地球不可或缺沙尘暴

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沙尘暴作为一种自然过程，它给全球生态系统带来了巨大的好处。沙尘的洲际运动把富含生物生长必须的多种营养成分播撒开去，恩泽广阔。亚洲沙尘暴每年把上千万吨的沙尘微粒从中国西北和蒙古国等干旱地区携出、洒落到广阔的太平洋，给大洋中的生物带来一场营养丰富的盛宴。近几年研究者还发现，每当爆发沙尘暴时，中国北方以及日本、韩国等地的酸雨危害都有所减弱。环境化学家、海洋生态学家、大气物理学家……他们一步步勾勒出沙尘暴的另一幅面孔——生命万物的忠实朋友、改善环境的可靠帮手。
    其实，沙尘暴也是大自然的一种恩赐。沙尘暴可谓臭名昭著，非凡是在20世纪最后几年，声讨它的声音越来越强。灰蒙蒙的天空、夹带着泥土的春雨成为北方一景，它甚至成了南方学子不愿到北京上学读书的理由，而建议“迁都”的声音也时有耳闻。沙尘暴真的那么讨厌吗?其实，在自然界，沙尘暴非但不是令人不快的“不速之客”，它还是带来丰富养料的“老朋友”和改善环境质量的“好帮手”。

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    没有沙尘暴就没有夏威夷:夏威夷群岛是浩瀚的北太平洋上最璀璨的明珠，那里漂亮的风景征服了来自世界各地的人。带着艳丽花朵编制的花环、走在银白的沙滩上，碧海、蓝天、绿树，当人们沉醉在天堂般的风景中时，不会有人想到，眼前的美景全赖沙尘暴所赐——没有沙尘暴，夏威夷只是一些兀立在海里的巨型岩石，没有土壤、没有花草，充其量只 只会成为海鸟的栖息地。第一次上夏威夷群岛考察的地理学家感到希奇，为什么这里会如此生气盎然?夏威夷远离大陆，是海底火山喷发后熔岩凝聚而成。这样的火山岩没有植物根系的作用根本无法形成土壤——没有土，哪里来的植物?而没有植物，夏威夷群岛又哪里来的土壤?这个问题几乎成了“先有鸡还是先有蛋”的死循环——最初一粒蕴涵着无限生气和希望的肥沃土壤来自哪里?一艘白色的小船逡巡在夏威夷四周的海面上，船上不是穿着沙滩装、晒太阳的游客，而是几个拿着古怪仪器的人。他们天天定时用一个圆柱型的装置对着海风，收集空气中那些肉眼根本无法辨别的细小尘埃。类似的工作还在空中进行着，一架小型的科研用飞机飞上不同高度，用同样的装置收集北太平洋上空不同高度大气中的微粒。这些尘埃被带到美国本土的实验室进行化验，与它们同时化验的还有另外一些土，这些土来自中国西北地区干旱苍凉的荒原。
    化验结果让科学家们露出了欣慰的笑脸，和他们猜测的一样，两者的成分非常相似——造就夏威夷最初的养料来自遥远的欧亚大陆内部。两地相隔万里，普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方，是沙尘暴，把细小却包含养分的尘土携上3000米高空，穿越大洋，播种一般把它们撒下来。随着卫星遥感技术的发展，科学家已经可以直观地观察亚洲沙尘暴的运动过程了。美国国家航空航天局的卫星清楚地拍摄到了我国甘肃、新疆等地发生沙尘暴后沙尘传播到美国西海岸的全过程。
    欢迎沙尘暴：“均营养运动”.历史上，总有人不断提出各种 “均贫富”的方法，想达到消除财富差距的目的，与此相比，沙尘暴可以算是一种自然界的“均营养”运动。沙尘暴把地表的土卷入高空，矿物质、有机物等等各种微粒在大气层中飘向远方。现在浮尘甚至有了很多推崇者，因为浮尘当中的矿物质在恢复土地肥力方面的效果甚至要优于氮、磷、钾肥。在欧洲，这些推崇者发起了一项名为“恢复土地矿物化”的运动，他们把岩石和土壤粉碎混合，生产出与沙尘暴“创造”的沙尘成分相似的粉末，想以此代替传统的肥料来恢复农业的活力，现在他们的实验正在进行之中。除了夏威夷群岛，科学家还发现，地球最大的绿肺——亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴，它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把磐石变得葱葱郁郁的秘密在于，沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。科学家把悬浮在空气中、直径在10—100 微米左右的固体、液体微粒叫做“气溶胶”，气溶胶的自然来源主要是海洋、土壤以及火山等。现在研究气溶胶的成分、移动路线和它对全球环境、气候的影响是世界最前沿的科研课题之一。“气溶胶对整个世界的影响太大了”，北京师范大学化学系的实验室里，环境化学专家庄国顺教授说：“假如把中国和蒙古的荒漠、戈壁都罩上一个罩子，不让地表的土被风吹起，那么整个美国西海岸的海洋生物将纷纷饿死：没有气溶胶携带来的养分就没有丰富的海洋微生物(海洋的初级生产力)，而失去这海洋生物链最底层一环，整个海洋生态系统将难以为继。”然而沙尘暴起源地假如出现污染，有毒的尘埃也会随之扩散，相隔万里的区域也会被有毒物质污染。所以现在许多发达国家非常关注其他国家和地区的环境问题，因为环境问题没有国界，一个地方环境的破坏会很快在这个小小的地球上传播开来。中国是亚洲沙尘暴最主要的起源地，据估计，每年从中国沙漠输入太平洋的矿物尘土大约为6—8千万吨。源于东亚的沙尘气溶胶粒子含有丰富的铁、铝等矿物元素，能够增加海洋营养盐的输入，刺激海洋生物的活动，影响藻类光合作用，促进海洋生物的生长繁殖。
    不过，降到海里的浮尘也是一柄“双刃剑”。美国地质测绘局的专家们发现，非洲沙尘暴造成的铁沉积和藻类过量繁殖之间有着明显的联系。这些藻类很多都是有毒的，它们是佛罗里达沿海有毒赤潮的元凶。但科学家们也不敢肯定，有害藻类的过度繁殖是否真的一无是处，也许，它们对海洋生态系统也有尚不为人知的利益。
    日本韩国：酸雨不再那么酸
    在日本，曾有人说源自中国的沙尘暴影响了日本的环境，降低了日本国内的空气质量。但是最近，日本的《朝日新闻》却以《黄沙，中国来的恩惠》为题大幅报道了一项研究成果，其后《环境新闻》、日文版《国家地理杂志》、日本-党机关报《赤旗》和韩国《文化放送》电视台也制作了专题——科学家发现，沙尘暴所携带的碱性沙尘可以中和大气中的工业污染排出的酸性物质，大大降低酸雨的酸性。沙尘暴不仅使我国北方得以免受酸雨之苦，而且对韩日两国的酸雨也起到了显著的抑制作用。酸雨是伴随工业发展产生的一个环境问题。在自然界，普通的雨水与河湖中的水酸性是相同的。(科学家把液体酸碱性分成14个等级，用“pH值”来表示，pH值为7表示中性，酸性越大pH值越小。)由于水可以溶解少量空气中的二氧化碳，所以自然状态下的水是略带微弱酸性的，pH值为5.6。假如降水比自然界存在的水更酸，即pH值小于5.6则被称为酸雨(包括酸雪)。二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要因素，工业生产的许多环节都会产生这些东西。煤炭是工业生产的最主要能源，煤中通常含有硫，烧煤不但产生“大名鼎鼎”的温室气体二氧化碳，还会产生很多硫的氧化物。当大气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性污染物浓度增高时，这些物质可溶于雨雪中，生成亚硫酸、硫酸和亚硝酸、硝酸，使降水pH值降低，形成酸雨。酸雨对土壤、水体、森林、建筑物和人体健康都会产生不良影响。
    我国，二氧化硫是导致酸雨的主要物质，南方和北方二氧化硫排放程度大致相当，但是酸雨主要出现于长江以南，北方只有零星分布。学术界对这一现象早有解释：北方多风沙，来自沙漠的沙粒偏碱性;北方土壤也偏碱性，飘尘也偏碱性，含钙的硅酸盐和碳酸盐都会中和大气中的一些酸性物质。但是由于受制于当时的单一模式和计算能力，一直没能开展相关的定量研究。随着人们对沙尘暴关注的升温，科学界对它也投入了更多的精力。现在，科学家已经测算出沙尘暴对酸雨的影响.中国科学院大气物理研究所的王自发研究员说：“沙尘暴确实降低了酸雨的酸性。沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的pH值增加0.8—2.5，韩国增加0.5—0.8，日本增加0.2—0.5。 假如没有沙尘的作用，那么很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”
    沙尘暴作为一种自然现象，始于人类出现之前，也将继续存在下去。对于它的存在，我们很难用“好”与“不好”的标准来评判，自然界自有它的一套法则。从-的天空、春天的“泥雨”到太平洋上收集气溶胶的飞机，我们对沙尘暴的熟悉和研究都还只是一个开始。在自然的奇伟面前，我们总是像个好奇的孩子。