)業(yè)鏈支撐。對于新聞媒體而言，引導(dǎo)大家關(guān)注我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)是非常有必要的，但也不能時不時地就想搞個大新聞，還需更加理性客觀地報道。對我們普通人而言，建立環(huán)保意識，低碳生活從我做起，就是為改善環(huán)境做出的最大貢獻。

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（文章來源：中國科學(xué)院大氣物理研究所，原題為《春風(fēng)又綠塔克拉瑪干？丨大氣悟理》）