中國是從哪裡來的？碰！
拾遺物語
你知道中國這片土地是怎麼誕生的嗎？
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「星球研究所「 授權轉載
本文由
中國科學院青藏高原研究所
與 星球研究所 聯合製作
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「文革」的混亂之中
一批科學家憑藉簡陋裝備毅然進入高原
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？
1
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；
▼
▲ 上
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」
2
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
3
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
鹹水湖
▲ 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？
4
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5
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
星球研究所
一群國家地理控，專註於探索極致風光
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※你交了這麼多年稅，它從哪兒來的知道不?
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