|
|
 |
|
叩问青藏高原 |
|
|
|
|
|
江南多雨、西北干旱……今天影响近13亿中国人的这种气候格局，是什么时候形成的？影响东亚和南亚20多亿人口乃至整个人类环境的亚洲季风气候，又是何时形成的？为什么北半球同纬度分布的大都是戈壁沙漠，而唯独中国却出现了水网密布的长江中下游平原……
多年来，科学界、新闻界一直关注着“世界屋脊”青藏高原，三年前，中国科学家发现青藏高原上空存在臭氧低谷。两个月前，中国地质大学工程物理学院教授魏文博带领的科研小组首次准确揭示了世界屋脊的地下奥秘，西藏底下蕴藏着超级油气田、地热田和金、银、铜等多金属矿床，国际地学界为之哗然。上周，中国科学家首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系，确认早在260万年前我国气候格局就已经大势已定。
地球之巅———科学家的天然实验室
青藏高原在过去千万年里的隆升，成为地球上的一大景观，但是这种隆升仅仅是改变了地球的地貌吗？多年来，我国学者就青藏高原隆升及其环境效应进行了不懈研究，研究中发现，青藏高原的隆升对于我国西北内陆干旱化的形成和发展有重要的影响，但这些成果大都集中在国内，国际学术界了解较少。
年轻时代起，就师从著名地质学家刘东生院士（刘院士等人曾经率先提出雅鲁藏布大峡谷为世界第一大峡谷）的中国科学院院士安芷生和黄土打了一辈子交道，世界上规模最大的黄土高原缘何屹立于此，何时屹立于此？和冰芯、海洋沉积一样，黄土也是历史的最好记载。近年来，安芷生与美国著名的气候学家约翰·库茨巴赫、海洋地质学家沃伦·普瑞尔以及第四纪地质学家斯蒂芬·波特通过对我国西北地区的风尘沉积以及印度洋、北太平洋大洋沉积等地质生物证据进行分析，并运用先进的计算机数值模拟方法，首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系。根据模拟的结果，过去1000万年以来，印度次大陆一直向亚洲挤压，形成高大的喜马拉雅山，并使得青藏高原上升大约2000米。科学家指出，这个挤压作用不仅仅改变了地球的地貌格局，山体的隆升很可能在800万年前开始了亚洲的季风，并对开始于约250万年前的几个冰期有贡献。换句话说，距今1000万至800万年前青藏高原的隆升导致亚洲季风的出现，距今360万至260万年青藏高原的加速隆升则奠定了亚洲季风气候的基本格局。
260万年前的青藏高原
另一位中国科学家、长期从事季风研究的中科院兰州高原大气物理研究所的汤懋苍研究员认为，强大季风出现之前的青藏高原是一片祥和的世界：不见崇山峻岭，不见严寒雪冰，不存在因高原上升而起的强大季风，和煦的西风吹拂着大地，普天之下几乎是一样冷暖，气候宜人，动物们都在向超大型体态发展：蝗虫长1米，蜻蜓翅长2米。但是，随着高原的隆升，世界无法再平静：青藏高原上升到千米高度时，浅薄的季风与全球第一次大降温一道发生在3700万年前，此后，一次次造山运动、一次次冰期降临，季风逐渐强盛，世界越来越冷。季风的出现，使地球发生了为数众多的革命性改变：全球性变冷、北极冰盖发育、非洲变干、人属始现、黄土高原堆积，等等。亚洲季风区的形成，使北半球亚热带高原荒漠带北移，在高原北部地区形成塔克拉玛干等中亚沙漠，西北变成温带、暖温带干旱荒漠区。我国黄土高原的形成，以及我国现代自然环境由东南向西北自森林－草原－荒漠的更替，出现了东南潮湿、西北干旱的基本格局，都与青藏高原隆起密切相关。“在夏季，高原就像一个深入到大气层中的火炉，使得高原表面上的空气受热上升，同时拉动印度洋的暖湿气流前来补充，由此而带来丰沛的季风降雨。冬季情况正好相反，高原仿佛一个巨大的冰块，将其上的空气冷却下来，并由高原涌向印度洋，这就引来了北方的冷空气频频南下。”库茨巴赫形容说。
研究者进一步指出，喜马拉雅山的存在导致青藏高原东部和南部降雨的增加，并进一步解释了季风为什么这么强，青藏高原邻近地区为什么有的干旱，有的却保持湿润。“如果把山体移走，季风也将随之而去，”科学家说。山体和高原的隆升还加剧了亚洲内陆的干旱化，形成了一望无垠的戈壁和沙漠。同时，干旱化的趋势有利于粉尘向东传输，从而在我国西部形成巨厚的黄土堆积，也就是屹立至今的黄土高原。“黄土高原就像一本书，可以从中读取过去气候变化的历史。”长期从事黄土和全球变化研究的地质学家安芷生说，这些粉尘堆积的底部的最早年龄，现在已经确定为800万年前，因而也就提供了一个独立于构造模拟所获取的、反映高原隆升、亚洲季风时间的证据。另外，黄土堆积表明，在360万至260万年之间，盛行的西风环流，以及可能加强的冬季风携带了更多的粉尘。“这可能在另外一个角度指示了一个地球大气圈多尘的阶段及其冰期的旋回的加强。”研究者们说，尽管其他的因素尚不确定，但是青藏高原的隆升可以导致大气粉尘载荷的增加。库茨巴赫补充说：“这是一个鸡和蛋的问题，我们不知道谁是原因谁是结果，但是青藏高原在其东部和北部持续的隆升很可能有助于气候向更强的冰期旋回转变。”作为全球气候系统的重要组成部分，亚洲季风的形成和演化一直备受众多科学家的关注。以我国为主的科学家在这一领域取得的重大突破，在国际上引起强烈反响。美国地质学家彼得·莫纳评价说：“这个季风演化历史的重建是引人注目的，这也是第一次将所有的证据联系起来。”
以史为鉴关注全球环境
“追寻历史，是为了更好地掌握未来。我国华北和西北地区干旱化的趋势将越来越明显，生存环境将不容乐观。”安院士说。青藏高原及其环境效应的研究一直是全球环境变化的研究热点。但在安芷生等人的研究成果发表之前，青藏高原隆升对于全球气候究竟会产生什么样影响还并不清楚。这标志着我国有关青藏高原隆升及其环境效应的研究取得突破性进展，并获得国际学术界的承认。“青藏高原在中国，我国学者研究具有十分有利的条件，领先世界的全新理论当由中国学者提出，这是责无旁贷也是当仁不让的。”青藏高原研究的前任首席科学家孙鸿烈院士说。（李斌）
|
责编:陈琦 来源:北京晚报 |
|
|
|
