#黄河三角洲#黄河三角洲地处中纬度,位于暖温带,背陆面海,受欧亚大陆和太平洋的共同影响,属于暖温带半湿润大陆性季风气候区。基本气候特征为:冬寒夏热,四季分明。春季干旱多风,早春冷暖无常,常有倒春寒出现,晚春回暖迅速,常发生春旱;夏季,炎热多雨,温高湿大,有时受台风侵袭;秋季,气温下降,雨水骤减,天高气爽;冬季,天气干冷,寒风频吹,雨雪稀少,主要风向为北风和西北风。黄河三角洲四季温差明显,年平均气温11.7-12.6℃,极端最高气温41.9℃,极端最低气温-23.3℃;年平均日照时数为2590-2830小时;无霜期211天;年均降水量530-630mm, 70%分布在夏季;平均蒸散量为750-2400mm。

#冷知识#【撒哈拉绿洲是如何变成沙漠的】撒哈拉沙漠位于非洲北部,西自大西洋,东达尼罗河,北起阿特拉斯山麓,南至苏丹,从大西洋到红海,撒哈拉沙漠横贯整个北非,东西绵延近5000千米,南北纵深近2000千米,横跨阿尔及利亚、摩洛哥、埃及等11国国境,是地球上最大的沙漠。撒哈拉地表起伏平缓,一般海拔在250~500米之间,地面主要是戈壁、流沙或沙丘,沙漠中还分布着一些间歇性河谷。整个环境异常干热,植物贫乏,动物也很稀少。自从人类有文字以来,撒哈拉这个词就意味着干旱、饥渴和死亡。但有谁会相信,它过去的名字应该叫撒哈拉绿洲。从绿洲到沙漠,如此巨大的变化是如何发生的呢?

位于撒哈拉大沙漠中部的两座山脉——恩阿哲尔和提贝提斯,由于常常受到暴风的袭击,加上昼夜温差很大,山上的石头有不少成了岌岌可危的石桥和迷宫似的石窟。起初,人们并未注意这些石窟有什么特别之处。后来在一次科学考察中,考古学家在这些石窟山洞里发现了原始人类的岩画。这些岩画早期的和后期的有很大区别,早期的是石刻的,后期的则是用黄褐色的泥土画上去的。

那些岩画反映的当时人们的生活情景,使发现者吃惊,人们居然在岩画中发现有很多的马。一些学者由此推测撒哈拉在几千年前是大草原,因为在大批马生存的自然环境中,草和水是不可缺少的。此外,岩画中还包括很多形象生动、神态逼真的水牛、鸵鸟、大象、羚羊、长颈鹿等动物。于是,人们认为大约在6000多年前,撒哈拉曾处于高温和多雨期,以塔西里台地为起点,南到基多湖畔,北到突尼斯洼地,构成了庞大的西北水陆网。台地在多雨期出现了许多积水池,沿着这些积水池,便繁殖起来了各种各样的动植物,撒哈拉文化也因此得到了高度的发展,并曾昌盛一时。

通过对岩画的研究,人们还发现只有在极少数的地区有有关骆驼的岩画。从碳-14的测定中可以看出,在前期岩画中还没出现骆驼的形象,都是后期的作品中才有骆驼的形象的。据此,一些学者认为,在公元前5000~前3500年左右,撒哈拉居住着许多狩猎或游牧部落。随着气候的变化,撒哈拉成为沙漠后,约在公元前400~前300年左右,骆驼才从西亚来到这里。

自古以来,撒哈拉这个枯寂的大自然,便拒绝人们生存于其中。风声、沙动,支配着这个壮观的世界。绿洲的出现,往往是沙漠旅行者最渴望的乐园。

有地理学家认为,曾经的绿洲变成沙漠是自然条件变化的结果。因为这一地带气候极其干燥,日照时间特别长,最热的几个月中平均温度超过30℃,地表温度更是高达70℃。此外,这里还受到一股叫“哈马丹”的东北风的影响。这种风终年不停,一吹整个地区就天昏地暗、飞沙走石,再好的植被也会被扫荡一空,无法留存。

生态学家则认为,这片土地自古以来自然条件就很恶劣,一直经受着太阳的暴晒和季风的侵扰。之所以会有绿洲变沙漠的结果,是因为人类自身的活动所致。据分析,这里的人们犯了一个难以挽回的错误:在当时的农牧社会里,为了发展经济和战胜敌人,人口的增加越来越必要。随着人口的增多,田地变广了,牲畜也变多了,渐渐地绿色原野就无法负荷了。土地—植物—动物—人类这根生命的链条一旦断裂,便会完全崩溃于自然灾害的肆虐中。
撒哈拉沙漠形成的过程给我们这样一个启示:在自然—社会—文化生态系统中,人类的发展必须适应环境的变化,必须用生态的理念去帮助它朝积极的方向发展。

科学猜想文集

(369) 《嘉萌地区恐龙灭绝最具代表性》

      

赵海滨博士,黑龙江省地质调查院、齐齐哈尔分院高级工程师,主持嘉荫地区恐龙灭绝成因的研究。在一次地质调察中,他发现嘉荫地区恐龙化石产出的层位多,化石产出的点也比较多,化石产出比较完整等特点,更产生了研究嘉荫地区的古环境想法。嘉荫地区是中国发现恐龙化石最早的地区,后来又陆续发掘出了大量的恐龙化石,但对恐龙的生活环境与灭绝原因一直没有作出科学解释,这个未解之谜一直触动着赵海滨博士,他们的考察队能否挑战这个难题呢?赵海滨博士的提议引起了其他队员的共鸣,调察古环境的工作就此展开。而他们的研究方向正好弥补了早期恐龙化石发掘与研究上的不足。

       嘉荫地区恐龙生活的时代属白垩纪晚期,比较接近恐龙灭绝的年代,主要物种为鸭嘴龙,骨骼化石占90%,其它恐龙化石占比仅为10%,其中发现了极少的肉食性恐龙,如霸王龙等。依据这些特征,赵海滨博士将他们研究恐龙生活与灭绝的重心放到生态环境上,于是,他们将恐龙化石出土层位的沉积物作为研究的重点,通过环境研究探索恐龙死亡的成因。

嘉荫地区地层的出露处在白垩纪晚期,白垩纪晚期正好是恐龙灭绝的地史时期,所以,嘉荫地区在研究恐龙灭绝从时代上是一个很好的地方。第一步,他们在恐龙化石采挖的层位采集一些沉积物,送往研究所进行分析,因为沉积物中除了含有碳等矿物质之外,还有大量的孢粉化石。孢粉是植物的一部分,代表着不同的植物,不同孢粉的沉积量代表那个时期不同植物的繁荣状态。如果采集到了这些孢粉等同于找到古环境的一把钥匙,通过孢粉研究古环境,来探索恐龙灭绝的成因,对任何科学工作者都是一种大胆的尝试。

       赵海滨研究团队队员们在永安村发现了一块区域,这里曾经出土过恐龙化石,并且地层年代也正是白垩纪晚期,也就是恐龙灭绝的时期。队员们在恐龙出土的附近发现了一些质量较好的地层,这些地层土质细腻,很有可能存在孢粉化石。他们将采集到的样本送到中科院进行化验,显微镜下的孢粉千姿百态,分别代表着不同种类的植物。经过一段时间的分析实验,队员们拿到了釆集样本的分析结果。永安村的孢粉组合结果:嘉荫地区生长有大量的松树、杉树等裸子植物,如光滑双来松粉、仲长双束松粉、冷杉粉丶雪松粉、清晰雪松粉、林氏松型叶、楔鳞杉;其次,就是蕨类植物。植物图谱表明这里应该是暖湿的亚热带气候,即长江流域北部的气候特征,冷季湿冷,暖季湿热。

     嘉荫县的纬度在48.88度,从古磁场来判断大陆漂移状态,嘉荫地区古纬度位置基本没有发生变化,只是经度上发生了一些漂移。从今天的气候判断嘉荫地区的古气候,最大的可能为暖温带的大陆季风湿润气候。而从植物的孢粉上看,绝大部分为松类植物,松类植物属亚热带季风气候中偏冷湿的物的物种,显然与今天嘉因地区的气候没有太大区别,为什么嘉荫地区能繁荣恐龙,同时又透露出恐龙灭绝的信息呢?

亚热带气候有亚热带季风气候,亚热带季风性湿润气侯,中国是典型的亚热带季风气候,夏季高温多雨,冬季低温少雨。嘉荫县,隶属于黑龙江省伊春市,位于北纬48°8′30″至49°26′5″,东经129°9′45″至130°50′之间。今天属于温带地区,温带地区的气候有温带海洋性气候,温带大陆性气候与温带季风气候。嘉萌地区属温带大陆性季风气候,暖季高温多雨,冷季是低温干旱少雨,如果嘉荫地区中生代的纬度与今天一样,为什么冷季会出现湿润气候且气温并不是很低呢?我们认为有三种可能,一是造陆运动,中生代还处在陆块隆起阶段与陆块不相连状态,大陆实质上被水环境分割得七零八落,许多陆块还处在平原洼地状态,在日照充足的条件下形成暖湿空气的范围较广,暖湿空气北上,形成中生代中高纬度地区温暖湿润气候的重要因素。无法流通,只能通过就近扩散,使嘉荫地区出现温暖湿润,类似于温带海洋性气候。

从今天暖季的气候较温暖的角度看,中生代没有形成不同纬度上气温差异较大的现象,松类植物在嘉荫地区的过度繁荣证明当时的气候冷季不是很冷,暖季相对较温暖的气候特征,其湿度从低纬向高纬度递减,是形成高纬度气候相对干燥的原因。嘉荫地区靠近大洋,其湿度明显要高于其它地区,加上平原地区的日照充足,气温相对要高一些,使嘉荫地区出现温暖湿润,类似于温带海洋性气候。

二、中生代嘉荫地区冷季为什么可以获得充足的日照呢?我们推演性思考:地球是否存在黄赤交角的变化,即中生代黄赤交角比今天小,高纬度地区无法形成寒带的寒冷气候,因而形成不了中国对吹的大陆性季风气候,也就出现不了冷季比较寒冷气候。今天中纬度地区如果不受寒潮的侵袭时,其气温也不低。恐龙在中国中纬度地区的繁荣恰恰证明了中生代的大气环流与今天不态一样,与嘉荫地区处在相近纬度的内蒙古省白垩纪晚期同样出现了恐龙繁盛景象,证明白垩纪晚期的冷季确实不存在极寒气候。

三、中生代对流层的海拔高度有可能相对较低,对流层的空间高度与大气密度是形成三圈环流的重要条件,同时是构成不同纬度气压差变化的重要条件。在对流层空间较小的条件下,无任空气密度有多大,都不会形成大气环琉现象,因而也不可能在中或高纬度地区形成冷高压,自然就不会形成冷气团、极寒气候。在这种条件下,在中低纬度产生的暖湿气团不能通过高空相互作用而形成三圈环流,冷干气团与暖湿气团仅能在附近地区扩散,无法形成季风环流,是构成中生代嘉荫地区亚热带季风气候形成的主要因素之一。

       为了求证嘉荫地区中生代的古气候环境,考察队考察了大平林场,大平林场位于嘉荫地区旁边的黑龙江边,与俄罗斯只有一河之隔,这里的地层时代要比永安村组更晚一些,地层中也含有相当数量的恐龙化石,这个地区的孢粉特征与永安村的孢粉极为相似,但是地层指示湿润气候的鹰粉有了明显的增加,这一情况远远超出了队员们的想象。鹰粉数量的增加说明嘉荫地区当时气候环境由暖湿向温湿气候坏境转化。这两个地区的气候是否能代表当时整个地区的气候呢?无独有偶,上个世纪80年代,地质矿产部的张志诚对嘉荫地区的植物化石进行了研究,认为当时嘉荫地区环境是一种温暖潮湿的气候环境,比张海滨博士的研究团队研究的结果更温暖潮湿。根据嘉荫地区出土的恐龙化石来看,以食草的鸭嘴龙为主,证实嘉荫地区是块水草丰美的优良环境,温暖潮湿的环境。潮湿多水的生态环境有利于蕨类与藓类等植物的生长,而这些都是食草恐龙鸭嘴龙喜爱的美食,这样的生态环境应该是恐龙生存的乐园。

恐龙自侏罗纪晚期进入到顶盛顶峰时期,并一直延续到白垩纪晚期奇迹般的消失,上述嘉荫地区的古气候是不会构成恐龙灭绝的,在考察队对恐龙灭绝现象百思不解的时候,一部分队员在考察中又有了新的发现,黑龙江南岸地区和乌拉嘎镇都出现了一些暗色沉积层,和前两个组相比,这个地层时期更晚一些,是最接近6500万年前恐龙灭绝时期的地层。暗色沉积层是由沙石快速堆积形成,比如说泥石流或者是洪水突然来临,从而形成快速堆积,快速堆积都会形成这种沉积相。奇怪的是恐龙的化石恰好是含在这些暗色的沉积层中间,队员们纷纷猜测:这里的恐龙灭绝有可能是自然灾难引起的。赵海滨博士认为:突然降临的灾难可能构成部分恐龙的死亡,但绝对不能构成恐龙的灭绝。恐龙巨大的躯体足以应对这种自然灾难,即使是灾难性死亡,恐龙的骨骼化石应该是就原地埋藏,骨骼化石保存应该是相对完整的。队员们努力寻找都找不到完整恐龙化石,大多数恐龙化石都是零散的,而且食草恐龙与食肉恐龙的化石同时出土于一个采集点,说明恐龙灭绝不是自然灾难所至,暗色沉积层不能解释恐龙灭绝。


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