给“喜马拉雅山炸个大口子”真能行？

自从开始写科普文章后，笔者经常被各种“令人震惊的究竟”和“你所不知道的原形”轰炸。这不，前脚表明完西北地域的干湿变革题目，立刻又有人提问：“给喜马拉雅山炸开大口子可否作育西北鱼米之乡？”信息期间，网络上各种消息众说纷纭，此中一些只是博君一笑的段子，一些是人们出于对改变天下的优美渴望。究竟上大多数人想到的题目，科学家们都琢磨过，有些也已经有告终论。本日我们就来好好唠一唠“给喜马拉雅山开大口子”这件事。

太长不看版

1、给喜马拉雅山开大口子的发起，曾经被包罗科学家在内的各界认真讨论过；

2、给喜马拉雅山开大口子并不能明显增长西北降雨；

3、撼山易，撼大气环流难。大气环流受团体青藏高原影响，开口子并不会从根本上改变环流，除非把青藏高原彻底挖掉；

4、现在给喜马拉雅山开大口的发起不是科学题目，已是著名娱乐段子。

1. 做今世版愚公——企业家、科学家都提过给喜马拉雅山开口子的发起

喜马拉雅山匀称海拔高达6000米，是天下上最高大宏伟的山脉，从最西端的南迦－帕尔巴特峰（海拔8125米）到最东端的南迦巴瓦峰（海拔7782米），绵延2450公里，南北宽200-350km，包罗了40座海拔7000米以上的高峰、10座8000米以上的高峰，以及天下最高峰珠穆朗玛峰（岩面高8844.43米）。

喜马拉雅山脉昂首天外，形成一道极难逾越的天然屏蔽。喜马拉雅山南麓有天下最强的降雨中央，此中印度梅加拉亚邦的玛坞西卢和乞拉朋齐年均降水量高出11000毫米，乞拉朋齐还曾创下年降水量26000多毫米的天下记录。而喜马拉雅山北侧降水量却只有200-500毫米，不敷南侧的1/10，部门地域降水乃至仅有50毫米，形成严寒干旱的高寒荒原天气，青藏高原北侧的塔克拉玛干戈壁是亚洲当地最为干旱的地区。

水汽隔高山，高山不可平。人们在当地望洋兴叹：要是印度洋的暖湿气流能越过喜马拉雅山脉，到达青藏高原乃至西北荒原多好啊。90年代初，有领导人曾提到过，“有人发起，把喜马拉雅山炸开50公里，低沉2000米高度，形成一个豁口，把印度洋的暖流引导向西北，使西北变成降雨区。”

确实，其时不少“风云人物”都琢磨过这事，包罗叱咤商界的企业家牟此中老师。这位创造了用被单、袜子、罐头等800多集装箱轻工业品换回4架苏联图-154飞机的风云企业家在1997年提出大胆假想，要将喜马拉雅山脉炸开一道50公里的口子，让印度洋暖湿气流北上进入中国干燥的大西北，从而从根本上改变大西北天气，变成新的大粮仓！

1997年，冯小刚等一干导演拜会牟此中老师时，在座谈会中彻底被这个炸开喜马拉雅山的想法折服，按捺不住高兴，把这个桥段引入到了影戏《不见不散》中，借葛优的嘴把这惊世假想告诉了观众：“这是喜马拉雅山脉，这是中国的青藏高原，这是尼泊尔。山脉的南坡渐渐的伸向印度洋，受印度洋暖湿气流的影响，尼泊尔王国天气湿润，四序如春。而山脉的北麓陡降，终年积雪，再加上深陷大陆的中部，阔别寂静洋，以是天然天气非常的恶劣……假如我们把喜马拉雅山炸开一道，甭多了，50多公里宽的口子，天下屋脊还留着，把印度洋的暖风引到我们这里来。试想一下，那我们美丽的青藏高原以后摘掉落伍的帽子不算，还得变出多少个鱼米之乡？”

1998年雅鲁藏布江大峡谷科学探险活动在科学家、探险家、爬山家、媒体和贸易赞助的推动下顺遂举行，中科院大气所高登义研究员担当队长，人大副委员长王光英为观察队授旗，中央电视台初次实现全程穿越的实时转播。供图：高登义

1998年，中国科学探险队在高登义等科学家领导下徒步穿越雅鲁藏布大峡谷，探险活动得到消息媒体的广泛宣传，遍及了有关雅鲁藏布大峡谷水汽通道的作用。这引起了我国两位科学泰斗钱学森和钱伟长老师的关注，他们联名几位政协委员致函国家领导人，大胆发起，可否扩风雅鲁藏布大峡谷通道，增长向青藏高原腹地的水汽运送量，以缓解我国西北干旱状态。

为了观察这个题目，他们向别的一位情况界泰斗叶笃正老师电话求证，并渴望得到叶老师支持。由于高登义1987年在《中国科学》上发表过题为“雅鲁藏布江水汽通道初探”的论文，叶笃正老师向高登义劈面交代：要认真按照两位科学家发起的思绪举行分析和研究。

高登义的研究表明，纵然把雅鲁藏布大峡谷扩大到100千米宽，并从大峡谷口到我国三江源地域改变地形为斜坡，选取汗青上最强大的西南季风年，水汽运送也不能到达青海三江源地域。水汽在沿途就会凝聚降落，根本到达不了长江和黄河源头，更无法缓解我国西北干旱状态，从情况条件和地形条件来看，通过河谷来运送水汽的假想不符合实际。叶笃正老师把高登义等的论文结论转告两位科学泰斗后，学术界再也没有人再提这个话题了。固然科学的天下没有了“给喜马拉雅山开口子”的身影，但社会中还不停存在着关于它的传说。

2. 核心的科学题目：团体大气环流难以改变

给喜马拉雅山开大口子固然涉及到工程题目，但是在“基建狂魔”面前，这“好像”并不是最核心的困难。真正的题目在于开口子可否到达所渴望的目的，即可否把水汽运送到西北地域，使得西北降水增多。

大气中水汽的分布受到天然规律影响，单位质量的氛围中最多能容纳的水汽含量受克拉伯龙-克劳修斯方程（Clausius-Clapeyron方程）束缚。此中最紧张的影响因子为温度，简单来说，大气温度越高，越能容纳更多的水汽，大气温度越低，所能容纳的水汽量越低。

大气温度分布水平方向由热带向南北极递减；垂直方向，对流层里高度越高温度越低，每升高1公里温度低沉6℃，因此大气中水汽量随高度增长敏捷镌汰，水汽重要存在于近地面3公里以下的条理。在4000米以上，大气中的比湿低沉至地面附近的1/3以下，再思量高层氛围密度也低于低层，以是海拔4000米以上类似体积氛围内的水汽量只有平原地域的1/5以下。

环球水汽分布特点：热带多南北少少，水汽重要会集在3公里以下

暖氛围在碰到高山举行爬升的时间，会存在不停的“脱水”过程。氛围抬升遇冷，成云致雨，到了山顶的时间，氛围中水汽含量大量镌汰。下山时温度增长，形成干热的气流，称作“焚风”。因此一样平常在山脉的迎风坡会形成大规模降水中央，背风一面形成干热河谷。

氛围遭遇地形抬升遇冷并成云致雨并不须要特别高的山峰。比方夏日带来雷阵雨、冰雹等强对流天气的云顶高度只有400-1000米，带来一连性降雨的雨层云高度仅为600-2000米，纵然形成降雨的最高的高层云，云底高度也仅2500-4000米。

我国地形分布西高东低，重要为三级门路地形。第一门路为匀称海拔4000米直达云霄的青藏高原；第二门路为黄土高原、云贵高原、内蒙古高原等地区；第三级门路为东部的平原地域，东北平原、华北平原、长江中鄙俚平原等地区。因此从东南向西北运送的暖湿气流，颠末路途中一层层山脉拦截，不停脱水变得干燥。华南地域年降水量可达1200毫米，翻越南岭和武夷山到达长江流域降水约为1000毫米，翻越太行山脉和吕梁山进入陕西境内，降水量就低沉为500-700毫米。丧失至此，气流还从来没有越过海拔高出3000米的山脉，五岳里最高的西岳南峰最高仅2154.9米，还不到青藏高原的“半山腰”。

从印度洋来的暖湿气流要越过青藏高原影响西北干旱区，要越过匀称海拔6000米的喜马拉雅山、冈底斯山脉、唐古拉山脉、巴颜喀拉山脉、昆仑山脉、阿尔金山脉，根本没有大概，纵然到达了西北，在翻越重重山脉中也会被彻底“脱水”变干。

沿东经85°E的7月匀称大气比湿分布，青藏高原以北的塔克拉玛干戈壁地域，比湿与青藏高原南侧5000米左右高空相当

为了彻底评估“给喜马拉雅山炸开大口子”后大概的天气影响，2000年左右，曾庆存院士与赵思雄研究员，引导陈红和孙建华做了两组数值试验，实验中计划的工程量之浩荡令人咂舌。好比在第一组数值试验里，假定在高原差异地区开一个宽度约300公里，长度4000公里，深度直达海平面的大口子，这规模是苏伊士运河（工程10年，埃及12万民工为之献身，长度约190公里，宽度约300米，深度约20米）宽度的1000倍，长度的20多倍，深度的300倍左右，工程量至少是其的100万倍。分别把大口子设在高原东部（98~101°E）、中部（95~98°E）和西部（89~92°E），模仿的时段是1998年的5个暴雨个例。模仿表明，在打开通道之后，通道内部南侧水汽自南向北运送加强，降水量增多。但是在通道北侧，自北向南的干氛围也加强，导致通道北侧地区降水镌汰，并未见我国西北地区水汽的增长，反倒是来自孟加拉湾向我国东部的水汽运送镌汰，我国东南部地域降水镌汰。之以是在高原北侧并未见水汽增长，重要是整个青藏高原主体还存在，高原北侧以下沉气流为主，通道打开之后，并不能影响高原附近的气流，因此并未能改善西北地域的降水。

在高原中部地区开一个大口子，在口子内部南侧有降水增长，北侧降水镌汰。图片来自于陈红等（2001）

在高原中部地区开一个大口子所对应的大气低层（850hPa）风场变革，在口子内部南侧有向北的风矢量，在通道北侧有向南的风矢量。图片来自于陈红等（2001）

由于第一组数值试验讨论的是天气个例，有大概并不能反映“开口子”之后的长期天气影响，因此他们又做了第二组数值试验。这组数值试验的模仿时间比力长，包罗了1998年整个6-7月份，比力而言第二组数值试验假想的“工程”更为公道一点，至少没有从孟加拉湾开始往北挖（究竟这但是其他国家）。第二组试验假设从我国国境线开始往北挖，此中试验计划宽度为1000公里，把海拔4000米以上全部挖掉，挖到青藏高原北侧，长度约800公里。这工程量比上一组实验小了很多，仅仅只是苏伊士运河工程量的……70万倍而已，是三峡大坝开挖土石方量（1.5亿方）的500多万倍。

在打开如许一个通道之后，通道中部地域降水有所增长，月增幅约为50-200毫米。但是通道中央以外并无变革，尤其是通道入口和出口地区降水都镌汰了，高原北侧的西北地域降水险些没有变革，新疆干旱的戈壁地域的降水并没有增长。打开通道之后，固然有来自中南半岛的水汽顺通道向北运送，但是在高寒的高原地域，很快形成降水，并不能运送到西北地区。

西北地区受到整个青藏高原的影响，处于下沉的气流中，这种下沉气流并倒霉于形成降水。在打开通道之后，对下沉活动险些没有影响，阐明打开通道如许一种地形的“小”范围改变，并不能从根本上改变高原附近大情况的大气环流，塔里木盆地上空依然是显着的下沉气流。只要下沉气流存在，就难于形成降水。

3. 天然的水汽通道——雅鲁藏布江大峡谷

喜马拉雅山脉固然高耸入云，但却不是宏观地理上的分水岭。喜马拉雅山北侧的冈底斯山脉才是当地水系和印度洋水系真正的分水岭，有数条河流从北向南穿越喜马拉雅山脉（马甲藏布-格尔纳利河、朋曲-阿润河、朗钦藏布-萨特莱杰河、雅鲁藏布江-布拉马普特拉河等），在山体中切割出一道道深邃的峡谷（普兰、樟木、陈塘、亚东等地）。这些河谷是喜马拉雅山脉上真实存在的一个个“大口子”，此中最著名的大口子即为雅鲁藏布江大峡谷，详细观察这些大口子的天气可以评估“开口子”的天气影响。

有数条河流从北向南穿越喜马拉雅山脉（马甲藏布-格尔纳利河、朋曲-阿润河、朗钦藏布-萨特累季河、雅鲁藏布江-布拉马普特拉河等），在山体中切割出一道道深邃的峡谷（普兰、樟木、陈塘、亚东等地）

从印度洋来的暖湿氛围，在西南季风的推动下，尤其是当高原南侧发展猛烈的天气过程时，沿着喜马拉雅山南麓游走向北推进，在一个个河谷的豁口处蜂拥而入，沿着河谷逆流而上。然而河谷蜿蜒曲折不停升高，水汽在河谷中遭遇一个个地形拦截，反复抬升形成地区性降水，渐渐变干并失去进步的动能，因此这一个个的水汽通道可以作育沿河谷的地区性的绿洲和湿润的天气，却无法到达藏北地域。

以最大的河谷雅鲁藏布江大峡谷为例，雅鲁藏布江大峡谷是天下第一大峡谷，全长504.6千米，最深处6009米，匀称深度2268米，这个大峡谷劈开喜马拉雅山，提供一个巨大的通道，使得来自印度洋的水汽可以源源不停向北运送水汽，使青藏高原东南部由此成为一片绿色天下。1985年和1987年，高登义平分别在《山地研究》《中国科学》上发表文章，指出沿着布拉马普特拉河—雅鲁藏布江河谷逆江而上的水汽运送是沿青藏高原向腹地运送水汽的最大通道。其运送水汽强度相当于夏日从长江南岸向北岸运送的水汽，这条水汽通道不光改变了青藏高原东南部的天然情况，而且改变了藏民族的汗青发展。

但纵然是天下第一的大峡谷，其影响的范围也仅限藏东南的局部地区。降水沿着水汽运送带往北往西的衰减比力快，从南迦巴瓦峰南侧开始，往北和往西不到400公里，在颠末崇山峻岭的层层脱水之后，降水量就敏捷从4000多毫米低沉到500毫米左右，而这隔断西北还很迢遥。

青藏高原附近向高原腹地水汽运送表现图，在雅鲁藏布江大拐弯处有向西北方向的强劲的水汽运送，但依然无法突破高原的崇山峻岭。图片泉源高登义等（1985）

宏伟壮丽的雅鲁藏布大峡谷，供图：高登义

沿雅鲁藏布大峡谷形成一条湿舌向西北伸展，图片泉源高登义等（1985）

在《中国山地情况情况学》中，高登义专门讨论了把雅鲁藏布大峡谷进一步改造的天气影响。结论表明，纵然把雅鲁藏布大峡谷扩大到100千米宽，并在大峡谷口附近的林芝到那曲之间改造斜坡，思量到水汽在上升过程中的凝聚降落以及气流的渐渐衰减，纵然选用西南季风强劲的时段举行模仿盘算，那曲地域的降水仅增长20%左右，不敷以产生根天性的变革。

实际上制约雅鲁藏布江大峡谷水汽通道的水汽继承向北运送的要素里，与青藏高原地形干系的大标准大气环流最为紧张。纵然改变地形使流通的通道存在，也得有强劲的气流驱动才行。就像跑步角逐一样，不管赛道多好，活动员得力图上游往前冲才有效果。而大标准气流与青藏高原团体的地形密切干系，除非把青藏高原主体挖掉，否则大标准环流并不会发生根本的变革。

以是，撼山易，撼动大气环流难！

4.想法很丰满，实际很骨感

喜马拉雅山脉不是一道墙，而是由群山构成的山脉，青藏高原也不是一个大平原，而是存在一道道的山脉和复杂的地形。来自南边印度洋的暖湿氛围受到重重拦截，在高原附近形成绕流，将水汽运送到我国东部地域。每一座山就是一个超等脱水机，纵然有气流攀爬本事超强，也会在爬升过程履历多重脱水，终极成为干燥的氛围，并不能将水汽带到当地地域。

在天然面前，人们现在所能做的，是认识天然，依照天然规律做变乱，与天然调和相处。任何大项目，先做科学评估，总没有毛病。

泉源：中国科学院大气物理研究所

本文经授权转载自微信公众号：中科院之声 作者：魏科

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不代表中科院高能所态度

编辑：宇航员