當(dāng)唐代詩(shī)人王之渙吟誦“黃河遠(yuǎn)上白云間，一片孤城萬仞山”的時(shí)候，他其實(shí)是站在距離黃河水系約300公里外的玉門關(guān)，其間還有綿亙的山脈阻隔。原中科院副院長(zhǎng)、著名氣象、地理學(xué)家竺可楨先生考證說這是將黃“沙”寫成了黃“河”，黃沙卷上白云，也就是出現(xiàn)沙塵暴了。從至少240萬年以前，中國(guó)的西北部就不斷有沙塵飛舞的壯觀景象，塵埃落定，終于形成了連綿約30多萬平方公里的黃土高原。
2002年3月的一天早晨，北京市海淀區(qū)一條東西向馬路上的人們突然遇到了一股從西北邊刮來的強(qiáng)風(fēng)。這股強(qiáng)風(fēng)先是刮倒了停在路邊的自行車和三輪車，這動(dòng)靜讓行人和騎自行車的人吃驚不小，隨后他們發(fā)現(xiàn)，自己的全身已經(jīng)被風(fēng)裹了起來，不僅寸步難行，連呼吸都十分困難，騎車的人只好跳下車，原地不動(dòng)與強(qiáng)風(fēng)抗?fàn)?，走路的人則紛紛退到了路邊可以擋風(fēng)的地方躲避。5分鐘過去了，風(fēng)力非但沒有減弱，反而越來越強(qiáng)，它把地上的沙土、小石子兒、樹葉、紙片、塑料袋、碎玻璃……一股腦卷起來往人身上抽。一時(shí)間天昏地暗，五步之外一片迷蒙，連迎風(fēng)行駛的汽車都不得不停了下來。20分鐘以后，風(fēng)力漸弱，驚魂未定的人們拍一拍衣服上的土，摸一摸被風(fēng)沙打痛的臉，繼續(xù)趕路。他們還將發(fā)現(xiàn)，即使在關(guān)著窗戶的辦公室里，一切東西也都被蒙上了一層薄薄的塵土。
北京春天里發(fā)生沙塵暴的短暫一幕，只不過是中國(guó)北方連綿約30萬平方公里的黃土高原在二三百萬年中每年都要經(jīng)歷的天氣過程，所不同的是，后者的風(fēng)力更強(qiáng)，刮風(fēng)的時(shí)間更長(zhǎng)（可以持續(xù)幾天），沙塵的來源并不是50米開外的十字路口，而是上百公里以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一個(gè)匪夷所思的游戲：他把中國(guó)西北部和中亞地區(qū)沙漠和戈壁表面的沙塵抓起來往東南方向拋去，任憑沙塵落下的地方漸漸堆積起一塊高地。這個(gè)游戲從大約240萬年以前就開始了，上帝至今樂此不疲。事實(shí)上，風(fēng)就是上帝拋沙的那只手。
印度板塊向北移動(dòng)與亞歐板塊碰撞之后，印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下，并把后者頂托起來。從而喜馬拉雅地區(qū)的淺海消失了，喜馬拉雅山開始形成并漸升漸高，青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來。這個(gè)過程持續(xù)6000多萬年以后，到了距今大約240萬年前，青藏高原已有2000多米高了。
地表形態(tài)的巨大變化直接改變了大氣環(huán)流的格局。在此之前，中國(guó)大陸的東邊是太平洋，北邊的西伯利亞地區(qū)和南邊喜馬拉雅地區(qū)分別被淺海占據(jù)著，西邊的地中海在當(dāng)時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)伸入亞洲中部，所以平坦的中國(guó)大陸大部分都能得到充足的海洋暖濕氣流的滋潤(rùn)，氣候溫暖而潮濕。中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸大部分為亞熱帶地區(qū)，并沒有出現(xiàn)大范圍的沙漠和戈壁。
然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團(tuán)的向北移動(dòng)，久而久之，中國(guó)的西北部地區(qū)越來越干旱，漸漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這里就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發(fā)源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風(fēng)帶中，240萬年以來，它的高度不斷增長(zhǎng)著。青藏高原的寬度約占西風(fēng)帶的三分之一，把西風(fēng)帶的近地面層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側(cè)向東流動(dòng)，北支從青藏高原的東北邊緣開始向東流動(dòng)，這支高空氣流常年存在于3500—7000米的高空，成為搬運(yùn)沙塵的主要?jiǎng)恿?。與此同時(shí)，由于青藏高原隆起，東亞季風(fēng)也被加強(qiáng)了，從西北吹向東南的冬季風(fēng)與西風(fēng)急流一起，在中國(guó)北方制造了一個(gè)黃土高原。
在中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸的沙漠和戈壁上，由于氣溫的冷熱劇變，這里的巖石比別處能更快地崩裂瓦解，成為碎屑，地質(zhì)學(xué)家按直徑大小依次把它們分成：礫（大于2毫米），沙（2—0.05毫米），粉沙（0.05—0.005毫米），黏土（小于0.005毫米）。黏土和粉沙顆粒，能被帶到3500米以上的高空，進(jìn)入西風(fēng)帶，被西風(fēng)急流向東南方向搬運(yùn)，直至黃河中下游一帶才逐漸飄落下來。
二三百萬年以來，亞洲的這片地區(qū)從西北向東南搬運(yùn)沙土的過程從來沒有停止過，沙土大量下落的地區(qū)正好是黃土高原所在的地區(qū)，連五臺(tái)山、太行山等華北許多山的頂上都有黃土堆積。當(dāng)然，中國(guó)北部包括黃河在內(nèi)的幾條大河以及數(shù)不清的溝谷對(duì)地表的沖刷作用與黃土的堆積作用正好相反，否則的話，黃土高原一定不會(huì)是現(xiàn)在這樣――厚度不超過409.93米。太行山以東的華北平原也是沙土的沉降區(qū)，但是這里是一個(gè)不斷下沉的區(qū)域，同時(shí)又發(fā)育了眾多河流，所以落下來的沙子要么被河流沖走，要么就被河流所帶來的泥沙埋葬了。
中國(guó)古籍里有上百處關(guān)于“雨土”、“雨黃土”、“雨黃沙”、“雨霾”的記錄，最早的“雨土”記錄可以追溯到公元前1150年：天空黃霧四塞，沙土從天而降如雨。這里記錄的其實(shí)就是沙塵暴。
雨土的地點(diǎn)主要在黃土高原及其附近。古人把這類事情看成是奇異的災(zāi)變現(xiàn)象，相信這是“天人感應(yīng)”的一種征兆。晉代張華編的博物志中就記有：“夏桀之時(shí)，為長(zhǎng)夜宮于深谷之中，男女雜處，十旬不出聽政，天乃大風(fēng)揚(yáng)沙，一夕填此空谷。”
1966—1999年間，發(fā)生在我國(guó)的持續(xù)兩天以上的沙塵暴竟達(dá)60次。中科院劉東生院士認(rèn)為，黃土高原應(yīng)該說是沙塵暴的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室積累了過去幾百萬年以來沙塵暴的記錄。中國(guó)西北部沙漠和戈壁的風(fēng)沙漫天漫地灑過來，每年都要在黃土高原上留下一層薄薄的黃土。
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