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  • 中国从哪里来?

        中国从哪里来?将往何处去?解答这个问题的角度多种多样,而地质学家的视角更为特别。

        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。大碰撞造就了如今地球上最高、最年轻的高原——青藏高原,并影响到中国的地貌、气候、水系、生命等,且这一影响还在继续。

        我们对青藏高原的了解,始于40多年前。一批科学家凭借简陋的装备毅然进入青藏高原,开展了第一次青藏高原综合科学考察研究,他们的足迹遍布高原的角落。

        40多年后的2017 年,作为国家战略任务,第二次青藏高原综合科学考察研究被启动。数千名科研工作者被组织起来做研究,持续时间将长达十余年。这是全球地学界极具影响力的项目之一。

        凭借这些科学研究,我们不但会从中了解“中国从哪里来”,还依稀会看到“中国将往何处去”。

        一·大碰撞

        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。约6500万年前,印度板块与欧亚板块相撞,撞击速度极快,能量极大。在最近的5亿年间,类似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。于是,地球上最高、最年轻的高原——青藏高原诞生了。青藏高原平均海拔超过4000米,地壳厚度可达80千米。其环境之独特,可与地球南、北极并列,被称为“第三极”。

        在青藏高原上,许多巨大的山脉次第隆起。喜马拉雅山、昆仑山——阿尔金山——祁连山南北夹持;冈底斯山脉、念青唐古拉山、唐古拉山,居于腹地;兴都库什山——喀喇昆仑山、横断山分立东西两端。这些高大的山脉囊括了地球上14座8000米级山峰、绝大多数的7000米级山峰,以及数不胜数的5000米至6000米级山峰。因此,这次大碰撞堪称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。乔戈里峰的海拔为8611米,为世界第二高峰。世界第十四高峰希夏邦马峰,则完全位于中国境内,海拔为 8027米。其他声名赫赫的极高山,如位于西藏林芝的南迦巴瓦峰,位于西藏阿里的冈仁波齐峰,位于云南的卡瓦格博峰,位于新疆的慕士塔格峰,位于四川甘孜的贡嘎山,位于四川稻城亚丁风景区的央迈勇峰等,则形成了中国西部的擎天之柱。

        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,大碰撞的力量也开始向外围扩散。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、云贵高原、内蒙古高原。

        中国四大高原无一不受到大碰撞的巨大影响。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,为第一级阶梯;海拔为1000米至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,为第三级阶梯。中国的地理格局就此定型。

        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,青藏高原的上空生成了一台超级“风机”。它将颠覆原本控制中国的行星风系。

        二·高原“风机”

        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。

        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。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。

        但是“意外”还是降临了。平均海拔超过4000 米的青藏高原,比平原地区接收到的太阳辐射更多。夏季,高原表面吸收的太阳能不断加热地表上方的空气,相当于将一块巨大的太阳能电热毯放到4000米高的大气层中。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”制造完成。南亚季风、东亚季风都被“抽吸”进入大陆。

        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。气流或从山间峡谷鱼贯而入,形成汹涌的水汽通道;或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,都是中国降水较丰富的地区。

        源于太平洋的东亚季风,势力大大増强,它可以从海洋深入中华腹地,击退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。如果没有青藏高原这个巨型“抽风机”,一切或将不复存在。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,沙漠、戈壁大范围出现。

        不仅如此。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最高达400米的黄土高原。烟雨江南、大漠西北,再加上气候高寒的青藏高原,中国的三大自然区——东部季风区、西北干旱半干旱区、青藏高寒区,就此成形。

        高原“抽风机”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。

        三·“超级水塔”

        随着海拔的上升,青藏高原大气层中的水汽凝结,形成了大量降雪。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。其长度从几千米到几十千米不等,如一条条巨龙,沿着山谷倾泻而下,又好像树枝一样延伸,漫流无际。

        青藏高原究竟有多少冰川?答案是4 万多条。其覆盖面积约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,它也是全球同纬度最大的冰川作用中心。

        青藏高原还拥有地球上海拔最高、数量最多的高原湖泊群。面积大于1平方千米的湖泊有1000 多个,约占全国湖泊总面积的50%。此外,青藏高原的湖泊类型也极其丰富。论面积,从珍珠般的高山海子,到中国第一大湖——青海湖,应有尽有;论形成原因,涉及构造湖、冰蚀湖、堰塞湖等;论水质,有淡水湖、咸水湖及盐湖。

        如此众多的冰川、湖泊,再加上地下水、地表河流,青藏高原化身为一座平均海拔超过4000米的“超级水塔”。

        当水塔的闸门打开时,水流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由此奠定。

        在中国西北部,石羊河、黑河、疏勒河,流向河西走廊,塔里木河则汇入塔里木盆地。它们各自滋润出一片绿洲。在中国东部,黄河、长江顺着三级阶梯奔流而下,孕育出中华文明。

        在中国西南部,澜沧江、怒江、独龙江、雅鲁藏布江、象泉河、狮泉河及孔雀河,流出国门,成为亚洲诸多文明的源泉。

        “超级水塔”孕育了超级大河。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较集中的地区之一。强大的水流切割了山地,还形成了“三江并流”“大拐弯”等奇丽景观。

        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,像青藏高原这样的高寒之地,又将如何对生命产生影响呢?

        四·生命之舟

        西藏阿里札达盆地,土林沟壑纵横,看起来干旱荒芜,了无生机。

        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类——布氏豹。随后,更深入的研究揭开了一个惊人的秘密:豹亚科动物起源于青藏高原。它们曾走下高原,进入东亚、南亚,演化出了古中华虎、云豹;后又进入美洲,演化出了美洲豹;还进入非洲,演化出了非洲狮、花豹。

        此后,更多的化石在札达盆地被找到,包括数以千计的脊椎动物的化石标本。科学家发现,不仅是豹亚科,许多“北极动物”同样起源于青藏高原,而非人们通常认为的北极。

        原来,随着青藏高原的隆升,高原上的动物们为适应寒冷的环境,不断演化,譬如长出厚厚的皮毛。距今260万年前,大冰期降临,原本温暖的北极地区变得更加寒冷。但在青藏高原上的动物们早已适应寒冷的环境,包括北极狐、披毛犀在内的动物,顺利从青藏高原扩散到北极,并开辟出了全新的家园。

        可以说,起源于青藏高原的动物的迁徙和演化,奠定了第三极和更广阔地区的生物多样性。

        如今,在青藏高原广袤的土地上,在众多的垂直山地之间,依然生活着中国40%的维管植物、43%的陆栖脊椎动物,堪称中国生物多样性的基石。这其中就包括布氏豹的姊妹物种雪豹,以及许多青藏高原特有的物种,如藏狐、藏野驴、藏原羚、藏羚羊、野牦牛等。

        就连在青藏高原上生活的人群,也在独特的环境中创造出了独特的文化和精神崇拜,成为中华文明中的独特一员。

        五·未来

        大碰撞碰出了一个“大中国”,并影响到中国的地貌、气候、水系、生命等诸多方面,且这一影响目前还在继续。

        印度板块仍在以每年44毫米至50毫米的速度北进,力量不断向外围扩散,使高原内部及其周围都成为地震高发带。

        近年来的许多具有破坏性的地震,如汶川地震、雅安地震、玉树地震、九寨沟地震等,大多受其影响。

        高原“抽风机”也在持续抽吸着季风,在甘肃南部、四川、云南形成大量降水,洪水、泥石流多发。再者,冰川融化、湖泊扩张,青藏高原正在变得越发湿暖。“超级水塔”影响下的大江大河也会因此出现重大消长,甚至影响着周边30 亿人的生存和发展。

        未来,青藏高原将带给我们怎样的改变?我们又将如何应对?为寻找答案,参加第二次青藏高原综合科学考察研究的科研工作者们再次启程,登上雪山、深入大湖、挑灯夜战……有了这种对科学真知的孜孜探索,中国的未来才能走得更远、更坚实。    文图选自《这里是中国》(中信出版社)