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沙漠里到底适宜种树还是种草?

投稿时间:2012-11-03 17:15 投稿人:周强 【字号: 访问量:

1、为什么树能从空中吸收水汽的微观依据

这就要从水汽水分子结合和降雨来研究。因为水汽结合的质量m只有大于他的饱和质量M(在某个点达到饱和时所凝结的水汽质量)才能降落,或者说当凝结的重力大于他自身的流动力时,水汽就会降落!而正常情况,一般水汽是很难达到饱和质量的,只有当二股冷热水汽交汇(冷空气降低了饱和质量,暖湿气流提供了足够的水汽,这时暖湿气流所凝结的水汽很容易大于饱和质量)就会降雨以及水汽大量被阻(如沿海,在压力下大量水汽所凝结的质量也很容易大于饱和质量)也容易降雨。

大量水汽被阻的降雨只出现在水汽输送的沿海(暴雨)或台风所经过的地方,大部分内陆地区是很难享受到这种降雨方式的!而冷热交汇降雨虽然大部分地区都能享受到,但越内陆的地区,享受的降雨季节越晚越短(要等冷空气退去,暖湿气流跟上,所以很多西北地区只在6,7,8几个月才会降雨),这种降雨方式也经常被老百姓称为“老天爷”降雨。

除了这二种降雨方式,其实降雨还有另一种,那就是凝结核降雨,我们经常采用的人工降雨(碘化银或者干冰(二氧化碳)都属于凝结核降雨,因为碘化银很容易挥发或分解,1g碘化银可以形成几十万亿个凝结核微粒,而1立方厘米水汽只需 500多个凝结核就能形成降雨!(某些专家说干冰和碘化银是冷却,其实是误解,因为他们的热容比跟水汽相比是非常小的,几发碘化银炮弹能冷却多少公斤水汽?)。

那么为什么有凝结核很容易形成降雨呢?这就要从水汽水分子结合来讨论!我们假设没有凝结核的水汽凝结的水汽是m,从我的《水汽的水分子是如何结合的》知道,有凝结核的水汽所凝结的质量要大于m几倍,最大可以达到6m,而6m很容易大于饱和质量M而形成降雨,这也是为什么人工可以降雨的原因。

而森林可以释放大量的凝结核,即臭氧离子凝结核(光合作用的副产物)!这些臭氧不仅给我们带来氧气的同时,也给我们形成了降雨,这也是空气里有臭氧层的原因!随着森林的减少,地球的臭氧层也在减少,人类要多享受“紫外线”的照射,癌变就不可避免!这也是有茂盛森林的地区从来不缺水的根本原因!

2、沙漠里到底要种树还是种草?

沙漠究竟种树还是种草比较好?这是科学界一直在争论的问题!主流观念一般认为沙漠种草较好,他们通常认为沙漠缺水,种树会大量蒸腾,沙漠更容易缺水!事实果真如此吗?

我们知道地球是一个开放的环境,即使沙漠也不缺水汽!我在乌兰布和沙漠里测量了大量的数据。在白天即使距离很近(隔着一块不大石碑),二个仪器同时测量(一个测阴面,一个测阳面)测的数据也相差很大,10月17日大概16:41左右测的数据:测得阴面相对湿度是32(温度9),而阳面湿度是5(温度19),而在早上3:36测的湿度48(温度零下5),早上7:33测的湿度55(温度零下6),而在晚上23:19测的湿度是66(温度7)。我们可以看到沙漠里湿度也不是很低的,只有在裸露地表阳光下,温度升高,湿度才会变得非常低(湿度为5),而在背阳处(阴面)湿度也不是很低(湿度为32),湿度达到30以上就有可能形成降雨(只要有凝结核),因为6m除以3,也能达到2m,而2m也容易大于饱和质量M而形成降雨。从测量数据我们知道,裸露的地表很容易在阳光下温度升高而导致湿度降低,从而导致沙漠更干旱!所以裸露的地表是不行的,必须要种植绿色植物才能改变沙漠的地表!

那么种草行不行呢?我们先回顾一下历史。其实植被破坏有一个顺序,一旦森林被破坏,只要有水那就会生成灌木,如果灌木被破坏,只要有水那就会生成草被。而草被是最可怕的,因为一旦没有水,草被的必然结果就是沙尘!这个最明显的就是黄河流域。黄河最早并不叫黄河,很早的黄河流域也是原始森林密布的,《诗经》“坎坎伐檀兮,置之河之干兮,河水清且涟猗”描写的就是春秋战国时魏国黄河一带的砍伐原始森林中的檀木的情况,那时的河流清的都可以看到河底!经过周朝,秦朝,汉朝直到唐朝几个朝代的砍伐,黄河流域的原始森林切底被破坏了!要不是长江流域的原始森林,黄河流域早就变黄了,长江流域给黄河流域输送了大量的水汽,黄河流域虽然森林被砍没了,还会长出灌木,实在不行,还有草被覆盖在泥土上,黄河还没有大量变黄!就是在唐朝黄河也是叫长河的,王维的“大漠孤烟直,长河落日圆”这里的长河指的就是黄河。黄河真正开始变黄的是从宋朝开始,大量人口的南迁,长江流域原始森林开始大量被砍伐,特别有了金属工具,破坏的速度比过去快速多了。李白的“二岸猿声啼不住”,杜甫的“窗含西岭千秋雪”猿声和雪山都是有原始森林的象征,唐朝的长江流域原始森林还是很好的啊!宋朝南迁的大量人口吃(砍森林空地种粮食)住(住房建筑和家具)行(车马和兵器)烧(烧火煮饭以及取暖),长江流域森林开始被大量砍伐,替代森林的灌木很难输送大量的水汽了,大量水汽被阻长江流域,黄河流域大量的灌木和草被开始出现死亡而露出黄土和荒漠,一旦暴雨来了,黄土和水而去,长河终于在宋朝开始变成了真正的黄河,洪水也接叠而来,开封成了水淹城!

所以沙漠种草起不到长期固沙的作用!因为一旦没有水,灌木和草很容易死掉,沙化又开始出现!所以沙漠恢复成草原成本是相当的高,而且起不了很长时间的作用,甚至年年种草年年死,固沙需要年年投入,而荒漠化不断扩大,出现一个死循环的死结!

而沙漠种树却完全不同,一旦树成活了,只要人类不破坏,树有办法从空中吸收水汽,特别是通过释放的大量凝结核来凝结空中的水汽,因为空中并不缺水汽!一旦凝结多余的水就会顺着树叶树干到树地下,地下一旦有水,就会大量自己长出灌木和草,从而形成一个新的生态系统!这样沙漠就会切底被压制住。易解放女士的科尔沁库伦段沙漠恢复成绿洲,这次在乌兰布和沙漠小马妹妹张家的一万多亩沙地(从82年开始植树)恢复成绿洲都是成功的案例!

3、沙漠要恢复多少森林(小乔木以上)比较适宜?

按照降雨的条件,只要所凝结的质量大于饱和质量M就会降雨!我们知道凝结核所凝结的质量一般是6m,只要有2m就能实现大于饱和质量M而降雨,因此6m/2m=3,也就是森林覆盖达到三分之一以上就能满足最低的降雨条件,大致30%以上的森林覆盖就能满足(如榆树和胡杨等),再种植20%以上的经济林(梭梭和水果树等),剩下50%空地随便种什么都可以!

所以国家只要激励和扶植农民种植30%以上的森林,剩下70%的地方由农民支配(最好规定有20%以上的经济林),这样国家即恢复了沙漠,同时通过70%的利益来调动了农民的积极性。

沙漠一旦恢复成绿洲,全国的水汽输送就会顺畅,那么所有的自然灾害问题就可以得到解决!因为大量的沿海水汽通过森林输送到内陆,那么内陆就不会干旱,自然就没有了沙尘和沙尘暴!沿海大量水汽被输送走,沿海就不会积聚大量的水汽而形成台风和暴雨!

所以恢复沿海森林也非常重要,直接关系到大量水汽的输送,特别是山东!以及沿海的浙江,福建,广东,广西,海南,江苏和辽宁都需要恢复乔木以上达到50%。还有水汽输送的沿途省份,特别是云南,以及湖南,江西,安徽,湖北,河南,河北,吉林,山西等必须30%-50%以上的乔木才能满足沿海大量水汽的输送。只有恢复了这些地区,让这些地区成为真正的空中的“南水北调”利国利民的可持续的非常环保的空中“调水”森林工程。