如果你曾对明亮蔚蓝的天空有过憧憬,赞叹那日的天空怎么能照射出如此清澈而又令人目眩的色彩,那么,你应该感谢一场暴风雨。雨是地球最好的抛光剂,抛光工作从天空开始。细尘、污染物及其他细小颗粒在大气中不断地积聚,让我们的天空变得越来越苍白,从蓝色变成了奶白色。然而,一场好雨会将这些颗粒冲走,使天空呈现出最完美的天蓝色。
在地面上,春雨是古老质朴的艺术家,它染绿了山与谷,劝诱着花儿结苞盛放。夏雨是长寿的色彩大师——六月、七月、八月,它越是稳定持久地滋养阔叶林;当秋天到时,树叶就会被红黄两色晕染得越发浓厚。
即使在隆冬,在美国开阔无垠大地上降水量最丰沛的地方,雨也在闪烁着自己的本色。在太平洋和奥林匹克山脉(Olympic Mountains)之间,坐落着一片山谷,霍河温带雨林(Hoh Rain Forest)正在这里茂密地生长。在这里,每年将近500厘米的降雨创造出了托尔金式的地形地貌,参天的大树、枯朽的倒木,以及无处不在蔓延着、覆盖着、拖曳着、悬挂着的如神奇毛发般的苔藓。
一月的霍河温带雨林一派蓊郁苍翠——苏斯博士(Dr. Seuss)踏上了一趟梦幻的翠碧之旅。青绿的苔藓覆盖着森林的地表层,遍布在横躺着的犹如货运列车般庞大的倒木之上。鲜亮而黄绿的甘草蕨拱护着树干,一丛丛剑蕨刺穿了下层林木露出身影。浓绿的苔藓如挂毯一般从树枝上层层叠叠地垂挂下来,一株黄绿色的攀缘植物像晚礼服手套一样,紧紧地包裹住树最粗壮的分枝。
潮湿天气造就的绚丽景致打破了雨给人留下的固有的灰蒙蒙的印象,相反,雨总以生机慷慨馈赠着大地。通常,雨水的匮乏意味着色彩单调——干燥的草原、飞扬的尘土,还有为了反射太阳热量而皮肤苍白的沙漠动物。许多热带雨林中的动物进化出了鲜亮的色彩和显眼的标记,这样能让同类们在雨水模糊的丛林中一下找到它们。有一种名叫丛林斜眼褐蝶的非洲蝴蝶,其外形鲜艳的程度、活动频率、生活习性完全取决于它们是在雨季还是旱季从蛹中孵化出来的。雨季孵化出的蝴蝶体形更大,色彩更鲜艳,吃得更多,交配也更频繁。1
雨水致使幽雅的多花脆兰受精传粉。多花脆兰是一种自花授粉的植物,花瓣细小,呈黄色,并夹有虎纹红。当雨水溅到花瓣上时,多花脆兰会弹开保护着花粉的花帽。当雨滴落到花柄的微小发射器上时,多花脆兰就会把花粉精确地弹落进能保证其完成受精传粉的孔穴里。2
雨水使自然世界变得明媚,也为人类故事增色添彩。就在我们史前时期的祖先琢磨着怎样把握间歇不定的下雨规律的过程中,他们逐渐进化出了容量更大的大脑;如今,雨依然深远地影响着人类的发展。在2000年的一场总统大选中,最终胜负取决于佛罗里达州的一次重新计票。结果,乔治·W. 布什(George W. Bush)击败了阿尔·戈尔(Al Gore),民主党指责投票操作有漏洞。然而,这次有可能是雨水扮演了创造历史的角色。一项针对美国气象与选民出席率数据相关性的深度研究印证了世俗的观点,正是选举当天的那场雨助了共和党一臂之力。研究人员还进一步推测,如果2000年佛罗里达州的选举日干燥无雨,那么戈尔就能拿下这个州,逆转全国的投票结果,将总统之位收入掌中。3
在《悲惨世界》里,维克多·雨果对滑铁卢战役进行了深思。这场战役让拿破仑倒了台,并终结了法兰西作为世界强国的主导地位。4然而,要是没有大雨带来的泥泞延误了时日,让普鲁士人获得重新集结的时间,这场战役或有可能成为法国人的一场胜仗。“天意只需要一点儿雨,”雨果写道,“一片反常的云穿过天空,足以推翻一个世界。”5
说到这儿,我们很快就会想到天意和瘟疫,想到祈雨和颂雨。但是在欣赏人类与雨的故事之前,我们首先要弄明白雨的工作原理。雨的形成主要得益于四种外力,就像组成“雨”(rain)这个单词的四个字母,四种元素只有在天时地利相契合时,才能彼此配合形成降水。霍河温带雨林所处的奥林匹克半岛(Olympic Peninsula),便是一个绝佳的观雨地点,在这里,可以清晰目睹那些成雨的主要元素——太阳、海洋、风与地形——如何互相配合,幻化成雨。
霍河温带雨林的边上流淌着一条与之同名的河——霍河(Hoh River)。“霍”这个名字源于华盛顿州西部的霍土著部落。雨林和部落都曾经历过一段类似的不幸。因为这里雨量充沛,生活于此的它们都曾兴盛地发展过,然而,到了19世纪,印第安人和雨林又都遭受了严峻的毁灭。19世纪末,少量的幸存者被联邦政府分批安置在了曾经属于他们的一片狭小的土地上:印第安人们被安置在了霍河与海洋交汇的保留地上,雨林则被圈在了如今连绵39公里的奥林匹克国家公园(Olympic National Park)里。6
霍河温带雨林位于西雅图的西北方,距离城市和城里350万穿着戈尔特斯防水休闲衣的居民有四个小时的车程。(去那里)首先要经过华盛顿101高速公路。行驶中,路的两旁就像有超过350万辆运输木材的卡车呼啸而过;然后是连绵数公里、树木被砍伐一空的国家林地区;不时出现的红色大写醒目标志抗议着这座国家公园的扩张(“晚餐吃什么?荒野?”);最后,顺着沿霍河的海岸高速公路,取道向东蜿蜒的公园公路,驶下冰川侵蚀而成的山谷,进入现存的温带雨林。一旦越过了人群和被他们砍伐下的成堆木材,就有可能目睹和倾听到最真切的雨。
一个反噪声污染组织已将霍河温带雨林指定为美国最宁静的地方。7在一个冬天的工作日,远离了喷气式飞机和汽车,行走在一条旁无他人的林中小径上,我第一次产生了听雨的念头。(这里)没有我们习以为常的雨水单调的拍打声,响起的是一片多种音色轻柔交汇的交响乐。在苔藓上,雨滴迸出沉闷的扑通声;在泥泞的小路上,雨滴溅起柔和的啪嗒声;在巨大的倒木和树根上,雨滴敲出结实有力的咚咚声;在蕨类植物的叶子上,雨滴拍出静谧的滴答声;而落到雨林散落一地的枫叶上时,雨滴则发出了更响亮的吧嗒声。
和大家的刻板印象不同,雨林里在与视线齐平的位置,最显著的不是树,而是它们的躯干——粗大笨重的云杉、冷杉、铁杉,还有红雪松。这些树的树顶很早以前就已高高地耸入云层。世界上最高大的云杉,锡特卡云杉,它的树干上形成的裂缝,高得足以让人站进身去。它的根在雨林地面上向四处延伸,树根与树根之间形成了其特有的潮汐水塘,树上落下的轻柔水滴、天上的降雨,都给水塘带来了层层震颤。
我的天气应用软件显示今天会有一场稳定的降雨,气温在6℃。树冠和苔藓伞会接住大部分雨水。只有稀稀疏疏的雨滴会降落到林下植被。每一滴雨经过枝丫时都异常醒目——缓慢地滴落,像雪花一样明显,并被穿过缥缈云层和大叶枫树的太阳光束照耀得五彩斑斓。
早在孩提时代,我们就已知道:水古老而恒定,我们饮用的水跟恐龙喝的水没有区别。然而,下雨时,水又像悬浮在树顶上的雨滴一样清新——地球上的水通过每一个雨滴实现了重生。
这儿,在奥林匹克半岛上,沿着孤独的华盛顿州的西北海岸,海滩拾荒者能收获的最好战利品是一种从日本渔网上掉下的玻璃浮球。这些浮球颠沛完它们一生的航行之后,就被海水冲刷到海岸边上。这些值得收藏的小球折射出太平洋的浩瀚。这片被赫尔曼·梅尔维尔(Herman Melville)称作“地球潮汐搏动的心脏”的海洋,连接着东西方,面积比所有陆地加在一块儿还要大,承载着我们星球一半以上的水。8由于这样的承载量,太平洋也是我们星球的主要造雨者。
太平洋缔造了巍然屹立在霍河东面的奥林匹克山脉。白雪皑皑的山顶上掩埋着海洋化石,它们讲述着这样一段历史:大约3000万年以前,载着大洋洋底的地壳构造板块撞上了北美大陆下方的板块。沉重的大洋板块从较轻的陆地板块下方滑过去,海床顶端撞上了陆地,被挤皱部分接着被向上推挤进了奥林匹克山脉。9
今天,太平洋就好像在努力要拿回它曾经失去的东西一样。在霍河西面的海岸线上,狂怒的海浪狠狠地砸向岩石拱柱,深色卵石海滩上滞留着浮木,海浪打在浮木上,浪花四溅。零星四散的岩石伫立在海岸附近,仿佛在守卫,它们被称作“海蚀柱”。生长着的树木被摧折断的枝丫,足以展示这里风势的强劲。而横躺着的巨大倒木,像挑棍游戏里散落的木棍一样,横七竖八地堆叠在那里,昭示着海的力量。
在一幅画中,一张激动人心的全景图捕捉住了雨的全部构成要素:太阳和海洋,风和地形。
太阳的热能从地球表面汲取了大量的水分,将液态水蒸发成对我们至关重要的气——水蒸气。海洋——不管我们人类古时候将之划分为七大洋还是现在划分为五大洋,这里指的是整体一片的海洋——构成了地球上水分的主体。海洋负责承载所有的水,直到把水交托给风。
地球上雨的模式通常跟随着几种盛行风,比如信风或急流——高速流动的气流。气流上升时,雨量充沛;气流下沉时,雨量不足。在热带地区,信风交汇,热量推动气流上升,堆积起城堡般黑压压的云层,云层中蓄满了雨滴,被人们称为积雨云。因此,地球赤道地区通常降雨量很大。而当气流逐渐远离赤道时,它渐渐冷却、下沉,在地球的亚热带地区制造出两条干燥带。很多大沙漠就位于这里,包括北非的撒哈拉沙漠和美国的莫哈韦沙漠(Mojave Desert)。气象学家一般把亚热带气候地区描述成一条腰带,这个比喻并不是很贴切,因为亚热带气候其实是两条围裹住地球的带子,一条在赤道的上方,另一条在赤道的下方。我喜欢将亚热带地区想象成地球母亲的比基尼。
这里,在美国濒临太平洋的大陆西北海岸,盛行风的走向一般都是从西向东,穿越过海洋,当它伴随着宽几百千米、高数千米的急流吹来时,风势最为强劲。仅仅几天的时间,这风就会从日本跨越上万公里到来。一路上,风从海上卷起蒸腾的水汽和阳光的热量。这股温暖、潮湿的气流咆哮着越过海蚀柱和卵石海滩,越过漂流的浮木和沿海峭壁,然后一头扎进奥林匹克山区。10
气流遇见了高山,无处可去,只能上升。还记得雨的形成原理吗?气流上升,雨水充沛;气流下沉,雨水匮乏。因此,世界上降雨最多的地方通常都位于山的迎风面、面朝大海的地方。而美国降雨量最大的地方是在北太平洋夏威夷群岛的考爱岛(Kauai I.)的怀厄莱阿莱山(Mount Waialeale),山上葱茏苍翠,长年浸润在1170厘米的年降雨中。而世界的降雨纪录,是由在印度的东北角、俯瞰孟加拉湾的梅加拉亚邦(Meghalaya)创立的,年降雨量比1170厘米稍稍高一点儿。1860年,那里的一个名叫乞拉朋齐(Cherrapunji)的村子,记录下有史以来最大的年降雨量——一年2647厘米。11所有我采访过的对雨着迷的科学家们似乎都梦想着到那里去。
在奥林匹克山脉面向太平洋的一面,空气饱含水分,天空总是淅淅沥沥地下着蒙蒙细雨。雨丝飘落进了霍河温带雨林,这里一年降雨量累计在356厘米至432厘米之间。负重累累的云层一路涌至山脉的东面,在平坦低地地区下沉,降雨量也随之减少——并制造出一片雨影区。这就解释了为什么仙人掌能在华盛顿州的斯奎姆市(Sequim)旺盛生长。斯奎姆市位于山区的东面,距离白雪覆顶的奥林波斯山不到48公里。在皮吉特湾(Puget Sound)的退休人士眼中,斯奎姆市是个快速发展起来的天堂。12那里一年的降雨量只有38厘米——不过,这在南加利福尼亚十分寻常。
同样,高山还导致了西雅图没有太多的降雨。你理解得没错。尽管在情景喜剧《欢乐一家亲》(Frasier)中,弗雷泽·克莱恩(Frasier Crane)的公寓外总是大雨倾盆,电闪雷鸣。然而,西雅图经受的雷雨或闪电并不比美国其他城市更多。
令西雅图闻名的,不是偶然出现的狂风暴雨,而是整个冬季不断飘下雨丝的三文鱼般的银色云层,就是我驱车前往华盛顿大学采访西北地区气象学权威、大气科学教授克里夫·麦斯(Cliff Mass)的那天早上在天空中所看到的景象。我希望麦斯能够帮助我扫除一些有关雨水的常见误解。我生活在佛罗里达州地面多水的南部地区,那里也是美国降雨最多的地区。相比之下,西雅图的降雨量就非常少。在全球性的大气运动中,是什么造成同一大陆上如此之大的降雨差异呢?西雅图又怎么会得到“雨城”这么一个湿漉漉的外号呢?
麦斯是土生土长的纽约人。还在康奈尔大学读本科时,他就被气象学深深地吸引了。那时,他在卡尔·萨根(Carl Sagan)的行星研究实验室里做研究。他的首篇学术论文——建构了一个火星大气的模型——就是他与萨根共同发表的。他们发现,火星上的天气循环“跟地形地貌关系紧密”。13同样,西雅图的情况也是如此。
麦斯不仅出版过一本畅销书,他还有自己人气颇高的博客(cliffmass.blogspot.com),并且,他还主持着一档受欢迎的西北天气公共广播节目。此外,他还花了大量时间来反驳关于他所移居城市雨的陈词滥调。西边,奥林匹克山脉为西雅图遮风避雨;东边,崎岖的喀斯喀特山脉(Cascade Range)连片的火山群从加拿大的不列颠哥伦比亚省一直延伸至加利福尼亚,令人叹为观止。气流越过沿海高山,在华盛顿州西部和俄勒冈州的平坦低地地区下沉,地区年降雨量也随之从250多厘米降至63厘米至115厘米之间。这里形成的雨影区覆盖了从加拿大边境至俄勒冈州尤金市的整条城市走廊——导致西雅图和波特兰比美国东海岸的各大城市都要干燥,降雨量比迈阿密少51厘米,比纽约和波士顿少13厘米。14
麦斯拉开了国家气象局(National Weather Service)的降雨分布图——降雨以电子蓝光光标的形式跳动着——以此向我展示雨在北美大陆的移动轨迹。冬季期间,急流在北美(东西)两岸降下适量的雨;十一月至次年二月期间,美国西北部地区得到了(该地区)全年一半以上的降雨。然而,当夏天到来时,太平洋急流势头减弱。西北地区几乎没有任何降雨。当梅尔维尔的海洋保持凉爽时,大西洋和墨西哥湾温度却持续上升。整个夏季,当整个国家的东半部遭受着电闪雷鸣、野餐泡汤、热带风暴和飓风来袭时,麦斯教授却在七月最后一周举行“干燥天派对”。这总是滴雨不见的一周,每当他被大众问到那个最被频繁提出的问题“我们应该选择什么日子结婚”时,这就成了他的答案。
麦斯可以让新郎新娘不用为雨而神经紧张,但是却无法向他们保证(结婚当天绝对会出现)湛蓝的天空。夏季,大海仍旧会送来大片层云。但是,这些在山脉区低沉徘徊的层云,除了遮住太阳之外并没起到其他什么作用。而西雅图多雨特性的真正原因在于云量。麦斯解释道,西雅图和波特兰一年有230天被云覆盖着,波士顿有160天,阳光充足的迈阿密有120天。在西北地区,仅有些微雨迹的天数仍旧远远多于东海岸。15
西雅图一年大约只经历7天的暴风雨,而美国纪录的保持者——佛罗里达州的莱克兰(Lakeland)却有一百多天看着暴风朝着它那大大小小的石板色湖泊泻下倾盆大雨。16位于非洲乌干达的维多利亚湖(Lake Victoria),是世界的暴风雨之都,平均一年有242天电闪雷鸣。
暴风雨的形成需要空气对流运动——暖湿气流迅速上升形成城堡般黑压压的积雨云。而这正是我们从烹饪中了解到的同一空气对流运动,它和炉子上炖的海鲜秋葵汤由于热气上升形成的小型气体喷发是一样的道理。墨西哥湾总能酝酿出最让人难忘的暖湿气流和积雨云。
在美国,十个降雨量最大的大都市全都集中在东南地区。而浸透这些大都市的暴风雨大多是在墨西哥湾的温暖水域中酝酿成形的。这片水域的表面温度徘徊在27 ℃上下。六月至十一月间,热带风暴季节倾泻下来的雨量,远远多于西雅图一年的雨量。跟全国其他大都市相比,位于海湾前沿的亚拉巴马州的莫比尔市浸泡在更多的雨水里,年降雨量达165厘米。新奥尔良和西棕榈滩(West Palm Beach)的降雨量分别排在第二和第三,都刚好超过了157厘米,紧随其后的是迈阿密和彭萨科拉(Pensacola)。17夏日,空气变得湿润而沉重,它在墨西哥湾和大西洋吸收热量逐渐离开东南部,向美国内陆前行,而在持续穿过北美大陆东半部地区的过程中,又不断受日晒升温,这样慢慢发展成了空气对流,在美国东部地区翻腾起狂风暴雨。暴风泼下刹那而至的夏雨,抛出转瞬即逝的闪电,从大西洋海岸一路叱咤至落基山脉(Rocky Mountains)。然后气流运动渐缓。空气遇见高山向上升起。上升的云层在山脉的东面释放出雨水,并在通往干燥西部的入口处形成一片雨影区。18
落基山脉的西面和南面,是美国最干燥的地方。这些地方,它们仅因自然蒸发和植物的蒸腾作用而失去的水,就多于它们从天空中得到的。(蒸腾作用是水分从活的植物体表面以水蒸气状态散到大气中的过程;水分从植物的根部流动到叶片背面的细小叶孔处,再从这里转化成水汽出去。每天,一英亩【1】的玉米田能够将15立方米左右的水遣返回大气。)19
那些患有恐雨症的人,也就是害怕降雨的人,可能会考虑到亚利桑那州的尤马市(Yuma)定居。不过,要给尤马市贴上最干燥城市的标签,似乎不太公平,因为尤马横跨科罗拉多河两岸,河流在这里打了个弯,沿岸一派田园风光。不过,尤马确实是美国雨水最少的城市,平均年降雨量不到8厘米。20在尤马及干燥西南地区的其他地方,居民们常常能在辽阔的天空中观看到大片雨帘从来势汹汹的紫色暴风雨云中倾泻而下,雨云的背后阳光依然照耀。然而,暴雨半道而止,就像魔术师的戏法一样,雨幕悬在了半空中。这落到一半的雨帘,被称为雨飘带,学名雨幡。21雨水还没落地,就已经被蒸发成干燥的空气。在《沙漠独居者》(Desert Solitaire)中,爱德华·艾比(Edward Abbey)这样描述那些逐渐消逝的雨帘——“望之不济,盼之不得”(Torture by tantalizing, hope without fulfillment)。(www.xing528.com)
世界上干燥的地方都有其降雨的季节,这就是我们通常所说的雨季。“雨季”一词源于阿拉伯语中描述“季节”的词:mausim。夏季,在干燥的西南地区,北美季风雨云盘踞在贫瘠低矮的山头上,形成一座座雪白的峰顶,预示着雨水不日将至。而当阵雨最后终于亲吻焦干的荒凉大地时,雨水释放出一种混合着三齿蒿和杂酚油的香气。这种香气于这个特别的时节格外相宜。我们或许正在失去具有我们地方特色的菜肴和方言,然而,雨水却始终保持着地域特色——无论到哪儿,它都留下了途经之处纯正的气味、语言和风俗。
许多从东海岸搬到西部的移居者们,他们追随着沙漠阳光,却没意识到自己将会多么怀念家乡那场浇灭独立日烟火的恼人的雨。在最近干燥的几年里,雨水的到来总能引起洛杉矶街头的阵阵欢呼,促使阿尔伯克基【2】的居民走到前院来欢呼庆贺,并且点燃了整个西部地区的社交网络,每种平台的页面上(铺天盖地都是)以暴风雨为背景的自拍照、雨的主题标签及雨伞形状的感叹号。
在浸润地球的所有雨中,最让人欢欣鼓舞的莫过于随着亚洲季风而到来的雨。科学家们把季风定义为一股强风;可以说,这股强风是地球上最大的海风。22但是,对大多数人而言,季风是带来季节性降雨的奇迹。世界上将近三分之二的人依靠这壮阔的规律性降雨而生活。23雨水给他们带来了饮用水、农用水以及满足各种其他基本用途的水。这场年年上演的大戏让雨季成为令亚洲从南部到东部的居民欢呼雀跃的日子。他们举行五彩缤纷的节庆活动,欢唱雨季拉加曲,在雨中寻求治愈,捕获雨季时期的爱情(仲夏夜之梦的东方版本);他们赤着脚,在街道上的深水坑里跳着舞,庆祝雨季的到来。
季风同样也会带来灾难:在中国、印度、尼泊尔及周边地区,洪水能夺走数百、有时甚至数千人的生命,让上百万人流离失所。24但是,几乎没有什么灾难会比亚洲季风间歇性地中断造成更加严重的后果,历史上数次悲惨的饥荒,产生的根由都在这里。即使到了今天,包括印度在内的一些国家,全国上下的农作物灌溉和水供应都仍依赖于季风雨势的强度;季风的中断会导致市场瘫痪,食物价格上涨,自杀率激增,还会导致能源短缺,全国性大选的选举结果反转。
季风气象学的研究对象最终可以归结为陆地与海洋之间存在的温差。和其他的雨一样,季风雨也主要受到太阳的驱使,持续地从海洋汲取水分。夏季临近时,老赫利俄斯【3】炙烤着靠近印度洋及中国南海附近的地区,令这些地区陆地的气温比水域的温度高得多。空气在陆地上空受热,重量逐渐变轻,不断上升。这就导致海上生成的更湿冷的空气转变方向,涌向陆地。而当这些快速流动的“大气货运列车”撞上世界上最高的山——喜马拉雅山时,它们便倾倒下成车成车的雨水,这就是印度被称为“云之乡”的梅加拉亚邦几个村子承接着世界最多雨水的原因。这些村子四平八稳地坐落于陡峭的卡西丘陵(Khasi Hills)之上,俯瞰着孟加拉湾。每到季风时节,我就格外盼望能到那些山坡上去看看。
季风受到海洋、陆地以及大气条件的混合作用的影响,因此,计算机模型也很难准确预测出季风的强弱以及它是否会中断。即使最易被预测的季风类型都有可能被科学家们所说的大气环流遥相关性改变轨迹。大气环流遥相关性是指大气中的遥远变化能够震荡波及地球的另一端。最著名的大气环流遥相关性例证就是厄尔尼诺现象,即太平洋热带地区中部海面异乎寻常的升温现象。每隔三到七年,厄尔尼诺现象就会发生,并且大范围地改变所有大陆的降雨情况。它会削弱亚洲季风的势头,给美国西部地区带去滂沱大雨,给澳大利亚带去炙热的干燥,并使我所居住的世界一角饱受飓风的鞭笞。
现代生活,因为有了水库、灌溉农业以及地下绵延数百万公里的水管,使得我们越发漠视我们对雨水的脆弱依赖。厄尔尼诺现象便是一个显著例证。在17世纪,南美渔民最早注意到通常在圣诞节期间出现的海水升温现象。因此,他们把这一现象起名为厄尔尼诺,意为“基督的婴孩”。然而,气候变迁也在证明另一种可能。科学家们认为,全球逐渐变暖将会导致极端厄尔尼诺现象发生的频率翻倍,其剧烈程度能够让加利福尼亚州的高楼大厦滑落进大海,让澳大利亚内陆丛林烧成一片熊熊大火。气候变迁还在世界范围内引起暴雨的激增,这不得不令人警惕。如果厄尔尼诺现象能有什么可以让我们感到安慰的地方,那就是我们此前已经全部经历过这一现象造成的种种可能后果。
科学家和历史学家一直小心翼翼地不去宣称,在过去,气候对诸如农业发展、城市兴衰等重要进程起到支配性的作用。然而,在最近的几十年里,根据树木的年轮、古老沼泽里的细小花粉颗粒,以及从冰川、湖床及大洋底凿取出来的冰芯、湖泊沉积及岩芯而重新构建起来的代用资料【4】表明,人类文明进程、干旱程度和降雨之间一直存在着深远的联系。人类学家布莱恩·费根(Brian Fagan)认为气候是“人类历史的强力促进因素,它像一颗投进池塘的卵石,它所掀起的涟漪能够引发各种形式的经济、政治、社会变动”。25
在雨的故事里,这层层涟漪由一滴雨珠的滴落而荡漾开。同样的一场雨,今天可能毁掉了海边的一场婚礼;而在数百万年以前,它可能也落到了我们灵长类祖先亚当们、夏娃们的头上。
在地质年代中,大雨曾狂泻了成百上千年。科学家称这样一个潮湿时期为“雨期”。“雨期”一词是由拉丁文表示雨的词“pluvia”而来。在人类还未跟灵长类表亲分道扬镳时,我们最早的祖先就生活在雨期。要想穿越回历史的疾风暴雨时期,想象类人猿以及它们在东非雨林中的生活,你只需在泡完一个长澡或游了一下午的泳之后,看看自己的手指就可以了。
经过在水中充分浸泡之后,我们发现,我们的手指和脚趾的皮肤会起褶皱,变得像外星人一样。对此,人们长久以来持有的看法是:这种梅干效应是由渗透造成的——我们的手指和脚趾吸收了水分之后,开始变胀,让皮肤表面形成许多高低起伏的细小褶皱。不过,神经生物学家马克·尚伊兹(Mark Changizi)却持有另外一种看法。
2008年,尚伊兹在研究人类手的形状时,偶然发现了一篇20世纪30年代的外科手术论文。论文记录了手臂神经受创的病人手指不会因为皮肤沾水而起褶皱。这就证明了,治疗神经受损病人的医生那时就已知道梅干效应不是潮湿环境偶然造成的副作用。恰好相反,我们的水褶皱是自主神经系统作用下的结果。自主神经系统位于低位脑干,它是一大块我们无法自己控制的操作板,帮助着人类进行诸如呼吸、吞咽、性唤起等基本生理活动。
尚伊兹把他对人手的思考放到一边,开始研究浮出水面的另一个问题。其他灵长类动物,诸如猕猴,其手指和脚趾也都会起褶皱。作为对水的一种自主生理反应,这向尚伊兹表明,这些褶皱一定是某种进化适应的结果。灵长类动物不会进化到跟陶瓷浴缸或奥运会的标准泳池打交道。但是,它们必须得适应雨。
尚伊兹有个新研究生罗曼·韦伯(Romann Weber),在他爱达荷州博伊西的实验室工作。他问韦伯:“你能想出一个合理的理由来解释下雨天(手指和脚趾)变皱的原因吗?”韦伯想了一会儿:“雨胎花纹?”
比如在干燥的天气条件下,赛车上装配平滑轮胎抓地效果最佳。但是,在潮湿的路面上,胎面有特殊花纹的雨胎则能起到更好的效果。尚伊兹和韦伯设想,基于同样的道理,光滑的手指尖可以使人手在干燥时节进行最好的抓握,但是,起皱的手指尖可以让我们在潮湿的环境下抓握得更牢。他们随后的研究表明,这个设想是正确的,并且,人类进化优于轮胎,走得更远。26
放大来看,我们手指的褶皱看起来就像是排水槽:经过了成千上万年时间,雨水凿出一片地形地貌。并且,这些“水槽”并不是完美的环形,而是如河流汇入河湾一般向下流去。越往下流去,“水槽”之间分开得越来越远,就像是被流向大海的溪流冲刷形成的山体地貌。这些“水槽”可轻易变形——只要把你的手指压在某一表面上,水就会从这些“水槽”中被挤压出来。
这些褶皱只出现在我们身体的手和脚上。它们很快地出现为应对雨天作好准备;然而却又没快到跟水偶然一接触,比如吃水果,就能让我们变得皱巴巴的。总之,尚伊兹认为,这些线索都表明,一千万年前,当人类祖先居住在雨林中时,这些褶皱是为了在雨林环境中抓握而形成的古老进化适应。27
在人类进化的家谱上,原始人介于东非嚼果子的灵长类动物和今天喝茶的现代人之间。自查尔斯·达尔文时代以来,科学教科书便将原始人类的出现归结为进化论的“稀树草原假说”:在长达数百万年的时间里,我们的灵长类祖先在伊甸园般的森林中徘徊。既然有大量唾手可得的、悬挂着的水果、浆果以及其他可口食物,那么,祖先们为何还需站立起来去伸够呢?28直到雨水渐渐减少,树木也跟着一同稀落时,我们的原始祖父母们才开始踏上行走的征程。他们的雨林家园逐渐让位于宽广、开阔的稀树草原。一种新的灵长类动物出现了,它们用后肢走路,并进化出看得更远的视野,以便能俯瞰草原。29
新化石的发现和DNA研究的进展都在不断地证明,我们从树栖动物到爱茶居民的进化远远要比这复杂得多。不断浮现的古气候和化石证据仍然支撑着这样的理论,即在500万年至700万年之前,雨量逐渐减少,森林逐渐转变成稀树草原,原始人类进化出了依靠两条腿走路的能力。30不过,今天的人类学家们认为,人类的进化不仅是适者生存,而且是最适应气候变迁者才能生存下来。我们在进化史上的几次飞跃的时间,跟史前气候在气温和降雨量上发生的剧烈变化并行不悖。31
当干旱时期吹干了非洲的雨水,龟裂了我们祖先脚下的土地,蒸发了湖泊和河流时,曾经一度在水域和潮湿森林中生机勃勃的动植物灭绝了。2012年,美国古生物学家克里斯托弗·布罗楚(Christopher Brochu)在东非某湖底发掘时,发现了一条古鳄鱼的颅骨和颌。这条鳄鱼长达7.6米。在它的生存环境中,它是体型最大的猎食者。32布罗楚说,这些可怕的野兽很可能以猎食靠近湖边的早期人类为生。
但是,在进化史的菜单上,善于适应的原始人类在进化成人的道路上吃掉了这条大鳄鱼的午餐。原始人类比这只猎食者及其他猎食者活得更加长久;在干旱时期,他们四处迁徙,并开发出第一批石器以帮助他们对付代替那条可怕鳄鱼的新的猎食者——最终他们成了猎人而不是猎物。
最近的250万年,地球环境一直在剧烈的气候变迁之间循环往复,不是史诗般的大雨淹没了非洲各种辽阔的湖泊,就是严酷干旱又将这些湖泊吸干,让它们变回尘土。随着潮湿干旱的每一次循环,新的物种来了又去。最终,智人生存了下来,虽然在一系列特大干旱结束之后,智人的数目急剧跌落,仅仅数千名顽强个体存活了下来。许多考古学家认为,正是在这些雨水匮乏时期,智人开发出他们大脑的潜能,并进化出语言,以便与同类分享水和食物的信息,从而熬过饥荒。33而其他考古学家认为,辽阔大湖和水分充足时期将会证明它在人类历史上意义更为重要。但是,不管人类是否证明自己已适应了潮湿窒息的多雨期、尘土飞扬的干旱期,或是两者都不适应,科学家们都一致认同,我们之所以能进化成人,很大一部分原因,至少在过去的上百万年时间里,是因为不论面对何种气候条件,我们都出色地适应了过来。从筑在印度梅加拉亚邦、世界降雨最多的山坡上的竹屋,到莫哈韦沙漠里仿土坯的小型宅邸,正是这种卓越的本领让我们在所有七片大陆上全都生存了下来。
大约3万年以前,在最后一个大冰期期间(准确地说是末次盛冰期[Last Glacial Maximum]),又一次极端的气候变化让我们进化中的表亲尼安德特人走向了灭绝——虽然他们像是为了适应严寒而被完美地打造出来的。而外形似乎更适应大雨浇灌的热带地区的智人,却继续向冰天雪地的欧洲及全世界挺进。经过了数百万年多雨期和特大干旱循环交替的进化岁月之后,我们成了所有原始人类中唯一的幸存者,从而也跻身地球历史上最具适应性的物种之一。
我们对冰期的印象凝固在巨大的冰盖、冰川以及成堆的积雪中(还有一只行动迟缓、浑身毛茸茸的猛犸象——还操着雷·罗马诺【5】的意大利纽约口音说话)。然而,人类早期历史的这段艰苦时期,依然以干旱为显著特征。尽管在历史上洪水引发了不胜枚举的悲剧,淹没了数不胜数的良田,然而,生存在雨水匮乏时期则显得要比雨水过剩时期艰难得多。
因为大多的水都被封锁在冰里,所以,地球巨大的蒸发引擎就没有什么酝酿雨的燃料。海平面下降了90多米。在非洲北部和澳大利亚南部的大片干燥土地上,降雨量减至不及过去雨水丰沛时和现在一半的水平。那里的河流、湖泊消失了——随之消失的还有食物的来源。在日益削减的循环里,雨水的减少意味着把水释放回大气的树木更少了,从而导致降雨量更少了。而此时世界上绝大多数的沙漠都在扩张。咆哮的狂风裹挟着巨大的沙丘,并把它们像巨大的棋子一样往四处推去。包括树在内的各种植被在这片干燥的土壤之上,就像在覆盖于北半球的冰盖上一样无法存活。【6】
还记得雨水如何令天空澄碧如洗的吗?雨水的匮乏意味着漫天的沙尘,我们冰期的祖先们面对的是一颗荒凉阴冷的天球。研究末次盛冰期的沉积物犹如往床底下窥探:科学家们目之所及处皆是沙尘。当时,北非和阿拉伯沙漠刮起地球上强度最大的沙尘暴,这山峦般的黄褐沙云,被称为哈布沙暴。在太空中,这场沙尘暴依旧清晰可见。从阿拉伯海(Arabian Sea)挖掘的沉积物表明,冰期时的天空要比现在多含60%的沙尘。34
早期的现代人挨过了寒冷、尘土飞扬的干旱时期,他们依靠生活在孤立的小群落里,狩猎采集过活,他们从非洲扩散至欧洲、亚洲,再南下至澳大利亚。当亚洲冰期时的猎人追踪着驯鹿和麝香野牛穿过环境恶劣的白色苔原西伯利亚时,他们偶然发现了浅海中露出的大陆桥。35从此以后,人类开始陆陆续续地迁移进美洲大陆。不过,直到气候出现了另一次剧烈转变,人类才真正在所有适宜栖息的大陆上扩散并定居下来。而这一次,气候最终成了我们如今时代温暖且降雨更稳定的模样。
行星科学家们推测,地球的倾斜度及运转轨道的变动促成了大冰封和随后的大融解。这其中包括1.8万年前发生的一次大融解。这次融解让地球开始把水释放回我们熟悉的雨循环中,让地球气候朝着现代人类普遍享受的温和状态转变。【7】 36
鼓声擂起,迎接全新世的到来。经过了数百万年剧烈降温和升温的变化、干旱期与多雨期的交替,生活在1.2万年前的人类终于迎来了一段前所未有的相对平稳的气候时期。“相对”是关键因素。37在这段气候相对平稳时期,也就是人类学家费根所说的“漫长的夏季”(Long Summer)时期,人类所有的文明纷纷崛起。但是,世纪性的极端天气——旷日持久的干旱和没完没了的降雨——还是定期给这平静的气候带来威胁,一如飓风定期抽击一向风和日丽的海滩疗养胜地。
人类依靠快乐的狩猎开始了他们全新世的生活,很快,他们便拥有了自己的屋舍。不断增多的降雨和日益温暖的气温令北美地区和欧亚大陆遍披绿装,使宜居土地的面积逐渐扩大。同样,就在北大西洋盆地变得日渐温暖时,在亚洲夏季季风的势头也逐步增强,树木繁茂的热带丛林逐渐覆盖了这个地区。38
宜人的气候促进了人口的增长,带来长久的稳定;人类从洞穴深坑搬进了木石建成的棚舍。通过放射性碳年代测定技术,科学家们对细小的种子和骨头进行分析;由此,他们了解到,当时,在世界上大部分地区生活着的人依靠丰富的野生资源就能生活得很好,光靠狩猎和采集当地野生的植物、水果、坚果就能把肚皮填饱。39凭着同样的技术,科学家们也探测出,大约8000年前,陆地上的植被面积大幅度地减少。新一轮的干旱来袭时,人类开始经历从狩猎野羊到圈养野羊,从采集野生谷物到种植谷物的转变。
为什么狩猎采集者将长矛、鱼叉弃置一旁,转而操起镰刀和磨盘呢?这个问题一直是考古学的伟大谜团之一。然而,农业的曙光刚照亮不久,全世界就出现了雨水匮乏的势头,包括亚洲季风的衰微。很多科学家认为,衰退的雨势、加剧的干旱促使人类聚集在河域附近,形成小规模的群落,这样他们就能共同建造起灌溉体系,养活自己和邻人。40古代世界的四大早期文明都发祥于河谷地区:古埃及的尼罗河、美索不达米亚平原的底格里斯—幼发拉底河流域、中国的黄河以及古印度的印度河。农业就是我们应对长期干旱而采取的适应策略。然而,对于这四大文明而言,这样的适应策略还远远不够。
地球旋转至火星与金星之间,也就是天体生物学家所说的“金发姑娘区”【8】(The Goldilocks Zone),从而能够维系生命存在;同时,降雨也变得适合人类生存。雨的性情决定了丰衣足食与饿殍遍野、身强体健与瘟疫蔓延、国泰民安与社会动荡之间的天壤之别。雨水过多的年份会招致疾病与瘟疫;雨水过少的年份伴随着饥饿和绝望。最后,再也没有比雨水绝迹更具毁灭性的生存状况了——极致的干旱能够绵延数百年。尽管有时生存条件极尽严酷,然而,要是没有了千姿百态的雨,人类也就无法生存到现在。
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