4月7日下午,《科学之光——自然地理学新发现》系列课程的第二讲由王先彦教授主讲,报告主题为“地貌过程:决定世界环境格局的基础”。这次课程,王老师首先介绍了一些地貌学的基本概念,随后通过几个例子详细阐释为什么地貌过程是决定世界环境格局的基础。
地貌是地球表面的形态,而地貌过程是地表形态的形成过程与机理,包括抬升、风化、侵蚀、搬运、堆积,等。地貌有不同的空间尺度,大至陆地与海洋,小至长江河道中的江心洲,不同尺度的地貌在内动力和外动力的作用下形成。当谈到地球上最大尺度的地貌特征——陆地与海洋时,我们往往能想到地球内动力的作用。地震、板块运动、火山活动都是典型的地球内动力作用,青藏高原的隆升就是印度板块向北漂移,与欧亚板块碰撞的结果。而内动力将物质输送到地表后,外动力的作用开始显现。与外动力有关的地貌过程包括风化作用、重力与坡地地貌过程、冰川地貌过程、流水地貌过程、海滨地貌过程、风沙地貌过程和喀斯特地貌过程,它们在地表塑造了丰富的景观。外动力作用与气候、生态、人类活动等息息相关,将地貌与自然地理其他要素紧密联系在一起。
图1 地貌过程与地表物质循环
随后,王老师从地貌过程与气候、表层地貌过程与地震的发生、河流地貌过程与人类活动三个方面为同学们介绍了地貌过程是如何影响世界环境格局的。
地貌过程与气候环境有密切的联系,在构造尺度上,板块运动及其塑造的海陆分布格局对气候有着重要的作用。新生代以来,全球气候呈现变冷的趋势,从原先两极没有冰盖的温室地球,到四千万年前南极产生冰盖,再到三百万年前北极产生冰盖,地球逐渐步入第四纪大冰期。有一种假说认为,这样的气候变化与海陆格局密切相关。全球的大洋环流对气候起着重要的调控作用,而新生代以来的构造活动改变了海陆分布,将洋流逐渐塑造成今天的模样。另一种假说则认为新生代的全球变冷与山地生长的化学效应有关。青藏高原的快速抬升为地表带来了大量新鲜的硅酸盐岩石,这些岩石的风化吸收大气中的二氧化碳,导致全球气候变冷。
图2 70 ma以来全球温度变化(zachos et al., 2001)
在大型地貌尺度上,青藏高原的抬升对印度季风、亚洲内陆干旱化有重要作用,也使我国形成了独特的水系特征和珠穆朗玛地区自然地理环境垂向分层的特点。
图3 青藏高原对亚洲环境的影响
现今,地球系统科学研究成为地学研究的前沿,南京大学围绕地貌与环境变迁的科学问题,形成了包含地貌过程、气候环境变迁和海洋环境演化的研究群体,产出了丰富的研究成果。
(采写:邵可涵 梁承弘)