遇到一个大中国
文|行星研究所
本文由中国科学院青藏高原研究所撰写 。
与行星研究所联合制作
作为一个人
我最好奇的问题是
我来自哪里?你要去哪里?
而作为一个中国人 。
最令人好奇的问题将会变成
中国从哪里来?你要去哪里?
回答这个问题有各种角度 。
科学家的答案可能是最特别的 。
因为这是一个全球范围的大视角 。
答案不在于控制着中国经济命脉的繁华城市 。
北京、上海、广州和深圳
地球上最突出的寒冷高地
青藏高原
(制图@安东·巴拉日/123RF)
▼
我们对青藏高原的全面了解
它始于40多年前 。
一批科学家带着简单的装备毅然进入高原 。
进行了第一次全面的科学调查和研究 。
几乎遍布高原的每个角落
40多年后 , 2017年
青藏高原第二次综合科学考察再次启动 。
成千上万的科研工作者被组织起来 。
会持续十几年 。
迄今为止 , 它是全球地球科学界最有影响力的项目之一 。
(科考队员在冰川上行进 , 图片来自@青藏科考)
▼
通过这些科学调查和研究
科学家不仅知道“中国从哪里来?”
也隐约看到了“中国将何去何从”的长远图景 。
答案会是什么?
一个
大碰撞
就像宇宙起源于大爆炸 。
今日中国的地理格局
与一次大碰撞密切相关 。
六百万年前
印度板块与欧亚板块相撞
撞击速度如此之快 , 能量如此之大 。
我们可以用“迅速和暴力”来形容它
(印度板块与亚欧板块碰撞示意图 , 原创视频制作@Christopher Scotese , 行星研究所有修改)
▼
在地球过去的5亿年里
这种板块碰撞已经发生过多次 。
但只有这次碰撞造成了巨大的地表隆起 。
地球上最高、最厚、最年轻的高原
青藏高原
出生
它的平均海拔超过4000米 。
厚度可达80公里 。
可以和地球南北极并列 。
人们称它为“世界屋脊”
(青藏高原的地形和范围 , 制图@王朝阳/行星研究所)
▼
地球上所有14座8000米的山峰
大多数7000米的山峰
以及无数5000-6000米的山峰 。
都生活在高原上 。
这是5亿年来最重要的造山事件 。
在…之中
珠穆朗玛峰高8844.43米 。
世界上最高的山峰 。
(珠峰 , 摄影师@杨汉平)
▼
乔戈里峰海拔8611米 。
世界第二高峰 。
(乔戈里峰 , 摄影师@狼湿)
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第14名:希夏邦马峰
它完全位于中国 。
海拔8027米
(西夏邦马峰 , 摄影师@王)
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其他在西藏林芝
南迦巴瓦峰
(南迦巴瓦峰 , 摄影师@张洋的萧蔷)
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位于阿里
冈仁波·冯祺
(冈仁博奇 , 摄影师@钟悦)
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位于云南
卡瓦格博
(梅里雪山 , 卡瓦尔坡 , 摄影师@丮丮丮丮)
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位于新疆
穆希塔格峰
(慕士塔格·阿塔 , 摄影师@徐先强)
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位于四川甘孜
贡嘎山
(贡嘎 , 摄影师@队长)
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位于稻城亚丁
迈勇峰
(杨麦勇 , 摄影师@姜)
▼
这些著名的极高的山脉
形成了中国西部的巨大支柱 。
在他们周围 。
峰值被合并 。
一望无际的超级山脉 。
例如大约800公里长
念青唐古拉
▼
大约1200公里长
祁连山脉
(祁连山团结峰周围的山峰 , 摄影师@邱建军)
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它大约有2450公里长 。
相当于从北京直飞海南岛 。
喜马拉雅山脉
(喜马拉雅山珠穆朗玛峰周围的山峰 , 摄影师@索伊)
▼
然而
巨大的碰撞力还没有释放出来 。
青藏高原诞生的同时
权力开始向外围传递 。
之前也有过其他有一定海拔的地方 。
它也被挤压并进一步提升 。
包括黄土高原 。
(请横着看手机 , 黄土梯田 , 注意上面的人 。图片来自@VCG)
▼
云贵高原
(云贵高原东川红土地 , 摄影师@崔永江)
▼
内蒙古高原
中国的四大高原
受到所有大碰撞的极大影响 。
(内蒙古高原 , 摄影师@马军)
▼
迄今
在中国的土地上有明显的三个台阶 。
青藏高原海拔最高 。
这是第一步 。
海拔1000-2000米
内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等
形成第二个阶梯 。
大兴安岭以东 , 太行山、雪峰山
大部分在海拔500米以下 。
这是第三步 。
中国的基本地理格局就这样形成了 。
三个步骤的区别
让中国的景观变得极其多样 。
千山万水 , 山川秀美 。
它依次在这三个步骤上展开 。
可以说没有大碰撞 。
就没有今天的中国 。
不是因为三步之差 。
它所造成的千变万化的景观 。
(请横着看手机 , 太行山 , 摄影师@傅友亮)
▼
但是
大碰撞对中国的影响不仅限于地貌 。
科学家发现
作为大碰撞的最大产物
青藏高原空已经产生了一个超级“粉丝” 。
它将颠覆原本控制中国的“行星风系统” 。
2
高原扇
如果不考虑地形等诸多因素
地球近地面的大气层
会以非常有规律的方式流动 。
这就是“行星风系统”
(行星风系统示意图 , 制图@糖人/行星研究所)
▼
在北纬30°附近的亚热带地区
由行星风系统控制的气流
不断从高处空向地面下沉
温度越来越高
水蒸气越来越不容易凝结 。
很难形成降雨 。
(向下流动示意图 , 制图@糖人/星球研究所)
▼
受此影响
在北纬30°附近有一大片干旱地区 。
从北非到西亚 , 几乎是连在一起的 。
如果没有意外的话
同样位于北纬30°附近的中国南方 。
会比现在干燥得多 。
(北纬30度 , 制图@王朝阳/行星研究所)
▼
但是“意外”来了 。
平均海拔4000米的青藏高原
会比平原地区接收到更多的太阳辐射 。
夏季
高原吸收的太阳能
不断加热地表上方的空气体 。
相当于一个巨大的太阳能电热毯 。
在4000米的高度进入大气层 。
(地表加热空气体示意图 , 制图@糖人/星球研究所)
气氛被加热了 。
地面压降
高原开始“吸”外围气流进行补给 。
大型“排气扇”已经制造出来 。
南亚季风 , 东亚季风
两个季风都被吸进了大陆 。
(标明“排气扇” , 制图@/行星研究所)
▼
南亚季风
从印度洋咆哮向北
季风携带的大量水汽弥漫在群山之中 。
(藏东南云海 , 摄影师@恒力)
▼
或者空气从高山峡谷流入 。
形成湍流水蒸气通道 。
(水汽奔涌的雅鲁藏布江峡谷 , 摄影师@姜)
▼
或者聚集在喜马拉雅山的南缘 。
形成大量沉淀 。
藏南的墨脱、察隅等地
是中国降水最丰富的地区之一 。
(雨雾弥漫临海 , 摄影师@龙眼)
▼
源自太平洋的东亚季风
大大增强的动力
可以从海洋深入中国腹地 。
(四川盆地与青藏高原交界处的云海 , 右边是四川盆地 , 摄影师@曹铁)
▼
它击退了华南上空“行星风系统”的控制 。
丰富的水汽驱散了北纬30°的干旱 。
一部《江南烟雨》就这样诞生了
山水宜人 , 诗词繁荣 , 经济发达 。
没有青藏高原这个巨大的“风扇”
否则一切都将不复存在 。
(浙江缙云县鼎湖峰 , 摄影师@马)
▼
但是大自然追求平衡 。
在郁江南出生的同时
【央视纪录片中国制造 中国从哪里来】青藏高原也阻挡了印度洋水汽的北移 。
地处内陆 , 干旱少雨的中国西北 。
变得更加干旱
戈壁和沙漠大规模出现 。
(新疆塔克拉玛干沙漠 , 摄影师@赵来青)
▼
冬天的
强劲的西风也被青藏高原阻挡 。
不得不改变路线 。
他们从西北沙漠的戈壁滩上吹来沙尘 。
沿着青藏高原北缘向东推进
尘埃粒子降落在太行山西部和秦岭北部 。
形成了厚度达400米的黄土堆积
黄土高原
长江以南 , 大漠西北 。
另外 , 随着海拔的上升 ,
青藏高原的高山
中国的三大自然区域
东季风区、西北干旱区、青藏高寒区
从而形成 。
高原风力涡轮机重塑了中国的气候 。
高原上又竖起了一座超级水塔 。
中国的水系统也将发生变化 。
三
超级水塔
随着高度的上升
青藏高原大气中的水汽凝结
形成大量的雪
(雪后的长平谷和蒲缪峰 , 摄影师@小川奈那贤三)
▼
降雪随着时间的推移而积累 。
压实形成冰川
厚度可达数百米 。
比如长城 。
(请横着看手机 , 夕阳下祁连山八一冰川全景 , 摄影师@吴伟)
▼
长度从几公里到几十公里不等 。
另一个例子是龙 。
倾泻而下山谷 。
(来古冰川群 , 摄影师@恒力)
▼
或者像树枝一样延伸 。
无止境的
(藏东南冰川 , 典型的树枝状河谷冰川 , 摄影师@曹铁)
▼
青藏高原上有多少冰川?
答案是4万多
面积44000平方公里 。
它比台湾省的一个岛大得多 。
占全国冰川面积的80%以上 。
也是世界上同纬度最大的冰川活动中心 。
(青藏高原中国冰川分布图 , 制图@王朝阳/行星研究所)
▼
此外
青藏高原也有
世界上海拔最高、数量最多的高原湖泊 。
面积大于1公里的湖泊有1000多个 。
约占全国湖泊总面积的50% 。
(青藏高原湖泊水系分布图 , 制图@王朝阳/行星研究所)
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而且青藏高原的湖泊类型极其丰富 。
来自珍珠般的山海子
(稻城亚丁牛奶海 , 摄影师@ Irendil)
▼
一个巨大的淡水湖 。
(请横着看手机 , 耳岭湖 , 摄影师@YCC)
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盐水湖
(盖伦措岸线 , 摄影师@孙岩)
▼
盐湖
(扎布耶·查卡 , 摄影师@卢宇春)
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如此多的冰川和湖泊
加上地下水 , 地表河流
(巴里雄曲 , 典型的辫状河 , 摄影师@魏巍)
▼
青藏高原体现为
平均海拔4000米的超级水塔 。
当水塔“闸门”打开时
可以高屋建瓴的到处跑 。
中国乃至亚洲的水系布局从此确立 。
在中国西北
黑河和塔里木河
流向河西走廊和塔里木盆地 。
滋润沙漠绿洲
(塔里木河发源于喀喇昆仑山 , 是中国最长的内陆河 。摄影师@赵来庆)
▼
在中国的东部
黄河564公里 , 长江6397公里 。
跑下三级台阶 。
孕育中华文明
(山西、陕西交界处黄河形成的五个S形弯道 , 摄影师@许)
▼
在中国的西南部
澜沧江239公里 , 怒江2013公里 。
207公里的雅鲁藏布江
以及香泉河、石泉河、孔雀河和独龙江 。
他们流出这个国家 。
成为亚洲众多文明的源头 。
(以上河流长度均为中国境内;下图为澜沧江 , 摄影师@恒力)
▼
超级水塔孕育超级河流 。
这些河流含有水能 。
占全国的44% 。
它是世界上河流水能最集中的地区之一 。
强大的水流切割山脉 。
还形成了“三江并流”、“大弯”等奇妙景观
(金沙江虎跳峡 , 摄影师@杜鹏飞)
▼
迄今
中国的地貌、气候、水系都已经形成 。
终于 , 轮到人生了 。
但那是青藏高原这样寒冷的地方 。
怎么会影响生活?
四
生命之舟
西藏阿里札达盆地
森林和沟壑交错
它看起来干旱 , 贫瘠 , 没有生命 。
(请横着看手机 , 扎达图林 , 摄影师@塘桥)
▼
2010年8月7日
科学家在这里发现了几块化石 。
它们属于世界上已知最古老的豹子
布施堡
然后更深入的研究 。
揭开一个惊人的秘密 。
豹亚科其实起源于青藏高原 。
他们曾经走过高原进入东亚和南亚 。
进化出了中国古代的老虎和云豹 。
它再次进入美国 , 并演变成美洲狮 。
进入非洲 。
非洲的狮子和豹子进化了 。
(豹亚科的起源与迁徙 , 图片来自青藏高原第二次综合科学考察古生物科考队)
▼
在这之后
在扎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 , 不仅是豹亚科
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 。
原来的
随着青藏高原的隆起
高原上的动物不断进化以适应寒冷 。
包括长出厚厚的皮毛 。
(530-260万年前扎达盆地生物恢复图 , 制图@朱莉·塞拉恩)
▼
260万年前
大冰河时代的到来
温暖的北极地区变得更冷了 。
但是青藏高原上的动物已经适应了 。
动物包括北极狐和多毛犀牛
从青藏高原顺利蔓延到北极
开辟一个全新的家园
(北极狐的起源与传播 , 制图@王小明等 。);第二个是《毛犀牛的起源与传播》 , 画@邓涛等 。)
▼
可以说
青藏高原动物的扩散与进化
它为世界屋脊和更广阔区域的生物多样性奠定了基础 。
在今天青藏高原的辽阔土地上
在许多垂直的山脉中
中国仍有40%的维管束植物 。
43%的陆生脊椎动物
它是中国生物多样性的基石 。
包括雪豹 , 豹布鲁氏菌的姊妹种 。
(测视力:图中有几只雪豹?摄影师@丮丮丮丮丮/狂野中国)
▼
藏狐
(藏狐 , 图片来自@可可西里管理局)
▼
同CHIRU
(藏羚羊 , 摄影师@张强)
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即使是生活在青藏高原的人类
同样在独特的环境中
创造了独特的文化和精神崇拜
成为中华文明中独特的一员 。
(请横着看手机 , 布达拉宫 , 摄影师@恒力)
▼
五
将来的
大碰撞出一个大中国 。
也影响着中国的地貌、气候和水系 。
以及生活等诸多方面 。
这种影响还在继续 。
印度板块仍在以每年44-50毫米的速度向北推进 。
动力源源不断地输送到外围 。
最近的汶川地震和墨脱地震都与此有关 。
(2008年5月30日地震后俯视北川 , 摄影师@朱建国)
▼
高原扇也继续吸着季风 。
甘肃南部、四川、云南等地已形成大量降水 。
导致洪水和泥石流频发 。
而且
冰川退缩 , 冻土融化 , 湖泊扩张 。
青藏高原变得越来越温暖和潮湿 。
超级水塔影响下的大江大河
所以会有明显的增减 。
(白线是冰川曾经推过的位置 , 摄影师@朱海峰)
▼
将来的
青藏高原会给我们带来什么变化?
我们将如何应对?
寻找答案
第二次青藏探险的科研工作者
在重新开始之前 。
他们爬上了雪山 。
(青藏高原第二次综合科学考察工作现场 , 图片来自@青藏科考)
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深入五大湖
(青藏高原第二次综合科学考察工作现场 , 图片来自@青藏科考)
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开夜车
(青藏高原第二次综合科学考察工作现场 , 图片来自@青藏科考)
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通过对科学真理的勤奋探索
中国的未来可以走得更远 , 走得更扎实 。
行星研究所
一群国家是地理控制的 , 专注于探索终极风景 。
来源:星球研究所 , 授权转载 。
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