沙塵暴與冰后期古氣候進(jìn)程
劉興詩(shī)
（成都理工大學(xué)）
關(guān)鍵詞： 沙塵暴，黃土，雨土，自然氣候發(fā)展輪回
摘要
當前沙塵暴活動(dòng)愈益受到人們關(guān)注，或以為其是近期以來(lái)人為破壞荒漠植被的結果。分析第四紀黃土生成歷史，以及歷史時(shí)期大量雨土記錄可見(jiàn)，其實(shí)沙塵暴古已有之，古時(shí)活動(dòng)劇烈程度較今日有過(guò)之無(wú)不及。黃土堆積乃沙塵暴的直接產(chǎn)物，雨土是其過(guò)程和現象。第四紀冰期結束以來(lái)的全新世期間，存在2500－3000年的冷暖干濕變化周期。經(jīng)歷了大約2500年的亞大西洋期行將結束，新的災變時(shí)期即將來(lái)臨。在此總的大自然氣候發(fā)展背景下，沙塵暴活動(dòng)加強是不可避免的，人為活動(dòng)并非主要因素，只不過(guò)加劇其程度而已。
近年來(lái)我國北方沙塵暴活動(dòng)日益劇烈，乃半個(gè)多世紀以來(lái)所未見(jiàn)，予生產(chǎn)生活帶來(lái)極大影響。何以沙塵暴活動(dòng)日漸強烈？有不同認識。一般以為乃近數十年來(lái)不合理開(kāi)墾荒地等生產(chǎn)活動(dòng)，致使大面積草原和其他地面荒漠化，在強勁西北風(fēng)作用下就地起沙所造成。
對于現在沙塵暴日益劇烈問(wèn)題，不容諱言與不合理人為活動(dòng)有關(guān)系。但是放寬時(shí)間尺度，仔細考察這個(gè)問(wèn)題，發(fā)現一個(gè)值得注意的現象。過(guò)去歷史時(shí)期中，乃至第四紀以來(lái)的地質(zhì)時(shí)期內，同樣的沙塵暴現象也曾經(jīng)十分猖獗。試問(wèn)斯時(shí)何來(lái)人為大規模破壞草原，濫墾濫伐開(kāi)墾荒地？可是沙塵暴同樣強烈，不能不引起人們深思。
一， 地質(zhì)時(shí)期的黃土堆積
遍布我國北方廣大地域，南方部分地區，以及世界其他許多地方，包括南、北半球中緯度地帶之黃土生成，早已確定其主要為風(fēng)成成因。究其本質(zhì)，乃是長(cháng)時(shí)期定向風(fēng)攜帶大量粉塵，輸送往異地堆積的結果。從其物質(zhì)來(lái)源，可以劃分為源于沙漠的暖性黃土和源于第四紀冰川前緣的冷性黃土。雖然在其生成過(guò)程中的揚塵現象，可能或急或緩、或輕或重，但是從某種意義而言，何嘗不是沙塵暴現象？將地質(zhì)時(shí)期廣泛分布之黃土堆積視為廣義沙塵暴的結果，應該為學(xué)界所重視。如此說(shuō)來(lái)，沙塵暴現象就不是現今所特有了。
眾所周知，第四紀以來(lái)我國北方黃土可以大致劃分為早更新世之午城黃土，中更新世之離石黃土，晚更新世之馬蘭黃土，大致可與各自相應的幾個(gè)第四紀冰期對應，是當時(shí)持續較長(cháng)的災變性氣候的產(chǎn)物，各自距今年齡早已測定清楚，毋庸一一贅述。其總厚度超過(guò)數百米，一般認為其最大厚度達到505米之巨，由此可以想像黃土堆積時(shí)間內，鋪天蓋地之沙塵暴現象多么劇烈。上述各個(gè)時(shí)代的黃土，均有自西北向東南逐漸減薄的特點(diǎn)。十分清楚表明在黃土形成過(guò)程中，當時(shí)西北風(fēng)的主導性作用。
值得注意的是，除在冰期時(shí)代廣泛分布之我國北方黃土外，我國南方許多地點(diǎn)亦有一些區域性的黃土分布，包括南京附近的下蜀粘土、南陽(yáng)盆地內的南陽(yáng)粘土、四川盆地內之成都粘土，以及筆者在長(cháng)江三峽發(fā)現的巫山黃土，在川西高原命名之蝦拉沱黃土、松潘黃土等，均屬于晚更新世，與第四紀末次冰期第二冰段相應，是其特異的氣候產(chǎn)物。在秭歸縣楚王臺之巫山黃土，有人工挖掘的成排黃土窯洞，外貌一如西北黃土高原所見(jiàn)。
試以成都粘土為例，說(shuō)明其生成特點(diǎn)。所謂成都粘土，原本以為僅分布在成都附近。經(jīng)筆者考察，分布十分廣泛，以涪江流域最多，自西北向東南大面積分布在四川盆地中西部。不僅沿河分布，還泛見(jiàn)于廣闊的分水嶺和封閉的紅色丘陵內部。值得注意的有兩點(diǎn)，一是包括無(wú)有任何外來(lái)水流進(jìn)入，完全封閉的丘陵之間的洼地底部，也有成都粘土堆積。二是類(lèi)似北方黃土分布最高的“黃土線(xiàn)”現象，最高分布可達盆地二期夷平面的山頂，最低堆積界面在二級階地上。其產(chǎn)狀常呈地毯式披蓋在前述上、下堆積界面間，一切地貌單元和階坡上，可以直接掩蓋不同地層。大面積取樣分析可見(jiàn)，其礦物組成大致相同，顯示其來(lái)源相同。粒度則具有自西北向東南逐漸減細的自然篩選現象。加以取其層內的石英砂，在掃描電鏡下觀(guān)察，有類(lèi)似典型風(fēng)成砂的“圓麻狀構造”，也就是密集的撞擊坑，以及撞擊破裂縫隙等特點(diǎn)。所有的一切均清楚表明，這是來(lái)源于四川盆地以外，西北方向的風(fēng)成堆積物，乃是一種在后期濕熱環(huán)境內，變性生成的退化黃土。剖面內現存大量鈣質(zhì)結核，可以作為昔日黃土生成時(shí)的證據。在成都理工大學(xué)附近取鈣質(zhì)結核，測得其年齡為16960士210 年。在四川盆地中部三臺縣取樣，距今23500 土410年。聯(lián)系其所含哺乳動(dòng)物化石，應屬于晚更新世末次冰期的產(chǎn)物。
由此可見(jiàn)，無(wú)論上述北方或南方黃土，均屬風(fēng)成成因。當其生成時(shí)，倘無(wú)鋪天蓋地之風(fēng)塵暴，何以能夠堆積如此廣泛和巨厚的黃土層？斯時(shí)長(cháng)江流域上下也有同樣的黃土堆積，可見(jiàn)風(fēng)塵暴情況之嚴重性。
二，傳說(shuō)時(shí)期的雨土現象
在漫長(cháng)的史前時(shí)代，雖然缺乏文字記載，可是依靠口頭相傳，也保留了一些珍貴的古氣候環(huán)境變化的傳說(shuō)。
第四紀冰期結束后，進(jìn)入全新世冰后期，并非立即轉入溫暖潮濕時(shí)期?？梢詣澐譃?/span>1萬(wàn)年以來(lái)的前北方期、北方期、大西洋期、亞北方期、亞大西洋期幾個(gè)古氣候發(fā)展階段，有規律性的波動(dòng)現象十分明顯。
前北方期、北方期是冰期消失后，逐漸向溫暖氣候過(guò)渡的階段，以干冷為特點(diǎn)。筆者在重慶北碚何家嘴下部剖面采樣測定，其C14年齡距今約9100±700 年，相當于全新世前北方期。大西洋期大致出現于距今4500－7500年前，乃冰期消退后最適宜的溫暖潮濕階段。在此古氣候環(huán)境影響下，全球性新石器時(shí)代文明蓬勃發(fā)展，普遍出現了原始農業(yè)、畜牧業(yè)，進(jìn)入母系氏族社會(huì )，大致相當于我國史前傳說(shuō)的神農氏時(shí)期。資陽(yáng)人化石地層距今7500±130 年可以作為代表。亞北方期乃距今2500－4500年前的一個(gè)全球性災變性氣候階段。斯時(shí)許多高山冰川恢復活動(dòng)，生成了所謂的小冰河時(shí)代。北碚何家嘴剖面上部，C14年齡距今約3300±1100 年至4550±80 年。珠峰和貢嘎山等地有距今3000年左右的冰川活動(dòng)，稱(chēng)為新冰期。在冰川外圍則以持續性干旱和突發(fā)性洪水為特點(diǎn)，相當于傳說(shuō)中的黃帝以及堯舜禹湯時(shí)期，包括了整個(gè)夏、商歷史。神話(huà)傳說(shuō)中的“后羿射日”、“大禹洪水”等，均屬于此時(shí)的重大環(huán)境變遷之回憶。予當時(shí)原始人群印象極深，卻無(wú)法進(jìn)行解釋?zhuān)谑蔷幵鞛樯裨?huà)保留下來(lái)，其中不乏珍貴的古氣候線(xiàn)索，不能等閑視之。亞大西洋期乃前述災變性氣候結束后，一個(gè)新的溫濕氣候輪回。根據竺可楨研究，在歷史時(shí)期還包括若干較小的冷暖干濕氣候的交替。筆者在三臺縣團結水庫剖面發(fā)現多個(gè)侵蝕面，各層含有不同時(shí)代的文物，可以更加精確劃定其時(shí)代。
綜上所述，筆者以為1萬(wàn)年以來(lái)的全新世，具有2500－3000年為周期的氣候波動(dòng)。我國古代夏、商時(shí)期正值亞北方期間，保留了一些傳說(shuō)資料，試舉例如下：
據張華《博物志》云：“夏桀之時(shí)，為長(cháng)夜宮于深谷之中。男女雜處，十旬不出聽(tīng)政。天乃大風(fēng)揚沙，一夕填此空谷。”從其記載，空中風(fēng)沙竟然一夜之間，幾乎填平一個(gè)山谷。倘若屬實(shí)，乃是一次極其嚴重的沙塵暴無(wú)疑。
關(guān)于這次沙塵暴活動(dòng)，《資治通鑒外紀·夏商紀》亦有記述，“桀····在位以來(lái)····百川沸，伊洛竭····一夕，大風(fēng)揚沙，填宮合之····地出黃霧”。比較這兩條記錄，不僅有情況基本相同的嚴重沙塵暴現象，還兼有嚴重干旱，包括強烈蒸發(fā)現象等。二者參照可以互為佐證，揭示出一幅變化酷烈的古氣候圖景。
《竹書(shū)紀年》記述：“帝辛（商紂）五年（公元前1150年），雨土于亳”。
雖然由于夏商時(shí)期缺乏文字記載，可是商代末年已有甲骨文。加以其描述和全球性的亞北方期災變氣候狀況大致吻合，可以相信具有一定的真實(shí)性。
三，歷史時(shí)期的雨土現象
進(jìn)入歷史時(shí)期以來(lái)，浩如煙海的史籍中，“雨土”記載層出不窮。何謂“雨土”？ 直白即是“土如雨下”之意。《詩(shī)毛氏傳疏》云:“霾，雨土也”?！墩f(shuō)文·雨部》云:“霾，風(fēng)雨土也?！对?shī)》曰：‘終風(fēng)且霾’”，即指其現象?！稜栄?#183;釋天》進(jìn)一步解釋?zhuān)?#8220;風(fēng)而雨土為霾”。說(shuō)得具體些，乃是大氣中塵土沉降現象，也就是風(fēng)揚塵暴。莊子《逍遙游》云：“野馬也，塵埃也，生物之以息相吹也”，可見(jiàn)古人早已將空中風(fēng)揚塵埃視為不羈之野馬，可見(jiàn)當時(shí)風(fēng)塵暴已是一種普遍現象。
為了說(shuō)明古時(shí)雨土情況，選擇若干案例，簡(jiǎn)要摘錄于下：
由于秦始皇在焚書(shū)時(shí)，收非秦國史書(shū)付之一炬，無(wú)法窺見(jiàn)以前的記載。此后最早的雨土事件見(jiàn)于漢武帝時(shí)期。有記載云：“元朔四年（公元前125年）雨土。”
緊接著(zhù)，漢昭帝“元鳳三年（公元前78年）天雨黃土，晝夜昏霾”。“（漢）成帝建始元年（公元前32年）四月壬寅晨，大風(fēng)從西北起，云氣赤黃，四塞天下，終日夜下著(zhù)地者，黃土塵也。”由此可見(jiàn)，從迄今歷史資料保留完整的西漢時(shí)期開(kāi)始，已經(jīng)有許多雨土現象發(fā)生了。
我國自古以農立國，十分重視天時(shí)，對影響農業(yè)生產(chǎn)之各種災害性氣候記載十分詳細，歷代史書(shū)均專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟《五行志》、《災異志》、《靈征志》等進(jìn)行記錄。雨土現象屬于風(fēng)災之一種，與其他洪澇災害等并列，各朝各代均有大量記錄，幾乎舉不勝舉，隨意選擇一些記錄，羅列如下：
“晉元帝大興四年（公元321年）八月，黃霧四塞，埃氛蔽天。”
“（北魏孝文帝）太和十二年（公元488年）十月丙戍，涼州雨土復地，亦如霧。”
“（北魏宣武帝）景明四年（公元503年）八月辛巳，土霧竟天，六日不開(kāi)。”
“（南朝梁武帝）大同二年（公元536年），天雨灰，其色黃。”
“（唐）德宗貞元十年（公元794年）三月乙亥，黃霧四塞，日無(wú)光。”
“（唐懿宗）咸通十四年（公元873年）三月庚午，天雨黃土遍地。”
“（唐昭宗）天祐元年（公元904年）四月甲辰，大風(fēng)雨土，跬步不辨物色，日瞑稍止。”
“（北宋太宗）端拱二年（公元989年），京師暴風(fēng)起東北，塵沙曀日，人不相辨。”
“（北宋神宗）熙寧四年（公元1071年）四月癸亥，京師大風(fēng)霾。”
“（北宋神宗）熙寧八年（公元1075年）五月丁丑，雨黃土，兼細毛。”
“（北宋徽宗）宣和元年（公元1119年）三月庚午，雨土著(zhù)衣。”
“（南宋高宗）建炎元年（公元1127年）正月辛卯朔，大風(fēng)霾。丁酉，風(fēng)霾，日色薄而有暈。二月丁酉，汴京風(fēng)霾，日無(wú)光。”
“（元世祖）至元二十四年（公元1287年），諸王薛徹都部，雨土七晝夜，沒(méi)死牛畜”。又有記載，當時(shí)“雨土七晝夜，深七八尺。”
“（元成宗）大德十年（公元1306年）二月，大同平地縣雨沙黑霾，斃牛馬二千。”
“（明憲宗）成化二十一年（公元1485年）三月戊子，大名風(fēng)霾，自辰迄申，紅黃滿(mǎn)空，俄黑如夜，已而雨沙數日乃止。京師自正月至三月風(fēng)霾不雨。”
“（明孝宗）弘治二年（公元1489年）二月辛亥，開(kāi)封晝晦如夜。三月黃塵四塞，風(fēng)霾蔽天者累日。”
“（明世宗）嘉靖二十一年（公元1542年），象山雨黃霧，行人口耳皆塞。”
“（明毅宗）崇禎十二年（公元1639年）二月壬申，濬縣有黑黃云起，旋分為二，項之四塞，狂風(fēng)大作，黃埃漲天，間以青白氣。五步之外，不辨人蹤，至昏始定。”
“（明毅宗）崇禎十三年（公元1640年）閏正月丙申，南京日色晦蒙，風(fēng)霾大作，細灰從空中下，五步外不見(jiàn)一物。”
“（明毅宗）崇禎十四年（公元1641年）正月壬寅，黃塵漲天。”
“（清圣祖）康熙四十四年（公元1705年）五月十八日，大風(fēng)從西北來(lái)。先以黃氣，繼以赤氣，氣過(guò)而風(fēng)。晝晦，大樹(shù)皆拔。蒲臺縣之陳化鎮有三人同行。風(fēng)至，伏田間。及風(fēng)息，則三人伏處皆成墳，如新筑者。·····此與丁巳（康熙十六年，公元1677年）五月朔，京師之風(fēng)同。”
“（清高宗）乾隆十六年（公元1751年）三月十五日，忠州夜雨黃土，著(zhù)人物皆黃。”
從這些記錄中可以看出古時(shí)雨土，亦即風(fēng)塵暴具有以下特征：
1， 其起因均與大風(fēng)有關(guān)，強勁的西北風(fēng)乃是產(chǎn)生風(fēng)塵暴之主要營(yíng)力。
2， 風(fēng)塵暴來(lái)時(shí)，“黃霧四塞，埃氛蔽天”，遮蔽太陽(yáng)光輝，“ 晝晦如夜”，幾步內“人不相辨”。當其起始時(shí)，常常“黃塵漲天”。注意一個(gè)“漲”字，仿佛描述一團平地升起之蘑菇云狀，極其生動(dòng)表現出其形態(tài)特點(diǎn)。
3， 風(fēng)塵暴多是黃色，亦有赤色者，似乎反映物質(zhì)不同，
4， 塵沙降落時(shí)往往如雨如霧，有時(shí)像是“細毛”，描述極其細致。
5， 塵沙落地，無(wú)論人與物沾著(zhù)“皆黃”。
6， 風(fēng)塵暴發(fā)生時(shí)間以春季最多，冬季次之。值得注意的是在夏季八月也有發(fā)生。
7， 風(fēng)塵暴持續時(shí)間長(cháng)短不一?？梢栽谝蝗諆冉Y束，也可延續多日不解。
8， 風(fēng)塵暴發(fā)生地區十分廣泛。除包括北京在內的廣大北方外，在南京、四川盆地內也曾發(fā)生強烈風(fēng)塵暴現象。
9， 風(fēng)塵暴強度不一?？梢允禽^平靜的霧狀灑落，也可能突然降下大量塵土，以致填壓埋葬地面來(lái)不及躲避的人畜，奪去其生命。
上述僅僅是不完全資料。王嘉蔭據古代雨土記錄統計分析，指出在歷史時(shí)期內。大約每隔200年左右，雨土頻率增加一次，具有周期性活動(dòng)現象。其中在12、13世紀左右，南宋與元代，曾經(jīng)出現一個(gè)高峰期。南北朝時(shí)期和明末清初階段又各有一個(gè)較小的峰值。將這個(gè)結論和竺可楨對中國近五千年來(lái)氣候變遷研究相比較，3個(gè)雨土高峰期正好分別和5、6世紀、13世紀，以及17世紀左右的寒冷期相對應。而在隋唐溫暖時(shí)期，雨土現象相對較少。上述情況和筆者在三臺縣團結水庫剖面所見(jiàn)的多個(gè)侵蝕面，反映出的古氣候波動(dòng)和古水流情況也完全吻合。
除史書(shū)中這些正式的雨土記錄，還有一些別的材料。如王安石罷相前，推薦韓絳為宰相，呂惠卿為參知政事。據記載“命下之日，京師大風(fēng)，雨土，翳席逾寸。”想一想，一次雨土居然可以堆積“逾寸”。今日人們談虎色變的北京沙塵暴也沒(méi)有這樣強烈吧？
結語(yǔ)
風(fēng)塵暴古已有之。無(wú)論地質(zhì)時(shí)期，抑或歷史時(shí)期，皆有大規?；顒?dòng)。大面積分布之黃土即是其產(chǎn)物，后來(lái)的雨土現象更加普遍，并非今日才肆意橫行世間。試以所列舉的一些古代雨土資料和今日比較，其烈度和廣泛作用之范圍，絲毫不亞于今日風(fēng)塵暴。試問(wèn)，當時(shí)有何大面積破壞草原植被可言？其主導因素明顯是自然原因，和古氣候本身的小幅度自然波動(dòng)直接有關(guān)。
由于近萬(wàn)年以來(lái)古氣候發(fā)展存在2500－3000年的周期，開(kāi)始于2500年前的亞大西洋期已經(jīng)進(jìn)入尾閭，一個(gè)新的災變氣候階段勢必重新出現。雖然自從第四紀大冰期結束后，這個(gè)冷暖干濕的交替現象，隨著(zhù)周期進(jìn)展而逐漸緩和，然而周期性波動(dòng)卻是客觀(guān)存在的?？梢灶A見(jiàn)幾個(gè)世紀后的未來(lái)氣候大勢，必將朝向一個(gè)新的災變氣候階段發(fā)展。在此情況下，風(fēng)塵暴現象和其他特異現象，將不可避免會(huì )有所自然加強，進(jìn)入一個(gè)氣候狀況動(dòng)蕩不定的新階段?，F代人為活動(dòng)對荒漠周?chē)乇碇脖黄茐?，只不過(guò)加劇其活動(dòng)程度而已，不能視為引起風(fēng)塵暴的決定性因素。從另一個(gè)側面來(lái)看，如現代化工業(yè)文明加劇而產(chǎn)生的溫室效應，可以在一定程度抵消，甚至短暫逆轉大自然氣候新輪回的作用。然而從總的趨勢來(lái)說(shuō)，對大自然氣候發(fā)展過(guò)程似乎是難以阻遏的。
主要參考文獻
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