沙漠，也会发洪水？

炎热干涸的沙漠，竟然会爆发“洪水”？这看似不可思议的一幕，却实实在在发生过。在过去几年，无论撒哈拉沙漠还是塔克拉玛干沙漠，都先后迎来暴雨，甚至在局部区域还引发洪水。当流动的沙丘被湍急的洪水冲刷，这些原本年均降雨量不足50毫米的极端干旱地区，正在用极端天气向我们展示大自然的威力。而对于人类来说，沙漠中降下暴雨，究竟是福是祸呢？

01 沙漠的诞生：自然神力与文明伤疤

要回答这个问题，就需要从沙漠的形成说起。沙漠给许多人带来的刻板印象往往就是寸草不生、黄沙漫天、生态恶化。但事实上，绝大多数沙漠，却是地球上正常生态系统中不可或缺的一环，地球的地质运动与气候变迁，造就了沙漠。

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地质运动

地球板块碰撞造就了地球壮观的沙漠地貌。印度洋板块与亚欧大陆的剧烈俯冲，在使青藏高原隆起的同时，将塔里木盆地推向了副热带高压的掌控之下，导致了塔里木盆地年降水量的减少。这种地质构造的“跷跷板效应”，使得罗布泊在短短两千年间退缩350公里，留下举世罕见的“地球之耳”地貌。

大气环流

大气环流编织着沙漠的“干燥结界”。早在16世纪，英国气象学家乔治·哈德来就发现赤道地区因为长时间被太阳照射，空气受热升温而上升，之后向两极移动，并随着纬度变高温度下降、密度增大，之后落回地表附近又向赤道移动，形成了一个大气环流圈。这被称为哈德来环流。而流经撒哈拉沙漠上空的哈德来环流如同巨型抽水机，每年将上亿吨水汽从赤道抽离，使这里形成年均降水25毫米以下的超低降水区。所以撒哈拉虽然三面环海，却是世界上面积最大的沙漠。

前面已经说道，这些自然形成的沙漠，实则是地球生态系统的有机组成。撒哈拉沙漠的沙尘跨过大洋，每年向南美洲的亚马逊雨林输送数亿吨矿物质养分；中国西北沙漠的沙尘暴则每年为东亚地区带来15亿吨的水汽。沙漠不是文明的终点，而是全球生态循环的关键节点。

荒漠化

不同于自然形成的沙漠系统，荒漠化是由于人类部分活动对自然环境的破坏所造成的。例如，在草原生态环境中，过度放牧会导致植被退化，并带来土壤沙化等一系列连锁反应。除此之外，掠夺式矿产开采同样可能造成荒漠化，澳大利亚西部的铁矿开采，导致地下水位下降40米，形成面积超过10万平方公里的盐碱化荒漠。这些人为制造的荒漠化，正在颠覆脆弱的生态平衡。

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02 沙漠为什么会“洪涝”？

沙漠气候干旱炎热的原因，与地球地质或者气候变化密切相关。同样，当地质或者气候变化表现出非常规的剧烈波动状态时，沙漠中也会出现暴雨甚至“洪涝”的反常气候。

大气环流异常

近年来全球变暖，导致大气环流路线异常。大气环流路线的紊乱，也使得其携带的暖湿气团偏离了固有的方向，这就使得原本干旱少雨的区域，因为暖湿气团的经过而出现大量降水。例如2021年塔克拉玛干沙漠突然遭遇暴雨，单日降雨量突破200毫米，主要原因之一就是当年夏季印度洋副高气压带异常北移，其携带的大量暖湿气流突破天山山脉屏障，在塔克拉玛干沙漠上空滞留所导致。

高山冰川消融

全球气候变暖带来的另一连锁反应，就是原本高原或者山地地形中千年不化的冰山突然开始加速消融，从而改变了局部区域的水循环格局。还是以2021年塔克拉玛干沙漠的洪涝为例，当年临近塔克拉玛干沙漠的昆仑山脉，因为气温的上升，冰川消融量超过百亿吨，这几乎相当于1个鄱阳湖的水量。而这些冰川融水通过地下暗河系统向沙漠腹地输送，在高温低压环境下形成瞬时地表径流，从而把原本干旱的塔克拉玛干沙漠变成了泽国。

特殊地形汇聚径流

在某些沙漠区域，由于河道、盆地、谷地等特殊低洼地形的存在，整个区域具备了强大的集水能力。地表径流可能会在这些低洼凹陷处汇集，然后等待时机“爆发”。例如位于澳大利亚的阿伦塔沙漠，在2019年因为气候异常，其干涸河道在短时间内蓄积了大量地面径流，水流裹挟着沙粒形成了堰塞湖，并最终变成了破坏力巨大的洪水。

城市热岛效应

人类的活动同样会成为影响沙漠区域洪涝气候的重要因素。例如建在沙漠里的城市迪拜，由于大规模的城市开发，市区建筑物以及热量排放使得区域整体温度升高了近10℃。这种局地加热促使对流云团快速发展，也造成了降水率的骤然提升。就在2020年，迪拜所在区域的城市热岛效应，让上升气流厚度增加，延长了降雨云团的生命周期，结果导致周边阿布扎比地区降水量超过了200毫米，达到当地百年一遇的降水。

03 持续“洪涝”能让沙漠变绿洲吗？

大家可能会认为，沙漠中的暴雨甚至洪涝，能给干旱地区带来宝贵的水资源，哪怕短期内可能带来损失，从长远来看依旧是一件好事。然而地球的生态系统是一个精密而复杂的体系，各种因素相互制约，往往牵一发而动全身。所以沙漠“洪涝”的利弊，很难简单清晰地被评判。

首先从利好方面来分析，“洪涝”所带来的水资源，的确能够给沙漠地区的许多生物带来复苏的契机。除此之外，它所带来的额外好处是增加整个区域生态系统对二氧化碳的汇集能力，这能缓解近些年因为碳超量排放带来的全球变暖趋势。

然而，持续强降雨同样存在弊端与风险，首先它会造成沙漠地区的地质稳定性下降，当稳定性持续下降至临界点，可能改变整个沙漠地区的地质状况，而这种大面积区域地质状况的骤然改变，其风险性是难以预料且不可控的。

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不仅如此，突然的洪涝灾害，给人类带来财产与人员损失，还会进一步造成水土资源的污染。例如近年来阿联酋地区多次遭遇沙漠“洪涝”，将大量波斯湾的石油污染物扩散至地下水系，这些污染完全净化所需的时间可能以百年计算。而澳大利亚中部沙漠地区的洪水，同样冲走了周边区域土壤中的有机质，加剧了大片土地的盐碱化。

我们不能指望着不可控的暴雨与“洪涝”缓解沙漠干旱，更不能寄希望于它们能在沙漠中创造出绿洲。人类正在用科技的手段，探索着与自然和谐共处、平衡发展的方法。例如我国在西北干旱地区铺设大面积太阳能光伏设备，并在光伏设备下种植耐旱植物或者铺设“草方格”，能够极大缓解荒漠化进程。而重庆交大科研团队研发的“沙变土”新型约束型材料技术，让成千上万公顷的沙漠中重新焕发绿色生机。

正如敦煌月牙泉畔的碧波，千年不涸的泉水映照着人类与沙漠关系的嬗变。从被迫迁徙到主动治理，从对抗自然到顺应规律，人类在修复荒漠化土地的过程中，逐渐探索出了与自然生态系统和谐相处之道。

供稿单位：重庆科技馆

作者：CPU，科普作家

审核专家：李春藜

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