中国科学院地球环境研究所(以下简称“地球环境所”)成立于1999年,前身是1985年成立的中国科学院西安黄土与第四纪地质研究室,是中国科学院知识创新一期工程中唯一升格为研究所的单位。
地球环境所以“探索地球环境奥秘、服务生态文明建设”为使命,瞄准地球科学科技前沿,开展多尺度气候环境变化机理研究,致力于为地球系统科学发展做出创新性贡献,面向人与自然和谐共存的重大需求,为黄土高原及我国西部生态屏障建设提供战略科技支撑。
地球环境所秉承“如履薄冰、奋发图强”的黄土精神,扎根西部、砥砺前行,提出了一系列原创理论,使中国黄土成为国际公认的全球变化三大支柱之一,不断引领黄土与全球变化研究。研究成果8次获国家自然科学奖,3次入选中国科学十大进展。黄土与第四纪地质国家重点实验室连续7次评估优秀,研究所两次国际化评估中被认定为“世界级的大陆环境变化研究中心,具有世界级研究水平”。
在青藏高原和蒙古高原相拥的地方,黄河以西,有着一块自东向西,由南而北倾斜的狭长平地,形如走廊,它是古代丝绸之路必经之道,也是古代中国汉地同西方世界进行政治、经济、文化交流的重要国际通道,它,就是对中国文明历史发展意义非凡的“河西走廊”。
河西走廊地理位置示意图(黄色区域)
河西走廊东起兰州以西的乌鞘岭下,西至罗布泊洼地边缘,南靠连绵起伏的祁连山脉,北挨荒凉山地(北山)与沙漠。东西长度约1000公里。在这狭长的地方,武威、金昌、张掖、酒泉和嘉峪关这五座甘肃重要的城市坐落于此。有卫星发射基地、鸣沙山、月牙泉、敦煌、莫高窟、嘉峪关等著名景区,地理位置的偏远并没有减小它们对中国历史文化和科技的影响力。
酒泉卫星发射中心(又称“东风航天城”),是我国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心。位于荒无人烟的巴丹吉林沙漠,因其地势平坦,人烟稀少,温度湿度适宜,全年约有300天可以进行发射实验。
天下第一雄关——嘉峪关。是明长城最西端的关口,也是河西走廊最西一处隘口,古代“丝绸之路”的交通要塞。
河西走廊是第四纪活动构造单元北祁连山造山带和阿拉善地块之间的过渡地带,是在两大构造单元挤压作用下形成的拗陷带。平均海拔相对于周围的祁连山脉、北山和阿拉善高原较低,所以也称为“拗陷盆地”。它虽然是盆地,但是由于特殊的地质特点,其地貌类型比一般的盆地更加丰富多彩。
河西走廊的黄色
沙漠。由于气候的干旱和人类活动不当所导致地表植被破坏,再加上风蚀作用,河西走廊的土地沙漠化非常严重,其北面和西面均在沙漠的裹挟之中,如腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和库木塔格沙漠,并且在持续不断向内部扩张。
腾格里沙漠天鹅湖。是中国第四大沙漠,内部沙丘、湖盆、山地、平地交错。
戈壁是河西走廊西端的主要地貌,也是河西走廊占地面积最大的地理景观。戈壁又称为“砾漠”,由体积较大的砾石为主组成的荒漠地。一些砾漠是由于地表的沉积物在风力的作用下,小的颗粒和粉尘被吹走,留下了较大的砾石,从而形成了砾漠。而大多数是由于山体风化后受到洪水冲积,带着这些石块泥沙冲到平缓的山麓地带,较大的石块最先停止,然后是中小石块,最后是泥沙,这片石头停下的地方,就形成了砾漠。如在敦煌和瓜州一带的一百四戈壁和北戈壁。
黑戈壁,主要分布在马鬃山等剥蚀山地的山前地带。指这种戈壁的砾石以黑色的碎石为主,远看像一片煤块,其表面有黑灰色的“漆皮”。
由于地下水上升,经日晒蒸发后,石体表面会残留一层赤、橙、棕、黑、褐等颜色的富含铁、锰的氧化薄膜,在风化作用下石体变得润滑光亮,如上漆一般。
魔鬼城。魔鬼城其实是对敦煌雅丹地貌的俗称,遇到风吹,鬼声森森,令人毛骨悚然。形成原因是受强风和暴雨的作用,冲击其湖泊沉积地层而形成。风蚀柱、风蚀蘑菇等是典型的雅丹地貌。
敦煌雅丹国家地质公园内的风蚀柱。风蚀残丘的砂泥层中垂直节理发育,经暴雨和风蚀作用,松软的沙土石被带走,原来的块状岩石就成为孤立的柱状岩石。
黑风暴。河西走廊是黑风暴的产生地之一,黑风暴不同于人们常见的沙尘暴,它是一种突发性的强风沙尘暴,大风扬起的沙子形成一堵沙墙,所过之处能见度几乎为零。它是强风、浓密度沙尘混合的灾害性天气现象。
在初秋或者冬季的时候,西伯利亚上空的冷高压南下进入中国境内,寒流就通过河西走廊通向中国的西北,华北甚至东南沿海地区。当寒流经过河西走廊的时候,由于受其峡谷地形的影响,会形成“狭管效应”,风速明显增大,从而造成由于强风而引起的黑风暴,寒潮等自然灾害。
93年甘肃,内蒙古,宁夏发生特大黑风暴。造成85人死亡。
西伯利亚寒流入侵示意图。河西走廊是西伯利亚寒流南下的通道,冬季寒潮就是从这里向中国西北、华北及东南沿海等地分散的。
瓜州因处在“狭管效应”的“喇叭口”,风速最为强烈,被称为“世界风库”,年平均风速可达3.7米/秒,最高风力可达12级,并有“一年一场风,从春刮到冬”的谚语。瓜州利用其地理气候优势,建造了规模巨大的风电场,是中国风能储量最大的地区之一。
河西走廊的绿色和蓝色
河西走廊又称“塞上江南”。
它可以说是山地、荒漠和绿洲的三个地貌集成体。由于祁连山融雪而形成的三大水系——石羊河水系、黑河水系、疏勒河水系,分别流经了河西走廊的各个区段,从而形成了绿洲群。这也是为什么河西走廊又称“生命通道”的原因。
其中黑河是甘肃省大的内陆河,也是中国第二大内陆河,且流经青海和内蒙古。它灌溉了约4万平方公里的土地,形成了狭长的冲击平原,动植物资源丰富。黑河古称“弱水”,在历史中也是一条重要的河, “弱水三千,我只取一瓢饮”就出自这里。
河西走廊段黑河流域示意图。黑河流域内形成了200多千米长的天然绿色屏障,还浇灌出了“金张掖”这一富饶之地。
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