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中国——单是这两个字,就值得我们骄傲一辈子

2019-10-30 15:59:05 
内容提要:类似宇宙大爆炸的起源,中国目前的地理状况与大碰撞密切相关。这幅画展示了喀喇昆仑的所有山峰,包括四个独立的山峰,海报超过8000米。然而,大碰撞的“洪水之力”尚未释放。中国的四个主要高原中没有一个能免受

中国来自哪里?你要去哪里?回答这个问题有不同的角度,地质学家有着特殊的视角。

类似宇宙大爆炸的起源,中国目前的地理状况与大碰撞密切相关。碰撞创造了青藏高原,今天地球上最高、最年轻的高原,并影响了中国的地形、气候、水系、生命等,这种影响还在继续。

中国及其周边地区的地形图/图片来自123英尺

答案是什么?

作为一个人,我最好奇的问题是,我从哪里来?你要去哪里?

作为一个中国人,我最好奇的问题是:中国从哪里来?你要去哪里?

有许多不同的角度来回答这个问题,而地质学家的答案也许是最特别的,因为他们将从一个全球范围的宏大视角出发。答案不在于控制中国经济命脉的繁荣城市,而在于青藏高原,这是地球上一个非常突出的寒冷高原。

我们对青藏高原的了解始于40多年前。当时,中国正处于“文化大革命”的混乱之中。一批科学家带着简陋的设备毅然进入青藏高原,在青藏高原进行了第一次全面的科学研究。他们的足迹遍布高原的各个角落。

40多年后的2017年,作为一项国家战略任务,第二次青藏高原综合科学调查研究启动。十多年来,成千上万的研究人员被组织起来进行研究。这是全球地球科学界最有影响力的项目之一。

有了这些科学研究,我们不仅会明白“中国从哪里来”,还会模糊地看到“中国将走向哪里”。

青藏高原地形图(来自国土资源局网站)

青藏高原平均海拔超过4000米,是世界上最高的高原,被称为“世界屋脊”。西起帕米尔高原,东至横断山脉,南至喜马拉雅山脉南缘,北至昆仑山-阿尔金山-祁连山北侧。它东西长约3000干米,南北宽约300 ~ 1500干米,大部分位于中国。该图采用的具体范围基于张国庆等人(2015年)的研究。

类似于大爆炸中的俞敏洪,中国目前的地理状况与大碰撞密切相关。大约6500万年前,印度板块以极快的撞击速度和巨大的能量与欧亚板块相撞。在最近的5亿年里,类似的板块碰撞已经发生了很多次,但是只有这次碰撞造成了极大的表面隆起。结果,地球上最高最年轻的高原——南藏高原诞生了。青藏高原平均海拔4000多米,地壳厚度80公里。它独特的环境可以与地球的南极和北极并列,被称为“世界屋脊”。(印度板块和欧亚板块之间的碰撞时间仍有争议。这本书采纳了中国科学院丁琳院士的观点。)

上图:喜马拉雅山/摄影师的智慧

这张照片是在高村山口拍摄的。从这里拍摄喜马拉雅山可以包括四座8000米的山峰,包括珠穆朗玛峰。

下图:喀喇昆仑山/文君浩摄影

这是喀喇昆仑山的航空照片。这幅画展示了喀喇昆仑的所有山峰,包括四个独立的山峰,海报超过8000米。这张照片是在从喀什到阿里的飞机上拍摄的。

珠穆朗玛峰北坡/照片李健

南家洼峰/照片张杨晓强

南加巴瓦峰(Nanjiabawa Peak)位于喜马拉雅山脉的东端,属于一级棉花。

东川红石地/摄影师刘朱明

东川红地位于云贵高原,属于第二级。

华北平原/摄影陈俊杰

华北平原属于第三步。

在绿色高原上,许多大山相继升起。喜马拉雅山和昆仑山-阿尔金山-祁连山被夹在南北两侧。冈底斯山、念青唐古拉山和唐古拉山生活在腹地。兴都库什山-喀喇昆仑山和横断山东西分开。这些高山包括地球上14 8000米的山峰,绝大多数7000米的山峰和无数5000-6000米的山峰。因此,这次大碰撞是五亿年来最重要的造山事件。

其中,珠穆朗玛峰高8844.43米,是世界最高峰。K2海拔8611米,是世界第二高峰。世界第14高峰西霞班玛峰完全位于中国,海拔8027米。西藏林芝的南家洼峰、阿里的坏疽冯祺、云南的卡瓦卡波、新疆的木栅塔、四川甘孜的贡嘎山、四川稻城亚丁风景区的羊脉永峰等其他高海拔山峰构成了中国西部的“天柱”。

然而,大碰撞的“洪水之力”尚未释放。在青藏高原诞生的同时,大碰撞的力量开始向外围扩散。其他已经有一定高度的地方也被挤压和进一步抬升,包括黄土高原、云贵高原和内蒙古高原。

中国的四个主要高原中没有一个能免受大碰撞的巨大影响。迄今为止,中国已经看到了一个引人注目的三阶梯。青藏高原海拔最高,是第一步。内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等。海拔1000-2000米形成第二步。大兴安岭、太行山和雪峰山的大部分海拔低于500米,这是第三步。中国的地理格局就是这样形成的。

这三个步骤的不同使得中国的风景极其多样。在这三个台阶上,成千上万的高山和大河相继出现。可以说,没有大碰撞,就不会有今天的中国,更不用说三步之差所造成的不断变化的景观。

然而,这次大碰撞对中国的影响不仅仅是地貌。科学家们发现,作为这次大碰撞的最大产物,一个超级“粉丝”在青藏高原上空诞生了。它将覆盖最初控制中国的行星风系统。(1)行星风系统(Planetary wind system),又称“行星风带”,是全球盛行的风带的总称,不考虑地形和海陆影响。)

如果不考虑地形等许多因素,地球靠近地面的大气将以非常规则的方式流动,这就是行星风系统。

在北纬30度附近的亚热带地区,气流在行星风系统的控制下不断从高空下沉到地面。随着温度越来越高,水蒸气凝结的可能性越来越小,从而很难形成雨。受此影响,北纬30度附近出现了大片干旱地带,几乎将北非与西亚连接起来。如果没有意外,同样位于北纬30度附近的中国南方将比现在干燥得多。

但是“事故”来了。平均海拔超过4000米的青藏高原比平原地区接收到更多的太阳辐射。夏天,被高原表面吸收的太阳能持续加热表面上方的空气,这相当于把一个巨大的太阳能电热毯放入4000米高的大气中。随着大气升温和地面压力下降,高原开始“泵送”外围气流进行补给,大型“抽风机”完成。南亚季风和东亚季风都被“吸入”大陆。

南亚季风从印度洋吹向北方,季风携带的大量水蒸气弥漫在群山之中。空气从山谷中流动或进入,形成湍急的水蒸气通道;或者聚集在喜马拉雅山脉的南缘,形成大量的降水。西藏南部的墨脱、察隅等地都是中国雨量充沛的地区。

源自太平洋的东亚季风极大地增强了它的力量。它可以从海上深入中国腹地,击退对中国南方行星风系统的控制。丰富的水汽驱散了北纬30度的干旱,长江以南出现了一场烟雨。如果没有青藏高原,一个巨大的“抽风机”,一切都将不复存在。然而,大自然在追求平衡。长江以南的烟雨产生时,青藏高原也阻挡了印度洋水汽的北移。中国西北部位于内陆,但干燥多雨,变得更加干旱,沙漠和戈壁大规模出现。

不仅如此。冬天,强西风也被青藏高原阻挡,不得不改变路径。它们吹起西北沙漠中的灰尘,沿着青藏高原的北缘向东推进。尘粒落在太行山以西和秦岭以北,形成黄土堆积厚度高达400米的黄土高原。长江以南和沙漠西北部的烟雨,加上青藏高原的高寒气候,形成了中国三大自然区——东部季风区、西北干旱半干旱区和青藏高原高寒区。

高原重塑中国气候的“鼓风机”。一座“超级水塔”已经在高原上建立,中国的水系统将会改变。

浙江鼎湖峰/摄影师马韩愈

这张照片是在浙江省缙云县仙都风景区拍摄的。鼎湖峰(Dinghu Peak)位于中国东南部,气候潮湿,山中有丰富的水蒸气和云雾。

塔克拉玛干沙漠/摄影赵来青

这张照片显示塔克拉玛干沙漠和生长在其中的胡杨。塔克拉玛干沙漠位于塔里木盆地腹地。由于离海的距离和青藏高原对大气环流的影响,气候极其干燥,年降水量大多在50毫米以下。极度干燥的气候使得这里的植被覆盖率极低,大部分是裸露的沙山。胡杨等树木大多分布在沙漠边缘和河流流动的地方。

西藏东南部冰川/摄影曹铁

随着海拔的升高,青藏高原大气中的水蒸气凝结,形成大量的雪。降雪日积月累,形成数百米厚的冰川,就像绝望中的长城一样。它的长度从几公里到几十公里不等,像巨大的龙一样,顺着山谷倾泻而下,像树枝一样延伸,一直流到眼睛能看到的地方。

青藏高原上有多少冰川?答案是超过40,000。它的覆盖面积约为44000平方公里,比台湾岛大得多,占全国冰川面积的80%以上。同时,它也是世界上同一纬度最大的冰川作用中心。

青藏高原也是地球上海拔最高、高原湖泊最多的地方。有1000多个面积超过一平方公里的湖泊,约占全国湖泊总面积的50%。此外,青藏高原也有极其丰富的湖泊类型。就面积而言,从珍珠般的山海到中国最大的湖泊青海湖,应有尽有。在成因上,它涉及到湖泊、冰蚀湖泊、堰塞湖等的建设。在水质方面,有淡水湖、咸水湖和盐湖。

青藏高原有这么多的冰川湖泊、地下水和地表水,已经成为平均海拔超过4000米的“超级水塔”。

当水塔的闸门打开时,水流可以从战略位置流向四面八方,从而为中国乃至亚洲的水系布局奠定基础。

在中国西北部,石羊河、黑河和疏勒河流入河西走廊,塔里木河流入塔里木盆地。他们每个人都滋润着绿洲。在中国东部,黄河和长江顺流而下,孕育了中华文明。

八一冰川/摄影师吴伟

八一冰川(Bayi Glacier)位于北祁连山中部,是平顶冰川。

青海湖/摄影秋韩猛

青海湖是中国最大的湖泊,面积4435平方公里。69平方公里,相当于上海土地面积的2/3。这幅画展示了青海湖的一角。

扎布耶茶卡/吕春雨照片

扎布耶扎卡(Zabuyezaka)位于西藏自治区日喀则地区中坝县,盐资源丰富。

在中国西南部,澜沧江、怒江、独龙江、雅鲁藏布江、香泉河、石泉河和孔雀河流出国境,成为亚洲许多文明的源头。

“超级水塔”孕育了超级河流。这些河流含有全国44%的水能,是世界上河流水能储量相对集中的地区之一。强大的水流冲刷着群山,形成了“三江并流”、“大弯”等壮丽的景观。

此时,中国的地貌、气候和水系都已形成,生命终于该登场了。然而,像青藏高原这样的高山地区将如何影响生活?

黄河/摄影许赵超

在山西和陕西的交界处,黄河在这里形成了五个南弯。

生命之舟

西藏阿里的赞达盆地,土壤森林中的沟壑纵横交错。它看起来干旱荒凉,毫无生气。

2010年8月7日,科学家在这里发现了几个化石,它们属于世界上已知最古老的豹,虎豹。后来,一项更深入的研究揭示了一个惊人的秘密:利奥波德兹起源于青藏高原。他们曾经走下高原,进入东亚和南亚,进化出古代中国的老虎和云豹。后来它进入了美国,进化成了豹子。他们也进入非洲,进化出非洲狮子和豹子。

从那以后,在赞达盆地发现了更多的化石,包括成千上万的脊椎动物化石标本。科学家发现,不仅豹蛛,而且许多“北极动物”也起源于青藏高原,而不是人们通常认为的北极。

事实证明,随着青藏高原的隆起,高原上的动物不断进化以适应寒冷的环境,如长出厚厚的皮毛。250万年前,大冰期来临,原本温暖的北极地区变得更加寒冷。然而,青藏高原上的动物已经适应了寒冷的环境。包括北极狐和毛犀在内的动物已经成功地从青藏高原传播到北极,并开辟了新的家园。

可以说,青藏高原动物的迁徙和进化为世界屋脊和广大地区的生物多样性奠定了基础。

今天,中国40%的维管植物和43%的陆生脊椎动物仍然生活在青藏高原的辽阔土地上和众多的垂直山脉之中,这些山脉可以说是中国生物多样性的基石。这包括雪豹,虎豹的姐妹种,以及青藏高原特有的许多物种,如藏狐、藏野驴、藏羚羊、藏羚羊、野牦牛等。

甚至生活在青藏高原的人们也在独特的环境中创造了独特的文化和精神崇拜,成为中华文明的独特成员。

左上豹头骨的重建/测绘:毛里西奥·安通和曾志杰

藏羚羊和张强的决斗

这张照片是在可可西里拍的。

右上图显示了毛犀的起源和扩散。

图片由中国科学院古脊椎动物研究所邓涛团队提供(2012)。

右中图赞达盆地生物恢复图/地图学朱莉·塞拉恩

这张地图将赞达盆地的生物活动场景从530万年前恢复到260万年前。

雪豹/摄影师,右下

这张照片是在青海省拍的。提示:图片中有两只雪豹。

大碰撞袭击了一个“大中国”,影响了中国的地貌、气候、水系、生活等许多方面,这种影响还在继续。

印度板块仍以每年44 ~ 50毫米的速度向北移动,其强度不断向外围扩散,使得高原内部及其周围成为地震的高危地带。

近年来发生了许多破坏性地震,如汶川地震、雅安地震、玉树地震、九寨沟地震等。,大部分都受到它们的影响。

高原上的“抽风机”也在不断抽吸季风,在甘肃南部、四川和云南形成大量降水,洪水和泥石流频发。

此外,随着冰川融化和湖泊扩张,青藏高原变得越来越潮湿和温暖。受“超级水塔”影响的主要河流也将出现显著的增长和下降,甚至影响到周围30亿人的生存和发展。

青藏高原将来会给我们带来什么变化?我们将如何处理它?

为了找到答案,参加第二次青藏高原综合科学考察的研究人员再次出发。他们爬上雪山,深入五大湖,彻夜战斗。有了这种对科学知识的勤奋探索,中国的未来可以走得更远、更坚定。

南科/摄影师李航

南柯曾经是西藏最大的湖泊。近年来,由于青藏地区冰川融水的加剧和降水量的增加,前西藏第二大湖泊塞林格库(selingcuo)的湖面面积急剧增加,从而超过了南措。南科名列第二。图中,念青唐古拉山及其主峰念青唐古拉峰实际上位于南柯的西南部,远处可见,而圣象天门景观就在附近。

这是由中国行星研究所和中国青藏高原研究会人民网联合制作的。

行星研究所

中国青藏高原研究会

中信出版集团

2019年9月

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