青藏高原隆升与亚洲季风演化
青藏高原的隆起对我国及其世界的影响
青藏高原的隆起对我国及其世界的影响素有“世界屋脊”之称的青藏高原巍然屹立于亚洲的中部,它的隆升对亚洲乃至世界环境产生着重大的影响。
没有青藏高原的存在,现今的长江中下游地区可能是一片亚热带沙漠,我国的新疆地区也不会如此干旱。
青藏高原的存在,不仅加强了亚洲的季风环流,而且阻挡了源于印度洋的盟暖湿气流向亚洲内陆的输送,并在高原北侧形成下沉气流,对亚洲内陆干旱化的过程有着极其重要的影响。
在夏季,青藏高原就像一个深入到大气层中的火炉,使得高原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冷流,将其上方的空气冷却,从高原涌向印度洋,这就导致北方的冷空气频频南下,从而形成强大的冬季风。
青藏高原现代地貌格局与季风效应是如何发生的呢?这是青藏高原隆升过程研究所面临的问题. 青藏高原对世界存在一定的影响。
近些年来,来自世界各国的科学家们从不同学科角度运用不同研究方法对青藏高原的隆升过程作了大量的工作,认为青藏高原在距今约5000万年前开始隆升:在距今1000-800万年前或更近时期进一步隆升,并达到有意义的高度。
然而,晚新生代以来(1000-800万年以来)高原隆升过程及其产生的气候和环境效应,至今还是一个尚未有效解决的问题.数学模拟表明以冬季风和夏季风组合为特征的东亚季风系统形成演变的良好地质记录。
黄土高原风尘堆积序列既是对青藏高原构造隆升的响应,又是北半球大冰期气候变化的反映.中国黄土高原多个风尘堆积序列的底界年龄均显示中国内陆风尘堆积自900-800万年前开始,标志着东亚环境系统分异为东部季风区和西部干旱区。
此外,印度洋北部ODP/722钻孔研究表明,在距今约900-800万年前阿拉伯海近岸上涌流持续加强,反映印度西南季风(夏季风)加强.而印度洋东北部的ODP/758钻孔的磁化率通量记录则表明,距今900万年前,印度恒河以及其他河流携带至孟加拉湾的陆源碎屑物明显增加。
青藏高原隆升的影响
试阐述青藏高原隆升的主要过程及其引起的季风气候的演化过程,并阐述青藏高原对我国的生态环境、气候、地貌、水文有哪些影响?青藏高原的隆升过程在之前的地史学课上有过了解,现在结合查找的文献资料,这个隆升过程可以分成三阶段:(1)断离隆升阶段大约在 40一50Ma 之前 , 印度大陆和欧亚大陆碰撞后,在一个不太长的时期内其相对运动的速度从10cm/a降至5cm /a(2)挤压隆升阶段印度大陆同欧亚大陆的碰撞和俯冲板片的断离可能改变青藏高原下局部区域上地慢物质运移的图式,但是它却没有从根本上改变全球尺度地慢对流的基本格局。
印度大陆仍以5cm/a的速度向北推进、挤压欧亚大陆板块。
在其挤压下青藏高原继续隆升 , 地壳不断增厚,同也不断缩短(3)对流隆升阶段欧亚大陆和印度大陆碰撞后,高原下部上地慢稳定的流场又开始活跃,新的对流格局主要受推进的印度大陆和塔里木地块的控制,下降流中心仍然处于塔里木地块之下,对流上升流也保持在高原的中部地区可以看到当受挤压的岩石层停止增厚以后,再次增长的上升流将使原来下移的等温线很快地向上推移,它意味着增厚的岩石层被很快减薄,其过程大约为10 - 15 Ma。
减薄过程是从高原中部区域开始的,地幔下部的热物质上升,推动和支撑着岩石层向上隆起。
同时,增长的热流动将很快地把青藏高原下部那一部分在挤压隆升过程中被“挤入”软流层的岩石层下部搬离。
同时,均衡力的作用将直接导致青藏高原一次的快速隆升,这就是所谓的对流隆升。
《青藏高原隆升过程的三阶段模式》(傅容珊李力刚黄建华徐耀民)季风气候的演化,我根据《青藏高原隆起及海陆分布变化对亚洲大陆气候的影响》(陈隆勋刘骥平周秀骥汪品先)的观点季风气候的演化过程可以概括为:隆起初期 , 由于海陆分布和海陆热力差异的作用,冬季开始出现弱的中纬NE风和比较明显的热带NE 季风,高空出现弱的两支西风急流及东亚沿岸弱的东亚大槽。
夏季则出现弱的低空SW季风和高空反气旋。
青藏高原对亚洲季风影响研究综述
Re i w n h mpa to he Ti t n Pl t a n Asa o o n ve o teI c ft be a a e u o i n M ns o
B ig—xa ,W ANG Yo g ,YU Jn—d n ’ AIL n io n i a 。
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青藏高原的隆起对亚洲季风的影响
青藏高原的隆起对亚洲季风的影响2016-09-20首先,在冬季,北半球的西风带南移。
由于高大的青藏高原的存在,使三四千米以下的西风气流分成南北两支急流。
北支在高原西北部形成西南气流,给高原北侧,新疆中部的天山地区带来一定的湿度。
当这支气流再绕过新疆北部以后和南下的极地大陆气团汇合,转为强劲的西北气流,使我国冬季风的势力增强,并向南伸展得很远。
南支气流在高原的西南部形成西北气流,使本来就很干燥的南亚西北部雪上加霜,更加干燥(在世界气候类型困上,那里属于热带沙漠气候)。
当这股气流绕过高原南侧以后,又转为西南气流,掠过我国的云贵高原以后,继续向东北方向运动,直至长江中下游地区。
这股来自低纬度的暖性气流又往往是造成我国江南地区“暖冬”天气的重要因素。
这两支气流在长江中下游地区汇合东流,形成北半球最强大的西风带。
这支西风对我国东部地区的天气变化起着重要的作用(我们在卫星云图上所看到的过往我们上空的云,总是自西向东运动,其动力就是这股西风)。
与此同时,位于我国青藏高原东侧的四川盆地和汉中一带,恰在这南北两支气流之间,风力微弱,空气稳定,成为“死水区”,多云雾天气。
在夏季,北半球的西风带北移,西风南支气流消失,夏季风迅速向北推进,气旋活动频繁,我国东部季风区自南向北先后进入雨季。
到了10月以后,西风又逐渐南移,南支西风气流又重新出现,夏季风复退,冬季风又控制了我国东部南北。
综上所述,如果没有青藏高原的阻挡,我国大部分地区均能受到盛行西风带的影响,如是那样,我国的气候将会是另一番景象。
其次,由于青藏高原本身所产生的明显的热力作用,这种热力作用直接影响着东亚的季风环流。
冬季,巨大的高原,因地势高,冰雪面积大,空气稀薄,辐射冷却快,降温迅速,成为一个低温高压中心。
此中心一方面使高原南侧的西风南支气流得到加强;另一方面,这个低温高压中心又迭加在蒙古高压之上,更加强了冬季风的势力,使我国东部南北温差增大。
夏季,青藏高原上为一热低压。
青藏高原的地貌演化与亚洲季风
第19卷第1期 海洋地质与第四纪地质 V o l.19,N o.1 1999年2月 M A R I N E GEOLO GY&QU A T ERNA R Y GEOLO GY Feb.,1999青藏高原的地貌演化与亚洲季风3李吉均(兰州大学地理科学系,兰州730000)摘 要 青藏高原在新生代由于印度板块和欧亚板块的碰撞而发生三次上升和两次夷平,因而分别形成高低两级夷平面。
较低夷平面形成于新第三纪,结束于316M aB.P.,其上常有红色风化壳保存,表明形成于气候温暖的低地环境,海拔不超过1000m。
从316M aB.P.开始相继发生三次构造运动,分别命名为青藏运动(A幕316M aB.P.,B幕216M aB.P.和C幕117M aB.P.),昆仑2黄河运动(112M aB.P.,018M aB.P.和016M aB.P.)以及共和运动(0115 M aB.P.)。
青藏运动B幕黄土开始堆积,高原达到2000m,冬季风稳定出现。
昆仑2黄河运动使高原多数地面达到3000m或更高,许多地方冰期进入冰冻圈,气候转型可能与此有关。
共和运动使高原达到现代高度,气候变干变冷。
关键词 夷平面 亚洲季风 青藏高原隆升 新生代是全球板块强烈活动的时期,形成无数雄伟的高山、高原和深海洋盆。
地质史上地球表面如此崎岖是很罕见的。
人类所面临的是一个高山和深海的时期。
岩石圈的剧烈变化使大气环流和全球气候也彻底改观,新生代特别是第四纪全球环流与气候比中生代要复杂得多,并且脆弱易变,出现地球史上不多见的大冰期。
青藏高原是世界上最年轻和最高的高原,其高度占据对流层的1 3,动力和热力效应巨大,迫使亚洲大气环流发生重大变化。
我国学者叶笃正等从50年代即对青藏高原与亚洲季风的关系进行了多方面的研究,取得丰硕成果。
其后日本学者M anabe研究了青藏高原与南亚季风的关系,数值试验说明没有青藏高原就没有南亚季风。
德国学者F lohn则指出青藏高原隆升与北非的干旱化有密切关系。
青藏高原的隆起对环境的影响
青藏高原的隆起对环境的影响青藏高原是世界上最大的高原,是印度洋板块向北漂移与亚欧板块发生大陆对撞的产物,地势高峻,平均海拔4000~5000米,有众多耸立于雪线之上高于6000~8000米的高峰。
高原的外缘,高山环抱,壁立千仞,以3000~7000米的高差挺立于周围盆地、平原之上,衬托出高原挺拔的雄伟之势。
高原面积250万平方公里,东西长3000公里,南北宽1500公里,跨15个纬度。
青藏高原的隆起和形成是晚新生代亚洲地质史上最重大的地质事件。
青藏高原隆起不仅改造了高原本身的自然环境,也对周围地区的环境产生了巨大的影响。
其中有些影响是更本性的,如亚洲东部和南部强大的季风就是高原隆起的结果。
目前,亚洲季风区以全球约十分之一的土地面积养活这占世界半数以上的人口,物种资源丰富、单位面积生产量高,都是季风的赐予。
而且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的1/3以上,成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。
对中国气候乃至亚洲气候的形成无疑起着巨大的作用。
一、青藏高原隆起与亚洲季风青藏高原的隆起对亚洲季风的形成无疑具有巨大的作用,这是地质历史记录和模拟试验证明了的。
老第三纪不存在亚洲季风已是不争的事实,广阔的干旱带(包括膏盐沉积)从一直延伸到长江中下游。
究其原因,不仅是因为当时还没有高大的青藏高原,还在于亚洲西部古地中海还有很大海域,欧洲与亚洲隔着一个海峡而被孤立。
亚洲东部和南部的边缘海尚未开裂,因此海陆对立不强,难以引发深入陆的季风现象。
渐新世中国东南部显著变湿润,东部季风已经出现,但其原因并非是青藏高原隆起,而更可能是亚洲中部地中海收缩、欧洲与亚洲连接形成超级大陆的结构。
中新世的开始是和喜马拉雅山的隆起同时发生的,人们有理由把西南季风的开始与高原隆起联系起来。
当代的亚洲季风可以分为三个子系统,即印度洋西南季风、东亚季风和高原季风。
东亚季风中的夏季风一支来自南中国海的越赤道气流,与南半球澳大利亚冬季的高气压有关,另一支来自西太平洋副热带高压西侧的的偏南气流。
青藏高原对亚洲气候的调节作用
青藏高原对亚洲气候的调节作用青藏高原,位于亚洲中心地带,是世界上海拔最高的高原,同时也是地球上最大的高原。
由于其独特的地理位置和高海拔的特点,青藏高原对亚洲气候有着重要的调节作用。
本文将从降水分布、温度调节以及气候变化等方面进行讨论。
首先,青藏高原对亚洲气候的调节作用体现在降水分布上。
青藏高原在亚洲大陆的西南部,是亚洲季风区的关键地域之一。
由于青藏高原强大的抬升作用,使空气形成垂直上升运动,降低了大气的稳定性,从而形成了明显的降水带。
高原上隆起的山脉也进一步加强了降水量的分布。
例如,青藏高原东南部的雅鲁藏布江谷地是亚洲最大的降水集中区之一。
青藏高原上的南岭和喜马拉雅山脉形成的屏障作用,使得来自印度洋的湿润气流只能经过高原南岭的缺口进入内陆,导致了降水的集中。
这种集中的降水使得高原周围地区的农业发展成为可能,对亚洲的农业生产有着重要影响。
其次,青藏高原对亚洲气候的调节还体现在温度调节方面。
由于高原地处高纬度地区,受到太阳辐射的影响较弱,因而天气寒冷,不同季节的气温差异较大。
同时,青藏高原冬季寒冷,夏季凉爽的特点,给亚洲其他地区带来温度调节的作用。
在冬季,高原上形成的冷空气团通过周围山脉的屏障效应,使得北方地区受到影响较小,减缓了北方地区的气温下降速度。
而在夏季,高原上较低的温度使得周边地区受到高温的影响减小,起到了遮阳的作用。
这种温度调节使得高原周边地区的气候更加宜人,也为农业生产提供了有利条件。
此外,青藏高原对亚洲气候的调节还涉及到气候变化的影响。
近年来,全球气候变暖引发了许多不可逆转的环境变化,然而青藏高原上的寒冷气候却相对稳定。
高原冰川的融化速度相对较慢,使得青藏高原成为全球气候变暖影响相对较小的地区之一。
这一稳定的气候有助于保持青藏高原的生态平衡和水资源的稳定供应。
同时,青藏高原上丰富的草地和湿地也对气候变化有着一定的缓冲作用,通过调节碳循环和湿度等参数,减缓了气候变化的速度和影响。
综上所述,青藏高原作为亚洲最大的高原,对亚洲气候具有重要的调节作用。
青藏高原环境变化对亚洲气候模式的影响
青藏高原环境变化对亚洲气候模式的影响随着全球气候变暖的趋势,青藏高原作为全球屋脊,其环境变化对亚洲气候模式产生了深远的影响。
本文将从青藏高原的地理特征、水文循环以及生物多样性等方面,探讨其对亚洲气候模式的影响。
青藏高原是世界上最大的高原,位于亚洲中部,邻近喜马拉雅山脉。
由于海拔较高,气候寒冷,这里气候的变化对于整个亚洲地区来说具有重要意义。
首先,青藏高原的地形特征造成了温度的逆温层形成。
逆温层指的是大气中温度随高度升高而上升的现象。
青藏高原的地形起伏不平,导致山地区的温度上升迅速而大片高原地带则相对较冷,青藏高原上空的逆温层垂直分布对于亚洲地区的天气系统形成和降雨分布具有重要影响。
其次,青藏高原的水文循环也对亚洲气候模式产生了影响。
青藏高原是亚洲主要河流的发源地,包括长江、黄河、雅鲁藏布江等。
这些河流的源头湖泊和冰川融水润养了整个亚洲的水资源,维持了亚洲地区的农业和人民的生计。
然而,近年来青藏高原的冰川退缩速度加快,湖泊水位下降,这对于亚洲气候模式产生了实质性的影响。
冰川的退缩导致水资源减少,影响了亚洲的灌溉系统和不同地区的季风季节,加剧了干旱的程度。
湖泊水位下降则导致水汽释放减少,影响了云量和降水分布,进而对区域气候模式产生重大的改变。
此外,青藏高原的生物多样性也对亚洲气候模式产生了影响。
青藏高原是亚洲高原生物多样性的重要组成部分,维护了生态平衡。
然而,气候变暖导致了大量物种的迁移和灭绝,破坏了生态系统的平衡。
这些变化进而影响了亚洲地区的生态环境,从而对气候模式产生深远的影响。
一方面,生物多样性的减少导致了自然生态系统的破坏,减少了植被覆盖率,进而加剧了地表温度上升的速度。
另一方面,物种的迁移和灭绝也影响了食物链的平衡,进而影响了整个生态系统的稳定性,加大了地区的气候灾害发生频率。
总的来说,青藏高原环境变化对亚洲气候模式产生了重要的影响。
地形特征造成的逆温层和水文循环的变化,以及生物多样性的减少和物种的迁移灭绝,都改变了亚洲地区的气候格局。
青藏高原隆升对第四季变化的影响
青藏高原抬升对东亚季风形成的影响东亚是世界上季风气候最显著的地区,冬季强劲的西北风会从西伯利亚带来干冷的气流使该地区寒冷干燥,夏季的东南风会从太平洋带来暖湿气流,使此地炎热多雨。
究其原因我们一般会认为此地位于世界上最大陆地――亚欧大陆和最大海洋――太平洋之间,海陆热力性质的差异特别大,形成了明显的季风环流,也就塑造了东亚典型的季风气候。
使我国的长江流域和珠江流域免受副热带高气压带的终年控制,形成了回归沙漠带上的绿洲。
其实东亚季风气候比世界其他地方显著还有一个很重要的原因就是青藏高原的隆起,在距今约7000万年至4000万年的新生代第三纪,喜马拉雅造山运动开始,青藏地区由海洋逐渐抬升为陆地。
到了第四纪,青藏高原初具规模,开始形成独特的高原环境。
从此印度洋的暖湿气流再也无法到达我国西北,蒙新地区的干旱气候加剧,东亚的季风气候增强。
青藏高原位于北纬29度――北纬40度之间,南北约跨10个纬度,东西约跨35个经度,面积约230平方千米,平均海拔4000米以上,许多山峰海拔超过7、8千米,是世界上海拔最高的高原,号称“世界屋脊”。
正是由于高原独特的地形特征,在亚洲季风气候的形成中起到了重要的作用。
当前,对于青藏高原的抬升对东亚季风气候变化的影响情况主要是通过运用一个较为完善的GCM进行一系列高原不断隆升的数值模拟试验来探讨。
GCM模式的动力框架在水平方向上采用谱展开,垂直方向采用差分形式的6坐标系,水平和垂直分辨率可以根据所研究的问题和计算条件而设定;同时,包括了各种大气物理过程的参数化,如长波与短波辐射过程、大尺度凝结、浅对流和深对流过程、大气边界层过程以及次网格尺度地形的参数化等,可以更好地描写陆地与大气之间的动量、热量和水汽的交换。
利用GCM气候模式进行了改变地形高度的一系列(共11个)数值试验。
对欧亚大陆上现代大地形所在地区,陆地上所有格点的地形高度分别取为现代地形高度值的100%、90%、80%、70%…10%,这样共完成了10个试验。
青藏高原的隆升对中国地理格局和中国气候的影响
青藏高原的隆升对中国地理格局和中国气候的影响131210005 天文雷晗青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,大部分在中国西南部,包括西藏自治区和青海省的全部、四川省西部、新疆维吾尔自治区南部,以及甘肃、云南的一部分。
整个青藏高原还包括不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分,总面积250万平方公里。
中国境内面积240万平方公里,平均海拔4000~5000米,是亚洲许多大河的发源地。
青藏高原有确切证据的地质历史可以追溯到距今4-5亿年前的奥陶纪,其后青藏地区各部分都曾有过地壳升降。
在2.8亿年前的早二叠世,现在的青藏高原地区是波涛汹涌的辽阔海洋,称为特提斯。
2.4亿年前,由于板块运动,分离出来的印度板块以较快的速度向北移动、挤压,在北部发生了强烈的褶皱断裂和抬升,促使昆仑山和可可西里地区隆升,随着印度板块继续向北插入古洋壳下并推动着洋壳不断发生断裂,约在2.1亿年前,特提斯北部再次进入构造活跃期,北羌塘地区、喀喇昆仑山、唐古拉山、横断山脉脱离了海浸;到了距今8000万前,印度板块继续向北漂移,又一次引起了强烈的构造运动。
冈底斯山、念青唐古拉山地区急剧上升,藏北地区和部分藏南地区也脱离海洋成为陆地。
高原的地貌格局基本形成。
青藏高原的抬升过程不是匀速的运动,不是一次性的猛增,而是经历了几个不同的上升阶段。
每次抬升都使高原地貌得以演进。
距今一万年前,高原抬升速度加快,以平均每年7厘米速度上升,使之成为当今地球上的“世界屋脊”。
今天的青藏高原中部以风化为主,而边缘仍在不断上升。
青藏高原在隆升过程中上升了约2000米,这对我国地理格局和气候都造成了一定影响。
从地理格局上说。
青藏高原的隆升造成了它自身的高海拔,从而在整体上造成了我国西高东低的地势分布,促进了我国三层阶梯地理格局的形成。
奇高海拔低气温所造成的多冰川特性为亚洲诸河流提供了丰富水源,于国内而言,它塑造了整个中国的山水系统,是长江与黄河的源头所在,高海拔影响了河流的流向,辅助塑造了河流沿岸地形地貌,也阻挡了西伯利亚的南下气流,客观上部分造成了黄土高原的形成。
青藏高原隆升的意义及其对气候的影响
青藏高原隆升的意义及其对气候的影响青藏高原隆升的影响及其意义:青藏高原和喜马拉雅山一带原是一片大海,后来大陆板块碰撞抬升才形成了今天的样子,而且还将继续增高。
青藏高原的隆起与新生代以来全球环境的重大变化具有明显联系。
这些变化体现在亚洲季风环境的形成演化和亚洲内陆干旱化,比如,由此导致中国南方广大湿润地区和西北干旱区的出现,黄河中游地区出现大面积黄土堆积而形成黄土高原,奠定了我国乃至东亚地区现代环境的宏观格局。
如果没有青藏高原,该区降基本上都在西北气流控制下,盛行风没有明显的季节变化,属于副热带大陆气候,即干热类荒漠或沙漠气候;没有高原,也就没有了印度低压和蒙古高压,就不会形成现在的冬夏季风。
当高原开始隆起,青藏地区干热气候就开始发生较明显的变化,降水增多,气温降低;当高度达到1000-2000m时,雨量增到最大,当高度达2000-3000m,高原季风形成,但较弱,气温继续降低;当高度达到3000-4000m时,夏季青藏热低压、冬季青藏冷高压更明显,高原季风也接近现在的情况,东亚季风也更明显,高原气温更低,降水量明显减少,高原湖泊逐渐干涸,于是青藏高原的隆升,经历了一个较暖湿到凉干的过程。
值得详细说明的是,夏半年,西南季风控制着高原东南部、南部,形成暖湿气候,高原内部则形成雨影区,十分干旱,西南季风和西风环流交替控制着青藏高原。
水分入不敷出:高原北部、西北部刮到海洋的空气却又能带走部分水汽,使得高原内陆水分更加缺乏。
从北部蒸发上高原的水分,无法从高原北沿流回北部,反而顺着高原的南坡流入印度洋或向东流入太平洋。
塔里木盆地的低热与其南边紧邻的青藏高原的高寒恰成鲜明对照。
盆地中蒸发出来的水汽随着热胀冷缩的空气而单向地漂移到高原。
由于空气热胀冷缩以及盆地高温与高原低温,使得盆地相对于高原总是高压,造成常年的东北风将盆地的水汽吹往高原。
水汽遇到高原低温冰川而凝聚。
低海拔盆地中的水就这样被蒸发作用送到高原。
这些从盆地吹往高原的水汽凝聚在高原广阔的地域,而不是限于高原北坡,这使得凝聚在高原上的水难以循环回盆地。
刘晓东, 2013. 青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化的影响
青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化的影响刘晓东(中国科学院地球环境研究所,西安,710075)摘要:青藏高原隆升是新生代最重要的地质事件之一,对亚洲乃至全球气候和环境演化都产生了深刻的影响。
近40年来国内外学者利用各种地质记录和气候数值模拟研究了青藏高原隆升的气候环境效应,丰富了对亚洲季风变迁和亚洲内陆干旱化机制的认识,但至今仍存在许多需深入思考和探讨的问题。
本文试图回顾青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化影响的研究,对高原整体隆升、阶段性隆升和区域隆升三类数值模拟试验的结果进行总结,重点分析不同形式的构造隆升在气候和环境效应上的区域差异。
从目前的数值模拟结果来看,海陆分布和喜马拉雅山的隆升可能对南亚季风的建立和发展具有较大的作用,而东亚北方季风的形成发展、高原北侧干旱化加剧和亚洲粉尘循环增强则可能与青藏高原主体、特别是高原北部的隆升关系更为密切。
该文也就青藏高原隆升与其它影响因子作用的对比、南亚季风和东亚季风的起源、高原隆升过程中的反馈效应与气候环境变化的非线性响应、数值模拟与地质记录的对比及其不确定性等进行讨论,并探讨了未来需深化研究的一些问题。
关键词:青藏高原构造隆升亚洲季风内陆干旱环境演化地质记录数值模拟青藏高原的平均海拔超过4000m、范围达2,500,000 km2,是印度-澳大利亚板块向北漂移并与欧亚板块碰撞的产物[1, 2]。
高原隆升不仅是新生代固体地球演化的重大事件之一,也被认为是地球气候和环境演化的重要驱动力。
它不仅改变了青藏地区本身的地貌和自然环境,而且对亚洲季风、亚洲内陆干旱化乃至新生代全球气候变化都有深刻的影响。
近40 年来,国内外诸多学者通过地质记录和气候数值模拟,研究了青藏高原隆升对亚洲季风-干旱环境演化的影响,在高原隆升的气候环境效应方面取得了长足进展。
到目前为止,大量地质证据支持高原隆升与亚洲季风形成发展及内陆干旱化的密切联系(例如,文献[3-5]),但对高原隆升的历史和模式、亚洲季风和内陆干旱化的起源和区域差异等问题的看法还有待统一(例如,文献[6-8])。
青藏高原与亚洲季风气候的关系
青藏高原与亚洲季风气候的关系青藏高原是亚洲最大的高原,也是世界上海拔最高的高原。
它位于中国西南地区,北部与中国北方平原相连,南部与喜马拉雅山脉相接。
青藏高原的地理位置和地形地势,使得它与亚洲季风气候之间存在着密不可分的关系。
青藏高原的存在对亚洲季风气候产生了深远的影响。
首先,青藏高原因其高海拔地带的特点,使得其受到的太阳辐射相对较强,并且高原上的夏季降水较多,这导致高原上温度较低,气温差异大,日夜温差大。
这种特殊的气候条件对亚洲季风的形成和演变起到了重要作用。
青藏高原的存在使得季风气流在其东、西两侧形成了两种不同的气候系统。
东部因其靠近大洋和低纬度地区,夏季受到海洋气流的影响,降水量较多,气温相对较低,而冬季则受到寒冷的内陆干冷气流影响,降水量较少。
西部由于受到高原和山脉的阻挡,夏季受到从印度洋吹来的季风气流的影响,降水量较多,气温较低,而冬季则受到干冷的内陆气流影响,降水量较少。
因此,青藏高原的存在使得亚洲季风气候在东、西两侧形成了鲜明的差异。
青藏高原对亚洲季风气候的影响不仅仅局限于气温和降水方面,还涉及到大气环流和气象要素的变化。
高原上的地形和地势造成的地形引导,影响着季风气流的运动路径和速度。
高原的存在增加了地理尺度上的复杂性,从而对季风风暴和降水产生影响。
同时,高原上的地形和地势,使得大气环流形成了自然屏障,使得季风系统难以跨越高原,从而影响了亚洲季风的北部边界和南部边界的位置和强度。
高原上的大气环流和地貌要素还能对降水、气温和风向等气象要素起到调节作用,形成高原特有的气候和气象现象。
青藏高原还通过改变地表能量平衡和影响大气环流来影响亚洲季风气候。
高原上的堆积冰川、高山湖泊和高原草甸等地形特征,对太阳辐射的吸收和反射产生重要影响,从而改变地表能量平衡和热力条件,进一步影响大气环流的发展和变化。
总体来看,青藏高原与亚洲季风气候之间存在着密不可分的关系。
高原的高海拔地带特点、复杂的地形和地势、地表能量平衡和大气环流的相互作用,使得高原上形成了与周边地区明显不同的气候和气象现象。
青藏高原隆升的影响
青藏高原隆升的影响文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]试阐述青藏高原隆升的主要过程及其引起的季风气候的演化过程,并阐述青藏高原对我国的生态环境、气候、地貌、水文有哪些影响?青藏高原的隆升过程在之前的地史学课上有过了解,现在结合查找的文献资料,这个隆升过程可以分成三阶段:(1)断离隆升阶段大约在 40一50Ma 之前 , 印度大陆和欧亚大陆碰撞后,在一个不太长的时期内其相对运动的速度从 10cm/a降至5cm /a(2)挤压隆升阶段印度大陆同欧亚大陆的碰撞和俯冲板片的断离可能改变青藏高原下局部区域上地慢物质运移的图式,但是它却没有从根本上改变全球尺度地慢对流的基本格局。
印度大陆仍以5cm/a的速度向北推进、挤压欧亚大陆板块。
在其挤压下青藏高原继续隆升 , 地壳不断增厚,同也不断缩短(3)对流隆升阶段欧亚大陆和印度大陆碰撞后,高原下部上地慢稳定的流场又开始活跃,新的对流格局主要受推进的印度大陆和塔里木地块的控制,下降流中心仍然处于塔里木地块之下,对流上升流也保持在高原的中部地区可以看到当受挤压的岩石层停止增厚以后,再次增长的上升流将使原来下移的等温线很快地向上推移,它意味着增厚的岩石层被很快减薄,其过程大约为10 - 15 Ma。
减薄过程是从高原中部区域开始的,地幔下部的热物质上升,推动和支撑着岩石层向上隆起。
同时,增长的热流动将很快地把青藏高原下部那一部分在挤压隆升过程中被“挤入”软流层的岩石层下部搬离。
同时,均衡力的作用将直接导致青藏高原一次的快速隆升,这就是所谓的对流隆升。
《青藏高原隆升过程的三阶段模式》(傅容珊李力刚黄建华徐耀民)季风气候的演化,我根据《青藏高原隆起及海陆分布变化对亚洲大陆气候的影响》(陈隆勋刘骥平周秀骥汪品先)的观点季风气候的演化过程可以概括为:隆起初期 , 由于海陆分布和海陆热力差异的作用,冬季开始出现弱的中纬NE风和比较明显的热带NE 季风,高空出现弱的两支西风急流及东亚沿岸弱的东亚大槽。
青藏高原隆升的影响
青藏高原隆升的影响青藏高原隆升指的是青藏高原地区隆起的地质现象,这个过程已经持续了好几千万年。
青藏高原因此成为世界上海拔最高的高原地区,也是全球最大的高原和第三极。
青藏高原隆升对全球环境和气候变化产生了重大的影响,本文将从以下几方面进行分析:生物多样性随着海拔的增加,青藏高原生态系统的多样性也逐渐增加。
青藏高原的生物多样性在全球范围内有着重要的意义,它是世界上最大的珍稀植物区域之一,同时也是世界上野生动物物种最为丰富的地区之一。
这些动物物种包括藏羚羊、藏野驴、雪豹和熊猫等,在保护生物多样性方面发挥了重要作用。
气候变化青藏高原隆升对气候变化有着重要的影响。
高原的隆升导致了大气的不断上升,产生雨水并将其输送到内陆地区。
这种现象被称为高原效应,它在全球温室效应中扮演着重要角色。
青藏高原还对亚洲的季风气候产生了重要影响。
在亚洲东部的季风雨带中心,降雨量在高原地区比平原地区高出两倍以上。
青藏高原的降雨量对整个亚洲的农业生产和自然环境都产生了深远的影响。
水文循环青藏高原也对水文循环有着重要的影响。
高原的隆升导致了地表水和地下水的流动,在推动青藏高原的同时,也推动了亚洲的水生态系统。
这种现象可以帮助人们更好地了解水文循环以及水资源的流动,有助于制定水资源管理政策以及保护地下水资源。
此外,青藏高原还是三大河流之一的长江和黄河的水源地,对中国的水资源保护和管理至关重要。
地震和地质灾害青藏高原隆升还可能引起地震和地质灾害。
高原区域往往处于板块边界的交界处,因此地震和常规地质活动的风险比较高。
青藏高原的隆升也会导致地质灾害的发生,如山体滑坡和泥石流等。
这些灾害往往给当地的居民和环境带来严重的影响,因此需要进行严密的防范工作。
,青藏高原的隆升对全球环境和气候变化产生着重要的影响。
高原区域是一个非常复杂的地质系统,有着广泛的影响,从生物多样性到气候变化,再到水资源和地质灾害。
对于保护这一地区的环境和生态系统,我们需要加强科学研究并加强管理政策,以确保青藏高原的可持续发展和持久稳定。
青藏高原地理环境的演变与影响
青藏高原地理环境的演变与影响青藏高原位于亚洲中部,是世界上海拔最高的高原。
它独特的地理环境造就了其独一无二的自然景观和气候条件。
在长时间的演化过程中,青藏高原的地理环境发生了巨大的变化,这些变化不仅影响着高原地区的生态系统和气候,也对整个亚洲以及全球产生着重大影响。
首先,我们来看青藏高原的地理环境演变。
青藏高原形成于大约6000万年前,当时是海洋的一部分。
随着地壳运动以及印度板块与亚欧板块碰撞,青藏高原逐渐隆起形成。
这种隆起过程导致了高原地区的地形和地貌的形成。
高原上山峦起伏,河流纵横交错,湖泊星罗棋布。
这种地理环境也为高原地区的生态系统提供了良好的原始条件,孕育了众多珍稀的植物和动物物种。
然而,随着时间的推移,青藏高原的地理环境发生了很大的变化。
尤其在冰期和间冰期的交替过程中,高原地区的气候发生了巨大的波动。
在冰期时期,青藏高原周围的冰川扩展,使高原面积缩小,山峦更加突出,河流成为冰川融水的主要来源。
而在间冰期时期,冰川退去,高原面积扩大,河流变得更加平缓。
这种冰期和间冰期的交替,不仅改变了高原地区的地貌,也对高原地区的气候和生态系统产生了重要影响。
高原地区的地理环境演变还直接影响着地球上的气候。
青藏高原是世界上最大的冷暖气团交汇区之一。
季风气候在青藏高原的逐年形成与发展过程中发挥着重要作用。
青藏高原的海拔高度导致大气层厚度减小,使得辐射能量更容易通过高原上层大气进入太阳系外。
这一现象使得高原地区的辐射平衡受到影响,导致该地区的气温变化更加剧烈。
此外,青藏高原也是全球性季风气候的形成与演化的重要区域之一。
青藏高原的地形和气候变化直接影响着亚洲大陆季风的形成和演化。
高原地区的气候在很大程度上决定了亚洲大陆季风的强弱和季节分布。
除了对气候的影响,青藏高原的地理环境演变还对生态系统产生重要影响。
高原地区的特殊地形、气候和土壤条件使得该地区的生物多样性极为丰富。
青藏高原是世界上最重要的高原生物多样性热点之一,许多特有的植物和动物物种仅存在于这个地区。
青藏高原的隆起对自然地理的环境
青藏高原隆升对亚洲季风形成和全球气候与环境变化的影响摘要综合介绍了青藏高原隆升对亚洲季风形成、北半球大气定常行星波建立、区域和全球气候变迁及环境演化的影响,并对近年来的研究进展作了较为详细的评述,指出今后需要深入研究的若干问题。
关键词青藏高原隆升亚洲季风形成气候变迁环境演化古气候模拟1 引言青藏高原(以下简称高原)隆起是地球演化史上一起重大的自然历史事件,高原隆起不仅对高原及其毗邻地区,甚至对北半球、乃至全球的气候与环境都产生了深刻的影响。
现代气象学研究[1~3]表明,青藏高原与亚洲季风活动密切相关。
因此,研究地质时期东亚季风的变迁,必须考虑高原隆起的作用。
多年来有许多科学家从各种角度揭示了高原隆升的地质事实,但由于这一问题的复杂性和不同来源地质观测资料的局限性,使人们对于高原隆起的历史及过程至今仍存在着各种不同的看法(参见李吉均的介绍[4])。
然而,青藏高原隆起对亚洲季风和全球气候及环境演化具有重大影响已成为越来越多的地学科学家的共识.鉴于青藏高原在亚洲季风、全球气候乃至整个地球系统中的重要性,近年来随着全球变化研究的深入,高原隆升再度成为地学界关注的热点.2 高原隆起对大气环流的影响2。
1 高原隆起与亚洲季风系统的形成和发展亚洲季风区是世界上最显著的季风区[5]。
季风区雨热同季,利于植物的生长,养育着众多的人口(中国和印度为世界上两个人口最多的国家)。
分析发现,亚洲季风系统中存在着三个相对独立的子系统:南亚季风[6]、东亚季风[7]和高原季风[8]。
以下仅简单讨论南亚季风和高原季风的形成。
东亚季风的形成则在5。
1节中专门讨论。
2。
1。
1 南亚季风的形成Flohn[9]最早指出青藏高原在大尺度南亚季风中的重要性.后来Manabe等[10,11]利用大气环流模式(GCM)进行了有山、无山的对比试验才使得这一问题得到全面而深入的认识。
青藏高原大地形不仅直接控制着冬季西伯利亚高压的位置和强度,而且决定着夏季风的建立与发展。
青藏高原的隆起对亚洲季风的影响
青藏高原的隆起对亚洲季风的影响2016-09-20首先,在冬季,北半球的西风带南移。
由于高大的青藏高原的存在,使三四千米以下的西风气流分成南北两支急流。
北支在高原西北部形成西南气流,给高原北侧,新疆中部的天山地区带来一定的湿度。
当这支气流再绕过新疆北部以后和南下的极地大陆气团汇合,转为强劲的西北气流,使我国冬季风的势力增强,并向南伸展得很远。
南支气流在高原的西南部形成西北气流,使本来就很干燥的南亚西北部雪上加霜,更加干燥(在世界气候类型困上,那里属于热带沙漠气候)。
当这股气流绕过高原南侧以后,又转为西南气流,掠过我国的云贵高原以后,继续向东北方向运动,直至长江中下游地区。
这股来自低纬度的暖性气流又往往是造成我国江南地区“暖冬”天气的重要因素。
这两支气流在长江中下游地区汇合东流,形成北半球最强大的西风带。
这支西风对我国东部地区的天气变化起着重要的作用(我们在卫星云图上所看到的过往我们上空的云,总是自西向东运动,其动力就是这股西风)。
与此同时,位于我国青藏高原东侧的四川盆地和汉中一带,恰在这南北两支气流之间,风力微弱,空气稳定,成为“死水区”,多云雾天气。
在夏季,北半球的西风带北移,西风南支气流消失,夏季风迅速向北推进,气旋活动频繁,我国东部季风区自南向北先后进入雨季。
到了10月以后,西风又逐渐南移,南支西风气流又重新出现,夏季风复退,冬季风又控制了我国东部南北。
综上所述,如果没有青藏高原的阻挡,我国大部分地区均能受到盛行西风带的影响,如是那样,我国的气候将会是另一番景象。
其次,由于青藏高原本身所产生的明显的热力作用,这种热力作用直接影响着东亚的季风环流。
冬季,巨大的高原,因地势高,冰雪面积大,空气稀薄,辐射冷却快,降温迅速,成为一个低温高压中心。
此中心一方面使高原南侧的西风南支气流得到加强;另一方面,这个低温高压中心又迭加在蒙古高压之上,更加强了冬季风的势力,使我国东部南北温差增大。
夏季,青藏高原上为一热低压。
青藏高原对亚洲季风气候的影响
区,冬季强劲的西北风会从西伯利亚带 来干 冷的气 流使该地 区寒 冷 干燥 ,夏季 的东南风会从太平洋带来暖湿气流,使 此地炎热多雨。究其原因我们一般会认
为此地位 于世 界上最 大陆地— — 亚欧 大 陆和最 大海 洋— —太平 洋 之间 ,海陆 热 力性 质的差 异特别 大 ,形成 了明显 的季 风环 流 ,也就 塑造 了东亚典 型 的季风 气 候。使 我 国的长江流 域和 珠江流 域 免 受
副热带高气压带的终年控制 ,形成了回 归沙漠 带上 的绿 洲。其 实东 亚季 风气候
流 向赤 道 ,加剧 了南亚地 区的东北季风 , 使 气候 更加 干旱。 夏季则 出现 与低 纬环 流 相 反 的 环流 形 式 ,空气 在高 原 上 升 , 到 高空 流 向低纬 下沉 ,到 达地 面后 折 向 较 高纬 度流 去 ,这样就 加强 了东 亚、南 亚偏南季风 的势 力。 总之 ,青藏高 原 的隆起 ,其机 械 阻 挡 作 用和热 力作 用 ,使 亚洲 季风气 候 更 加显著 ,大陆性增强,这也是造成我国
比世界其他 地 方显著还 有一 个很 重要 的 原 因就 是 青 藏 高原 的 隆 起 ,在 距 今 约 7 0 0 o万年至 4 0 0 0 万年 的新 生代第三 纪 , 喜 马拉雅 造 山运动开 始 ,青 藏地 区 由海 洋逐渐 抬升 为陆地。 到 了第 四纪 ,青 藏 高原初 具规模 ,开始 形成独 特 的高原 环 境。从 此 印度 洋 的暖 湿气流 再 也无 法到 达我 国西北 , 蒙新地 区的干旱气候加剧 , 东亚的季风气候增强。 青藏高原位子北纬 2 9度— — 北 纬 4 O度 之 间 ,南北 约 跨 l 0个 纬度 ,东 西 约跨 3 5 个 经度 ,面积 约 2 3 0 平 方千米 , 平均海拔 4 0 0 0 米以上 ,许多 山峰海拔超
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i
Liupan Shan SW
ii
Elevation (m)
3
P
P
Yongshouliang
Fig. 11 Geological transection between Liupan Shan and Qinling from Figure 1 showing the red clay - loess sequence relative to the break of Ordos planation surface in Liupan Shan, central Loess Plateau and Wei He down-faulted valley.
三维地形模型的显示
• 由 北 向 南 远 望 祁 连 山
祁连山
金 塔 河
走廊平原
构成高山带主体的山顶面
•
指 状 延 伸 的 山 顶 面
二郎山掌与百花掌之特征
• 广 阔 而 平 坦 的 夷 平 面
构成中低山带主体的主夷平面
•
平 坦 的 冬 青 顶 夷 平 面
厚度 (m)
600 500 400 300 200 100 0
0 70 140
S0 L1
VGP latitude
0 90
210 -90
Observed Polarity
Polarity timescale Age (Cande & Kent, 1995) (Ma)
Brunhes
0
Paleosol Loess Bedrock
S1
1n 30
S6 L8 S5
N1
Jaramillo
270
RC5
300
K1
R14 R15 R16
7
Fig. 12 Pedostratigraphy (a), magnetic susceptibility (b), and the obtained virtual geomagnetic polarity (VGP) directions (c) and zones (d) of the Chaona red clay – loess sequence. Solid and empty circles indicate normal and reversed directions, respectively. Polarity time scale of Cande and Kend (1995) (e) is plotted in the right for correlation.
N1
洪积中扇
e
1n
图9
老君庙岩性剖面
1800
洪积中 扇至扇缘 洪 积 中 扇 至 扇 缘
d c
1r
R1a R1b R2a R2b
1 2 3 4 5
1700 1600
U3
N21713.6
N3a N3b
1651.8 1625.8
2n 2r 2An
(a)、古地磁极性(c) 及其与标准年表(d) 的对比.粒度(b)和 沉积相分析表明,青藏 高原北部从约7 Ma开始 逐步较快速的隆升,形 成渐进不整合面U1,沉 积环境由原来的湖相和 水下扇三角洲逐步转换成 陆上洪积扇,平均粒径 明显增大,从约3.7Ma开 始高原产生急剧快速的 隆升,形成角度不整合 面U2,然后再经过约1.8 -1.2、0.9和0.13Ma等阶 段性快速隆升,高原北部 最终被抬升到现今的高度
8 (a) (b) (c) (d)
4r
(e)
高原北部
沉积相 组 合
沉积 旋回
f
厚度(m)
2000 1900
岩性
戈壁砾岩
ESR 年龄 主流 (Ma BP) 方向
平均粒度 曲线(mm)
VGP 纬度
实测极性柱
标准极性柱
(Cande & Kent, 1995)
年龄 (Ma BP)
0
酒泉砾岩
0.608 0.946 U4 1.07~1.10 1.205 1.740 2.303 2.223 2.895
–2. 沉积相与环境记录
3-4 Ma是环境变化最大时期
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6
新生代大洋沉积速率比较(据Davies et al., 1977)
大西洋 太平洋 印度洋
青藏高原隆升时代幅度的不同看法(据李吉均、方小敏,1998)
5 4
李吉均等模式
3
2
Rea+钟大赉模式
8.4
600 500 400 300
8.6 9.6
11
200 100 0
0 10 0 10 0 30 60 0 30 60 0 10 0 5 0 10 0 30 0 7 0 11 0
40
0 15 0 20 0 20 40
%
老君庙剖面下部孢粉百分比图
图10 老君庙剖面孢粉记录表明,13-11 Ma主要为草原,气候半干旱; 11-8.6Ma以柏林为主,气候半湿润;从8.6 Ma开始剧变为荒漠草原, 气候快速变干,与此时C3/C4植物转型所反映的全球干旱化同步.
酒东盆地两个剖面初步磁性地层 结果共同说明,祁连山主峰地区从 约 8.7 Ma 开始缓慢隆升,约7Ma 开始逐步较快隆升.
玉门砾岩组
酒泉砾石组
沙沟河河口地貌(A-A')
× ¾× ¾¾ ¨
2438.2m
¾¾ (km)
2.5
° ¾¾¾
1.1-1.4Ma
2.4
N
¾¾¾¾
2225m 2.3
0.83Ma
2Ar
Cotchiti Nunivak
N4 R4 N5 N6 N7 R7 N8 N9 N10 N11 R11 N12 R12 N13 R13 N14 N15 N16 R5 R6
4
180
RC1
Sidujfall Thvera
5
210
RC2 RC3
R8 R10
3r240ຫໍສະໝຸດ RC463An 3Ar 3Bn 3Br 4n
主要隆升阶段
8-7Ma开始逐步隆升 3.6Ma开始急剧隆升 1.8Ma脉冲隆升 1.1-0.8Ma脉冲隆升 0.15Ma脉冲隆升
Zhang Peizhen,Peter Molnar : 气候变化
Paul Toppnnier, Xu Zhiqin et al :Oblique stepwise rise and growth
青藏高原隆升 与 亚洲季风演化
李吉均
兰州大学地理科学系 南京师大地理科学学院
二零零三年二月
前言:中国自然地理区域分异的原因
• 1、中国三大自然区的划分 • 2、有无内在联系 • 3、青藏高原隆起是主要原因
一、高原隆升过程
–1. 构造事件还是气候变化?
从始新世以来高原经历了三次构造隆升与两 次夷平,目前是青藏高原隆升最高的时期
高原东部及 东北部
1 2
½ Æ Ð » ² û Õ Ï º (2.6~2.8Ma)
0
(Ma)
3 4 5 6 7 8 9 10
É È ¶ /m î
200
Ä ú ´ ê
3.6 Ma
400
600
800
8.6 Ma
1000
1200
0
20
40
60
0
50
100 (% )
Á ³ ý » Ù Ë Ê Â
(cm/Ka)
1000
6 7 8 9 10 11 12 13
洪积扇
900
扇三角洲夹 浅湖相和瓣 状河流相
R9
N9 N10 R10 N11 R11 R12 R13 R14 N15 R15 R16 N16
U1
800 700 600
N12 N13 N14
湖相-扇三角洲
浅湖相与扇 三角洲相 夹辫状河流相
500 400 300 200
s nu Pi
a ce Pi
p Cu
e ea c a ss e r
s er p i n ju
la tu e B
us x m ali l U S
ra a ni ed h tri i p N E
ae年龄 厚度 e e e c a r a ea (Ma) (m) pia isi flo in i r l o m e m u n t e b e t ra As Ar G Tu Ch
Matayama
1
Red clay Coarse silt
60
L12
L9
R1 N2
S13
1r
Olduvai 2n Reuion
S9 L10
90
L15 R2
2
2r
Gauss Gilbert
120
L25 S25 S26
Kaena
3
N3 R3
Mammoth
150
L31 L32
S27 S30 L32 S32
T5
2.2
2.1
T4 T3 0.25Ma ¾¾¾
0 1
0.14Ma
0.42Ma
2.0
T2
¾ × ¾/¾¾ ù¾ ¾¾ ¾¾ ¾¾ ù¾ °¾
8 9
1.9
¾¾¾¾ ì¾ ¾¾ á¾ °¾ ù¾
10 11 1.8
2
3
4
5
6
7
¾ à¾(km)
三维地形模型的显示
•
仿 真 显 示 的 二 郎 山 掌 夷 平 面
图 例
5n
N17
粉砂岩或粉 砂质泥岩 砂岩 粗砂岩
半深湖相 与浊积岩相
R17 R19 R18 R20 R21