沙塵暴與冰后期古氣候進程 

劉興詩

（成都理工大學）

關鍵詞： 沙塵暴，黃土，雨土，自然氣候發(fā)展輪回

摘要  

當前沙塵暴活動愈益受到人們關注，或以為其是近期以來人為破壞荒漠植被的結果。分析第四紀黃土生成歷史，以及歷史時期大量雨土記錄可見，其實沙塵暴古已有之，古時活動劇烈程度較今日有過之無不及。黃土堆積乃沙塵暴的直接產(chǎn)物，雨土是其過程和現(xiàn)象。第四紀冰期結束以來的全新世期間，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，新的災變時期即將來臨。在此總的大自然氣候發(fā)展背景下，沙塵暴活動加強是不可避免的，人為活動并非主要因素，只不過加劇其程度而已。 

   近年來我國北方沙塵暴活動日益劇烈，乃半個多世紀以來所未見，予生產(chǎn)生活帶來極大影響。何以沙塵暴活動日漸強烈？有不同認識。一般以為乃近數(shù)十年來不合理開墾荒地等生產(chǎn)活動，致使大面積草原和其他地面荒漠化，在強勁西北風作用下就地起沙所造成。

對于現(xiàn)在沙塵暴日益劇烈問題，不容諱言與不合理人為活動有關系。但是放寬時間尺度，仔細考察這個問題，發(fā)現(xiàn)一個值得注意的現(xiàn)象。過去歷史時期中，乃至第四紀以來的地質時期內，同樣的沙塵暴現(xiàn)象也曾經(jīng)十分猖獗。試問斯時何來人為大規(guī)模破壞草原，濫墾濫伐開墾荒地？可是沙塵暴同樣強烈，不能不引起人們深思。

 一，   地質時期的黃土堆積

遍布我國北方廣大地域，南方部分地區(qū)，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成成因。究其本質，乃是長時期定向風攜帶大量粉塵，輸送往異地堆積的結果。從其物質來源，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。雖然在其生成過程中的揚塵現(xiàn)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(xiàn)象？將地質時期廣泛分布之黃土堆積視為廣義沙塵暴的結果，應該為學界所重視。如此說來，沙塵暴現(xiàn)象就不是現(xiàn)今所特有了。

眾所周知，第四紀以來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第四紀冰期對應，是當時持續(xù)較長的災變性氣候的產(chǎn)物，各自距今年齡早已測定清楚，毋庸一一贅述。其總厚度超過數(shù)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間內，鋪天蓋地之沙塵暴現(xiàn)象多么劇烈。上述各個時代的黃土，均有自西北向東南逐漸減薄的特點。十分清楚表明在黃土形成過程中，當時西北風的主導性作用。

值得注意的是，除在冰期時代廣泛分布之我國北方黃土外，我國南方許多地點亦有一些區(qū)域性的黃土分布，包括南京附近的下蜀粘土、南陽盆地內的南陽粘土、四川盆地內之成都粘土，以及筆者在長江三峽發(fā)現(xiàn)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。

試以成都粘土為例，說明其生成特點。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，一是包括無有任何外來水流進入，完全封閉的丘陵之間的洼地底部，也有成都粘土堆積。二是類似北方黃土分布最高的“黃土線”現(xiàn)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，其礦物組成大致相同，顯示其來源相同。粒度則具有自西北向東南逐漸減細的自然篩選現(xiàn)象。加以取其層內的石英砂，在掃描電鏡下觀察，有類似典型風成砂的“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。所有的一切均清楚表明，這是來源于四川盆地以外，西北方向的風成堆積物，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(xiàn)存大量鈣質結核，可以作為昔日黃土生成時的證據(jù)。在成都理工大學附近取鈣質結核，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)系其所含哺乳動物化石，應屬于晚更新世末次冰期的產(chǎn)物。

由此可見，無論上述北方或南方黃土，均屬風成成因。當其生成時，倘無鋪天蓋地之風塵暴，何以能夠堆積如此廣泛和巨厚的黃土層？斯時長江流域上下也有同樣的黃土堆積，可見風塵暴情況之嚴重性。

二，傳說時期的雨土現(xiàn)象

在漫長的史前時代，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。

第四紀冰期結束后，進入全新世冰后期，并非立即轉入溫暖潮濕時期?？梢詣澐譃?/span>1萬年以來的前北方期、北方期、大西洋期、亞北方期、亞大西洋期幾個古氣候發(fā)展階段，有規(guī)律性的波動現(xiàn)象十分明顯。

前北方期、北方期是冰期消失后，逐漸向溫暖氣候過渡的階段，以干冷為特點。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(xiàn)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，全球性新石器時代文明蓬勃發(fā)展，普遍出現(xiàn)了原始農業(yè)、畜牧業(yè)，進入母系氏族社會，大致相當于我國史前傳說的神農氏時期。資陽人化石地層距今7500±130 年可以作為代表。亞北方期乃距今2500－4500年前的一個全球性災變性氣候階段。斯時許多高山冰川恢復活動，生成了所謂的小冰河時代。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，稱為新冰期。在冰川外圍則以持續(xù)性干旱和突發(fā)性洪水為特點，相當于傳說中的黃帝以及堯舜禹湯時期，包括了整個夏、商歷史。神話傳說中的“后羿射日”、“大禹洪水”等，均屬于此時的重大環(huán)境變遷之回憶。予當時原始人群印象極深，卻無法進行解釋，于是編造為神話保留下來，其中不乏珍貴的古氣候線索，不能等閑視之。亞大西洋期乃前述災變性氣候結束后，一個新的溫濕氣候輪回。根據(jù)竺可楨研究，在歷史時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(xiàn)多個侵蝕面，各層含有不同時代的文物，可以更加精確劃定其時代。

綜上所述，筆者以為1萬年以來的全新世，具有2500－3000年為周期的氣候波動。我國古代夏、商時期正值亞北方期間，保留了一些傳說資料，試舉例如下：

據(jù)張華《博物志》云：“夏桀之時，為長夜宮于深谷之中。男女雜處，十旬不出聽政。天乃大風揚沙，一夕填此空谷。”從其記載，空中風沙竟然一夜之間，幾乎填平一個山谷。倘若屬實，乃是一次極其嚴重的沙塵暴無疑。

   關于這次沙塵暴活動，《資治通鑒外紀·夏商紀》亦有記述，“桀····在位以來····百川沸，伊洛竭····一夕，大風揚沙，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(xiàn)象，還兼有嚴重干旱，包括強烈蒸發(fā)現(xiàn)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性。

三，歷史時期的雨土現(xiàn)象

進入歷史時期以來，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。《詩毛氏傳疏》云:“霾，雨土也”。《說文·雨部》云:“霾，風雨土也?！对姟吩唬?#8216;終風且霾’”，即指其現(xiàn)象。《爾雅·釋天》進一步解釋：“風而雨土為霾”。說得具體些，乃是大氣中塵土沉降現(xiàn)象，也就是風揚塵暴。莊子《逍遙游》云：“野馬也，塵埃也，生物之以息相吹也”，可見古人早已將空中風揚塵埃視為不羈之野馬，可見當時風塵暴已是一種普遍現(xiàn)象。

為了說明古時雨土情況，選擇若干案例，簡要摘錄于下：

   由于秦始皇在焚書時，收非秦國史書付之一炬，無法窺見以前的記載。此后最早的雨土事件見于漢武帝時期。有記載云：“元朔四年（公元前125年）雨土。”

   緊接著，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，大風從西北起，云氣赤黃，四塞天下，終日夜下著地者，黃土塵也。”由此可見，從迄今歷史資料保留完整的西漢時期開始，已經(jīng)有許多雨土現(xiàn)象發(fā)生了。

我國自古以農立國，十分重視天時，對影響農業(yè)生產(chǎn)之各種災害性氣候記載十分詳細，歷代史書均專門開辟《五行志》、《災異志》、《靈征志》等進行記錄。雨土現(xiàn)象屬于風災之一種，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。”

“（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，雨土著衣。”

“（南宋高宗）建炎元年（公元1127年）正月辛卯朔，大風霾。丁酉，風霾，日色薄而有暈。二月丁酉，汴京風霾，日無光。”

“（元世祖）至元二十四年（公元1287年），諸王薛徹都部，雨土七晝夜，沒死牛畜”。又有記載，當時“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，大名風霾，自辰迄申，紅黃滿空，俄黑如夜，已而雨沙數(shù)日乃止。京師自正月至三月風霾不雨。”

“（明孝宗）弘治二年（公元1489年）二月辛亥，開封晝晦如夜。三月黃塵四塞，風霾蔽天者累日。”

“（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，風霾大作，細灰從空中下，五步外不見一物。”

“（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，大風從西北來。先以黃氣，繼以赤氣，氣過而風。晝晦，大樹皆拔。蒲臺縣之陳化鎮(zhèn)有三人同行。風至，伏田間。及風息，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，著人物皆黃。”

從這些記錄中可以看出古時雨土，亦即風塵暴具有以下特征：

1，  其起因均與大風有關，強勁的西北風乃是產(chǎn)生風塵暴之主要營力。

2，  風塵暴來時，“黃霧四塞，埃氛蔽天”，遮蔽太陽光輝，“ 晝晦如夜”，幾步內“人不相辨”。當其起始時，常常“黃塵漲天”。注意一個“漲”字，仿佛描述一團平地升起之蘑菇云狀，極其生動表現(xiàn)出其形態(tài)特點。

3，  風塵暴多是黃色，亦有赤色者，似乎反映物質不同，

4，  塵沙降落時往往如雨如霧，有時像是“細毛”，描述極其細致。

5，  塵沙落地，無論人與物沾著“皆黃”。

6，  風塵暴發(fā)生時間以春季最多，冬季次之。值得注意的是在夏季八月也有發(fā)生。

7，  風塵暴持續(xù)時間長短不一。可以在一日內結束，也可延續(xù)多日不解。

8，  風塵暴發(fā)生地區(qū)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)生強烈風塵暴現(xiàn)象。

9，  風塵暴強度不一。可以是較平靜的霧狀灑落，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(jù)古代雨土記錄統(tǒng)計分析，指出在歷史時期內。大約每隔200年左右，雨土頻率增加一次，具有周期性活動現(xiàn)象。其中在12、13世紀左右，南宋與元代，曾經(jīng)出現(xiàn)一個高峰期。南北朝時期和明末清初階段又各有一個較小的峰值。將這個結論和竺可楨對中國近五千年來氣候變遷研究相比較，3個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。而在隋唐溫暖時期，雨土現(xiàn)象相對較少。上述情況和筆者在三臺縣團結水庫剖面所見的多個侵蝕面，反映出的古氣候波動和古水流情況也完全吻合。

除史書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(jù)記載“命下之日，京師大風，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有這樣強烈吧？

結語

風塵暴古已有之。無論地質時期，抑或歷史時期，皆有大規(guī)模活動。大面積分布之黃土即是其產(chǎn)物，后來的雨土現(xiàn)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，絲毫不亞于今日風塵暴。試問，當時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直接有關。

由于近萬年以來古氣候發(fā)展存在2500－3000年的周期，開始于2500年前的亞大西洋期已經(jīng)進入尾閭，一個新的災變氣候階段勢必重新出現(xiàn)。雖然自從第四紀大冰期結束后，這個冷暖干濕的交替現(xiàn)象，隨著周期進展而逐漸緩和，然而周期性波動卻是客觀存在的。可以預見幾個世紀后的未來氣候大勢，必將朝向一個新的災變氣候階段發(fā)展。在此情況下，風塵暴現(xiàn)象和其他特異現(xiàn)象，將不可避免會有所自然加強，進入一個氣候狀況動蕩不定的新階段?，F(xiàn)代人為活動對荒漠周圍地表植被破壞，只不過加劇其活動程度而已，不能視為引起風塵暴的決定性因素。從另一個側面來看，如現(xiàn)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。然而從總的趨勢來說，對大自然氣候發(fā)展過程似乎是難以阻遏的。 

   主要參考文獻

1，  張華，《博物志》

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10，   劉興詩，《四川盆地的第四系》，四川科學技術出版社，1983年

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