原标题：《于无声处 - 华夏云泉罗布泊》
作者：美国塔尔萨大学（The University of Tulsa）张洪泉教授
经过他对我国西北地区水土生态历史变迁的系统研究，得出的结论是西北地区干旱的最终原因是昆仑山脉和帕米尔高原的不断隆起，阻隔了水汽的进入；直接原因却是罗布泊水域面积的不断萎缩直到干枯。解决方法是恢复罗布泊水域面积到两千年前的10000平方公里，甚至一万年前的30000平方公里以上，让罗布泊形成一个“喷水的吹风机”，湿润我国广大的西北地区。如果确实这样，我们只要把握好罗布泊这把“钥匙”，就打开了解决西北地区不断干旱的“命门”，这是对我国西北地区干旱研究的一大突破。关于张洪泉教授的这篇论文，希望能够得到多方面的论证。
在此，我按原文贴出，希望能够得到大家的关注与思考。

罗布泊的消失是由于孔雀河和疏勒河的逐渐干枯引起的，据专家研究结论是由于这两条河流上游不合理的农业用水引起的，所以要兴建水库调蓄

于无声处 - 华夏云泉罗布泊（二）
二、塔里木– 弱水出雪山，强蒸返云间
塔里木盆地年均水量稳定，无法改变，但这些水如何使用至关重要。
塔里木盆地南、西、北三面分别被接近五千米的青藏高原、帕米尔高原和天山山脉环绕，东端则是一个敞开的口，那里有相对低得多的北山和河西走廊。盆地内的地表水大部分来自周围的高山，西风带掠过西部的山脉在迎风面形成降水，一部分溢入塔里木盆地形成河流，汇集到塔里木河，过去塔里木河一直流到盆地东端的终端盐湖罗布泊（蒙语和维语的意思是“众水汇聚之地”）。而分散降落在盆地内的水，由于地面极端干燥，就很快被吸收然后蒸发掉了，对盆地内的河流几乎没有任何贡献。《汉书》记载2000年前的罗布泊“广袤三百里。其水亭居，冬夏不增减”[1]，说明它的水面广大并且稳定，甚至冬、夏都变化不大。自有仪器测量记录以来，虽然塔里木盆地内的水分布发生了巨大的变化，但河流源头的径流量总和几乎没有变化，一直保持在平均每年将近400亿立方米左右[2]，充分显示塔里木盆地内的河流总年均径流量的稳定。
图2.1：假设所有地表水被取走而无蒸发，则盆地内的湿度低而均匀
塔里木盆地内水量稳定是因为它大部分源自周围的高山，而蒸发是在内部的塔克拉玛干沙漠地区，两者相距遥远，并且水蒸发量小，所以水的蒸发对总降水的影响很小。假设盆地内所有的地表水在未经蒸发之前就被取走，即盆地内的水蒸发为零，盆地内的降水也不会减少太多，其所对应的平均降水率为PAO。如果盆地内没有水蒸发，如图2.1所示，盆地内的空气湿度就会低而均匀，从地面到高空基本不变，盆地上口处与同样高度外部大气的湿度也基本没有差别，因为没有水蒸汽的净输入或输出[3]。
塔里木盆地没有流出去的河流，进来的水只有一条出路，就是全部通过蒸发返还给大气，进来多少蒸发多少，这样自盆地上空向外有一个持续的水蒸汽输出。这一点可能与大部人的印象截然不同，通常人们会认为，沙漠地区空气干燥，大气经过时会留下水分。然而事实恰恰相反，大气在经过沙漠地带时，非但不会留下水分，反而将流入沙漠的地表水蒸发带走，沙漠里地面附近的空气相对湿度较低，但高空中空气湿度却高于周围大气。
在定常状态下，塔里木盆地的水蒸汽输出率与总降水率相等。若盆地内的水蒸发是均匀分布的，对应于水蒸发率，也就是单位时间水分从地面到高空的质量传递，空气湿度在地面附近最高，随高度增加而降低[4]，但在盆地的上口湿度仍然高于周围大气（如图2.2所示），以使水蒸汽从盆地上空传递到周围的大气。
图2.2：正常水蒸发使地面湿度大于高空，水蒸汽输出使盆地上方湿度大于周围大气
盆地内的蒸发使空气湿度增加，也使盆地内（主要是周围山脉）的降水率略有增加（PAI），所以总平均降水率则为PA=PAO+PAI。因为PAI是内部循环，所以水蒸汽输出率仍然保持在PAO。图2.3显示降水和蒸发之间的非线性关系，绿点代表假想的无蒸发状态，蓝点代表实际的蒸发与降水平衡状态，EAE=PAO+PAI。
以上降水与蒸发之间的非线性关系，决定了盆地水循环的稳定性。如图2.4所示，若有异常的降水使盆地内的水量过多，则使蒸发显著增加，但降水的增加却很小，这就使蒸发大于降水，使盆地内的水量减少，恢复到原来的平衡水量。相反若盆地内的水量低于平衡水平，则使蒸发显著减少，但降水的减少却很小，这就使蒸发小于降水，使盆地内的水量增加，恢复到原来的平衡水量。所以降水与蒸发曲线交叉的平衡点（蓝点）是一个稳定点，即无论有哪个方向的扰动，盆地的水循环总能自动回到平衡点。
图2.3：盆地平均降水率与蒸发率之间的非线性关系
图2.4：盆地水循环稳定机制
这一水循环稳定现象也存在于世界上其它类似的盆地中，如美国西部的大盆地（Great Basin）。如图2.5所示，虽然大盐湖水面积自1847年以来已萎缩了50%，但研究表明这完全是人类活动增加了上游水耗所致。150年来，大盆地内河流源头的总年均径流量基本保持不变，也就是说，若是没有增加引走的水量，以供应新增的农业、工业、城市等需要，大盐湖的面积则不会有任何萎缩[5]。
图2.5：美国大盆地内的大盐湖在不断萎缩，但河流径流量保持稳定
认识到塔里木盆地的水量稳定性至关重要，这意味着其内部的生态保护原则与盆地外的正常生态系统完全不同，绿化、水面、湿地等的改善都不会使盆地内的总水量增加。同样，绿化、水面、湿地的减少也不会使总水量减少。有很多论述把塔里木盆地内的生态恶化，包括楼兰的消失和罗布泊的干涸归结于人类对森林植被的破坏，这种说法看似有道理，但实则谬误。塔克拉玛干沙漠的漫长历史足以说明，这里恶劣的生态环境并不是人类活动的结果。无论人们怎样做，都不会对塔里木盆地内的总平均水径流量产生明显的影响，但人类活动可以决定这个稳定的水流量如何使用以及在哪里使用，也就是水在盆地中的分配，这是楼兰消失和罗布泊干涸的根本原因，即本来流到这里的水被源头或上游的人截留了。
既然塔里木盆地内的水量是固定的，那就只能着眼于如何有效利用它。平均到每个人，塔里木盆地内的年人均淡水拥有量约为4000立方米，是全国人均淡水拥有量的两倍，但常被认为严重缺水，这主要是因为盆地内蒸发强烈，大部分水在未加利用之前就被无效蒸发了，同时水资源的分配也极不合理，后面我们会看到水的分布对盆地以东的下风地区有何等重要的影响。
参考文献
[1] 班固, 前汉书, 中国长安, 111.
[2] 陈亚宁和徐宗学, “全球气候变化对新疆塔里木河流域水资源的可能影响,” 中国科学D辑地球科学, 卷34, 编号 11, pp. 1047-1053, 2004.
[3] H.-Q. Zhang 和 Z. Ma, “Stability and tilting of regionalwater cycle over Tarim Basin,” Submitted to Journal, 2017.
[4] K. Katsaros,Encyclopedia of Atmospheric Sciences, J. R. Holton, J. A. Curry 和 J. A. Pyle, 编辑, USA: Elsevier, 2003, p. 870.
[5] W. Wurtsbaugh, C.Miller, S. Null, P. Wilcock, M. Hahnenberger 和 F. Howe, “Impacts of water development on Great Salt Lakeand the Wasatch front,” Watershed Science Faculty Publications, 2016.
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于无声处 - 华夏云泉罗布泊（五）
五、戈壁滩– 云泉渐枯竭，西风枉兴叹
新疆的降水增加与黄河流域的干旱加剧反相耦合，杠杆就是罗布泊的干涸及塔里木盆地水体西移。
因为戈壁滩已经基本上变成无人区，所以现在中国西北受干旱沙漠化影响最严重的地方就是戈壁滩的周围地区，包括黄土高原。黄土高原是华夏文明的摇篮，是黄帝及其后裔的家园，黄帝的陵墓就在黄土高原上的黄陵，前文提到的石峁古城、陶氏遗址也在这里，代表了当时最先进的人类文明。从历史文献和考古资料可以发现，黄土高原的生态环境变化是一个逐渐恶化的过程，有史以来，黄土高原上的地表水（湖泊）在不断减少，地下水位不断下降，陆地水的稳定性越来越差[1]。关于大西北干旱持续加剧的原因有许多研究和讨论，归纳起来可分为自然因素、人为因素或两者的结合。自然因素包括青藏（帕米尔）高原隆起、气候变化和大气环流，人为因素则是森林植被的破坏和不合理的水分配。
青藏高原和帕米尔高原的抬升分几个阶段，但在距今一万年以来的全新纪，其隆起加速，每年抬升达到70毫米，到目前升高了大约500-600米[2]，总平均高度达到大约4700米，在如此短暂的地质年代里，这是一个惊人的变化，并且现在仍然以每年大约15毫米的速度升高。青藏高原持续的升高进一步增强了其雨影效应，使其背风面的塔里木盆地更加干燥，流到罗布泊的水则以更大的幅度减少，因为塔里木盆地内余下来的水才会流到罗布泊，而水量的降低只减少余量部分，所以基本上只有流入罗布泊的水量受高原抬升的影响。
气候历史学家试图用气温的变化来解释气候的干湿变化和各代王朝的兴衰[3]，认为气温升高就会有较湿润的气候，而气温降低就会有较干燥的气候，并且推测古代的太平盛世大多对应于较暖和的气候。气温变化无疑会影响农业生产，以至造成社会动荡和北方游牧民族的南侵，但把古代西北地区湿润的气候归结于较高的温度却缺乏根据，因为这种干旱加剧的过程只存在于北方和西北地区，并且越往西北越干燥，并且其发展趋势是一直单调的朝向越来越干燥的方向，同时在东、南、北三个方向持续扩张，而不是随温度的波动而干湿交替的变化。所以，中国西北的干旱沙漠化与温度变化无关，它是一个空间发展过程，即先是塔里木盆地以东地区，后来则发展到黄河河套流域，并向东辐射，而在长江流域却不存在这种干燥的趋势。
事实上，温暖和湿润是相互独立的，气温升高并不会改善干燥的环境，例如中东地区比欧洲温暖，但却更干燥。最近几十年的气温明显上升并没有使西北地区整体转向湿润，黄河河套周围反而变得更加干旱，所以西北地区的干旱沙漠化不能用气温的变化来解释，必是另有原因。现代全球气候变暖也提供了一个观察水循环与温度之间关系的好机会，数据显示，随着温度上升，干旱的地区会变得更加干旱，而湿润的地区会变的更加湿润[4]，而全球的河流总径流量几乎没有改变。这是因为在有森林植被覆盖的湿润地区，温度上升会使植物生长更快，生长时间更长，因植物吸收太阳能，使当地气温升高相对较小，蒸发较低而降水较多，所以更加湿润。相反，在干旱的沙漠地区，因为没有森林植被，那里的温度会加倍上升，使蒸发更多，而降水更难，所以变得更加干燥。
从秦皇、汉武开始，开疆拓土过程中的戍边和屯田都是同时进行的，汉武帝设河西四郡，向河套地区及河西走廊附近地区大规模移民，后来各朝代的做法也基本相同。大西北的农业开发和树木砍伐，造成当地的森林植被锐减，这无疑对生态造成了负面的影响，但这些人类的活动，是否对西北的干旱沙漠化进程起到决定性的作用？需要认真分析。
纵观全球，大凡人类活动对生态造成严重影响的地方，均是在比较脆弱的半干旱和半湿润的地区，如上世纪30年代在美国频繁发生的沙尘暴（Dust Bowl），其中心位置就是在湿润的东部和干燥的西部的交汇之处（见图5.1）（关于美国沙尘暴的起因和治理有很多研究，在此不多讨论）。总之，人类对自然的影响，是一个“变本加利”的过程，“本”是自然，“利”在人为，大自然在接近一种临界状态时，人类活动才会起决定作用，使其发生显著改变。如果大自然处在一种远离临界点的稳定状态，有限的人为因素则不会对它产生显著的影响，比如频繁的人类活动发生在中国南方地区，只要不是无节制的肆意破坏，就不会使那里的降水减少，造成干旱。
图5.1：上世纪30年代美国沙尘暴频繁发生在半干旱地区
美国和中国的东西部降水不平衡，看起来有些相似之处，两国都是东侧临海（美国东临大西洋而中国东临太平洋），所以两国东南部湿润的原因是一样的，即由于顺时针的海洋环流，把赤道附近较暖的海水带到东南沿海，产生较大的水蒸发量，水汽飘至陆地，形成较高的降水。然而中、美两国西部的低降水量却各有各的原因，美国西南部所面对的是较冷的太平洋海水，致使该地区持续干旱，中国的西南部是青藏高原，那里降水虽低但蒸发率更低，所以并不缺水，缺水的是中国大西北地区，而青藏（帕米尔）高原的雨影效应是造成干旱和沙漠化的根本原因，人类活动则起到了推波助澜的作用。
要深入理解中国西北干旱沙漠化中自然条件和人类活动这两者之间的关系，先让我们来看一下近50年来发生在西北地区东部和西部的降水变化。上世纪六十年代之后，西北地区的西部，也就是新疆大部分地区和青藏高原的北部，年均降水量显著增加。如图5.2中所标，新疆西部区由127毫米增长了34%，新疆北部区由110毫米增长了32%，青藏高原北区由326毫米上升了约8%[5]，天山山区由130毫米上升了约35%[6]。许多学者认为这一地区的气候正在经历由“暖干”到“暖湿”的转变[7-11]，并预测这种变化会向东扩展，使中国西北地区的干旱沙漠化趋势得以扭转。
有人试图用全球气候变暖或远程水汽输送的变化来解释新疆的降水增加，但这些原因都不能令人信服。温度的升高只能使干的地方更干，湿的地方更湿[4]，而新疆地区一直是干旱地区[12]，如何会因温度升高而变湿润呢？而远程水汽输送也缺乏支持，因为新疆上风的中亚邻国并没有发生类似的降水显著增加。
单从上述现象就认为一个由“暖干”到“暖湿”的过程在自然发生，不但片面，而且误导，使人们徒然乐观，错过许多宝贵的时间。事实上在为新疆气候“变湿”而欢欣的同时，更应注意到西北地区东侧更大范围同时发生的“变干”现象。几乎在同一个时间段，黄河河套地区及其南侧、东侧、东北所有地区的年均降水都呈下降趋势（见图5.2中所标）。宁夏由300毫米降低了13%[13]，黄土高原北部由365毫米降低了12%，黄土高原南部由580毫米降低了18%[14]，陇东和宁夏南部由528毫米降低了11%[5]，山西由530毫米降低了19%[15]，河北由550毫米降低了15%[16]，河南由750毫米降低了7%[17]，锡林郭勒地区由278毫米降低了5%[18]，科尔沁沙地由370毫米降低了7%[19]。这些地区降水的减少与新疆地区的降水增加形成鲜明对比，而两地温度的升高是一致的。
显然西北地区东部的变干，也不能用太平洋季风的作用来解释，因为南方地区的降水没有减少。在西北地区东西两侧所同时发生的干湿反相变化，其本身也足以排除诸如气候变暖和远程大气输送所致的可能，因为这些因素都不可能使一边变湿，而同时又使另一边变干。所以西北地区的干旱加剧，不是气候变暖所致，也不是远程大气输送的结果，更不是太平洋季风的作用。那么问题一定出在当地，在这个系统之中，存在着一个“机关”，因着它的作用，造成两侧的耦合反相变化，它是如此重要，却几乎无人注意到，这个“机关”正是处在中间位置的罗布泊！上述西北地区东西两侧的显著干湿变化与罗布泊的兴衰息息相关。
图5.2：中国大西北地区东、西两侧近五十年来的年均降水呈反相变化（东侧变干，西侧变湿）
罗布泊在1965年前后完全干涸，原因是塔里木盆地内农垦活动的增加，罗布泊干涸之后，本来提供水源的塔里木河断流长度逐年增加（见图5.3）[20]，越来越多的水在盆地西部使用和蒸发。如第二章所述，塔里木盆地内的河流径流量是稳定的，这样流到东部的水就越来越少。随着盆地内水体的持续西移，罗布泊及周围地区就变得越来越干燥，现在那里的平均空气相对湿度还不到10%[21]，成为欧亚大陆最干的地方，被称为“干极”。
图5.3：罗布泊干涸之后塔里木河断流长度随时间变化
从第四章中所示的黄河及其支流的径流量变化和本章所示西北地区的降水变化可以看到，它们的转折点都对应于罗布泊干涸的时间，可见罗布泊在这个东西两侧的干湿反相变化中所起的关键作用。近50年塔里木盆地内的水体分布变化是非常惊人的，而仪器观测到的周围地区降水量与黄河及其支流径流量的同步变化也是显而易见的，这些都清楚的显示了两者之间的内在联系。相比之下，在罗布泊未干涸之前，西北地区的降水变化则比较缓慢，也没有观测数据可供分析，我们只能从经史记述和考古发现中寻找线索。在华夏文明的进程中，北方游牧民族的南向侵扰和西向迁徙、华夏农耕文明的东南方向退缩、喜水动物和植物在西北的消失等现象无一不向我们展示中国西北地区由西向东持续推进的干燥趋势。
中国西北至北方的干旱进程，也可通过甘肃、陕西、山西、河北、河南和山东六省自公元以来的旱灾统计数字显示出来，这六省在公元后第一个千年共发生旱灾148次，在第二个千年437次，后一个千年旱灾次数是前一个千年的3.5倍[22]。在公元前的一千年，中国西北、北方的旱灾就更加稀少，周朝时西北地区的气候就像江南一样湿润。然而但历经三千年风云变换，如今西北大部分地区或者已经沙漠化，或者正备受干旱沙漠化的侵扰。最近的三千年中，青藏高原虽略有升高，但不至于引起如此天翻地覆的变化，因为其高度在此之前（至少上百万年）已远远超过在其背风面产生沙漠的高度。追根溯源，唯一发生持续单向变化的显著影响因素就是罗布泊水面积的不断萎缩。

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楼上的参考文献
[1] 王双怀, “历史时期黄土高原陆地水的分布与变迁,”宁夏师范学院学报, 卷 34, 编号 5, pp. 43-52, 2013.
[2] 杨逸畴, 李炳元, 尹泽生和张青松, “西藏高原地貌的形成和演化,”地理学报, 卷 37, 编号 1, pp. 76-86, 1982.
[3] 竺可桢, “中国近五千年以来气候变迁的初步研究,”中国科学, pp. 168-188, 1972.
[4] K. E. Trenberth, “Changes in precipitation with climatechange,”Climate Research, 卷 47, pp. 123-138,2011.
[5] 黄小燕, 李耀辉, 冯建英, 王劲松, 王之兰, 王圣杰和张宇, “中国西北地区降水量及极端干旱气候变化特征,”生态学报, 卷 35, 编号 5, pp. 1359-1370, 2015.
[6] 张正勇, 刘琳和唐相玲, “1960-2010年中国天山山区气候变化区域差异突变特征,”地理科学进展, 卷 31, 编号 11, pp. 1475-1484, 2012.
[7] 胡汝骥, 姜逢清和王亚俊；樊自立, “新疆气候由暖干向暖湿转变的信号及影响,”干旱区地理, 卷 25, 编号 3, pp. 194-200, 2002.
[8] 施雅风, 沈永平和胡汝骥, “西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨,”冰川冻土, 卷 24, 编号 3, pp. 219-226, 2002.
[9] 施雅风, 沈永平, 李栋梁, 张国威, 丁永健, 胡汝骥和康尔驷, “中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨,”第四纪研究, 卷 23, 编号 2, pp. 152-164, 2003.
[10] 施雅风, 中国西北气候由暖干向暖湿转型问题评估, 北京: 气象出版社, 2003.
[11] 姚俊强, 杨青, 陈亚宁, 胡文峰, 刘志辉和赵玲, “西北干旱区气候变化及其对生态环境影响,”生态学杂志, 卷 32, 编号 5, pp. 1283-1291, 2013.
[12] 马柱国, 黄刚, 甘文强和陈明林, “近代中国北方干湿变化趋势的多时段特征,”大气科学, 卷29, 编号 5, pp. 671-681, 2005.
[13] 王迎春, 肖天贵, 纳丽和朱晓炜, “宁夏降水变化及其对青藏高原加热场的相应,”干旱气象, 卷 33, 编号 4, pp. 574-580, 2015.
[14] 肖蓓, 崔步礼, 李东升和常学礼, “黄土高原不同气候区降水时空变化特征,”中国水土保持科学, 卷 15, 编号 1, pp. 51-61, 2017.
[15] 张卉, 程永明和江渊, “山西省近49年降水量变化特征及趋势分析,”中国农学通报, 卷 30, 编号 8, pp. 197-204, 2014.
[16] 向量, 郝立生, 安月改, 张婧和刘咪咪, “51a河北省降水时空分布及变化特征,”干旱区地理, 卷 37, 编号 1, pp. 56-65, 2014.
[17] 赵路伟和徐刚, “河南省1961年-2014年气温和降水量的时空变化特征,”南水北调与水利科技, 卷 14, 编号 3, pp. 17-24, 2016.
[18] 辛志远, 史激光, 刘雅琴, 徐满忠和赵晓英, “锡林郭勒地区降水时空分布特征及变化趋势,”中国农学通报, 卷 28, 编号 2, pp. 312-316, 2012.
[19] 渠翠平, 关德新, 王安志, 金昌杰, 袁凤辉, 吴家兵和倪攀, “近56年来科尔沁沙地气候变化特征,”生态学杂志, 卷 28, 编号 11, pp. 2326-2332, 2009.
[20] 陈亚宁, 叶朝霞, 毛晓辉, 张霞和罗江燕, “新疆塔里木河断流趋势分析与减缓对策,”干旱区地理, 卷 32, 编号 6, pp. 813-820, 2009.
[21] 罗超, 彭子成, 刘卫国和刘桂建, “新疆罗布泊地区的环境演变研究,”中国科技论文在线, 2005.
[22] 邓云特, 中国救荒史, 郑州: 河南大学出版社, 2010.
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于无声处 - 华夏云泉罗布泊（九）
九、坎儿井– 潜行避蒸发，水聚成天堑
“现代坎儿井”既可使塔里木盆地水脉通畅，又可截留蒸发水使罗布泊再生，将西北生态恢复到汉唐时期。
罗布泊的恢复是改善中国西北和北方生态环境的关键，而对于塔里木盆地内的水循环来说，让水重新流到罗布泊也是必要的。首先这可以避免土壤盐渍化，因为如果所有的水都在盆地的中、西部蒸发，盐碱就无法被冲刷到罗布泊，时间一长，土壤的盐分就会越积越多，最后使土地无法耕种。只有使水循环起来，一部分流入盐湖罗布泊，才能防止盆地内绿洲土壤退化。第二个原因是盐尘的传播，罗布泊干涸之后，其湖底的大面积盐沉积就暴露出来，被大风卷起散布到戈壁滩周围的广大地区，使那里的土壤退化，只有罗布泊重新被水覆盖，才能避免其盐尘的扩散。
塔里木盆地内几乎遍地沙漠，湿度低，温度高，水蒸发能力极强。盆地内的河流都是面大、水浅、弯曲、经常改道，造成大面积的湿地（如图9.1所示），很大一部分水在未加利用之前的输送过程中就被无效蒸发，所以水使用效率极低。要解决这一矛盾，实际上已经有一个现成的办法，就是坎儿井！坎儿井这一通过丝绸之路传播的古老水利技术，起源于波斯，在吐鲁番盆地已使用了至少2000年（也不能完全排除它由吐鲁番盆地传播到波斯的可能性），它成功得应用于世界各地的沙漠和干旱地区，一个主要功能就是避免蒸发。这项技术经过改进，应用于塔里木盆地，就可使水跨越长途，顺利流到罗布泊及周围，使罗布泊开始逐渐恢复。
图9.2：河道逐步以地下输水管道代替
图9.3：“现代坎儿井”–用地下管道代替地面河以避免水蒸发
首先把河道疏浚取直，使水表面积尽可能小，然后在河两侧以一定间距分步铺设多条深4米左右的地下输水管以取代地表水流（如图9.2所示），地下河主干可用4米左右直径的水泥管（如图9.3所示）。除了主要的河流，在塔里木盆地周围山脚下还存在着无数大大小小的溪流（见图9.4），这些季节性的溪流，在春夏流入沙漠，或长或短，其水量基本都被无效蒸发了，若把它们收集起来，采用不同直径的地下管道，汇集到较大的干线，也是可观的水量。
地下输水管道的衔接处非但不需密封，还须有意使管内的水可以渗到外边，外边的水可以渗到管内，这样就可以把土壤中多余的盐分带走，避免土壤盐渍化。这样做还有一个巨大的好处，就是把输水管线附近的地下水变成一个可用的巨大淡水库。现今的塔里木盆地，地下水很丰富，但大部分矿化严重，不能饮用或灌溉。
使用可以内外渗透的地下输水管道，可在春夏水流上涨时使地下水得到补充，秋冬水流低落时一部分地下水可以回流，以带走盐分。甚至在少水季节，使水集中流入部分管线，这样在流动的过程中，部分水就会漏出去，渗入其它水位较低的管道（见图9.5）。另外，沙漠河流的泥沙携带造成河道淤积并频繁改道，并使终端湖湖底上升，使用地下输水管道可以大大降低泥沙携带，使这一难题迎刃而解。地下河因不暴露在外，所以不受地面杂质的污染，可保障高水质。管道的设计应尽量做到，水可以渗入和渗出，但泥沙被挡在管道之外。若有水在低洼处从地面溢出，则需推土掩埋，其上可以植树。在地下管道经过的附近，可用较细的地下管道分水使用，也可打井抽水使用，井内的水位随季节波动，水质因周期性的补充得以保障。
图9.5：在水少季节选择性使用输水管有助带走土壤中盐分，改善地下水质量
在塔里木盆地使用地下河（“现代坎儿井”）输水，并非权宜之计，而是千年大计，因为避免蒸发来提高用水效率，是塔里木盆地生态建设的最佳选择。随着地下水的改善，就可以关闭所有沙漠周围面大、水浅、蒸发量大的水库，只保留高海拔山谷中面小、水深、蒸发量小的水库，进一步降低蒸发水耗，使更多的水流到罗布泊。
如图9.6所示，塔里木盆地底部非常平坦且略微倾斜，自南到北以大约0.05度的坡度缓慢下倾，自西向东以大约0.015度的坡度缓慢下倾，大部分河道周围都是沙土，利于铺设地下输水管道。若把塔里木盆地的所有地表水，从出山口开始就用地下河输送，所需总投资应不超过两千亿人民币（粗略估算，恕不赘述）。
采取这些措施，并适当调整盆地西部的用水布局，再把一部分农耕活动迁至罗布泊周围，就可以在基本不影响盆地西部现有居民用水的条件下，每年得到将近200亿立方米（即大约50%的径流）的水，使其流到罗布泊周围。这些水一部分可用于发展农业、瓜果种植，一部分可用于城镇恢复，重建楼兰等古代著名城邑，一部分蓄积在罗布泊附近的淡水湖里，最后一部分注入罗布泊，这样可以在罗布泊周围创建大约7万平方公里的宜居面积，可容纳1000-1500万人在这里生产、生活。这里日照时间长，昼夜温差大，只要有淡水，就具有经济作物生长的最佳条件。
图9.6：塔里木盆地地形利于地下管道输水（a）南高北低，（b）西高东低
使用“现代坎儿井”这一技术的主要思路，就是从源头开始，在水的输送过程中，不让水暴露在地面上，避免蒸发进入大气，只要没有蒸发，本来被无效蒸发的水就可以省下来，顺利流到罗布泊。必须清楚的认识到，现在还无法改造整个塔克拉玛干大沙漠，所以干脆反其道而行之，尽量不让水在塔里木盆地的西部和中部蒸发，使那里的空气更加干燥，而把尽可能多的水通过地下河，集中在罗布泊及其周围，即塔克拉玛干大沙漠这个干旱之源的门口，筑起一道强大的水幕屏障，这就像五指收拢，形成一个拳头，才更加有力，最大化的扭转高原雨影效应。
这可作为改善中国大西北生态的初期目标，一旦实现，中国西北的自然环境可恢复到汉唐时期的状态，降水量大幅度增加，沙漠面积可缩小80%以上，整个河套地区成为良性循环的沃野良田，沙尘暴的频率和强度大幅度降低，黄河的径流量相应大幅度增加。这个过程不必一蹴而就，可循序渐进，那怕开始每年只有50亿立方米的水流到罗布泊周围，就可形成约一千平方公里的水面，同时支持约200万人口在这里生产生活，楼兰古城就可重建，中国西北地区的生态会明显好转，优于新中国成立之前的状态。
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此文分析比较切中核心，建议尽早进行论证，或先进行局部实施。
我前面有过观点，通过巴基斯坦引海水补充塔里木盆地，大家普遍认为海水不大好，含盐量高。但是还是以尽快行动为好。

罗布泊干涸是因为塔里木河和孔雀河上游引水灌溉导致的，上游绿洲和罗布泊都在塔里木盆地以内，水从罗布泊蒸发，还是从上游绿洲蒸发，总量是一定的。不能说从罗布泊蒸发的水比上游绿洲蒸发的水更有利于提高盆地内的湿度，尽管感觉是觉得是这样。

如果向罗布泊调水，使其成为1万平方千米的大湖，该地水面年蒸发量是2000毫米，年蒸发总量是200亿立方，相当于20立方千米。西北地区常年盛行西风，风速按15千米/小时，地面以上1500米为影响降水的空间高度，假设风带着200亿立方的水向东流，只局限在祁连山和阿尔泰山之间，宽度按500千米，只算夏季100天，通过河西地区断面的风量是:500*1.5*15*24*100=2.7亿立方千米，为了便于理解，把蒸发的水和风量都的单位都换成立方米，就等于是把20吨的水，分散到2.7亿立方米的空气中，把吨换成克算成克，20吨等于0.2亿克，每立方米增加的水气量是0.2/2.7=0.07克。24℃时空气中饱和水含量是21.8克/立方米，增加0.07克/立方米会对降水产生明显的影响吗？应该不会吧！

假设西北地区相对湿度是30%，换算成绝对湿度6.5克/立方米，增加到6.57克/立方米，不会对降水改善有明显作用。从中国降水分布图上，看不出青海湖对附近地区降水有明显影响。

方案气象方便分析的很到位，尤其是能够分析到塔里木盆地水向西走引起了罗布泊的干旱消失，但是，南疆盆地地质构造很复杂。罗布泊这个汇水中心以及整个南疆的降水和地表水最终沿着昆仑山下的东昆仑断裂破碎带从地下向西南流向了昆仑山西南部8000米的地下，形成了青藏高原北部几万亿立方米的地下水。所以，从地质学角度分析，因板块构造引起的断裂破碎带导致地表水入渗汇入地下潜流，仅靠调水至罗布泊是无法形成湖泊的，除非能够像国投罗钾一样用盐壳作为湖盆，也能形成几万平方公里的湖泊！

所以，把方案里改变雨影效应的湖泊从罗布泊改成内蒙古东西居延海，把罗布泊周边十几万平方公里的绿洲改成地质情况较为正常的蒙古国和内蒙古西部上百万平方公里绿洲就正确了。毕竟板块构造挤压对内蒙古西部和蒙古国的地质构造影响还是很小的。

具体方案很简单，启动南水北调西线工程从大渡河、雅砻江和金沙江打隧洞调水300亿立方米/年至黄河，从内蒙古巴彦淖尔市黄河古道向西南进入腾格里沙漠直至居延海盆地，将黄河上游及西线工程年调水量总计550亿立方米调入腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠直至居延海，直到恢复5万平方公里的东西居延海。在世界雨极乞拉朋齐用N2清洁爆单开口通气，并沿青藏高原东边缘从北至南修一排水库蓄水，引入大量的西南季风雨云，带着五江水库蒸发的水汽直通内蒙古西部和蒙古国南部，最终用10年时间恢复整个内外蒙的生态环境！具体调水路线如下（可以借鉴史书）：

南疆塔里木盆地的干旱问题，如果想解决得从昆仑山和青藏高原北部冻土区地下水来作为研究突破口，从藏北羌塘盆地打超深井抽水用管道输送回南疆盆地，人工形成水循环，找沙漠中盐壳蓄水形成湖泊和绿洲，这可能需要几十年的努力

其实根据我的观点，中国的降雨带主要集中在印度洋暖湿气流与西风带的锋面（除了台风），从卫星云图大致可以看到这种情形。而由于从中亚过来的空气比较干燥，并且喜马拉雅山过高，印度洋暖湿气流不易穿过，导致新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙、外蒙和东北地区局部很难形成降雨。
今年由于副热带高压比较强，印度洋暖湿气流在副热带高压的影响下，向西向北偏移不少，因此甘肃、宁夏及陕西局部形成了比较好的锋面，导致降雨量增加。
如果罗布泊能够形成1万多平方公里的水面，我相信新疆、甘肃、宁夏、陕西、内蒙一带的降雨会显著增加，上述区域自然植被会快速恢复的。