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科学猜想文集

(388) 甘肃合水地区500万年古气候分析

上个世纪七十年代初,甘肃省合水县木瓜沟嘴山下走马梁村附近,发现并发掘出大量的古生物化石,有剑齿象、长鼻三趾马、原脊象、似双峰骆驼、安氏鸵鸟、龟、鹎、中间原鼢鼠等,植物有沙草科植物、蒿草、山毛榉、栗树、凤杨、槭树等,其中挖掘出多套完整的剑齿象化石,在合水县挖掘出一具完整的、直立半躺着,属倾斜状埋臧,经鉴定为距今500万年至170万年。 剑齿象属古代长鼻目哺乳动物,主要生存于距今500万年至170万年上新世到更新世期间,剑齿象体型庞大,以草食群居生活为主,每天的草食量在10吨到20吨在右,主要生活于热带与亚热带地区,其生存环境与今天的非洲象非常相近。非洲象只分布于撒哈拉大沙漠以南,东非高原的草原和稀树灌木丛林,东非大草原具体的气候是四季温差不大,昼夜温差相对较大,白天为高温炎热气温,夜间气侯凉爽,气温可下降至十多度。

与东非高原的气候相比,如今的甘肃省地处黃土高原、青藏高原和蒙古高原的交汇地带,气候温凉干燥,主要气候特征:暖季炎热微湿润,冷季寒冷干燥,这是与东非大草原最大的区别,是绝大多数野生动物无法生存的根本原因。从地理环境上看:合水位于甘肃省东部,地势山川相间,东北高西南低,子午岭纵贯南北,将合水分为东西两大部分,和甘肃省大部份地区一样,这里也是常年气候干燥降水少,显然,甘肃省野生动物的缺少与气候有关,与地形地貌无关。甘肃省的地理生态环境与东非高原的地理生态环境相差甚远,因此,在这样的环境发现剑齿象化石是件不寻常的事情。那么,距今500~170万年间,甘肃合水地区会有热带与亚热带动植物繁盛的场景出现呢?

合水地区从气候带的划分上看属暖温带气候,地理环境属半干旱地区,暧温带植被发育较差,土壤发育也较差,这样的气候环境是不适合剑齿象生存。1975年在合水县东南部的陕西省甸邑县又发现了一具更完整更庞大的古剑齿象化石,长8.4米,对秦岭以北近些年来发现的一大批剑齿象化石而言,有着不同寻常意义。古生物学家黄万波教授认为:在距今几百万年前,秦岭以北存在大量的古剑齿象群,仅一具完整的剑齿象骨骼化石就代表着百万级活着的剑齿象,发现多具完整的剑齿象骨骼化石又是什么概念,说明距今500~170万年间甘肃合水至陕西的自然环境特别良好,冷季虽然较冷,最低温度概在零下摄氏10℃左右,最高温度不会达到炎热型气温,是植物繁盛的前提。

东非高原地理环境归属于热带草原气候,是非地带性的气候,按照常理推论,东非高原地处赤道附近应形成热带雨林气候,但由于它的海拔高,平均海拔在3000米以上,处在赤道低纬度地区,属静风带,形成少雨现象。太阳光的直射构成东非高原的白天气温较高,低纬度地区上的大气密度相对下降,加上东非高原的高海拔形成夜间温度相对较低的地理环境。空气对流不旺盛,水气蒸发量过度,降水少而形成热带草原气候 。地理位置改变了这里的气温和降水状况,使这里的气候暖和,不能形成热带雨林气候。夏季,受来自印度洋的暖湿东南信风气流掠过,形成降水比较多的湿季。冬季,受单一干燥信风控制,降水少,且地面蒸发旺盛,形成干季。东非高原的气侯虽然炎热,但由于地形上的差异,植物在东非高原上的生长存在差时性,为动物的生存留下了广阔空。

距今500万年至170万年,整个北半球的造陆运动基本完成,造山运动还处在初始阶段,大陆的地势相对较低,还处在平原与丘陵状态,湖泊与河流遍布大陆,甘肃陕西河流纵横,合水地区更是如此。从气候带上看,热带暖湿气流可直达北极圈,使北极圈无法形成大陆冰川,因而无法形成极寒气团的南下,在没有冷气团南下的条件下。秦岭以北大部份地区只要有阳光普照,暖半年期在今天的暧温带(即中纬度地区)形成亚热带气候是极有可能。从太阳辐射量上看,甘肃省以夏季太阳总辐射最多,冬季最少。夏季(7月)各地太阳总辐射量为每平方米560~740兆焦;冬季(1月)为260~380兆焦;全年辐射量相当于225~285kg标准煤燃烧所发出的热量。长江中下游地区全年日照时数为1400~2200小时,辐射量在419~502x104kJ/cm2?a。相当于140~170kg标准煤燃烧所发出的热量。武汉市太阳总辐射量为113.25-117.90千卡/平方厘米。夏季37〜41千卡/厘米2,冬季17〜18千卡/厘米2。(1大卡=0.0042兆焦)。从这组数据上看,长江中下游地区的日照量及其所产生热量远低于甘肃省。

从日照上分析,秦岭以北暖季受太阳光直射的眷顾,形成高温气候,而高原海拔较高,空气密度相对较低,气温下降幅度较大,夜间非常凉爽。冷季太阳光远离北半球,太阳光辐射角度软小,但由于高原地理环境空气相对稀薄,太阳辐射力度增强,冷季太阳光辐射力度虽然有所减弱,在干燥环境下同样能产生温暖的气候。如果甘肃的气候不受冷气团控制,冷季秦岭以北地区的降温也不会很大,就像今天的长江以南地区一样,冬季在没有寒潮入侵的情况下也会形成“高温”天气,更何况长江中下游的空气湿度远大于甘肃地区,即使在有冷气团(寒潮)控制时的最低气温也在零下-10℃以上。如果甘肃省没有亚洲冷高压的控制,甘肃省冷季的气温是降不到零下几十度。

距今500~170万年间甘肃地区肯定未受到亚洲冷高压的袭扰,在这种气候格局下,秦岭以北冷季形成温暖气候绰绰有余。但秦岭以北处在中纬度地区,太阳光的辐射力度并不像今天强烈,形成温暖至温凉气候的可能性极大,暖季形成微炎热气候,冷季形成温凉气候。这种气候模型的更替非常有利于植物的生长,如沙草科植物、蒿草、山毛榉、栗树、凤杨、槭树等植物,能抗严寒又能在温凉气候中疯狂生长,没有植物生长茂盛就不能为动物的繁荣创造了条件。由此我们推测,距今170万年之前中国北方的广大地区没有受到亚洲冷高压的袭扰,也就是说在此之前根本就不存在亚洲冷高压,甘肃地区生物繁荣就是一个重要的标致。

从降水的角度分析:当太阳直射移至北半球时,海洋产生的暖湿气团较多,使秦岭以北形成热带雨水气候;当太阳直射区移至南半球时,北半球产生暖湿气团的能力下降,因而形成少雨季节。其实不然,从地质构造运动上看,青藏高原虽然还处在隆起的过程中,作为青藏高原的边缘区,云贵高原最多还处在低海拔的平原湿地状态,太平洋与印度洋的暖湿气流可直达甘肃地区,是形成非区域性亚热带气候直接因素。从重力的角度分析:虽然距今500万年至170万年有暖湿气团的北上,但由于当时的地磁场偏弱一点,对流层的空间高度低一点,空气密度较今天弱一点,因而,就是那个时期雨水比今天多许多,空气中的湿度都还是比今天低很多,是形成干燥气候的原因之一,使500万年至170万年秦岭以北的广大地区以生长草本植物为主。

从植物与动物的分布状态上看,多属于长江以北都有的动植物,而且靠近北部的植物较多,特别是喜湿冷的植物随处可见。植物的分布结构证明合水地区当时同样处在暖温带,只是在气候结构上与今天不太一样,如剑齿象、龟、安氏鸵鸟的出现,证明合水是亚热带气候,长鼻三趾马、原脊象、似双峰骆驼等动物的出现,证明合水地区为亚热带偏冷气候或暖温带偏暖气候。假如今天的合水地区还是原始森林上述所有动物都适合不了当今的气候。从气候带上分析,合水地区的气候在过去了500万年后还有许多相似之处,共同特点如低温干燥,属典型的大陆暖温带气候模型,但具体的的气候模式还是有相当大的差别的,具体的差异在于暖季更暖,冷季更冷,其成因主要为亚洲冷高压的形成。

#六一儿童节# #为什么读书让人永葆童心# #微作文大赛# 《小王子》

“所有成年人都曾是孩子,但他们都忘了。”

这本书是一部写给大人的童话,是一则关于爱与责任的寓言。《小王子》从一个孩子的视角,去看成人的空虚、盲目和愚妄,用一个孩子天真的语言写出人类的孤独寂寞,没有根四处飘流的命运。小说表达了对于真善美的讴歌。

《小王子》讲述了飞行员在撒哈拉沙漠与来到地球旅行的小王子相遇,听小王子讲述了自己的故事。童话描写小王子没有被成人那骗人的世界所征服,而最终找到自己的理想。《小王子》不仅赢得了儿童读者,也为成年人所喜爱,作品凝练的语言渗透了作者对人类及人类文明深邃的思索。它所表现出的讽刺与幻想,真情与哲理,使之成为法国乃至世界上最为著名的一部童话小说。

“《小王子》在其富有诗意的淡淡哀愁中也蕴含着一整套哲学思想。这本给成人看的儿童书处处包含着象征意义,这些象征看上去既明确又隐晦,因此也就格外的美。”

——【法】安德烈·莫洛瓦


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