黑风暴与沙尘暴的成因

更新于 2026年10月10日 版权声明
黑风暴与沙尘暴的成因

引起沙尘暴的因素诸多,在美国,主要包括土地利用不当、持续干旱以及大平原地区的土壤特殊性质。

自然,这是一种不可抗拒的自然灾害。

干旱是引起20世纪30年代“黑风暴”的主要因素。首先在1930年袭击了美国东部地区的干旱,1932年向西部转移。1934年,将整个大平原地区沦为荒漠。堪萨斯的记者艾尼尔·湃勒1936年在描写俄克拉何马州界北部时写道:“如果想让自己心肺撕裂,就来这里,准能做到”,“这是一个沙尘暴的世界,是我毕生见过的最为悲惨的土地”。

在20世纪,降雨和沙尘暴记录表明干旱发生大概每20年循环一次,单数的10年为干旱沙尘暴频发年,双数的10年则为湿润且沙尘暴频率较低。进入20世纪90年代,这种循环不再出现。厄尔尼诺现象、改进后的土地管理措施以及水土保持项目,使得美国南部高原沙尘暴整体状况与早期沙尘暴比较,发生频率减少,危害减弱。

最新的一项研究表明,北美整个大平原地区过去2000年的气候,可能经历了许多像20世纪30年代折磨北美的“黑风暴”干旱年份一样的时期。公元1200年前,这一地区遭受了较长的周期性干旱。频繁发生比20世纪30年代更为严重的旱灾和更强烈的沙尘暴。另一项研究表明,大气中二氧化碳浓度的不断增加很可能增加旱灾的严重程度与发生频率,因此公元1200年以前发生的气候变异,很可能在北美大平原地区重演,导致毁灭性恶果。所以,随着大气二氧化碳的不断增加,我们将有可能会看到风沙尘暴更频繁发生。

在美国大平原地区,自然过程和当地特殊条件的结合使得这里的地表极易受到大风的侵蚀,并伴随发生沙尘暴。罕见洪涝冲积的沉积物,加上缺乏植被覆盖和季节性大风,给沙尘暴的发生带来了便利条件。几千年来,这些风成沙尘物质从荒漠地区搬运到成千千米之外,在周边荒漠土壤上沉降淀积。在气候变化和人为干扰的情况下,植被消失,保护和固定荒漠的表土被毁,荒漠土地沉降的风成沉积物,则更易遭受大风侵蚀。例如,美国新墨西哥州白沙滩地区频繁发生沙尘暴,直接影响了位于白沙滩东南方的阿拉奠戈多市。较大一些的沙尘暴将盆地内地面风化矿物风成物吹蚀、搬运,携带至东北地区。白沙滩地区是石膏沙 (硫酸钙)沉淀物堆积很厚的一个特殊地区,厚厚的白沙覆盖着美国新墨西哥州中南部萨克拉曼多和圣安第尔斯山脉之间图拉罗萨盆地中以前的卢塞罗湖泊。

有人认为,这是地球上石膏风化物沉积沙丘地最大的沙地,茫茫白沙是挑选卫星照片时最易辨认的陆标。白沙国家公园内分布有天然形成的无数形态各异的沙丘。大风可以引起白沙滩细沙颗粒移动,是形成细沙粉尘风成物的巨大沙尘源。但是,北美黑风暴虽然是一种严重的自然灾害,而它的成因却与人类对生态环境的破坏有关。

“黑风暴”主要是落后的农业生产和多年的连续干旱所至。尽管美国大平原地区的旱魔是不可避免的大约每25年循环发生一次,但干旱与土地利用不当,两者吻合产生了“黑风暴”年份难以置信的蹂躏。美国西部干旱地区的开发,已有100多年的历史。这里气候干旱,雨量极为稀少,年平均降雨量只有381~508毫米,有的地方还低于381毫米。垦殖之初,人们比较重视水利资源的开发,除了政府直接投资兴修水利外,还鼓励私人企业投资,他们兴修水库,构筑灌溉渠道,以扩大灌溉面积。因此,西部17个州的灌溉面积在1870年时不到12万公顷,而到了1930年已扩大到670万公顷。但遗憾的是,此后的开垦和移民工作是在无组织、无计划的情况下盲目进行的。欧洲和美国东部的居民,或由私人企业招收安排前往,或由个人自行迁徙。虽然,按美国当时颁布的有关开垦法案,规定了水利资源的利用权限和灌溉供水配额等,但实际上各私营企业各行其是,自搞一套,致使水利资源不能合理利用,农业用水严重不足。与此同时,为了满足大量移民的粮食需要,盲目开垦土地来种植粮食作物,为了满足肉类的需求,又养殖了庞大的畜群,造成了过度放牧。久而久之,便引起了草原退化,植物被破坏和土壤风蚀,形成了一片茫茫的戈壁荒漠。造成这次黑风暴的原因是由于人们过度的开垦和放牧。南部平原土地上原来草本植物固定着地表细物质,后来定居者用农作技术开垦,并拓建家园,毁坏了大片的森林和草原,致使水土无法保持,地表大面积裸露,造成了生态系统的破坏,在恶劣的气候条件下,便酿成了严重的灾害。

长期以来,人类不合理的经济活动,致使草原发生大面积退化和恶化。如超载放牧、牧业经营方式落后、滥垦草原及掠夺性开发等,造成了影响久远和范围极广的众多自然灾害。

首先,超载放牧会导致草原的退化。在草原上经营畜牧业可形成一种人工生态系统。在这个系统中,控制牲畜数量的因素有2个:人和草原载畜能力。人为的自然调控,可以收到既发展畜牧业,又保护草原的效果。但是,如果人类缺乏认识,不进行自觉调控,任由牲畜头数自由发展,超过了草原所能承受的能力,那么就会出现大批牲畜死亡等灾难性后果。

超载放牧导致草原退化是逐渐演变的动态过程。牲畜过多就会将所有可食的嫩草食光,于是就没有足够的牧草再生。载畜量过多,又会导致吃不饱的牲畜到处乱跑,将草皮踩实,从而造成草长不起来,土壤无草保护,水土流失加剧。据研究,美国亚利桑那州的苏诺兰沙漠和新墨西哥州的一些沙漠就是在欧洲殖民者入侵后几百年间,由于过度放牧造成的。

其次,开垦草原将导致表层土壤受到侵蚀。美国西部在1870年的土地开垦面积还不到180万亩,但到1930年已经扩大到1.1亿亩之多,60年间增长了60多倍。于是裸露的土壤面积增加,风蚀加速;加上这里气候干旱,水分不足,随即酿成了巨大的灾害。据事后调查,这次黑风暴平均刮走5~30厘米的表层土壤,毁坏了约上千万亩农田。

再次,经济活动也加剧了土地沙漠化。草原生态环境的恶化主要是人为因素造成的。人口增加和经济活动日益频繁,给草原生态系统造成很大压力。

第一次世界大战期间小麦粮食需求剧增,致使表土损失殆尽。大量饲养牛羊,使草场放牧过度,西部平原地表植被覆盖被过度啃食,干旱来临,地表遭受大风剥蚀。大平原草地区深耕后种植小麦,降水充足年份,粮食高产丰产。在20世纪30年代早期干旱加剧之后,农民仍然从事耕种业,却颗粒无收。地表失去了植被的保护,大风席卷旱田扬起沙尘巨浪,直冲天空。一连数日,天空一片黑暗,甚至封闭良好的房子里的家具上也都积有厚厚的一层尘埃。有些地区地面上的沙尘,就像雪片一样随风滚动,掩埋农田。(https://www.daowen.com)

人类在向自然界索取时种下的苦果,必然要受到自然界的严厉报复,这种报复同样是不可抗拒的。黑风暴的发生,就是现代农业的开垦和过度放牧造成草原、森林毁坏带来的恶果。

1.加速了土壤的风蚀

在开垦和放牧之初,西部草原地区土地的风蚀已经出现。但在第一次世界大战期间,由于国外对谷物的大量需要,导致了对草原进行了更大规模地开垦。农民们在这里大面积地种植小麦、玉米和棉花,并采用了单一的耕作制度。这种单一的耕作制度,进一步加速了土壤的侵蚀。在大片开垦种植小麦、棉花的地方,由于缺少水土保护措施,每年有大面积的农田因土壤风蚀而衰退。

据密苏里州农业试验站提供的资料表明,在坡度为3%~4%的土地上,如连续耕作牧草,0.4公顷土地每年平均流失土壤0.3吨;在同样的面积内,如果连续种植玉米,每年平均要流失土壤19.7吨;而裸露地,在同样的面积内每年土壤流失则高达41吨。

另据科学家测算,天然草原减少177.8毫米表土,需要2000多年的时间;而采用玉米连作,则只需49年,裸露地则只要18年。

由此可见,正是土壤的迅速风蚀,使美国西部地区在20世纪30年代受到了严重的风沙之害。

2.造成了草原的大面积退化

随着大规模的向西部移民,开垦和放牧范围不断扩大。人们不仅对粮食需求急剧增加,同时对肉类的需求也急剧增加。于是,在茫茫的草原上出现了成群结队的牛群和羊群。庞大的畜群啃噬着草原的植被,破坏着这里的生态环境。这种毫无节制的过度放牧,对自然草原的植被造成了大面积的毁坏,裸露地不断扩大,水土流失极其严重。

1931年,美国当局有关部门曾对堪萨斯州的一个农场进行了调查。在原始草原的草地上,野牛草、须芒草、五穗格兰马草等优良牧草,占整个草原面积的85%,而其他草类,如豚草、小大麦、一年茶等普通牧草仅占整个草原的15%。但是,大量地开垦和过度地放牧,使优良牧草大量减少,草原生态趋向退化。同时,草原植被也发生了显著变化:地表裸露面积达85%~95%,草原面积不到10%。

原来这里的原始草原和牧草地有厚达304.8毫米的黑褐色土壤表层,但经过了二三十年后,不少地区已经流失了152~254毫米的肥沃土壤,有的地方土壤层被全部风蚀掉,裸露着贫瘠干裂的沙质生土。草原的这种退化现象,在当时西部大草原各州普遍存在。广袤的草原在哭泣、在呼救,然而人们却茫然无知。草原的大面积退化,使草原生产力大为降低。

3.引起了灾害性的黑风暴

美国西部的干旱地区,水分原本不足。自1931年以后,这个地区又连续多年遭受干旱,使灾情更为严重。草原植被遭到破坏后的裸露地,土壤干裂、疏松、粉碎,水分早已蒸发殆尽。这种状况不仅影响了草原的生产能力,而且常常难以抵御和防止狂风的袭击。一遇到高空低气压气流,就将干透了的尘土卷起,造成风沙蔽日、天昏地暗、危害严重的黑风暴。

于是,不可抗拒的灾害性气候不断降临。在西部土壤侵蚀严重的地区,接连不断地发生黑风暴。1933年4月,西部地区首次出现黑风暴现象,它从俄克拉荷马、堪萨斯和得克萨斯等地区开始,一直刮到加利福尼亚州,毁坏了大约60万公顷农田,卷走了51~305毫米厚的肥沃表土层。接着,在第二年就发生了举世震惊的黑风暴袭击事件。在这次黑风暴发生后2~3年,即1936年冬和1937年春,这里又先后遭到黑风暴的侵袭。其中后一次黑风暴,起源于西部各州的一个狭长地区,横扫了半个美国,最后在墨西哥湾消失。

草原的大面积退化,引起了黑风暴的发生,而黑风暴的袭击,又进一步加剧了生态环境的恶化。在这种黑风暴的作用下,使本来已经遭到破坏的生态环境遭到了更为严重的失衡,大量牧场和农田被毁,不少地区的土壤出现了严重的沙质化,使荒芜凄凉的沙漠地带不断扩大。

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