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孙辉先：务实方为天下先

2002年3月25日，酒泉卫星发射中心。夜幕降临。

聚光灯亮起来了，投射在一个巨大的身影上：承载着“神舟”三号无人实验飞船的运载火箭，正沉默在这戈壁深处航天城的怀抱里，酝酿即将到来的起航。

灯火通明的指挥大厅内，飞船上所有分系统的科研人员都已各就各位。孙辉先——“神舟”三号应用系统副总设计师，中国科学院空间科学与应用研究中心副总工程师、空间综合电子技术研究室主任、研究员，此刻正和所有人一起，不放松最后一刻地忙碌着，同心协力，期待一场伟大腾飞的到来。

22时15分，巨型运载火箭托举着神舟三号飞船拔地而起，直刺苍穹。

那一刻，人群沸腾了，欢呼声响彻整个指挥大厅，孙辉先激动地和同事们拥抱，这是他第三次参与载人航天工程，也是他心力最多的一次，他忍不住热泪盈眶，在飞船腾飞的那一刹那，他仿佛又看到年少时的梦想，在这一刻随之飞翔。

被搁浅的梦想

1965年8月，19岁的孙辉先看着一纸山东工学院的录取通知书，心有不甘。身为青岛二中——这一青岛市最著名的重点中学的高材生，明明填报了自己最理想的大学和最中意的无线电电子学系，最终却被录取到这么一个学校和专业，曾有的梦想在那一刻被无情地击碎。这是一个贯彻阶级路线的时代所留下的印记，一个出身不好的孩子，不被允许报考超越自己“身份”的学校及专业，只能把他拨弄到一个“适合”的位置。他告诉自己，好在是学电，很多东西是相通的，只要好好学，还有机会实现自己的无线电梦想。

然而他的梦想再一次幻灭。“”开始，大学停课，这时，孙辉先进大学还不到一年。批斗、教育、大字报……在时代的洪流中，唯独不能安心学习。在这艰难的环境中，孙辉先只有在大一和“复课闹革命”的一年里抓紧每一刻学习。

10年，24岁的孙辉先大学毕业，同样没有选择的权利，工作分配还是被放在最后，山东垦利化肥厂，是他下一步的去处。到工厂的第一天，孙辉先被眼前的荒凉所震惊——空旷的工地上，立着两排低矮的平房，几间用帆布临时绑搭起来的工棚，劳作的农民工茫然地抬起头看了他一眼，又三三两两地散去。孙辉先放下自己装着丁字尺、三角板等物品的简单行李，二话没说就去找厂长谈话。厂长拿了一整套工厂电力系统的设计院图纸给这个新来的工科大学生看，孙辉先看着图纸分析说明的头头是道。厂长乐了，一拍腿说道：“小孙，你就负责电力方面，把我们的这个厂建起来！”随后，他任命孙辉先为电工与仪表车间主任。

刚刚成立的电工与仪表车间，工人都是现招的农民子弟，最高文化程度初中，很多人小学都没上过，却要负责管理整个工厂的电工和仪表，这样的任务，对一个初出茅庐的大学生来说，几乎像是不可能完成的。然而，孙辉先却无所畏惧，他仔细地研读了这些图纸，发现这些通用的设计院图纸，很多地方并不适合于当地情况，于是他开始做大量的实地调查和修改，接下来是找材料、跑器材，一直到实际施工中的铺设地下管道、铺线、电气安装，再到开始工作时动力设备的机械安装、配电柜制造、电气焊，设备调试等几乎都是他带领着这一班人自己摸索干出来。工厂很快在不到两年的时间里建立起来，开始正常生产并且发挥作用。车间研制出的新设备及多项技术革新成果，大大提高了生产效率，被评为“先进班组”，工厂也荣获全国化工系统先进单位称号，孙辉先作为电工与仪表车间主任负责抓生产，作为师傅培训四面八方来学习的技术员，作为代表去全国各地化工厂介绍经验，忙忙碌碌，一忙就是七年。

“”终于结束了。17年，国家提出恢复“”中被停止的招收研究生工作，孙辉先听到这个消息，对学习和知识的渴望重被唤醒。他去县教育局查看了招生目录，结合自己所学专业和功底，报考了中科院自动化所招考的卫星总体专业。

理想前行的岁月

18年10月，孙辉先和其他三十多名被中科院自动化所录取的学生一起，来到北京。70年代末，中国科学院正负责天文卫星方面的研制工作，他所学的卫星总体专业，正在时代大潮的尖端，不时有新的成果涌现。作为后第一届研究生，他贪婪地学习，拼命汲取着知识，仿佛要把被荒废的这些年统统补回来。19年中科院组建队伍成立空间科学技术中心，他跟随导师王游琪一起加入这支新的队伍。

三年研究生生活结束后，他留在空间中心天文卫星总体研究室工作，“既然当初能建立起一个车间一个厂来，工作也没什么难的”，他这样告诉自己。果然，多年实践经验积攒下来的优势得以发挥，工作自然得心应手。

19中科院开始进行天文卫星和地球卫星以及卫星遥感地面站号称“两星一站”的研究和建设任务，首先研制的是天文卫星，然而这项工作开展的却不是很顺利，年在刚刚完成初样星研制的时候，因种种原因，天文卫星下马，卫星转交航天部研制，只有卫星地面站保留了下来。在这种情况下，年研究室派他去美国学习，当时好多好心人劝他，千万别学与卫星有关的学科了，科学院搞不了卫星。他来到新墨西哥大学电机和计算机工程系做访问学者，仍然执着地希望可以得到进一步得到提高，对我们的卫星事业有所贡献。到美国之后，度过了初期的不适应期和磨合期，有着丰富实践经验和很强动手能力的孙辉先很快像一块璞玉焕发出光彩，他的导师很器重这个来自东方的学生，一方面让他担任自己的研究助理跟着做些项目，一方面让他任助教，在系统实验室教大四学生毕业设计。孙辉先扎实的基础和务实的态度，让他深受导师器重和学生欢迎。然而，孙辉先在这样的环境中，并没有忘记自己来此的初衷，他向系里提出了自己想参与“自适应信号处理”等有关研究项目的申请，却遭到直率的回拒：这些项目多半是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的项目，与美国军方有关，是不允许中国人涉足的。孙辉先意识到在美国，他无法深入再深入接触自己真正想做的事情，所以他萌生了提前回国的念头。

这时的中国，正发生着巨大的变化，一个有利于发展空间科学的环境正在日臻成熟。于是在学习了两年之后，孙辉先返回国内。他觉得，学习了这么多年，是该做些实事的时候了。

用一生去追逐的事业

回国后，孙辉先加入研制适用于多种气象卫星的卫星数据收集平台的研究工作。这种数据平台要求适用于恶劣的野外环境，并能在气象、水文、山体滑坡、海洋航标自动监测等领域得到广泛应用。因此，去野外布点安装卫星数据收集平台便成了必需的工作。提起1991年冬的曹妃甸，他至今记忆犹新。当时的曹妃甸并非是今天围海造田的钢铁基地，只是古滦河在渤海湾中冲积出来的一个带状沙洲。由于水浅，只能乘小艇登陆。深冬的海上，北风怒吼，巨浪翻滚，小船在海浪中像一片飘荡的树叶，一个巨浪打来，瞬间就将小船吞噬，身穿厚厚棉衣和桔红色救生衣的科研人员立即就尝受一次冬天的海水浴。正是这样多次不避艰险的野外作业，他们研制生产并安装了八、九十台数据收集平台和数台接收机，平台布点于东至山东半岛最东头的成山头西至新疆，北至大兴安岭，南至南海岛屿的许多人迹罕至的地方，发挥了重大的作用。该项目荣获中科院科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。

1993年，孙辉先主要的研究方向转到载人航天工程上来，负责带队研制载人飞船有效载荷的综合电子系统。飞船上各种探测仪器和科学实验装置的信号集、处理、传输以及管理，需要一套电子系统，就像人需要有大脑里和神经网络。这个任务对他来说具有相当大的挑战性。接手之后，按照历来养成的习惯，他做的第一步的工作是资料调研：综合电子系统发展历史是什么样的，在世界范围内是如何演化的，其他国家在电子系统方面是怎么设计的——其中尤以美国、苏联和欧洲的空间实验室和空间站有可参考性。他们用一个多月的时间进行了充分的调研，然后全心所有的精力，根据当时的条件设计了现在这样一套系统，这套系统在今天看来也不落后，并且从“神舟”系列飞船一号一直改进创新沿用到六号。并且推广应用到双星、嫦娥卫星等多种型号任务。

1999年开始，他作为载人航天工程应用系统的副总设计师，组织和负责了应用系统的进一步实验、运行和研究等工作，特别是主管了神舟三号飞船应用系统的研制与实验工作。2002年4月1日，神舟三号飞船顺利返回，应用系统按照拟定的试验流程进行了空间材料科学、空间生命科学、空间天文、对地观测和空间环境监测等多项科学实验，装载在飞船上的44件有效载荷及其共用设备全部工作正常。然而，几个月以前，这44件科研设备中最主要的一件——中分辨率成像光谱仪，差点因为一个小故障而无法按期交付。这个仪器是利用光不同的波长来观测地球的，可以在飞越中国大地海洋上空时传回大量宝贵的科研图像数据，可用于探测海水的温度、含氧量、污染情况，陆地植被、矿藏等。2001年7月这台设备即将交付的时候，却出了点问题，用于扫描的摆镜有时不能正常运转，这个问题一度困扰了研制人员。经过与研制单位科技人员的充分讨论，孙辉先想起在综合电子系统研制过程中遇到过的一个类似问题，即用于产生摆镜旋转驱动信号的晶体振荡器可能在某个温度段震荡频率不对。于是他建议研制单位做这方面的实验。在温控下，一度一度进行升温，升高一度便等待一段时间观察变化，最后果然发现在某一个温度范围内晶体振荡器工作异常，从而对故障原因进行了准确的定位。经过大量细致的实验测量和理论分析，这个问题最终得到解决，该设备也于2001年8月份顺利交付，并在在轨运行中取得了突破性的优异成果。

这样的细致和认真积累的经验也给孙辉先带来不少其他“好处”。从事“双星”项目工作期间，有一次，他和工作组去往英国伦敦帝国理工大学，进行探测仪器的预集成实验。这是一项将我方研制的设备与欧洲科学家研制的设备进行对接的实验。起初帝国理工大学的科技人员对我方的能力有所怀疑，会谈时，我方提出用一个月的时间完成全部实验。英方负责人摇摇头，认为这是不可能的，认为这项实验至少要三个月时间才能完成。实验开始时我方研制的有效载荷数据管理系统的设备全部接好，后面开始逐个接入欧洲研制的五台探测仪器。欧空局的技术代表按照约定的接口要求逐项测试我方设备参数，完全符合要求。就将第一台设备，帝国理工大学研制的磁强计接入，结果不能正常工作。将磁强计退出连接后，再次测试我方设备，仍然全部符合要求。退出的磁强计单独检测后也正常。再次将磁强计接入后，仍不能正常工作。这时气氛陷入微妙的尴尬中。孙辉先思考良久，向英方代表提出看看他们的电路的要求，英方代表不情愿地耸耸肩说，我们的系统绝对没问题，但还是让他查看了电路。他很快找出了问题所在，原来是英方工作上的疏漏，是接口协议与英方仪器接口不一致，找出根源所在之后，这个问题当天就得到了圆满解决。英方专家对中方的表现相当满意，很快转变了态度，不仅在当晚招待了他们，还把以后的工作放心交给他们去做。最后我方只用28天的时间就成功完成了对接实验。这件事成为孙辉先所在双星工作中的一段佳话，至今仍不时被人们提起。

心系群众的人大代表

孙辉先的尽心尽责表现在科研之外，便是他无论做什么事都能全心投入，兢兢业业。自2003年底被选为海淀区人大代表的近三年来，他按时参加人大组织的各种调研、视察和参观，就中关村区群众的意愿和要求作了不少实事。

他看到青年公寓路口行人过街难，存在交通隐患，于2004年代表大会期间提出此问题，在海淀交通队的支持和其他人大代表的努力下，2004年在该路口安装了信号灯，大大方便了往来行人。2006年他根据实际情况进一步提出了修建过街天桥的建议，此项建议得到海淀区建委的支持，特将建设过街天桥列入06年道路建设总体安排，并已完成基本设计。

他看到空间中心出入通道上经常停放车辆，造成路段拥堵出入困难的情况，于2004年提出了在此路口禁止停车的建议，得到了海淀交通队的支持。交通队在空间中心门口，丁字路口等处特增设三处禁停标志，并加强交警巡逻，对违章停车的车辆进行粘贴违法停车通知单、拍照并依法进行处罚，一定程度上缓解了中心门口出入难的问题。

他接到居住在科贸商城附近的科学院职工受商家搭台促销噪声困扰，忙赶到现场考察具体情况，并与海淀区公安、城管、环保等部门联系，查找了我国有关法律和法规，确认了门外搭台促销、使用高音喇叭等均属违章行为，并于2005年联合中关村的多名代表提出意见和建议。该建议得到了区的重视，最终制定出令双方都较为满意的方案，解决了当地居民生活环境的问题。

同时，他还就中关村南四街路灯问题、城铁噪声扰民问题、中关村北区危楼改造问题，三农问题、治安问题等提出了一些议案和意见建议。他把严谨踏实的科研态度转化为求真务实的作风，听群众呼声，为人民做事，真正做到了一名让人民满意的人大代表。

新的时代呼唤创新，惟有务实才能勇于探索、善于创造，把握住每一次新的创新机遇。自2003年至今，孙辉先又开始了新的征程，他作为嫦娥一号卫星副总设计师和有效载荷的总设计师，负责我国第一次月球探测项目有效载荷的研制与实验。面对新的任务和挑战，孙辉先和同事正在新的征程上不断探索前进，为明日辉煌的到来时刻准备着。

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谁能分析黄河下游河段凌汛形成的过程？

近年来，黄河源区径流大幅度减少，与之相关的生态环境日益恶化，如水土流失加剧、冻土层埋深加大、土地荒漠化、湖泊与湿地萎缩、冰川消融、草场退化、鼠虫害肆虐、生物种类和数量锐减等，使黄河的健康生命受到严重威胁。为解决黄河源区存在的问题，2004年12月7~8日，黄河研究会在河南郑州召开了“黄河源区径流及生态变化研讨会”。会上，来自全国水利、地质、工程、环境、草原等方面的100多位院士、专家与学者，就目前黄河源地区径流与生态变化方面存在的问题、发展趋势及其解决方法展开了热烈的研讨。黄委国科局贺秀正同志对黄荣辉等院士在会议上的发言进行了收集整理，现予以集中发表，以飨读者。

黄荣辉院士：

主要讲讲黄河源区气象、气候的变化情况。具体讲3个方面的问题：一是西北地区和黄河上游地区气候的年代（际）变化；二是源区径流和降水的变化；三是今后这个地区气候大概会发生什么变化。

黄河是我们的母亲河。由于气候变化，加上工农业用水的猛增，使得黄河下游径流减少得很厉害，甚至出现了断流，从而严重影响了华北一些地区的工农业用水和城乡人民的生活?用水。

受气候变化的影响，从17年开始我国北方发生了严重干旱，致使经济和粮食损失很大。所有灾害当中，天气灾害占了70％以上，而干旱灾害占了其中的50％左右。20世纪90年代黄河断流的时间比较长，近几年取了分水措施，使断流现象得到了杜绝。我们的研究主要是利用黄河上游和其他地区气象站50年来的气象观测资料以及黄河上游有关水文站40多年的径流资料进行的。

首先，谈一下我国西部降水的年代（际）变化。这个区域在20世纪50、60年代年降水量偏少；从70年代开始，西北东部降水有所增加；到了80年代，西北大部分地区降水均有所增加；90年代降水增加得比较多。可是我们要看到，黄河源区的气候变化跟西北是不一样的，而跟华北西部以及关中地区的变化差不多，所以该地区90年代降水大幅减少，径流也随之减少。

从夏季来说，每年的5~9月是西北降水比较集中的时期，并且夏季降水占了全年降水的很大一部分。20世纪50、60年代，西北地区降水比较少，从70年代后期开始特别是80年代西北降水呈增加趋势，而黄河源区降水情况相对还是好一些的。但是当90年代西北降水增加时，黄河源区和上游的降水却比较少。

50、60年代西北的春季是比较旱的，到了80年代西北降水开始增加，到90年代增加了很多。但70年代以后，我国气候有很大的变化，17年以后华北变旱，西北的降水开始增加；17年以后到80年代末黄河源区降水有所增加，但从90年代开始降水又开始偏少。

秋季降水相对少一些，但是变化是一样的，50、60年代西北的降水少一些。到了70年代，西北东部降水开始增加，80、90年代西北西部降水增加，但是黄河上游降水的变化跟关中这一带的变化差不多，总体还是偏少。

冬季主要是降雪，50年代西北的降雪很多，60年代也不少，70年代也是很好的，80年代更好，90年代也可以。

从上可以看到，我国西北地区降水量有明显的年代（际）变化，经历了60~70年代的降水偏少期之后，从80年代开始年降水量增加。这种变化在春、夏、秋季表现尤其明显。黄河上游地区无论是年降水量距平或各季节的降水距平的年代（际）变化与西北地区降水量距平的年代（际）变化有明显的不同，这个地区的年降水量，特别是夏、秋降水量在20世纪90年代均有所减少。

虽然黄河源区降水量在80年代是比较多的，但在90年代有所减少。从气温来看，蒸发跟气温有很大的关系。从17年以后，春、夏两季全国都在升温，除长江上游与黄河上游若尔盖地区的气温降低外，其他地区气温均升高了，升高最多的是东北与华北。全国秋、冬两季气温也有明显升高。气温的升高使得蒸发增加，从而导致径流减少。气温升高导致雪线上升了30~60 m；另外，气温升高有利于冰川的融化，在整个西北地区，自60年代以后冰川面积大约减少了1 400 km2。

上述是整个西北和上游源区降水和气温的变化情况，也就是说，黄河源区的气候年代(际)变化跟西北不一样，西北70年代后期以后降水增加了，但源区90年代降水减少。

下面谈谈包括玛多、达日、兴海、若尔盖、红原等整个地区的降水、气温以及径流的变化。我们主要研究唐乃亥流域包括红原、若尔盖、玛多、达日、兴海这几个代表站降水、气温和径流的变化。该地区年降水量平均为522 mm，但年代（际）变化很大，年际变化大概是4~7年为一周期，70~80年代降水主要是增加的，90年代降水减少。从气温来看，包括代表黄河上游的5个站气温均升高了很多，全年升高了1.0 ℃左右，这是比较大的。60年代气温距平是-0.5 ℃，到了2000年大概是?+0.5 ℃，?升高了1 ℃左右，这种升温幅度与华北地区的升温幅度差不多。

唐乃亥水文站径流量比较大的年代是50、60年代，大约为200亿m3，到90年代减少为150多亿m3。黄河下游断流，除了工农业用水增加以外，还与上游来水减少有关。

这个区域径流具有与降水一样的周期，年际变化周期是3~7年。对唐乃亥以上流量进行了小波分析，从年代（际）来看径流变化周期约为20年。70~90年代初径流量比较大，90年代以后有所减少，距平从90年代初开始为负值，若干年以后可能会变为正值。因此，无论是从年际变化还是从年代（际）变化的趋势来看，黄河源区的径流量都会增加。

上游其他几个站的情况是：玛多靠近黄河发源地，降水并没有太大的变化，基本上和整个区域的变化差不多；达日站虽然有些波动，但波动不是太大。当然从气温来看，玛多、达日两站的气温都是上升的。

蒸发与气温有关系，玛多站蒸发量是增加的，达日站蒸发量也稍有增加，地温也升高了，但幅度要小一些。唐乃亥等站降水量80年代增加，90年代有所减少，但减少不是很多，径流量变化却很明显。兰州站的流量变化趋势与唐乃亥站差不多。因为唐乃亥、贵德2站平均气温都升高，所以蒸发量增加了，加上人类活动使得兰州站流量减少得比唐乃亥站还多。从小波分析看，兰州站的径流量经历了少、多、少的过程，90年代到现在已经经历了13年多的持续减少阶段，现处于转折时期。径流量的年际变化也正处于从偏小变偏大的转折期。

上述分析表明，唐乃亥以上黄河源区包括红原、若尔盖、玛多、达日、兴海等站平均降水量变化不是太大。从60年代到现在年降水量虽有些变化，但不太明显。从60年代初到70年代初降水相对偏少，70年代中期到90年代初降水相对偏多，从90年代到现在降水偏少。此流域的气温变化特征是80、90年代偏暖，气温上升明显，相对于60年代气温上升了1℃。

降水和气温的这些变化也可以从黄河上游玛多、达日等站的观测值看出来。从唐乃亥水文站来看，黄河上游径流量在60年代中期到90年代初期相对偏多，但由于气温明显上升，使得蒸发量加大，加上工农业用水和城乡人民用水量剧增，使得黄河上游径流量从90年代初到现在呈锐减趋势。黄河上游的流量与该流域降水量有很大的关系，相关系数可达到0.75，这说明黄河上游的流量主要依赖于降水。但是从降水资料来看，90年代黄河上游降水虽有所减少，但并不是太明显，那么为什么黄河上游流量锐减得这么厉害？这只能说明一方面是蒸发增加了，另一方面说明流域的工农业用水、畜牧业用水、城乡居民用水增加了。

最后谈谈今后黄河源区的气候可能会发生什么样的变化。今后由于工业的发展，温室气体排放会越来越多，致使大气中二氧化碳的浓度升高，现在大气中二氧化碳的质量分数比80年代初增加了30×10-6~40×10-6。《全球变暖》这本书介绍，2100年地表升温幅度有的预测是2℃，有的是3℃，有的是1℃，总的来说气温都是上升的，但是增温幅度不太确定。

根据我的学生高原杰博士利用中科院大气所的气候数值进行的计算，今后20~30年间黄河源区的气温将会升高，降水也将有所增加。虽然根据黄河上游径流的小波分析结果外推以及全球模式的数值预测结果，黄河上游降水可能增加，但气温升高很明显，表明黄河上游的蒸发量将继续增大，加上开发大西北，黄河上游的工农业生产和城乡用水也可能会增加，因此，可能还会导致上游径流今后进一步减少，使黄河源区生态进一步退化。

我的看法是：对黄河上游地区对气候变化的适应情况以及可持续发展，不仅要考虑以前气候和环境的变化以及现在的状态，而且必须考虑未来几十年、上百年的气候和水文变化。今后，黄河上游地区将要升温，生态将会更加恶化，用水量将增加，要做到可持续发展，就必须把黄河上游地区的气候、水文、生态环境和可持续发展等问题作为一个重要的系统科学问题来研究。这个问题我曾经在全国政协人口环境委员会呼吁过，他们也很赞成这一看法。

李吉均院士：

10年前，我为了研究古冰川，研究青藏高原，研究长周期的气候变化和环境变化，在黄河上游考察了几次，联系到现在这个会议，我想讲一点意见。

随着全球气温上升和季风的变化，按照地质气候记录来说，一般规律是高温跟高湿是配合的，但是温度与降水有高温高湿、低温低湿等匹配关系，就是干旱，也有高温干旱和低温冷湿之分。几千万年以来，西北地区的主导是高温和高湿配合，低温和低湿配合。根据这个预测，黄河上游是不会这样干下去的，它会变湿。7年前我的一位研究生做西北干旱区荒漠化趋势研究时，曾经得出这样一个结论：真正的干旱区在新疆和河西走廊的西部，那里的河流从20世纪80年代后期开始出山径流量明显增加，但是祁连山东段的半干旱区、半湿润区则明显半干。这怎么解释呢？我想主要是蒸发造成的。真正的干旱区蒸发量也随气温升高而增大，但地方性的局部环流强，还有冰川的消融，也许高风水汽还有什么变化，共同表现就是出山径流量增加，不过现在还分不清楚哪个占主导地位，这值得研究。这些因素促使新疆及河西走廊西部径流增大10％以上。前年施雅风先生注意到这个问题，称之为气候转型，并对此作了认真研究，引起了学术界和社会上的广泛重视。与此同时，北方的半干旱区包括甘肃东部的变干是很显著的，我很同意是蒸发的加强导致这一变化的观点。

随着全球气温升高，季风加强，亚洲内陆是变湿的，这是地质记录告诉人们的，而没想到干旱区很快转湿了。在半干旱区和半湿润区这些地方，由于蒸发迅速加强，土壤失去水分，大气环流还没调整过来，海洋上来的水汽还不足以使降水明显增加，因此造成了干旱化。青藏高原凡是发现泥炭的地方都是从全新世气温升高以后降水增加、温度增高、植被变好才开始聚集的。而冰期气候非常寒冷且干旱，在这种情况下植被是很差的，当然不会有泥炭生成。具体是多长时间能变过来，还要具体研究。现在新疆这个地方降雨增加，冰川融化、降水增加、地方性环流、高空输送的水汽各占了其中多大比例，这确实是要具体研究的。

我同意丑院士讲的“仅停止生态破坏不会有大量的水”这一观点，关键是看大的环境气候。那么是不是在生态上就不做事情了？应该做。黄河上游我们去了好几次，玛多这个地方的人在80年代说：别看这个地方很差劲，我们这里可是青海省人均收入很高的地方。为什么？就是放羊，羊多，产值就高。不过听说这几年不行了，牲畜太多，草原超载，自己跟自己过不去。上月兰州分院成立50周年庆典的时候，请张新时院士做报告，他坚决主张把原始的游牧全部停止，改为人工草场放牧，原因就是原始游牧效益极低且破坏生态。当然，怎样做到这一点还存在经济上和政策上调整的问题，但不能让牧区无限制地增加牲口的数量。随着我们国家的发展，最终还是要靠工业化、城市化来解决问题。

黄河上游是黄河径流的主要形成区，其中兰州是300亿m3，唐乃亥大概是200亿m3。总的来看兰州正好是青藏高原的出水口。青藏高原是中国地貌的第一个阶梯，到第二个阶梯黄土高原开始进入耗水地区，往北入银川、包头就到了荒漠戈壁，耗水量更大，转了一个大弯之后又进入黄土地区，泥沙大增。中国的大地构造格局到了西部过后，方向变了：在洛阳以东是北北东向，洛阳以西是北西西向。从渭河谷地，到兰州、西宁、祁连山北麓，再到天山北麓，现在的产业带是这么布置的，古丝绸之路也沿此走向。以后西北发展工农业和各种产业都要水，也应该把水集中在这个地方。

现在有一个想法，在唐乃亥把水堵住，内蒙古需要多少水就放多少水，关中这一带需要水，产业带在这里，就调到这里来，让水的经济作用得到充分发挥，这是题外话。对黄河要好好研究，我们的水是非常稀缺的，特别是北方非常稀缺。有一个研究生答辩的时候，算了一本账，表明西北地区每公斤小麦花了将近3 m3水，这种农业是极其落后的农业，最后应废掉，把人口都集中在生活条件比较好的地方，这样生态也能得到保护。黄河上游也是一样，牧民住在游牧帐篷，也不是好日子，可以把他们迁到别的地方去，因为原始游牧必然会带来生态破坏。

丑纪范院士：

我主要谈3个问题：一是黄河源区气候的变化特征，特征就是干旱化；二是干旱化是什么原因造成的；三是从大气的水分循环，分析源区边界的水汽输送净流入量的变化，再分析降水和水汽输送年代（际）变化的转折点。

黄河源区的气候变化特征：黄河上游年平均温度的变化从1961年到2001年的资料看是明显上升的。我觉得在我国除了西南地区之外都明显升温，因为这个升温是年代（际）的时间尺度。我们讲的全球变暖是讲全球的平均温度，但是全球平均温度的升高在各个地区的响应是不完全一样的，例如青海省东部的增温要比西部厉害。

黄河上游降水量的变化趋势是下降的，但不是非常明显。从1961年到2001年来看，去掉年代（际）的变化，趋势是减缓的。这里就有一个问题，一般说来，从全球范围看，随着全球变暖，水分蒸发加剧，降雨量增多，但由于各个地区的响应不一样，因此在这里气温升高，降水减少。

黄河上游蒸发量增大得很厉害。蒸发量的变化，人们一般的观念是温度升高，蒸发加大，但前不久宁夏气象局陈晓光研究员做了一个工作，把宁夏境内所有站的气温和蒸发的变化做了一个分析，结果表明气温虽然明显升高，但蒸发却减少了。叶笃正先生说他从国外资料中也发现了这个现象。那么是什么原因造成的呢？陈晓光进一步做了分析，指出影响蒸发不只是气温的因素，还有一个因素是风速。为此陈晓光统计了宁夏的风速变化，发现随着气温的增高，风速显著减小，因此他提出了一个初步的想法，即风的减小对蒸发的影响超过了温度的升高。

总体来讲，黄河上游温度升高是大家都知道的。温度的升高，降水的减少，蒸发的增大，导致干旱化非常明显。

干旱化是什么原因造成的呢？可以从大气水汽输送的角度看一看。因为黄河之水天上来，局地的降水实际上是全球水循环的一个结果。全球的水循环不仅是重要的物质循环，也是能量的循环，太阳能把占地球表面积70％的海洋上液态的水转化为汽态的水，随着大气环流输送到各个地方，在适当的条件下转化为降水，把热量释放出来，实际上是这个过程。

分析一下黄河源区，实际上是按经纬度划出这一块来，看看通过边界输送进去的水汽量，通过NCEP再分析资料来看，实际上降水应该是这样的，流进了多少水汽，流出了多少水汽，地面蒸发了多少水汽，空气里的水汽含量变化很小，这就是降水。如果进去的水汽很少或没有水汽进去，也没有流出来，地面也没有蒸发的话，是不可能有降水的。除此之外，降水跟这个地区水汽的转换率有关系，流进那么多水汽，降水加上蒸发就是流出去的，如果降水效率很高，流出去的就会减小。为什么我说到这点呢？因为这跟人工增雨有关。同样进去这么多水汽，同样蒸发这么多，可能影响降水，因此会影响到流出去的情况。希望将来可以通过这个办法诊断一下人工增雨的效率。

黄河上游整层的QV变化。发现南北经向的水汽净输送跟降水有非常好的同步效应，完全是同相位的，并且南北向是正相关，而东西向是反相关。现在黄河上游降水跟整个西北的不一致，西北这段时间变湿了，黄河上游反而变干了，不完全一致。从水汽的情况看，西北的水汽多半是西风带来的，所以东西向的水汽输送是增加的。但从资料来看，东西向水汽输送与黄河源区的降水是反相关的关系。西边界流入，东边界流出，跟整个黄河源头的南北边界合起来看，正好水汽的流入量跟降水量的变化是一致的。

结论：为了探讨黄河上游源区区域异常现象的影响因子，计算了黄河源区箱型各个侧边界水汽净流入的年际变化，分析了源区箱型各侧边界水汽输送与源区降水的相关关系，结果发现源区南、北边界层水汽与源区降水显著相关，相关系数超过90％的信度标准，但计算源区降水序列与东西边界水汽输送相关，相关系数却未超过90％的信度标准。进一步讨论黄河源区水汽的输送跟哪些因素有关系，就是跟西太平洋副热带高压的偏南还是偏北，跟季风的强还是弱有比较密切的关系。因此我们得到的结论就是降水的减少是整个大气环流年代（际）变化的反映，既然是这样，很难取什么措施能够使得降水变多。如果仅仅就黄河源区来看，那个地方每平方公里才两个人，很难谈到有规模化的工农业生产等，可以考虑把人迁出来，不要过度放牧。但是这样的改善不能使降水增加。什么办法能使降水增加？是不是完全无能为力了？根据目前青海省从1998年开始进行的人工增雨作业来看，在作业的区域和时间里，根据调研和当地群众的反映，增雨效果是明显的，但是目前每年用于黄河上游和环青海湖地区人工增雨的经费仅有500万元，而且只是在夏季短时间、局部的地方实行，因此，在合适的情况下展开黄河源区的人工增雨，应该说是我们可以做到的一件事。

人工增雨可以增加降水量的幅度，也就是10％~15％，我们不能过分地夸大，这解决不了整个干旱问题。

符淙斌院士：

我今天主要是想把刚刚通过结题验收的国家重点基础研究规划项目，即我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究的成果介绍给大家。根据这个项目的成果，从我国北方干旱化的过去、现在和未来这几方面的情况，为黄河源区的径流和生态变化的讨论提供一些信息，供大家参考。

先来看一看北方干旱化的现状。从最近5年用来表现干湿状况的3个指标即降水量、地表湿润指数和干旱指数来看，北方的大部分地区干旱状况是非常严重的，其中包括了跟黄河有关的相当一部分地区。根据国家民政局统计，最近10年的旱灾是十分严重的，占了整个气象灾害的50％。特别是最近5年比以前的10年增长了10％，这是现状。回过头来看看北方的干旱化是在什么样的背景下形成的，内陆干燥度的变化从200万~300万年前开始，干燥度突然增大，而且以后变率变得非常大。科学家还发现，这个变化可能是跟青藏高原的快速隆升有关系。因此，北方干旱化及亚洲内陆的干旱化是长期形成的。

第四纪以来，地球轨道的参数主要有4种周期，产生了相应的周期性的干湿波动以及变干趋势。我们研究得到的最基本的结论是，第四纪时北方沙漠分阶段扩大，北方干旱区总体上朝着越来越干的趋势发展。毛乌素沙漠南缘的界限在末次间冰期比末次盛冰期向北推移了大约250 km。最近1万年来的孢粉记录解释了岱海湖区全新世植被与气候变化的历史，距今2 900年以来森林消失，植被覆盖率降低，进入了寒冷干燥的时期。

岱海湖湖水古盐度和古温度的主要特征揭示了大约3 000年以来的干旱化趋势。长期的自然背景是，在百万年一直到几千年的情况下，北方地区总体来讲已经形成了干旱化的格局。最近100年来的情况怎么样？最近100年来，北方的干湿变化主要有两种准周期的变化，一个是大概在20年，一个大概是在70年。最近50年以来，北方大部分地区干旱少雨，气温升高，加剧了干旱化的发展，特别是华北和西北东部干旱化趋势非常明显，半干旱区的边界振荡式地向东南方向扩展。

干旱出现的频率，北方大部分地区是增大的，土壤湿度也是减小的，其中包括我们所关心的黄河源区，这是最近50年的情况。

分区的情况，西北东部大概是从20世纪80年代后期开始系统地变干，并且干旱化是振荡式地向东、向南扩展。

从我们利用的径流量资料来看，花园口自20世纪60年代以来径流量减少，兰州是80年代以后径流量减少。

70年代黄河上游径流量有突然下降的特征，其中人类活动引起的径流量减少占了相当大的比例。

下面讲一讲未来。我们的项目建立了干旱化趋势预测工作体系，提出了未来10~50年的干旱化发展趋势预测意见，已经报国家有关部门了。

该工作体系包括3个部分：一个是干湿状况的自身变化规律，二是影响干旱化的主要物理因子，三是区域和全球数值的模式情景预测。我们利用误差反向传播的神经网络对大概15种意见进行了集合，得到了对未来10~50年的预测的初步意见。在我们的实际预测中，所有的因素都是定量的，但是考虑到我们目前预测水平的可信度，只给出了一些定性的结果。

对2010年以前，主要做了4个地区即东北、华北北部、华北南部和西北东部的预测。西北西部的工作有另外一个项目，所以我们没有做那方面的工作。从预测结果可以看到大部分地区继续偏干，特别是华北南部干化有可能加剧，西北东部有可能转向偏湿。2010~2020年，大部分意见认为有可能由干旱转向缓和，但是这个预测意见的可信度比较低，因为有相反的意见。2020~2050年西北东部可能偏湿，华北南部继续偏旱。

还有些其他的预测意见，比如未来10~50年，北方地区极端大旱、大涝年份出现的频率加大，其中华北北部和华北南部大旱出现的频率将分别可能增加10％和20％；未来10~20年黄河上中游和下游的实测年径流量将分别减少10％和20％。在气候和干旱预测以及土地利用变化预测的基础上，我们建立了水模型以及在社会经济变化驱动下的需水模型，预测未来水的供需关系和缺水的势态。结果是未来50年花园口的径流量每10年减少5.7％，整个黄河每10年减少0.43％，并且在预测2030年用水低速增长的情况下，华北大部分和东北南部地区的年缺水量将达到1亿m?3。因此，建议在全球变暖和人类活动的共同作用下，在未来50年北方缺水势态严重的情况下，必须利用外流域调水和非开发水。

这个项目专门用区域环境系统模式讨论了气候生态系统的过渡带，就是半干旱地区恢复自然植被可能产生的气候环境效益。该模式最主要的特点是发展了简化的大气环境系统模式，可以考虑各类大气成分的变化，包括硫酸盐、气溶胶、黑炭气溶胶、沙尘气溶胶等，还发展了新的水文过程模式。新的水文模式包括了蓄满产流和超渗产流两种过程，考虑了降水在水平方向的不均匀性，此外还发展了土壤湿度的反演流程，因为土壤湿度对模拟干旱半干旱地区的降雨量是极其重要的。

在内蒙古半干旱地区用数值模拟进行了在不同土地利用状况下，自然植被恢复25％、50％、75％和全部恢复以后产生的土壤上层湿度的变化和降水的变化的虚拟试验。可以看到恢复自然植被对于区域水文状况的影响是明显的。

虽然这个试验是在内蒙古半干旱地区做的，但这个方法是数值模拟试验的方法，同样可以用其于他地区，如果需要了解黄河源区恢复自然植被可能产生的气候影响和环境影响，这个模式可能是可用的工具。

任继周院士：

今天，很多院士、专家对气象、水文和个别生物方面做了很精辟的深刻阐述，黄河源的问题大家研究得相当深刻，我就农业生态特别是草地生态方面谈一谈如何适应现在的变化。

黄河源生态问题的根源是气候干旱化，大家一致认同，没有异议。此外还有人类不合理的干扰。气候干旱化我们无能为力，人类不合理的干扰，要看我们怎么使用，怎么管理，这是我们能做的。

江河源管理的特点与难点。江河源区一般属于高寒草地生态系统，自然条件严酷，生态生产力低，生产方式是与高寒草地生态系统相适应的适应性生产方式，这是人类最早的仿生学。适应性生产方式看上去很简单，但实际上有很多道理。还有藏族的居住家园，以草地畜牧业为主的生产、生活方式。藏传佛教文化的核心地区，宗教文化有它的系统性和保守性。在这个地方进行生态工作是有难度的。怎样治理？黄河源的生态恢复应该在自然生态系统与社会生态系统综合治理的框架内谋求持续发展，丢掉任何一个都是不行的。其具体任务是在确保生态安全的基础上，尊重藏族的传统文化，合理组织以适应性生产为主的生产方式，减轻草地压力，创建藏族社会生产、生活的新模式，这个任务非常艰巨，不但是生态自然界的问题，还有社会问题，对生产生活新模式的逐渐形成要持之以恒。

第一，有哪些战略措施？一个是确定发展方向，改以畜牧业生产为主为生态安全为主。建立健全的生态系统，包含地境、生物、社会。鼠害为什么这么严重？过去若干年用毒药毒老鼠，实际上老鼠的天敌也被毒死了，这是非常严重的。把老鼠消灭的同时，把天敌消灭了，老鼠恢复得很快，而天敌恢复得很慢。有一次我从俄罗斯经蒙古人民共和国到内蒙古，看得很清楚，蒙古人民共和国这边有鹰，草地不错，一到我们这儿就光秃秃的，鹰都不见了。恢复一个系统，不只是植物系统，而且包括整个系统，包括动物

关于地震的资料

概念 凌汛，俗称冰排，是冰凌对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝，造成水位大幅度地抬高，最终漫滩或决堤，称为凌洪。在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。中国北方的大河，如黄河、黑龙江、松花江，容易发生凌汛。 通俗地说，就是水表有冰层，且破裂成块状，冰下有水流，带动冰块向下游运动，当河堤狭窄时冰层不断堆积，造成对堤坝的压力过大，即为凌汛。 [编辑本段]成因 产生凌汛的自然条件取决于河流所处的地理位置及河道形态。在高寒地区，河流从低纬度流向高纬度并且河道形态呈上宽下窄，河道弯曲回环的地方出现严重凌汛的机遇较多。这是因为河流封冻时下段早于上段，解冻时上段早于下段。而且冰盖厚度下段厚上段薄。当河道下段出现冰凌以后，阻拦了一部分上游来水，增加了河槽蓄水量，当融冰开河时，这部分槽蓄水急剧释放出来，出现凌峰向下传递，沿程冰水越聚越多，冰峰节节增大。当上游的冰水向下游传播时，遇上较窄河段或河道转弯的地方卡冰形成冰坝，使上游水位增高。凌汛严重于否，取决于河道冰凌对水位影响的程度，通常只有在河道中出现严重的冰或冰坝后，才会引起水位骤涨，造成严重的凌洪。简言之： 1、有冰期的河流。 2、从较低纬度流向较高纬度的河段，且较明显的南北流向。我国黄河在宁夏和在山东境内的河段都有凌汛现象，东北的河流在满足上述条件时也同样会出现凌汛现象。 [编辑本段]危害 ①冰塞形成的洪水危害。通常发生在封冻期，且多发生在急坡变缓和水库的回水末端，持 续时间较长，逐步抬高水位，对工程设施及人类有较大的危害。 ②冰坝引起的洪水危害。通常发生在解冻期。常发生在 流向由南向北的纬度差较大的河段，形成速度快，冰坝形成后，冰坝上游水位骤涨，堤防溃决，洪水泛滥成灾。 ③冰压力引起的危害。冰压力是冰直接作用于建筑物上的力，包括由于流冰的冲击而产生的动压力，由于大面积冰层受风和水剪力的作用而传递到建筑物上的静压力及整个冰盖层膨胀产生的静压力。 1929年2月在山东省利津县冰坝堵塞河道， 造成决口，淹没了利津、沾化两县60余村。 [编辑本段]举例 ——黄河凌汛 凌汛，是黄河常见的一种自然现象，由冰凌壅塞引起的暂时涨水。由于黄河所处纬度较高，下游河道，一般年份冬季结冰封河。春初解冻开河，冰水齐下，冰凌壅塞，水位上涨，形成凌汛洪水，此时期为黄河凌汛期。黄河下游河道因上下河段纬度相差3度多，冬季平均气温相差摄氏3~4度。上段河道封冻晚、开河早，结冰较薄；下段河道封河早、开河晚，结冰较厚。一般在1~2月间，气温升高，上段低纬度河段封冻首先解冻开河，封冻期间河槽积蓄的水量急剧释放下泄，形成凌汛洪水，洪峰流量沿程递增，水位上涨；但下段高纬度河段因气温仍低，冰凌固封，在水流动力作用下，水鼓冰开，形成“武开河”。“武开河”时，解冻来得很快，特别是气温猛升或水位暴涨，大块冰凌汹涌而下，这样就容易造成冰凌，有时大量冰凌在狭窄、弯曲、浅滩处阻塞，形成冰塞、冰坝，致使水位陡涨，由于冰凌、流冰插塞，过流面积减少，可形成冰坝，随着水位的提高，将会出现水鼓冰裂、冰凌漫堤的情形，形成凌灾，其危害程度常常超过洪灾。有的年份，上下河段气温变幅相差不大，河道封冻分段解冻开河或就地解冻，不致形成大的凌汛洪水，开河也比较平稳顺利，这种情况一般称为“文开河”。 ①黄河沿至兰州段凌汛 黄河沿至兰州河段为黄河上游的首端，虽气候严寒而漫长，但由于黄河穿行于青藏高原山脉之间，各河段河道比降相差悬殊，流速变化亦较大。因此，有的区间河段既有流凌又能封冻；有的区间河段仅能流凌不能封冻；还有的区间河段在自然条件下经常发生封冻，但水库修建后改变了热力、水力条件，使水库上游发生过几次冰塞，水库下游变封冻为不封冻。 黄河沿至玛曲河段，长911.6公里，初冰开始期，一般发生在10月中旬至11月下旬，最早在8月21日(1960年)。终冰日期一般在翌年4月上旬至5月下旬，最晚在6月29日(1956年)。是全河中封冻期最长的河段。如黄河沿站历年平均封冻历时为160天，最长达193天，最短也有 128天，最大河心冰厚为1.28米，平均冰厚为0.93米；玛曲站历年平均封冻历时为105天，最长为118天，最短为95天。 玛曲至循化河段，长726公里，由于水流的动力作用大，只能流凌而不能封冻。初冰日期一段发生在11月下旬，终冰日期发生在2月下旬至3月上旬。 循化至兰州河段，长21l公里，初冰日期一般发生在11月下旬，终冰日期为2月下旬。冬季常因气温骤降使流凌密度迅速增加，在兰州以上有局部的卡凌封冻，兰州断面附近经常封冻。20世纪60年代初，盐锅峡水库建成蓄水至刘家峡水库建成前，刘盐河段曾出现过几个年度的巨大冰塞灾害。在盐锅峡水库以下兰州河段已开始不封冻，但有稀疏流凌。 1968年刘家峡水库蓄水运用后，由于它调节了热量和水量，导致上游流入库区的冰被融化，水库冬季下泄的水温高达3～5℃，兰州河段已不再出现流凌和封冻。 ②宁夏段凌汛 黄河宁夏段，自中卫县南长滩入境至石嘴山麻黄沟出境，全长3公里，流向自南向北。黑山峡至枣园135公里为峡谷河段，河面宽200～300米，因坡陡流急，只有冷冬年份才能封河，称为不常封冻河段。枣园以下260多公里，河面宽500～1 000米，因坡缓、流速小、气温低，为常封冻河段。冷冬年最上封至下河沿，暖冬年则封冻不超过枣园。 青铜峡、刘家峡水库相继运用后，因冬季流量增大，水温增高，不封河段由枣园下延20多公里到新田；青铜峡坝下有40～90公里的不封冻河段，潘昶以下100多公里仍为封冻河段。 宁夏河段一般年份凌洪灾害不大，特殊情况可使局部河段产生冰塞壅水造成凌洪灾害。 在位于青铜峡水库坝上45公里处的中宁县石空至枣园河段， 1967年冬至1968年春，发生连续3次冰塞壅水。冰塞体长16公里，冰盖厚0.4米，冰盖下冰花最厚达l米多。冰塞最高壅水位，比畅流期5240立方米每秒的相应水位还高1.3米，形成凌汛灾害。成灾原因，一是上游来冰量多，有源源不断的流冰自上而下在石空河段形成冰塞；二是封河后，上游来水猛涨，1967年12月6日，黄河上游刘家峡水库导流洞闸门失灵，下泄流量比封河时流量增大300～750立方米每秒，致使石空以上水鼓冰开，大量冰花冰块下潜在枣园上下，形成严重的冰塞。三是青铜峡水库蓄水位较高，阻碍流冰下泄， 该库1967年12 月下旬至1968年1月中旬，蓄水位比天然情况下水位抬高13米。因此，冰塞体不能下移，故在石空至枣园河段造成冰塞雍水灾害。 ③内蒙古段凌汛 黄河内蒙河段，地处黄河最北端，从宁夏的石嘴山市和内蒙古伊克昭盟的拉僧庙入境，至伊克昭盟准格尔旗马栅的榆树湾出境，干流全长840公里，总落差仅162.5米。泫河段河宽坡缓，逶迤曲折，虽地处上游，但在昭君坟至头道拐的河道比降已接近黄河河口的比降。黄河在内蒙古河段，区间的支流较少而且均为雨洪产流的时令河，冰期几乎无水补给，因此，内蒙古河段冰期来水绝大部分是兰州以上的来水。 内蒙古河段地处黄河流域最北端，高程海拔千米以上，离海洋距离远，暧温气流难以到达，常为蒙古高压控制，大陆性气候特征显著，冬季严寒漫长，气温在零度以下的时间持续4—5个月，最低气温可达零下35℃，这段河流冰冻期4—5个月，大部分为稳定封河段。由于河道流向自南向北，其上游甘宁夏段温度高，内蒙古段温度低，故河道流凌段溯源而上，而解冻开河则由甘肃、宁夏段逐渐向下发展，在自然情况下，内蒙古段包头的流凌封冻时间，常比兰州早20多天，而解冻开河时间却晚一个多月。 冬季内蒙古段河道流量一般在每秒400立方米以上。此段气温低、冰层厚，洪峰过境水鼓冰裂，造成大块流冰多，加之河势的作用，流冰密集卡冰结坝，使河道水位猛裂抬升，极易造成串堤决口、淹没成灾。 据不完全统计，内蒙古段解冻开河期，历史上年年均有程度不同的灾害发生，平均两年就有一次。1968年黄河上游刘家峡水库投入运用后，冰期调节了河道的水量和热量，使内蒙古段的凌汛发生了明显改变，灾害大为减轻。但是，凌汛复杂，影响因素多，在特殊情况下，仍有发生较大凌汛灾害的可能，黄河凌汛威胁并未彻底解除。因为上游水库离下游凌洪严重河段距离过远，上游水库的调节运用，并不能从根本上解除内蒙古河段的凌洪威胁，根据工农业生产的需水要求，不可能在解冻期完全断流；而且水库防凌库容有限，也不可能较长时间蓄水。因此，在现阶段，施还需综合运用多种防凌措，才能减轻或免除凌洪灾害的发生。 ④黄河下游凌汛 黄河，从河南省桃花峪到入海口称为下游，全长786公里，两岸筑有大堤，在山东垦利县注入渤海。下游河道上宽下窄，河道走向呈西南、东北方向，冬季经常受寒潮侵袭，日平均气温上下河段相差3~4℃，并且是正负交替出现，河道流量一般在每秒200~400立方米。由于河道、气象、水文等自然条件作用，下游每年都有凌汛，经常发生插凌、封河。新中国成立以来封河30多次，大多先由河口开始封河，而后逐段向上插封。一般年份封冻总长约400公里左右，最短40公里，最长703公里。开河则由上而下，冰水沿程积集，造成明显凌峰，并易在浅滩、急弯或狭窄河段受阻卡塞，形成冰坝，使河段水位迅速抬高，威胁堤防安全，甚至造成凌灾。 黄河下游凌汛在历史上曾以决口频繁、危害严重、难以防治而闻名。据历史上不完全统计，自1883年至1936年的54年中，就有21年凌汛期发生决口，平均五年二决口。即使在新中国成立初期，黄河下游山东河口地区仍发生过两次凌汛决口。历史上曾有“伏汛好抢，凌汛难防”、“凌汛决口，河官无罪”之说。新中国成立以后，黄河下游人民在党和的领导下，战胜了多次严重凌汛，扭转了历史上五年两决口的险恶局面，连续取得了49年凌汛未决口的伟大成就。 [编辑本段]防凌措施 防治江河、湖泊、港口以及水工建筑物受冰凌危害所取的措施。世界各国在高寒地区的河流都有冰凌危害， 但冰凌危害有不同的种类，需要取不同的防治措施： ①冰凌冻结江河、湖泊、港口，影响航运交通，可 用破冰船破冰，或在港岸和船闸附近用空气筛等防 冻措施； ②冰凌冻结水力发电厂的引水渠，或阻塞拦 污栅，影响发电出力，可设法抬高渠道中水位，促使 形成冰盖，防止水内冰产生的措施； ③冰凌冻结各种 泄水建筑物的闸门，影响启闭运用，一般用加热或其它防冻措施； ④冰凌撞击建筑物，如桥墩、闸墩、整治河道的丁坝等，多用局部加固或破碎大块流冰等 措施； ⑤冰盖膨胀时，会产生很大的膨胀力，增加建筑 物的荷载，应在设计建筑物时考虑，也可在建筑物临水面设置表底水流交换器防冻，或按放圆浮筒减少冰压力的传递等措施； 1949年以后，在黄河防凌的实 践中，积累了一定的经验，随着对凌汛成因的进一步 认识，防凌措施也相应地有所改进。基本上经历了以 下两个阶段： ①初期认为凌汛是由于冰凌的存在而发 生的，冰凌是产生凌汛的主导因素，因而以破冰的方 法来防治。取过的措施有打冰、撒土、破冰船、炸 药爆破、炮弹轰冰、飞机投弹炸冰等。并且总结了破 冰的经验:即首先注意掌握冰情预报，选择破冰时机， 以在快开河时破冰最为有效。早破遇气温下降又复冻 结;晚破则失去破冰机会。当河道长，冰量大时，还要 选择可能形成冰坝的重要河段，如浅滩、急弯、堤距 狭窄等处破冰。 ②在实践中，认识到，河内的冰凌， 如果没有水流作动力，冰凌静止不动，不能形成冰凌 危害。 所以水流应该是形成冰凌危害的关键。如果控 制水量，不使凌峰形成，可以避免冰坝的产生。即使 发生堵塞，由于来水量有所控制，可限制洪水位的升 高，防止危害。故在1960年三门峡水库和1968年刘家 峡水库建成运用后，黄河上、下游的防凌措施，便由 破冰为主发展到以调节水量为主、破冰为辅的阶段。 调节凌汛期河道水量的主要措施有:水库调节，利用 两岸涵闸分水，分洪区滞蓄，展宽堤距等项措施。随 着江河的梯级开发，有足够大的水库库容，逐段拦蓄 冰水，调节河道水流、温度，可以从根本上解决冰凌 危害。

地震是地球内部缓慢积累的能量突然释放引起的地球表层的振动。当地球内部在运动中积累的能量对地壳产生的巨大压力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂或错位，使积累的能量急剧地释放出来，并以地震波的形式向四面八方传播，就形成了地震。一次强烈地震过后往往伴随着一系列较小的余震。

地震还分为天然地震和人工地震两大类。天然地震主要是构造地震，它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式传播出去，在地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震，称为火山地震，约占地震总数的7%。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如岩洞崩塌（陷落地震）、大陨石冲击地面（陨石冲击地震）等。