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中國高山冰川的不對稱不可逆轉地改變了地貌

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中國高山冰川的不對稱不可逆轉地改變了地貌


中國的高山冰川 。鳴謝:吉恩·泰勒 ， 來自Unsplash 。
據美國物理學家組織網（漢娜·伯德）：在過去大約260萬年(第四紀)中，地球經歷了重大的氣候變化，一系列的冰川和間冰期循環改變了我們的地貌 。這包括直接來自穿越該地區的冰川的侵蝕作用，以及來自后續融水的河流侵蝕 。特別是，高山冰川會侵蝕當地的景觀 ， 改變水流向下游的地形，但這種活動產生影響的速度還不確定 。
發表在《地質學》雜志上的新研究將中國祁連山作為一個理想的實驗，以確定由于山脈兩側冰川大小的差異，冰川侵蝕對山脈地形的影響 。來自太陽的日照更多地集中在山脈的南側，這意味著冰川比相對更冷更潮濕(來自亞洲季風)的北坡生長得更??，这旨堘果睉哑为矚g猿票ㄗ饔?。事實上，在北坡，冰堆積和冰融化達到平衡的點(稱為平衡線高度)比南坡低200米 。
來自GFZ德國地球科學研究中心的陶晶·賴博士和金伯利·胡珀特博士解釋說，這種現象不是最近才發生的，相反 ， 不對稱冰川作用很可能是從晚漸新世(高達2780萬年前)開始發生的 ， 因為東亞季風從那時起就一直存在 。
“由于氣候變化，許多冰川正在縮?。?但它們對景觀的潛在影響仍不清楚，”賴博士說 ?！巴ㄟ^研究祁連山，我們發現冰川侵蝕影響了下游的河流 ， 導致了持久的變化，即使在冰川消失后 ， 這些變化仍在塑造地形 。這種理解有助于我們了解氣候變化是如何影響地球景觀的，并為我們提供了寶貴的見解 ， 讓我們了解冰川、河流和地表在過去和未來是如何共同作用的 ?！?br>為了測試地形對冰川-間冰期循環的響應，研究人員使用了地形圖，并根據不同的平衡線高度模擬了整個研究區域的冰川作用 。兩側平衡線高度的差異越大，冰川不對稱就越明顯，因此流域分界線移動得更遠 。

中國高山冰川的不對稱不可逆轉地改變了地貌


a)50 ， 000多年來山峰上不對稱冰川作用的模型，在北坡有較低的平衡線高度(ELA) 。b)同一時期的冰川高度模型和C)冰川融水切割的河道陡度模型 。鳴謝:賴和胡珀特，2023 。
賴博士和胡珀特博士發現，兩個相鄰流域(所有降水和徑流都流入這兩個流域)之間的分界線向南移動，因此流入這兩個流域的河道變得更加陡峭，尤其是在北坡 。這種變陡導致當地景觀更深的侵蝕作用，不僅局限于經歷冰川作用的地區，還包括更下游的地區 。
冰川作用后地形再平衡的反應時間是由侵蝕速率和陸地抬升速率之間的差異造成的 。賴博士和胡珀特博士的模型表明，雖然侵蝕在間冰期加劇，但隨著時間的推移，侵蝕和隆起達到相對平衡，可能需要600多萬年 。這完全超過了每40，000年和100 ， 000年一次的冰川和間冰期循環 。賴博士說，“漫長的反應時間表明，冰川消失后 ， 不對稱冰川作用(通過分裂遷移)的影響不會輕易消失 ?！?br>“事實上，河流侵蝕仍然是間冰期的主導過程 ， 分支遷移通過改變河流侵蝕的速度來影響地形演變，”賴博士補充說 ?！拜^長的響應時間意味著流域分割遷移和侵蝕率變化的影響不會輕易消失 ， 地形會繼續自我調整以適應冰川消退 。這對解釋一些觀察數據有影響 。例如，我們應該小心地將一些觀察到的侵蝕速率解釋為長期穩定的速率 ， 并假設這些速率在未來不會改變 。
“在這項工作中，我們只關注了間冰期地形再平衡的時間尺度，以應對不對稱冰川作用 。在未來 ， 我希望對非對稱冰川移動分水嶺位置的時間尺度有一個徹底的了解 。通過這種方式 ， 我們可以全面了解冰川-間冰期循環期間冰川、河流和地形之間的動態相互作用 ?！?br>從全球來看，這項研究對于聯系東西走向的山脈至關重要，這些山脈在其北部和南部斜坡上經歷了顯著的太陽照射差異，以及那些風和降水模式更側重于一個斜坡而不是另一個斜坡的山脈 。冰川和河流侵蝕影響當地景觀的速度很重要，因為氣候變化繼續縮小冰川 ， 大量融水被運送到下游 ， 對沿途的環境和社區造成影響 。