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书名 干旱(危险的天气)/科学图书馆
分类 生活休闲-旅游地图-地图
作者 (英)迈克尔·阿拉贝
出版社 上海科学技术文献出版社
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简介
试读章节

但这并不是在大草原上出现的情况。在那里,吹过太平洋的西风在穿越落基山脉时流失了水分,因此到达大草原农田上的风都非常干燥。那里的年均降雨量曾经一度高出平均值,却降到了16英寸(406毫米),比以往年平均值23英寸(584.毫米)低了7英寸(178毫米)。庄稼开始颗粒无收,剩下的草原青草也开始死亡。当种植的庄稼和天然植被都开始消失时,宜于耕种的土壤也变得荒芜不堪。

降雨量一直是变化莫测,在干燥期间,天然生长的青草就会消失。这就是青草生存的方式,尽管树叶枯萎、消失,但以前根部结成的垫子将土壤结成坚硬的土块,这样的土块一直给农民带来诸多麻烦。土块在干燥、高温的条件下会被烤得坚硬,形成了一个牢固的表面,不受风力的影响。但现在,土壤被农民开垦成精细的土质,在干旱时变得干硬,土壤开始被风吹走。黑色风暴始于1931年,在1932年,出现了14次严重的沙尘暴,1933年则出现了38次。1934年5月出现了规模最大、最糟糕的几次沙尘暴,1935年4月14日的一次最为严重,因此土壤流失的现象一直在持续着。土壤专家们估计在1935年,有8.5亿吨的表层土壤被从南部平原上吹走。专家们担心受灾地区的面积可能会从1935年的435万英亩增加到1936年的535万英亩。

经济大萧条使不计其数的农民在经济上遭受损失,他们纷纷破产,携带家人移到其他地方,大多数人去往加利福尼亚州。这是美国历史上规模最大的一次人口迁移,尽管干旱经常受人谴责,但这次使一些移民失业、变得一贫如洗的是经济萧条而不是天气。总计有250万人搬迁,其中有20万人前往加利福尼亚。在俄克拉荷马州的博伊阿城附近,有1642个农民家庭放弃了他们的财产,当地人口减少了40%。尘暴引起的干旱从1933年一直持续到1940—1941年冬季,到了那时,降雨才重新回到这一地区,原来长有的青草才开始恢复。

从干旱中吸取教训

尘暴发生后,美国土壤保护服务部门在1935年成立,在全国范围内,联邦政府开始教授并宣传保护土壤的农业技术。即使是这样,只要粮食价格上涨,大草原上的土地就会被再次耕种。

20世纪30年代出现的严重干旱并非首次侵袭平原,也非最后一次。艾萨克·麦考伊在现在堪萨斯州这片地区进行科学考察,1830年秋天,他在文章中描述了刚烧毁的草地上冒出的滚滚沙土和草灰。他在10月27日写道:“河水流淌在沙滩河床上,河岸很低,河床上全部都是白色细沙,现在,沙土干燥成粉末状。”11月5日,那里又出现了一次尘暴。“在我发现尘暴袭来还不到三分钟,太阳就被遮住,到处一片漆黑,在不远的距离以外,我根本无法辨认出任何物体。”

干旱几乎每隔20到23年就出现一次,一些干旱比其他的程度严重。20世纪50年代,美国大平原上又再次出现土壤侵蚀、沙尘暴和庄稼被毁的现象。但20世纪70年代的情况最为严重。1977年2月下旬,科罗拉多州东部出现的一次风暴持续了24小时,产生了时速达每小时90英里(145公里)的大风。大风平均在每英亩农田上卷走5吨左右的土壤。从纳布拉斯加到俄克拉荷马州的克萨斯的锅柄地带,尘暴云的厚度经常可达到12000英尺(3660米),能见度几乎为零。

之后,在20世纪90年代,降雨又不出现了。1995—1996年冬季,在美国东部几个州和落基山脉地区出现了创纪录的降雪量,但堪萨斯州、俄克拉荷马州和得克萨斯州的平原地区却很干燥。得克萨斯州的圣安东尼奥在10月份到次年5月份之间的降雨量通常为4英寸(102毫米),但在1995-1996年的这段期间,该地区的降雨量仅有3.7英寸(94毫米)。那里的冬季小麦因为雨水不足而枯死,这种作物在晚秋播种,在冬季到来之前发芽,然后会在春季继续生长,这样,它的产量就会高于春季播种的小麦产量。而存活下来的冬季小麦产量却还不足正常时期的一半。草原上的青草生长状况也不佳,出现了牛饲料的短缺。到了1996年5月,得克萨斯州40%的地区都变得极其干燥,根本无法放牧,农民只好将牛拍卖。粮食短缺导致粮食价格翻番,而动物的售价还不到1吨粮食的价格。5头出售的奶牛中有4头都处于孕期,这就意味着农民甚至都等不到小牛出生,就急于将牛出售,这就相当于把两头牛以一头的价格出售。得克萨斯州农民的损失预计达到20亿美元,但1996年8月,降雨又开始变得正常,水库中的水位开始在10月上升。1997年全年形势都在好转,这其中有强厄尔尼诺现象(参见“厄尔尼诺现象与拉尼娜现象”部分)的功劳,厄尔尼诺带来强降雨天气,但1998年却出现了另一次干旱,一直持续到1999年。这次干旱持续的时间比1996年那次短得多,但预计农业损失达到60亿美元,比1996年高出很多。2002年,又一次干旱又给农业区带来困难,但自此以后,尘暴就再也没有出现。P152-153

目录

前言

天空不下雨的时候

 沙漠在哪里

比热和黑体

 亚热带沙漠

逆温

绝热冷却与绝热升温

湿度

 西海岸沙漠

海陆风

 极地沙漠

 空气运动与热传递

位温

 降水、蒸发、升华、凝华与冰雪消融

乔治·哈得莱与哈得莱环流圈

大气总体循环

潜热与露点

蒸发、凝结与云的形成

气温直减率与稳定性

 洋流与海表温度

科里奥利效应

气候循环与振荡

热带汇流区与赤道槽

 厄尔尼诺现象与拉尼娜现象

 喷流与风暴路径

 阻塞高压

气象锋

涡度与角动量

水与生命

 沙漠里的生活

沙漠之舟

 极地生活

冬眠

 沙漠中的居民

 植物为什么需要水

C3、C4与CAM植物

渗透

大地中的水

 地下水

 井水与泉水

干旱会造成什么后果

 干旱是如何分类的

 过去的干旱

 干旱与土壤侵蚀

土壤可蚀性

 尘暴

 萨赫勒地区

 季风

如何应对干旱

 干旱气候地区的农业

 灌溉

 人类使用的水

 水循环与水净化

 淡化处理

 蓄水

 节约用水

 气候变化会带来更多的干旱吗

太阳光谱

附录

 国际单位及单位转换

 国际单位制使用的前缀

参考书目及扩展阅读书目

序言

何谓干旱?

长时间的高温和滴雨不降,土地干裂,土壤被烤得干硬,甚至变成粉末状。龟裂的农田寸苗不生,庄稼基本绝收。这就是干旱。

干旱给人类社会带来极其严重的后果:人们因为没有收成而遭受饥饿,身体变得虚弱不堪、疾病缠身,孩子们更是奄奄一息。1991年,干旱再次袭击埃塞俄比亚。2000年又发生了一次,2000年底,据分配援助物资的慈善机构估计:有100万人在于旱中死去,800万人受到影响,四分之三的庄稼被旱死,90%的牛被渴死。

萨赫勒干旱

每年到了5月份,在非洲沿撒哈拉沙漠南端的一带,土地已是又焦又干,活下来的植物在漫长而干燥的冬季之后也是枯黄一片。6月份,这一地区的季风雨时期季风雨雨量多、持续时间长。很快,河水就流淌过一度干涸的河床,随处可见干旱季节里躲藏在土壤里的种子开始发芽,灌木丛和树木也长出了叶子,大地一片绿色,牧民们将牲畜和家禽驱赶到开始生长的草原上,当时正值耕种季节,农民开始耕种了。10月下旬,季风雨开始减少、停止,干旱的季节就再次返回。这片地带延伸到塞内加尔、毛里塔尼亚、马里、布基纳法索、尼日尔、尼日利亚、乍得及苏丹(这些地区都位于非洲境内)的全部或部分地区,这一地区被称为萨赫勒地区。

在20世纪60年代的头几年里,季风雨来势凶猛,对萨赫勒地区的农民来说年景一片大好。到了1968年和1969年,雨量就大为减少。1970年,季风雨根本没有光临这一地区,全年没有降雨,直到1973年才下了一场雨,降雨量也少得可怜;1974年,又是一年没有雨水,1975年只下了一场小雨,从那以后,季风雨就一直是好坏无常,多数年份无雨,有雨年份很少。

这就是所谓的萨赫勒地区干旱,从1968年到1973年持续了5年的时间,在这期间,降雨量很少,在1972年到1973年之间是最恶劣的时期,几乎就没下一滴雨,到无雨期结束的时候,约有多达20万人和400万的牛已经死去了。

美洲干旱

遭受旱灾的不仅是非洲一个地区,2001年,在萨尔瓦多至少有5万人面临着饥饿的威胁,因为干旱已摧毁了他们栽种的玉米、大豆和其他的庄稼,这次干旱影响到中美洲大约150万的人口,但受灾最严重的地区是在萨尔瓦多。

当美国东部地区在1996年年初遭受暴风雪袭击的时候,堪萨斯、俄克拉荷马及得克萨斯(美国的三个州)的农民们正被迫以极低的价格出售他们养的牛,原因是冬季小麦因缺雨而收成不佳,可以喂牛的草也所剩无几,农民们实在是养不起了,只好卖掉。从1995年10月到1996年5月,在得克萨斯州的圣安东尼奥地区,降雨量仅为3.7英寸,而往年同期的平均降雨量则是15.8英寸,这时期的干旱太严重了,它让人们回想起尘暴袭来那几年(参见本书“尘暴”部分)的状况。

干旱的定义

干旱这个词没有一个确切的定义,在英国,三个星期不下雨就足以引发一次干旱预警,而在其他国家,几个月不下雨才有人将这种情况称为干旱。干旱仅仅是一个地区在一段时间内的降雨量显著低于往年同期水平,从而导致水资源的短缺,家庭用水、工业用水、农民和野生动植物都会受到严重的影响。

干旱造成的最明显的影响就是缺水。植物枯萎、动物渴死、庄稼收成不好;但还有另外一个影响,会带来更快速的危险。当植物枯萎、干死的时候,如果发生火灾,火苗就会蔓延得很快,因此,一丁点的火星也足以在森林、灌木丛或草地上引发一片火灾。1996年年初的时候,干旱导致了新墨西哥、亚利桑纳和科罗拉多(美国的三个州)的森林大火,甚至在阿拉斯加(美国的一个州)也发生火灾,该地区森林地面上的大片干枯的苔藓让大火燃起,并且每小时40公里的风速使火势快速蔓延。在美国的安克雷奇,火灾释放出大量的烟雾,政府官员甚至发布了空气质量警报。

野火令人感到恐怖——因为它在漫长而干燥的夏季结束的时候很常见,2001年的8月和9月,大火席卷了美国加利福尼亚、爱达荷、蒙大拿、内华达、俄勒冈、犹他、华盛顿和怀俄明这几个州,加利福尼亚州魏玛附近的火灾覆盖了2000亩的土地,约瑟米蒂国家公园西部燃起的大火笼罩了11500亩的土地。

消防员们全力以赴控制火势,但最终通常是秋雨的降临才浇灭了大火。即使是面临着季节性的火灾危险,人们也尽量适应当地气候,只有当天气反常时,人ff丁才身陷困境,通常,天气都是时好时坏,但对于那些适应它的人们来说总是可以忍‘受的。只有极端的天气才会给人们带来困难和危险,干旱就是一种极端的天气,它可能随处可见。

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由Facts on File出版社出版的《危险的天气》丛书是一套面向广大读者的科普读物。在不断修订和更新的基础上,丛书利用大量的事实和例证对威胁地球环境及人类生存的天气和气候极端事件进行了详实而充分的介绍。作为气候与天气方面的著名作家一迈克尔·阿拉贝运用生动形象的语言对气候变化作了权威性的论述。书中大量的图片更使读者对危险的天气活动所产生的影响有了深刻的认识。

作为丛书之一的《干旱》修订版详细介绍了极度的干燥状况及其对广大地球表面的影响。该书自5年前第一次出版以来,进行了大量的修订,新版《干旱》的主要内容包括:气候与环境、沙漠及其地理位置、土壤侵蚀、如何应对干旱、全球气候研究、地上水及地下水、沙漠中的生活、保护水资源。

本书还附有索引表、可供进一步研究使用的参考书目和国际标准单位换算表,正文中还插有补充信息栏。

《危险的天气》丛书对于那些有兴趣掌握天气现象基础知识的学生来说是必不可少的,该丛书还为其提供了这些天气现象在目前和今后对环境产生的影响。

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更新时间:2025/4/26 6:32:33