中國西北在變暖變濕嗎？中科院也回應了。

9月29日，中國科學院官方微信號“中科院之聲”，針對此前熱傳的“中國西北變暖變濕”，發表了文章，文章指出，天氣乃短期情況，氣候是長期狀況，某一兩次的天氣過程，并不表明長期趨勢被扭轉，需多考察幾年。

文章予以承認，西北存在部分地區，出現了短期降水的過程，同時也存在植被狀況的改善，然而，對干濕狀況而言，并非僅僅取決于降水，還需要考量蒸發情況。西北的大部分區域，降水量遠遠低于潛在蒸發量，并且在全球變暖所產生的影響之下，西北區域溫度的增幅，遠遠超過全球平均水平，進而致使潛在蒸發量的增加極為巨大，明顯超過降水增幅，最終會使得這些區域的干旱化程度更為嚴重。

然而，植被得以恢復，一方面是源于雪線衰退致使融水增多，另一方面是由于國家的治理工程使生態得到改善，這些舉措理應持續堅守，不過對于西北的干濕狀況絕不可盲目持樂觀態度。

1. 一個令人振奮的“好消息”？

我國西北區域多地處于非季風區域范圍之內，降雨數量相對較少，致使氣候呈現干旱狀態，古往今來存在不少詩篇描繪了邊塞那既雄偉壯闊且又荒涼寂寞的景象。然而就在最近這段時間，西北地區變濕變暖成為了一個備受關注的熱點話題：朋友圈當中流傳的一張聊天截圖令人感到熱血沸騰，其中內容包含“氣候臨界點在今年出現了……”、“新疆的植被，正以一年一百五十公里的速度在快速蔓延”、“降水已經越過了秦嶺了，倘若能夠維持10年，黃河就會逐漸變清了……”。

一些媒體，給出了大標題，標題內容是“真正的大事”，這件大事是“寒冷干旱的中國西北正在變暖變濕”。

就筆者的觀點而言，在這一波傳播當中，存在著不少并非嚴謹的、且似是而非的用語，這是需要進行認真討論的。當中，公眾以及媒體對于科學語言所存在的陌生現象和解讀情況，或許是引發誤解的真正緣由所在。雖然有不少科學論文里面提及了西北的“暖濕化”，然而，“暖濕化”的關鍵在于“化”，其代表的是在某一個特定時間段的一種趨勢，朝著“暖濕”轉化僅僅意味著朝著“暖濕”方向有一定發展，至于具體在什么時候能夠達成“暖濕”這個狀態，文獻里面并沒有予以明確的說明。

實際上，氣候存在著兩種極端狀況，這兩種狀況，一種是A干旱，另一種是B濕潤，這兩種狀態之間的距離那可是相隔甚遠，簡直有著萬里之遙，從A朝著B的方向哪怕只是邁出幾步，這也并不意味著就一定能夠抵達B點，一方面是距離實在太過遙遠，另一方面是變化很有可能會出現反復，最為關鍵的是，在全球變暖這樣的大背景之下，這可能會使得A和B之間的距離變得更加遙遠。

2. 西北變“暖濕”是個老話題

原本以為是出現了全新的研究，認真一看卻原來講的是一個老話題，關于西北氣候從“冷干”朝著“暖濕”轉型這個方面的研究，在2002年以及2003年的時候，就已經被當時中科院寒旱所的施雅風院士和沈永平研究員等人給提出來過了，具體體現在以下這些方面：1）西北某些地區降水呈現出增加的情況；2）冰川融水徑流有所增加（就比如說新疆烏魯木齊河1號）；3）部分湖面上升且面積有所增大（比如博斯騰湖)；4）部分河流洪水出現增加的態勢；5）沙塵暴的數量出現減少的情況；6）部分區域植被地貌變得更綠了。

至于媒體所提及的植被地貌變綠之類情況，在施雅風先生于2002年所撰寫發表在《資源環境》上面的文章里也已然提到了，其中表述為“處于氣候轉型中降水量增多的地區，已然呈現出植被繁茂生長的景象，我們于旅程當中能夠看到這些地區的初級生產力草地一片蔥綠”，施雅風還留意到衛星資料的NDVI數據表明，“在90年代西北地區植被覆蓋普遍呈現減小態勢，土地沙化以及荒漠化狀況嚴重，然而在天山西部、伊犁河流域、新疆北部、青海南部等地區存在植被覆蓋明顯增加的趨勢”。

圖1.“西出陽關無故人”，陽關以外的戈壁地貌。

對這句話進行改寫后表達如下：施稚風院士在展示降水增多、部分區域植被得以改善、湖泊水位已然上升等變化進而筆鋒陡然一轉提出相關疑問，在西北部降水量增長態勢顯著無疑但與同期蒸發提升達到某種平均狀態之后，西北氣候是否已然確鑿出現從寒冷干燥特征轉向溫暖潮濕特征的相應轉換跡象，仍然需要進行具體且詳細深入的探討論證尋求答案。所以，關于部分地區因降水增多而產生西北是否正從“冷干”特征向“暖濕”特征進行轉化的問題，目前尚未形成明確的結論判定。

另外，施雅風院士在文章里是給出了評論的，其評論內容為，西北處于亞洲大陸內部深處，所處的地理位置遠離海洋水汽源，并且經長期演變形成了沙漠、戈壁廣布的下墊面，這種極端干旱的下墊面嚴格限制了本地水汽向空中的補充，進而也就降低了降水增加率，除此之外，較長時間過度的對地下水進行開發，植被遭到破壞，土壤水分減少，由此導致生態環境惡化，這也增加了氣候轉型的困難程度，所以西北氣候轉型存在其 limitations，不應該過分夸大它的作用。

西北變“暖濕”之想法，雖尚無確切明確之結論，卻令諸多之人極為異常興奮，遂給中央撰寫建議書，稱應趁西北氣候狀況得以好轉之際，進一步加大提升開發之步伐以及力度，此為其想法表現。

之后，中央將此建議交付給中國科學院，中國科學院針對此去征求葉篤正院士的看法，葉先生跟其他科學家一同參與了探討，還對該地區的數據展開了分析，最后的判定是：雖說這近20年該地區降水出現增加的趨勢很顯著，然而其增加的絕對值并非很大，無法表明這個地區的水資源承載能力產生質的改變。這個認知后來大體上就成為了業內的共識。

3. 地區的干濕狀況如何判斷？

多個因子決定一個地方的干濕狀況，其中最主要的參數是降水量與蒸發量，簡而言之，要是降水量超出潛在蒸發量的話，那么這個地方便是氣候濕潤的，反之的話該地氣候特征呈現為干旱。所以衡量一個地區的干濕變化，并非簡單依據降水，而是要將降水和蒸發的共同作用綜合起來考量，對干旱指數的變化情況予以考核。常用的干旱指數含有標準化降水指數(SPI)、標準化降水蒸散發指數(SPEI)、自適應帕默爾指數(scPDSI)、DSI等。

圖2，敦煌氣象局有大型蒸發器，是E - 601B型蒸發器，敦煌處于干旱狀態，其年潛在蒸發量大約為2500毫米。

全球最干旱之一的區域是西北地區，其以新疆、甘肅西部、內蒙古西部為主體。該區域距離四大洋都極遠，南邊隔著西藏高原與印度洋相望，東邊隔著黃土高原、蒙古高原和河西走廊與太平洋間隔，西邊隔著歐洲大陸、烏拉爾山和帕米爾高原與大西洋對峙，北邊隔著阿爾泰山脈和天山山脈與北冰洋分立。此地降水稀缺，絕大多數地區年降水不足 100 毫米，部分地區年降水乃不足 50 毫米。

然而，這一區域是我國日照最強的區域，且是太陽輻射最強的區域，其蒸發量極大，潛在蒸發量能夠超過2000毫米，這意味著即便有長江流域那樣的年降水量，即1000 - 1200毫米，依然不足以應對此區域強大的蒸發量，所以干旱以及水資源緊缺是西北地區最為重要的特征。

圖3，用潛在蒸發量與降水量的差值所表示的干濕指數，其單位是mm。若某地蒸發量大于降水量，那么此地氣候特征為干旱。反之，若蒸發量小于降水量，那么這個地方氣候是濕潤的。西北地區蒸發量遠遠大于降水量，屬于極端干旱的區域。所謂“春風不度玉門關”，西北的水汽來源主要源自西風帶。

西北變“濕”基本上是個偽命題，因為降水與潛在蒸發差了一個數量級，只要降水量遠遠小于潛在蒸發量，任何降水增加僅意味著極端干旱似有極輕微緩解，而絕不表明西北變得“暖濕”，要注意，做估計可得，西北地區干濕狀況要有質的改動，年降水量得達到起碼500mm以上，當下可沒有任何一項研究能支撐如此的大幅變動。

有一點是需要注意的，在對干旱/濕潤化變化予以考察時，各個干旱指數的特征存在著差別，其關鍵之處在于怎樣去考察由溫度、太陽輻射、風速以及水文變化等所引發的蒸發的變化，存在一些干旱指數并不考慮溫度變化，存在一些干旱指數并不考慮水文過程，存在一些參數依賴于陸面模式的模擬性能，在進行潛在蒸發計算時，也有著不同的計算方案，而這些情形都會對干濕趨勢變化的判斷產生影響。

4. 西北地區干濕變化情況怎么樣？

倘若僅僅專注考查降水的變化情況，在二十世紀八十年代中期往后，西北的極大比率地區降水的確出現了增加，Wei和Wang（2013）剖析西北四十七個體象偵察站的年平均降水量，其結果揭示著，在一九六零年至一九八六年之間的平均年降水量是一百一十毫米，然而在一九八七年至二零？九年之間增長至該增二十%，降水確實是有所增加了。

與此同時，西北的溫度跟著上升，溫度的增長幅度，不但比全球平均的幅度高，并且還高于中國東部地區，1960 到 1976 年的平均溫度大概是 7.33 度，然而 1997 到 2009 年平均溫度達到了 8.69 度，增長了 1.36 度，特別是 2000 年以后的增速達到每十年約 0.6 度，增幅遠遠超過全球平均數值每十年約 0.177 度。

增溫致使潛在蒸發出現變化，這47個站點的平均潛在蒸發，在90年代中期以前，大概是675mm，然而在90年代中后期過后，增長至720mm以上，增加了約45mm，其增幅遠遠超越了降水的增幅(24mm)。

圖4，呈現的是1960年至2013年期間，西北47個測站的年平均降水量變化序列，在80年代中期之后，降水相較于之前有了大幅增加，此圖片來源于Wei and Wang (2013)。

圖5，是在1960年至2013年這個期間，西北那47個測站所呈現的年平均溫度變化序列情況，其增溫趨勢十分顯明，該圖片源自于Wei and Wang (2013)。

圖6展示了，在1960年至2013年這個時間段內，西北47個測站的年平均潛在蒸發的變化序列，其中在90年代中期出現了突變增加的情況，該圖片來源于Wei and Wang在2013年所發表的內容。

能計算出反映干濕變化的干旱指數，這是在綜合考量降水以及蒸發之后得出的結果，圖7是將90年代末前后的兩個氣候態干旱指數（SPEI）進行做差操作，進而確定這段時期的干濕變化情形，紅色意味著干旱化持續不斷地發展，干旱指數的分析并不支持西北朝著更濕潤的方向發展。

在圖7中，呈現出1997年前后干旱指數SPEI的變化情況釣魚網，其中紅色圓點相應地代表著干旱化處于持續發展狀態，而此圖片源自于Wei and Wang (2013)。

擅長氣象研究的馬柱國研究員，運用除此之外的另外兩種干旱指數，也就是scPDSI以及SWI，針對我國北方干旱化的變化情形展開了剖析，其最終所得的結果全都表明，在我國西北地區，自2000年往后呈現出了氣候變干的顯著特征。

近期，氣象學家黃建平教授所帶領的團隊，于《大氣科學進展》之上發表了文章，此文章對中國半干旱區的變化作了綜述，并且指出，在1994年至2008年的這段時期之內，中國的半干旱地區較之于1948年至1962年那期間增長了33%，而這種增長主要乃是因為半濕潤、濕潤區轉變為干旱區域所導致的。

必須要留意的是，針對西北區域干濕趨勢的變化，已有不少相關研究，然而各個研究得出的結論，彼此之間存在著較為顯著的差別，甚至出現了完全相反的情況，其中所存在的差異首要集中于三個問題，而這些問題通通都是研究過程里的“坑”：

對于趨勢的分析而言，要留意計算趨勢所涉及的時間段，當下在針對西北干濕變化情況展開研究時，要是數據起始點處于上世紀六十年代以及更早之前，那么多數情況下會得出 “暖濕化” 的趨勢，然而要是著重探討過去30年的變化狀況，那就主要會得到 “干旱化” 的趨勢，趨勢分析務必要跟研究的時間段相互對應，否則便不具備可比性。

干旱指數存在不一致，各個研究之間也存在不一致，很大一部分源于所參考的干旱化指數，其核心在于是否考慮溫度增加引發的蒸發變化，因各個指數基于不同參數，有各自適用區域及氣候特點，所探討的是否適用于西北干旱區，實際上是個極值得深入討論的科學問題。

西北區域站臺稀少，部分數據缺少其他數據的驗證與檢查，數據的代表性以及可用性也值得深入探討，這也會對最終結論有所影響。

5. 植被變化≠氣候狀態變化

存在多個影響因子致使西北地區植被覆蓋發生變化，比如，我國開展退耕還林還草歷時20年，諸多地方變綠的主要緣由是對自然生態系統起到了人為保護作用，另外，耗費超過100多億的新疆塔里木河綜合治理工程，對塔里木河的河流健康以及生態安全產生了重要作用，部分植被得以恢復源于治理工程所取得的效果，全球氣候變暖造成冰雪消融加劇，部分水資源的增多并非源自降水以及環境的改善，而是冰凍圈衰退所導致的結果。

沙漠地帶以及戈壁區域并非全然是毫無生機的荒蕪之地中國科學院寒旱所官網，只要存在著降水這種情況，那么就自會出現綠色以及呈現出勃勃生機，除開針對短期所呈現出的綠色加以考究之外，還得去考究植物生存存活的時間以及其持續不間斷的特性，要去考究涵蓋整個季節的變化情形，并且還要考究持續時間較長的變化狀況。

筆者特意去詢問了一位從事北方干旱化研究的業內頗具影響力的“大牛”，這位“大牛”敘述了一些考察時候的經歷。

2012年，參與中科院天山南北水資源考察，那個區域以往所打的井，超過一半抽不出水，這表明降水的增多，并未讓此地的水資源格局產生質的改變。在河套地區進行的幾次考察里，當地水利部門于座談會上著重指出，河套地區的缺水情形依舊較為嚴峻。

故而，單純僅短期的植被出現變化并非意味著就是西北地區氣候已然得到改善。實際上，西北地區降水的天數也并沒有顯著地增多起來，降水量之所以大量增多很大程度上是由于單次的降水變得更加強勁有力而體現的量度增加帶來的。在氣候呈現出變暖這一背景情形之下，出現極端降水的可能性幾率也隨之加大起來。極端降水對于某個地區長期時段的氣候而言不能夠造成有利于氣候正向發展的影響，反而會引致產生出一些氣候方面的危害危難災害情況。

在2019年7月，有兩場雨，之后，敦煌的沙漠里，長出沙蓬的幼苗，對應于圖8。

近幾年，西北地區不少地區確實出現了降水增強的情況，就拿敦煌來說，敦煌年平均降水量是39.8毫米，夏季降水量為22.5毫米，7月降水量為10.7毫米，在2019年7月6日以及7月16日下了兩場暴雨，敦煌市的降雨量分別達到19.1mm和22.6mm，兩場降水總量已然超過了敦煌市年平均降水量。降水之后，敦煌戈壁灘里泛起了白白的鹽花，而且生出了無數的小草，這確實是讓人感到可喜的變化。然而，天氣跟氣候存在著本質上的差別，天氣所指的是短期的那種過程，而氣候是較長時間的一種平均狀況，所以某一年的天氣過程并不表明長期趨勢的扭轉，這就需要多考察幾年才行。

6. 未來的變化

雖說氣候模式預測往后西北地方的降水量會有一定程度的增加，可是模式相互之間的一致性比較差，這表明當下氣候模式對于這個區域位置的估算仍然存有不確定性，多種模式合成起來的降水增幅沒有超過30%，遠遠達不到能夠引發干濕狀況發生質變的程度。

圖9呈現出多模式比較計劃所給出的，處于高排放情形下（RCP8.5）的全球降水增幅，西北區域并非是全球降水變化顯著的區域，模式之間的一致性比較差，這表明目前氣候模式對這一區域的預估存在不確定性，多模式合成的降水增幅不超過30%，并且不能從根本上改變這一區域極端干旱的氣候狀態。圖片源自IPCC AR5（2013）。

7. 總結與思考

西北部分地區出現了短期降水過程，植被也有一定程度改善，然而一個區域的干濕狀況，是由降水與蒸發共同作用決定的，西北大部分區域降水量遠遠低于潛在蒸發量，部分區域兩者相差甚至達一個數量級，當前降水增加無法從本質上改變該區域干旱狀況，西北變“濕”基本是個偽命題。

因全球變暖產生影響，西北區域氣溫的提升幅度，遠遠超過全球平均水平以及東部區域，進而致使潛在蒸發量顯著增加，在多數區域，此增加量大大超過降水的增幅，最終造成這些區域干旱化程度愈發嚴重。

天氣跟氣候存在著本質上的差別，天氣所指的是短期的那種過程，氣候卻是較長時間的平均態，所以某一兩次的天氣過程并不代表長期趨勢會扭轉，得多考察幾年才行。

北方大部分區域開展退耕還林還草工作，歷經20年，生態有顯著改善，應當持續以該舉措推進。西北區域是我國極端干旱之地，伴隨經濟發展，水資源壓力以及生態壓力會持續存在中國科學院寒旱所官網，切不可盲目樂觀，需謹慎對待。

西北地區，水資源的合理利用涵蓋范圍需要發展節水技術予以支撐，生態若是要進行保護、實現可持續發展，其基本可靠保障便由此展現出來。