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中国从哪里来?

中国经济学人  · 公众号  · 财经  · 2018-09-06 19:50

正文

作者星球研究所

来源:星球研究所(xingqiuyanjiusuo)


碰出一个大中国


身为人类

我最好奇的问题是

我从哪里来?将往何处去?

而身为中国人

最好奇的问题会变成

中国从哪里来?将往何处去?


解答这个问题的角度多种多样

地学家的答案或许最为特别

因为它是一个行星尺度的宏大视角

答案不在掌控中国经济命脉的繁华都市

北京、上海、广州、深圳

而在这颗星球上最突出的一块寒冷高地

青藏高原

(制图@Anton Balazh/123RF)


我们对青藏高原的全面了解

始于40多年前

当时中国正处于文化大革命的混乱之中

一批科学家凭借简陋的装备毅然进入高原

开展了第一次综合科学考察研究

几乎踏遍了高原的角角落落


40多年后的2017年

第二次青藏高原综合科学考察研究

作为国家战略任务再次启动

数千名科研工作者被组织起来

持续时间将长达十余年

是迄今为止全球地学界最具影响力的项目之一

(科考队员行进在冰川上,图片源自@青藏科考)


凭借这些科学考察研究

科学家们不但知道了“中国从哪里来”

还依稀看到了“中国将往何处去”的远期图景

答案会是什么样的呢?



类似于宇宙起源于一次大爆炸

现今中国的地理格局

则与一次大碰撞息息相关

6500万年前

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

以至于我们可以用迅猛”形容

(印度板块与亚欧板块碰撞示意图,原视频制作@Christopher Scotese,星球研究所有修订


在地球最近的5亿年间

这样的板块碰撞曾发生过多次

但只有此次碰撞引发了超大幅度的地表隆起

地球上最高最厚最年轻的高原

青藏高原

诞生了

它平均海拔超过4000米

厚度可以达到80千米

可与地球南、北极并列

人称“第三极”

(青藏高原地形及范围,制图@王朝阳/星球研究所


地球上全部14座8000米级山峰

绝大多数的7000米级山峰

以及数不尽数的5000-6000米级山峰

统统雄居高原之上

堪称5亿年来最重要的造山事件

其中

珠穆朗玛峰高达8844.43米

为世界最高峰

(珠峰,位于中国尼泊尔边界,摄影师@杨汉平)


乔戈里峰海拔8611米

为世界第二高峰

(乔戈里峰,位于中国与巴基斯坦边界,下图拍摄于中国一侧,摄影师@狼大湿)


第14名希夏邦马峰

则完全位于中国境内

海拔8027米

(希夏邦马峰,摄影师@魏炜)


其他如位于西藏林芝的

南迦巴瓦峰

(南迦巴瓦峰,摄影师@张扬的小强)


位于阿里的

冈仁波齐峰

(冈仁波齐,摄影师@钟跃)


位于云南的

卡瓦格博峰

(梅里雪山卡瓦格博峰,摄影师@戚伟民)


位于新疆的

慕士塔格峰

(慕士塔格峰,摄影师@许先强)


位于四川甘孜的

贡嘎山

(贡嘎,摄影师@小队长)



位于稻城亚丁的

央迈勇峰

(央迈勇,摄影师@姜曦)


这一众声名赫赫的极高山

形成了中国西部的擎天之柱

在它们的周围

群峰更是组合成

一列列绵延无尽的超级山脉

如长约800千米的

念青唐古拉山脉

(为表现山脉全景,下列三幅图需要连续横屏观看;下图为念青唐古拉山脉,摄影师@李珩)


长约1200千米的

祁连山脉

(祁连山脉团结峰周围群峰,摄影师@邱建军)



长约2450千米

相当于从北京直贯海南岛的

喜马拉雅山脉

(喜马拉雅山脉珠峰周围群峰,摄影师@索以)


然而

大碰撞的洪荒之力还没有释放完毕

青藏高原诞生的同时

力量开始向外围传导

此前已经有了一定海拔高度的另一些地方

也受到挤压进一步抬升

包括 黄土高原

(请将手机横屏观看,黄土梯田,注意上方的人,图片源自@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

中国四大高原

无不受到大碰撞的巨大影响

(内蒙古高原,摄影师@马俊)


至此

中国大地上出现了显著的三级阶梯

青藏高原海拔最高

第一级阶梯

海拔1000-2000米的

内蒙古高原、黄土高原、云贵高原等

构成了第二级阶梯

大兴安岭、太行山、雪峰山以东

大部分海拔在500米以下

第三级阶梯

中国的基本地理格局就此定形

(三级阶梯,制图@王朝阳/张靖/星球研究所


三级阶梯的差异

使得中国的地貌景观极富变化

万千山岭、大美山河

就在这三级阶梯上依次展布

(请将手机横屏观看,年保玉则,摄影师@卡卡)


可以说没有大碰撞

就没有今天的中国

更没有因为三级阶梯的差异

而造成的地貌景观的千变万化

(请将手机横屏观看,太行山,摄影师@付有良)


但是

大碰撞对中国的影响不止于地貌

科学家们发现

作为大碰撞的最大产物

青藏高原上空生成了一台超级“风机”

它将要颠覆原本控制中国的“行星风系”



如果不考虑地形等诸多因素

地球上接近地面的大气层

将以一种非常规律的方式流动

这便是行星风系

(行星风系示意图,制图@张靖/星球研究所)


在北纬30°附近的亚热带地区

行星风系控制下的气流

不断从高空下沉至地面

温度越来越高

水汽也越来越不易凝结

难以形成降雨

(下沉气流示意图,制图@张靖/星球研究所)


受此影响

北纬30°附近出现了大面积的干旱地带

从北非到西亚几乎连成一片

如果没有意外

同样位于北纬30°附近的中国南方地区

也会比现在干燥得多

(北纬30°,制图@王朝阳/星球研究所)


但是“意外”还是降临了

平均海拔4000米的青藏高原

会比平原地区接收到更多太阳辐射

在夏季

高原地表吸收的太阳能

不断加热地表上方的空气

相当于一块巨大的太阳能电热毯

被放到4000米高的大气层中

(地表加热空气示意图,制图@张靖/星球研究所)


大气受热上升

地面气压降低

高原开始“抽吸”外围的气流进行补给

一个大型“抽风机”制造完毕

南亚季风、东亚季风

两大季风都被“抽吸”进入大陆

(“抽风机”示意,制图@/星球研究所)


南亚季风

从印度洋呼啸北上

季风裹挟的大量水汽弥漫群山

(藏东南的云海,摄影师@李珩)


气流或是从山间峡谷鱼贯而入

形成汹涌的水汽通道

(水汽奔流的雅鲁藏布江峡谷,摄影师@姜曦)


或是在喜马拉雅山脉南缘聚集

形成大量降水

藏南的墨脱、察隅等地

都是中国降水最丰富的地区之一

(雨雾弥漫的林海,摄影师@桂圆)


源于太平洋的东亚季风

势力大大增强

可以从海洋深入中华腹地

(四川盆地与青藏高原分界线上的云海,右侧为四川盆地,摄影师@曹铁)


它击退了“行星风系”对中国南方的控制

充沛的水汽驱散了北纬30°的干旱

一个“烟雨江南”诞生了

山水宜人、诗文昌盛、经济发达

如果没有青藏高原这个巨型“风机”

一切或将不复存在

(浙江省缙云县鼎湖峰,摄影师@马玉晗)


但大自然是追求平衡的

烟雨江南诞生的同时

青藏高原也阻挡了印度洋水汽的北上

地处内陆而干旱少雨的中国西北地区

变得更加干旱

戈壁、沙漠大范围出现

(新疆塔克拉玛干沙漠,摄影师@赵来清)


冬季

强劲的西风也受到青藏高原的阻挡

不得不改变路径

它们吹起西北沙漠戈壁中的沙尘

沿着青藏高原北部边缘向东推进

沙尘颗粒在太行山以西、秦岭以北降落

形成了黄土堆积厚度高达400米的

黄土高原

(黄土高原形成示意图,制图@王朝阳/星球研究所)


烟雨江南、大漠西北

再加上随着海拔的隆升

气候高寒的青藏高原

中国的三大自然区

东部季风区、西北干旱区、青藏高寒区

就此成形

(三大自然区,制图@王朝阳/星球研究所)


高原风机重塑了中国的气候

一座超级水塔又在高原上竖立起来

中国的水系也将为之一变



随着海拔上升

青藏高原大气层中的水汽凝结

形成大量降雪

(雪后长坪沟与婆缪峰,摄影师@大川健三)


降雪日积月累

压实形成冰川

厚度可达数百米

犹如绝境长城

(请将手机横屏观看,夕阳下的祁连山八一冰川全景,摄影师@吴玮)


长度从数千米到数十千米

又如一条条巨龙

沿着山谷倾泻而下

(来古冰川群,摄影师@李珩)


又或像树枝一样延伸

漫流无际

(藏东南冰川,为典型的树枝状山谷冰川,摄影师@曹铁)


青藏高原究竟有多少冰川呢?

答案是4万多条

面积4.4万平方千米

比一个台湾岛还大许多

占全国冰川面积的80%以上

同时也是全球同纬度最大的冰川活动中心

(青藏高原中国境内冰川分布图,制图@王朝阳/星球研究所)


此外

青藏高原还拥有

地球上海拔最高、数量最多的高原湖群

面积大于1km²的湖泊1000多个

约占全国湖泊总面积的50%

(青藏高原湖泊及水系分布图,制图@王朝阳/星球研究所)


而且青藏高原的湖泊类型极其丰富

从珍珠般的高山海子

(稻城亚丁牛奶海,摄影师@伊伦迪尔)


到巨大的淡水湖

(请将手机横屏观看,鄂陵湖,摄影师@YCC)


咸水湖

(嘎仁错的湖岸线,摄影师@孙岩)


盐湖

(扎布耶茶卡,摄影师@陆雨春)


如此众多的冰川、湖泊

再加上地下水、地表河流

(巴日雄曲,典型的辫状河,摄影师@魏炜)


青藏高原化身为

一座平均海拔4000米的超级水塔

当水塔“闸门”打开

便可以高屋建瓴之势向四周奔流

中国乃至亚洲的水系布局从此奠定

(发源于青藏高原的主要河流分布图,制图@王朝阳/星球研究所)


在中国西北部

黑河、塔里木河

流向河西走廊、塔里木盆地

滋润出一片片沙漠绿洲

(塔里木河,发源于喀喇昆仑山,是我国最长的内流河,摄影师@赵来清)


在中国东部

5464千米的黄河、6397千米的长江

顺着三级阶梯奔流而下

孕育出华夏文明

(黄河在晋陕交界形成的5个S形大转弯,摄影师@许兆超)


在中国西南部

2139千米的澜沧江、2013千米的怒江

2207千米的雅鲁藏布江

以及象泉河、狮泉河、孔雀河、独龙江

它们流出国门

成为亚洲诸多文明的源泉

(以上河流长度均为中国境内长度;下图为澜沧江,摄影师@李珩)


超级水塔孕育超级大河

这些河流蕴藏的水能

占到全国的44%

是世界上河流水能蕴藏量最集中的地区之一

强大的水流切割山地

还形成了“三江并流”“大拐弯”等奇丽景观

(金沙江虎跳峡,摄影师@杜鹏飞)


至此

中国的地貌、气候、水系都已形成

最后该轮到生命登场了

可是像青藏高原这样高寒之地





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