中國從哪裡來?
身為人類
我最好奇的問題是
我從哪裡來?將往何處去?
而身為中國人
最好奇的問題會變成
中國從哪裡來?將往何處去?
解答這個問題的
角度多種多樣
地學家
的答案或許
最為特別
因為它是一個行星尺度的宏大視角
答案不在掌控中國經濟命脈的繁華都市
北京、上海、廣州、深圳
而在這顆星球上最突出的一塊寒冷高地
青藏
高原
(製圖@Anton Balazh/123RF)
▼
我們對青藏高原的全面了解
始於40多年前
當時中國正處於文化大革命的混亂之中
一批科學家憑藉簡陋的裝備
毅然
進入高原
開展了第一次綜合科學考察研究
幾乎踏遍了高原的角角落落
40多年後的
2017年
第二次青藏高原綜合科學考察研究
作為國家戰略任務再次啟動
數千名科研工作者被組織起來
持續時間將長達十餘年
是迄今為止全球
地學界最具影響力的
項目之一
(科考隊員行進在冰川上,圖片源自@青藏科考)
▼
憑藉這些科學考察研究
科學家們不但知道了「中國從哪裡來」
還依稀看到了「中國將往何處去」的遠期圖景
答案會是什麼樣的呢?
01
大碰撞
類似於宇宙起源於一次
大爆炸
現今中國的地理格局
則與一次
大碰撞
息息相關6500萬年前
印度板塊與歐亞板塊相撞
撞擊速度如此之快、能量如此之大
以至於我們可以用
「
迅猛」
形容(印度板塊與亞歐板塊碰撞示意圖,原視頻製作
@
Christopher Scotese,星球研究所有修訂
)
▼
在地球最近的5億年間
這樣的板塊碰撞曾發生過多次
但只有此次碰撞引發了超大幅度的地表隆起
地球上
最高
、
最厚
、最年輕
的高原青藏高原
誕生了
它平均海拔超過4000米
厚度可以達到80千米
可與地球南、北極並列
人稱
「第三極」
(青藏高原地形及範圍,製圖
@王朝陽
/星球研究所
)
▼
地球上全部14座8000米級山峰
絕大多數的7000米級山峰
以及數不盡數的5000-6000米級山峰
統統雄居高原之上
堪稱
5億年來
最重要的造山事件
其中
珠穆朗瑪峰
高達8844.43米
為世界最高峰
(珠峰,位於中國尼泊爾邊界,攝影師
@
楊漢平
)
▼
喬戈里峰
海拔8611米
為世界第二高峰
(喬戈里峰,位於中國與巴基斯坦邊界,下圖拍攝於中國一側,攝影師
@
狼大濕
)
▼
第14名
希夏邦馬峰
則完全位於中國境內
海拔8027米
(希夏邦馬峰,攝影師
@
魏煒
)
▼
其他如位於西藏林芝的
南迦巴瓦峰
(南迦巴瓦峰,攝影師
@
張揚的小強
)
▼
位於阿里的
岡仁波齊峰
(岡仁波齊,攝影師
@鍾躍
)
▼
位於雲南的
卡瓦格博峰
(梅里雪山卡瓦格博峰,攝影師
@
戚偉民
)
▼
位於新疆
的
慕士塔格峰
(慕士塔格峰
,
攝影師@
許先強
)
▼
位於四川甘孜的
貢嘎山
(貢嘎,攝影師
@小隊長
)
▼
位於稻城亞丁的
央邁勇峰
(央邁勇,攝影師
@姜曦
)
▼
這一眾聲名赫赫的極高山
形成了中國西部的擎天之柱
在它們的周圍
群峰
更是組合成
一列列綿延無盡的
超級山脈
如
長約800千米的
念青唐古拉山脈
(
為表現山脈全景,下列三幅圖需要連續橫屏觀看;下圖為
念青唐古拉山脈,攝影師@李珩)
▼
長約1200千米的
祁連山脈
(祁連山脈團結峰周圍群峰,攝影師@邱建軍
)
▼
長約2450千米
相當於從北京直貫海南島的
喜馬拉雅山脈
(喜馬拉雅山脈珠峰周圍群峰,攝影師@索以
)
▼
然而
大碰撞的洪荒之力還沒有釋放完畢
青藏高原誕生的同時
力量開始向外圍傳導
此前已經有了一定海拔高度的另一些地方
也受到擠壓進一步抬升
包括
黃土高原
(請將手機橫屏觀看,黃土梯田,注意上方的人,圖片源自
@VCG
)
▼
雲貴高原
(雲貴高原東川紅土地,攝影師
@崔永江
)
▼
內蒙古高原
中國四大高原
無不受到大碰撞的巨大影響
(內蒙古高原,攝影師@馬俊
)
▼
至此
中國大地上
出現了顯著
的
三級階梯
青藏高原海拔最高
為
第一級階梯
海拔1000-2000米的
內蒙古高原、黃土高原、雲貴高原等
構成了
第二級階梯
大興安嶺、太行山、雪峰山以東
大部分海拔在500米以下
為
第三級階梯
中國的基本地理格局就此定形
(三級階梯,製圖
@王朝陽/張靖
/星球研究所
)
▼
三級階梯的差異
使得中國的地貌景觀極富變化
萬千山嶺、大美山河
就在這三級階梯上依次展布
(請將手機橫屏觀看,年保玉則,攝影師
@
卡卡
)
▼
可以說沒有大碰撞
就沒有今天的中國
更沒有因為三級階梯的差異
而造成的地貌景觀的千變萬化
(請將手機橫屏觀看,太行山,攝影師@付有良
)
▼
但是
大碰撞對中國的影響不止於地貌
科學家們發現
作為大碰撞的最大產物
青藏高原
上空生成了一台超級「風機」
它將要顛覆原本控制中國的
「行星風系」
02
高原風機
如果不考慮地形等諸多因素
地球上接近地面的大氣層
將以一種非常規律的方式流動
這便是「
行星風系
」
(行星風系示意圖,製圖@張靖/星球研究所)
▼
在北緯30
°附近的亞熱帶地區
行星風系控制下的氣流
不斷從高空下沉至地面
溫度越來越高
水汽也越來越不易凝結
難以形成降雨
(下沉氣流示意圖,製圖@張靖/星球研究所)
▼
受此影響
北緯30°附近出現了大面積的
乾旱地帶
從北非到西亞
幾乎連成一片
如果沒有意外
同樣位於北緯
30°附近的中國南方地區
也會比現在乾燥得多
(北緯30°
,製圖@王朝陽/星球研究所)
▼
但是「意外」還是降臨了
平均海拔4000米的青藏高原
會比平原地區接收到更多太陽輻射
在夏季
高原地表吸收的太陽能
不斷加熱地表上方的空氣
相當於一塊巨大的太陽能電熱毯
被放到4000米高的大氣層中
(地表加熱空氣示意圖,製圖
@張靖/星球研究所
)
▼
大氣受熱上升
地面氣壓降低
高原開始「抽吸」外圍的氣流進行補給
一個大型
「抽風機」
製造完畢南亞季風、東亞季風
兩大季風都被「抽吸」進入大陸
(「抽風機」示意,製圖
@/星球研究所
)
▼
南亞季風
從印度洋呼嘯北上
季風裹挾的大量水汽
瀰漫群山
(藏東南的雲海,攝影師@
李珩
)▼
氣流或是從山間
峽谷
魚貫而入
形成洶湧的水汽通道
(水汽奔流的雅魯藏布江峽谷,
攝影師@姜曦)
▼
或是在喜馬拉雅山脈南緣聚集
形成大量降水
藏南的墨脫、察隅等地
都是中國降水最豐富的地區之一
(雨霧瀰漫的林海,
攝影師@桂圓)
▼
源於太平洋的
東亞季風
勢力大大增強
可以從海洋深入中華腹地
(四川盆地與青藏高原分界線上的雲海,右側為四川盆地,攝影師@曹鐵)
▼
它擊退了「行星風系」對中國南方的控制
充沛的水汽驅散了北緯3
0°的
乾旱一個
「煙雨江南」
誕生了山水宜人、詩文昌盛、經濟發達
如果沒有青藏高原這個巨型「風機」
一切或將不復存在
(浙江省縉雲縣
鼎湖峰,
攝影師@馬玉晗)▼
但大自然是追求平衡的
煙雨江南誕生的同時
青藏高原也
阻擋了印度洋水汽的北上
地處內陸而乾旱少雨的中國西北地區
變得更加乾旱
戈壁、沙漠大範圍出現
(新疆塔克拉瑪干沙漠,攝影師@趙來清)
▼
冬季
強勁的西風也受到青藏高原的阻擋
不得不改變路徑
它們吹起西北沙漠戈壁中的沙塵
沿著青藏高原北部邊緣向東推進
沙塵顆粒在太行山以西、秦嶺以北降落
形成了黃土堆積厚度高達400米的
黃土高原
(黃土高原形成示意圖,製圖@王朝陽/星球研究所)
▼
煙雨江南、大漠西北
再加上
隨著海拔的隆升
氣候高寒的
青藏高原中國的
三大自然區
東部季風區、西北乾旱區、青藏高寒區
就此成形
(三大自然區,製圖
@王朝陽/星球研究所
)
▼
高原風機重塑了中國的氣候
一座超級水塔又在高原上豎立起來
中國的水系也將為之一變
03
超級水塔
隨著海拔上升
青藏高原大氣層中的水汽凝結
形成大量降雪
(雪後長坪溝與婆繆峰,攝影師@大川健三)
▼
降雪日積月累
壓實
形成冰川
厚度可達數百米
猶如絕境長城
(請將手機橫屏觀看,
夕陽下的
祁連山八一冰川全景,攝影師@吳瑋)▼
長度從數千米到數十千米
又如一條條巨龍
沿著山谷傾瀉而下
(來古冰川群,攝影師@
李珩
)▼
又或像樹枝一樣延伸
漫流無際
(藏東南冰川,為典型的樹枝狀山谷冰川,攝影師@曹鐵)
▼
青藏高原究竟有多少冰川呢?
答案是4萬多條
面積4.4萬平方千米
比一個台灣島還大許多
佔全國冰川面積的80%以上
同時也是全球
同緯度最大的冰川活動中心
(青藏高原中國境內冰川分布圖,製圖@王朝陽/星球研究所)
▼
此外
青藏高原還擁有
地球上
海拔最高、數量最多的高原湖群
面積大於1km2的湖泊1000多個
約佔全國湖泊總面積的50%
(青藏高原湖泊及水系分布圖,製圖@王朝陽/星球研究所)
▼
而且青藏高原的湖泊類型極其豐富
從珍珠般的
高山海子
(稻城亞丁牛奶海,攝影師@
伊倫迪爾
)▼
到巨大的
淡水湖
(請將手機橫屏觀看,鄂陵湖,攝影師@
YCC
)▼
咸
水湖
(嘎仁錯的湖岸線,攝影師@
孫岩
)▼
鹽湖
(扎布耶茶卡,攝影師@
陸雨春
)▼
如此眾多的冰川、湖泊
再加上地下水、地表河流
(巴日雄曲,典型的辮狀河,攝影師@
魏煒
)▼
青藏高原化身為
一座
平均海拔4000米的
超級水塔
當水塔「閘門」打開
便可以高屋建瓴之勢向四周奔流
中國乃至亞洲的水系布局從此奠定
(發源於青藏高原的主要河流分布圖,製圖@王朝陽/星球研究所)
▼
在中國西北部
黑河、塔里木河
流向
河西走廊、塔里木盆地
滋潤出一片片沙漠綠洲
(塔里木河,發源於喀喇昆崙山,是我國最長的內流河,攝影師@趙來清)
▼
在中國東部
5464千米的黃河、6397千米的長江
順著三級階梯奔流而下
孕育出華夏文明
(黃河在晉陝交界形成的5個S形大轉彎
,攝影師@許兆超)
▼
在中國西南部
2139千米的瀾滄江、2013千米的怒江
2207千米的雅魯藏布江
以及象泉河、獅泉河、孔雀河、獨龍江
它們流出國門
成為亞洲諸多文明的源泉
(以上河流長度均為中國境內長度;下圖為瀾滄江,攝影師@
李珩
)▼
超級水塔孕育超級大河
這些河流蘊藏的水能
佔到全國的44%
是世界上河流水能蘊藏量最集中的地區之一
強大的水流切割山地
還形成了「三江併流」「大拐彎」等奇麗景觀
(金沙江虎跳峽,攝影師@
杜鵬飛
)▼
至此
中國的地貌、氣候、水系都已形成
最後該輪到生命登場了
可是像青藏高原這樣高寒之地
又能如何影響生命呢?
04
生命之舟
西藏阿里
札達盆地
土林
溝壑縱橫
看起來乾旱荒蕪、了無生機
(請將手機橫屏觀看,札達土林,攝影師
@唐僑
)
▼
2010年8月7日
科學家在這裡發現了幾件化石
它們屬於
世界上已知最古老的豹類
布氏豹
(布氏豹頭骨復原,製圖@Mauricio Anton/曾志傑)
▼
隨後更深入的研究
揭開了一個驚人的秘密
豹亞科動物
居然都起源於
青藏高原
它們曾走下高原進入東、南亞
演化出了古中華虎、
雲豹
又進入美洲
演化出了美洲獅
還進入非洲
演化出了非洲獅、金錢豹
(豹亞科的起源遷徙,圖片源自@第二次青藏高原綜合科學考察古生物科考隊)
▼
此後
更多化石在札達盆地被找到
包括數以千計的脊椎動物化石標本
科學家發現不僅是豹亞科
許多
北極動物
同樣起源於
青藏高原
而非人們通常認為的北極
原來
隨著青藏高原的隆升
高原上的動物們為適應寒冷不斷演化
包括長出厚厚的皮毛
(距今530萬年-260萬年的札達盆地生物復原圖,製圖@Julie Selan)
▼
距今260萬年前
大冰期降臨
原本溫暖北極地區
也變得更加寒冷
但青藏高原上的動物們卻早已適應
包括
北極狐、披毛犀在內的動物
順利從青藏高原擴散到北極
開闢出了全新的家園
(北極狐的起源與擴散,製圖@王曉鳴等;第二張為披毛犀的起源與擴散,製圖@鄧濤等)
▼
可以說
起源於青藏高原動物的擴散和演化
奠定了第三極及更廣闊地區的生物多樣性
現今青藏高原廣袤的土地上
眾多的垂直山地間
依然生活著中國40%的維管植物
43%的陸棲脊椎動物
堪稱
中國生物多樣性的基石
包括布氏豹的姊妹物種
雪豹
(考眼力:圖中有幾隻雪豹?攝影師@次丁/野性中國)
▼
藏狐
(藏狐,圖片源自@可可西里管理局)
▼
藏羚羊
(藏羚羊,攝影師@張揚的小強)
▼
就連在青藏高原上生活的人類
也在
獨特的環境中
創造了
獨特的文化和精神崇拜
成為中華文明的獨特一員
(請將手機橫屏觀看,
布達拉宮,
攝影師@李珩)▼
05
未來
大碰撞碰出了一個大中國
並影響到中國的地貌、氣候、水系
以及生命等諸多方面
這一影響目前還在繼續
印度板塊仍在以每年44-50毫米的速度北進
力量不斷向外圍傳導
近年發生的汶川地震、墨脫地震都與此有關
(2008年5月30日俯拍地震後的北川,攝影師
@
朱建國
)
▼
高原風機也在持續抽吸著季風
在甘肅南部、四川、雲南形成大量降水
造成洪水、泥石流多發
再者
冰川退卻、凍土融化、湖泊擴張
青藏高原正在變得愈發暖濕
超級水塔影響下的
大江大河
也會因此出現重大消漲
甚至影響著周邊30億人的生存和發展
(白線為冰川曾經推進的位置,攝影師
@朱海峰
)
▼
未來
青藏高原將帶給我們怎樣的改變?
我們又將如何應對?
為尋找答案
第二次青藏科考的科研工作者們
才再次啟程
他們登上雪山
(第二次青藏高原綜合科學考察研究工作場景,圖片源自@青藏科考)
▼
深入大湖
(第二次青藏高原綜合科學考察研究工作場景,圖片源自@青藏科考)
▼
挑燈夜戰
(第二次青藏高原綜合科學考察研究工作場景,圖片源自@青藏科考)
▼
有了這種對科學真知的孜孜探索,
中國的未來才能走得更遠、更堅實!
P.S:
主要參考文獻:
《中國科學院院刊·青藏高原綜合科學研究進展》、
吳國雄等《青藏高原感熱氣泵影響亞洲夏季風的機制》、
朱大崗等《青藏高原河流湖泊生態地質環境遙感調查與研究》、
劉時銀等《基於第二次冰川編目的中國冰川現狀》、
鄧濤等《中國新近紀哺乳動物群的演化與青藏高原隆升的關係》。
—THE END—
星球研究所
一群國家地理控,專註於探索極致風光
?本文由星球研究所和中國科學院青藏高原研究所聯合製作。
灼
見經授權發布。
MORE
灼見熱文
??「我退出了28個微信群聊」
??少年強則國強!清華00後半夜冒雨徒步4個半小時,20公里拉練全記錄!
??孫儷 | 若有才情藏於胸,歲月從不敗美人
??窮養富養,都不如孩子有教養
??他是29歲的追風少年:用最快的速度站在亞洲之巔,用最慢的速度深愛著一人!
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