沙塵暴能有效減少酸雨發生
2012-04-06
沙塵暴天氣主要發生在春末夏初季節。在人們的印象里，沙塵暴是個名聲很不好的“壞家伙”，給人類帶來了很大危害。然而，研究沙塵暴的專家卻為其做了適當的平反，讓人們知道它也有善良的一面。實際上，沙塵暴也不是盡做壞事。有關專家指出，沙塵對于人類生存環境來說既有害也有利。關鍵是需要科學地評價和認識沙塵暴，引導人們正確地面對，積極地趨利避害。
首先，沙塵一方面污染空氣，一方面也能凈化空氣，有效地減少酸雨的發生。沙塵天氣過后，塵埃落定的天空是最潔凈、最晴朗的。原因是沙塵形成的氣溶膠里面鈣的含量較高，沙塵在降落過程中對空氣中的氮氧化物、二氧化硫等物質具有一定的中和作用，可以有效地減少酸雨。我國北方地區雖然工業排放的酸性污染氣體數量并不比南方少，但北方卻沒有南方普遍有的酸雨，其主要原因就是大氣中的堿性沙塵會使酸雨中和。
其次，沙塵在降落過程中可以吸收工業煙塵和汽車尾氣中的氮氧化物、氧化硫等有害物質，不僅過濾空氣，一定程度上還可以抑制因大氣溫室效應增強所造成的全球變暖現象。包括沙塵在內的大氣中的微粒（氣溶膠），因能大量反射掉進入地球的太陽輻射而降溫，因而抵消掉了因工業大量排放溫室氣體造成的、地球大氣效應增強導致的全球變暖升溫值的20%。
第三，沙塵暴所遷移的沙塵還在一定程度上彌補了一些地區的土壤不足，如撒哈拉沙漠每年因沙塵暴向亞馬遜盆地東北部輸入的沙塵量約有1300萬噸，相當于該地區每年每公頃增加190公斤的土壤。我國黃土高原的形成，一些土石山區的土壤，也是風沙的造化。而且，沙塵暴刮走一些地方土壤中肥沃的浮土，也給降落地增加了土壤養分，改良當地的土壤結構。
沙塵暴不是現在才有，是古已有之。而且，百萬年來西來沙塵氣流給我國堆積了面積達百萬平方公里的黃土高原。黃土上的莊稼不僅解決了農民的吃和穿，而且高原上上千萬口冬暖夏涼的黃土窯洞還解決了四五千萬農民的居住問題，這些都并非小事。
沙塵暴不是中國的特產，比如歐洲，還有非洲的撒哈拉沙漠，沙塵暴天氣也非常嚴重，所波及的范圍也很廣泛。可見，沙塵暴是一個世界性的問題，也是一個長期存在的問題，更不是短時間內通過改善環境就可以根除掉的。
全球氣溫上升的幅度一直遠低于科學家根據二氧化碳濃度上升所預測的溫度值。于是有人認為，地球系統可能存在著極其復雜的反饋機制，沙塵可能就是一種與二氧化碳增溫相對立的非常重要的“制冷劑”。
沙塵暴是一種災害性天氣，但在研究全球變化的科學家眼中，沙塵暴是大自然中生物地球化學循環中的重要一環。科學家把懸浮在空氣中、直徑在1微米~100微米左右的固體、液體微粒叫做氣溶膠，沙塵氣溶膠是氣溶膠重要的組成部分。
科學家們認為，沙塵氣溶膠通過三種途徑對地球環境產生重要影響。
首先，它像一把陽傘阻擋太陽輻射進入地球表面，也就是所謂的“陽傘效應”。其次，沙塵粒子還可以作為云凝結核，影響云的形成、輻射特性和降水，產生間接的氣候效應，被稱為“冰核效應”。另外，最受科學家關注的是“鐵肥料效應”，即“鐵假說”――在海洋中增加鐵可使浮游生物增加，并消耗大量的二氧化碳，使大氣中的二氧化碳濃度降低，進而降低全球的溫度，而鐵則來源于大陸的沙塵。
最近一個時期，科學家對極地冰芯中沙塵、溫度、二氧化碳濃度及海洋原始生產力的古氣候記錄進行對比分析，發現在地球系統中存在“低二氧化碳濃度――高粉塵”和“高二氧化碳濃度――低粉塵”兩種狀態，這表明粉塵與二氧化碳濃度之間存在著某種相互交錯的機制。一些科學家提出了“沙塵――二氧化碳濃度――氣候”的反饋理論，認為沙塵既是氣候的產物，又對氣候起著控制作用。因此，面對氣候變暖，增加海洋中的沙塵含量，可以有效地抵消二氧化碳濃度上升所引起的增溫。
有人通過對2001年4月中亞強沙塵暴過程在中國、韓國、日本和北美大陸地面粉塵觀測與同期北太平洋海洋生物觀測事實，推測出平均一年只需要10~15次左右的強沙塵暴過程，就可基本滿足北太平洋海洋浮游生物所需要的各種營養物質。
其實，沙塵暴像任何自然過程一樣，對人類的影響也具有兩面性。科學家說，如果將沙塵暴納入到復雜的地球系統中，沙塵暴所起的作用就不簡單。如我國的黃土高原就是古代千萬年沙塵暴的產物，其疏松的土質和處于季風雨區的自然特征，為古人利用木棍等極為原始的工具開發農業提供了最基本的自然條件。偉大的黃河文明發源于黃土高原，在很大程度上就是沙塵暴給予人類的恩賜。
同時更重要的是，如果沒有沙塵氣溶膠攜帶來的沙塵供應海洋生物所需要的各種物質，其中一環就會斷裂，整個海洋生態系統就將改變，從而引起全球氣候的急劇變化。因此，沙塵暴揚起的粉塵成為與二氧化碳增溫相對應的地球“制冷劑”，并成為研究全球物質循環及氣候變化中的關鍵環節之一。
由于沙塵氣溶膠可以進行遠程傳輸和沉積，從某種角度講，沒有沙塵暴，也就沒有北太平洋上最璀璨的明珠――夏威夷，因為造就夏威夷最初的養料來自遙遠的歐亞大陸內部的沙塵暴。
值得一提的是，日本原來認為沙塵暴影響了他們的環境，但最近卻轉變了態度，認為沙塵暴是自然的恩賜，因為沙塵暴抑制了日本的酸雨。
所以，對沙塵暴這個“討厭鬼”，我們不可一棍子打死，在無法減少它發生的情況下，不妨研究一下如何讓其發揮更積極的作用，造福人類。（趙華）
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