青藏高原之环境气候效应——青藏高原系列讲座报道之二

  • 张之武 (资源与环境学院)
  • 创建于 2007-05-11
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中国科学院副院长李家洋院士说,青藏高原是世界公认的,与南北极齐名的地球第三极,高原的形成、演化及其对全球气候和人类生活、生产的影响,使青藏高原研究成为国际关注的热点。 国际“泰勒奖”和国家科学技术最高奖得主刘东生院士说,现在世界都在讨论青藏高原如何隆起成为地球的第三极,世界都在讨论动植物怎样从这里起源和扩散,世界都在讨论这里如何触发了全球气候变化,世界都在注视这里的环境已经发生了哪些变化和正在发生着哪些变化,世界都在注视着青藏高原将往何处去。青藏高原的生态环境问题会不会成为人类最后的“生命环境的试验田”。 中国青藏高原研究的战略科学家和杰出的学术带头人孙鸿烈院士和郑度院士认为,在现代时间尺度上,青藏高原特殊的下垫面和大气过程给青藏高原的社会及经济发展带来特殊问题,青藏高原脆弱的生态、环境和与之相关的发展是西部大开发中不可回避的问题,青藏高原对周边地区人类生存环境的影响则举世关注。 姚檀栋等中国科学家发现,受全球变暖影响,分布于以青藏高原为核心的高亚洲地区的冰川发生全面退缩,年融水量相当于黄河的年径流总量,大量的融水一方面增加了中国西北地区的地面径流,但也导致下游洪水、泥石流等自然灾害频繁爆发。然而,由于冰川融水的资源不可再生性,如果这种巨额透支长期持续下去,则会导致西北地区一些河流干涸,最终将使大量绿洲消失。 2007年4月,由中国科学院研究生院资源与环境学院、地球科学学院、中国青藏高原研究会共同举办的“青藏高原研究系列讲座”进入第二阶段,中国科学院青藏高原研究所所长、首届“国家杰出青年基金”和首届“中国青藏高原青年科技奖”获得者姚檀栋研究员与中国科学院青藏高原研究所研究员、首届“中国青藏高原青年科技奖”获得者方小敏,分别介绍了青藏高原研究的地表过程、环境变化、气候效应等方面的研究进展及主要研究成果。 青藏高原影响着全球环境的演化 青藏高原的存在对世界环境产生巨大影响,它对全球气候变化的响应也非常敏感,因此青藏高原环境、气候效应的研究对于认识全球气候变化趋势具有重要意义。本阶段的报告得到关心世界未来环境变化趋势以及将要从事该领域研究的研究生们积极、热烈的参与。 姚檀栋所长的报告题目为“青藏高原环境变化及其对全球变化的影响与响应”。他首先介绍了青藏高原隆升对西风急流的影响,阐述了800多万年以来青藏高原隆升与高原气候的变化、北极海冰的出现和中国西北干旱区的形成三者之间的关系。青藏高原的隆升使地球大气环流系统由准天文风系统转变为季风系统,直接影响到全球气候和生态系统的发展格局,它的动力和热力效应使其成为亚洲和北半球大气系统的控制区,从而形成了亚洲季风。正是青藏高原导致亚洲季风形成,一方面造就了中国东部的季风气候区,另一方面使得湿润的印度季风被阻挡在雄伟的喜马拉雅山南麓,在中国西北形成了内陆干旱气候区。 方小敏研究员系统介绍了青藏高原隆起过程的沉积纪录,高原隆升过程对周边地区季风环境和干旱地区环境变化的影响与耦合关系。研究高原隆起过程与季风和干旱地区环境变化的关系对深入理解青藏高原隆起过程和机制、亚洲自然环境(季风和干旱)形成演化、季风气候环境事件变化规律与机理以及与全球变化的关系等重大理论问题,具有十分重要的意义。 方小敏研究员介绍到其领导的研究团队通过对青藏高原最东北部六盘山、青海贵德盆地到祁连山南北、阿尔金山北缘等地区大范围层状地貌、典型新生代地层构造沉积演化及粉尘陆相环境变迁序列的研究,获取了整个高原东北部至北部完整的新生代高分辨率、高精度磁性地层年代序列;揭示出跨越几千公里的整个高原东北部至北部受控于一个统一的构造应力格局,有基本相同的演化过程;建立了新生代高原北部至东北部重大构造变形隆升事件序列;确认始于360百万年前的青藏运动隆升具有强烈的整体性和阶段性;揭示出高原北部至东北部的隆起是一个多旋回、阶段性的同步异幅过程;确定了青藏高原北部至东北部至少发育过三级夷平面,最后一期差异性隆升,导致了最后夷平面的解体和今天青藏高原北部至东北部西高东低的大地貌的形成。 方小敏研究员又介绍到他们的团队还通过由高原东北缘新生代剖面和其邻区粉尘堆积系统的环境代用指标的研究,揭示出时间上吻合于青藏高原强烈的构造抬升的中国西北环境的明显干旱化和季风环流增强的事件;在七八十万年前左右的强烈抬升产生了巨大的环境效应,可能使得高原进入冰冻圈,并且西风发生重大改变和绕流分叉,高原和亚洲内地严重干旱化,高原荒漠成为新的重要的粉尘源地;在晚更新世以来的高原及周边黄土气候变化研究中,还揭示出高原季风和亚洲夏季风存在,显著的与北大西洋地区气候变化密切相关的千年尺度不稳定性。 青藏高原对全球变化具有敏感响应 中国科学家证实了珠穆朗玛峰地区是全球气候变化的敏感区。早在上个世纪90年代,中科院兰州高原大气所的汤懋苍研究员就提出青藏高原的气候变化具有超前变化的趋势。中科院地理科学与资源所研究员张镱锂的研究认为,近34年珠峰地区的变暖明显早于中国及全球,且升温幅度更大。青藏高原作为一个敏感的和具有驱动作用的地区,同时作为地球上一个独特的自然地理单元,其强烈的隆升、独特的环境、丰富的资源以及对周边地区气候与环境的深刻影响,使青藏高原环境、气候效应研究在全球气候变化研究领域具有特殊重要的地位。 姚檀栋所长针对过去几十年来青藏高原对全球变化的响应这一科学问题,提出了对全球变化最敏感的冰川和湖泊在研究中的指示意义,并介绍了近期高原湖泊方面的一些相关研究。其研究团队在冰芯与全球变化、冰川变化与寒区环境的研究方面取得了国际水平的成果,形成了具有鲜明特色的研究方向:成功地进行了祁连山敦德冰芯、昆仑山古里雅冰芯、羌塘高原普若岗日冰芯等考察研究,推动中国冰芯研究迈入新阶段;高亚洲地区降水中稳定氧同位素和降水、气温关系的定量研究,完善了西方学者的理论模型推测;揭示了冰芯记录的全新世以来的气候变化序列,并以年际变化的分辨率揭示了过去2000年来的气候变化;阐述了人类活动影响在高海拔地区的放大效应。青藏高原的冰芯中温室气体、大气Hg记录能够对人类活动造成的环境影响产生预警,因此需要加强相关领域的研究。 青藏高原对全球气候研究具有重大影响 从地球科学方面来看,许多重大的、国际上关注的问题都聚焦于青藏高原或者是需要聚焦于青藏高原,还有日益为政治家和决策者所重视的全球变化研究的全面性和完整性也都离不开青藏高原。探究任何物理、化学、生物过程和机制都必然随环境条件而各异,青藏高原的独特性和多样性提供了这样的条件,青藏高原对大自然环境所保持的完整性是人类探讨人与自然环境未来前途的最好的场所。 “现在世界上很难找到哪个大国不搞青藏高原研究了。”中国气象局国家气候中心主任董文杰在北京举行的“第一届气候与冰冻圈计划国际科学大会”上说。由于青藏高原的独特地位,青藏高原研究已成为各国科学家竞争的焦点。他说,被称为除北极、南极之外的地球“第三极”青藏高原,对全球包括亚洲的气候变化都有很大影响。 青藏高原是一个“最具有全球性的地区”!青藏高原的研究不仅揭示中国、亚洲的自然现象规律,同时它也在解释全球性的环境、气候问题! 青藏高原环境变化研究任重而道远 来自科研一线的著名科学家的报告,带给我们了关于青藏高原环境、气候效应的最新研究成果。报告得到中国科学院研究生院师生热烈的欢迎,使他们了解当前科研前线动态与热点,同时能够与这些科学家交流科研的一些心得体会。这些研究成果对人们认识青藏高原起到不可替代的作用,其历史的贡献是巨大的,可以肯定地说,随着研究手段、方法的改善,这些认识将会得到补充与完善。所以说后来者的担子并不轻,青藏高原研究系列讲座显而易见会产生帮带作用,这种帮带作用无疑会对该研究领域的后来者有着极其重要的引导作用。 两位研究员从科学研究的角度,对如何进行野外研究等同学们关注的问题进行了讲解。他们强调了野外工作对于地球科学研究的重要性,并且指出由于缺乏足够的野外实习的课程致使许多研究生的野外经验缺乏,有些同学甚至连最基本的野外的常识都不能具备,要解决这一问题关键在于研究生院的同学们要做一个有心人,并且注意专业课程中相关野外知识的学习。 (中国科学院研究生院资源与环境学院 张之武)
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