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中國的高山冰川。鳴謝:吉恩·泰勒，高山來自Unsplash。冰川不可變地
（神秘的不對稱地改地球uux.cn）據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)（漢娜·伯德）：在過去大約260萬年(第四紀)中，地球經(jīng)歷了重大的逆轉(zhuǎn)氣候變化，一系列的中國冰川和間冰期循環(huán)改變了我們的地貌。這包括直接來自穿越該地區(qū)的高山冰川的侵蝕作用，以及來自后續(xù)融水的冰川不可變地河流侵蝕。特別是不對稱地改，高山冰川會侵蝕當?shù)氐哪孓D(zhuǎn)景觀，改變水流向下游的中國地形，但這種活動產(chǎn)生影響的高山速度還不確定。
發(fā)表在《地質(zhì)學》雜志上的冰川不可變地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(cè)冰川大小的不對稱地改差異，冰川侵蝕對山脈地形的逆轉(zhuǎn)影響。來自太陽的日照更多地集中在山脈的南側(cè)，這意味著冰川比相對更冷更潮濕(來自亞洲季風)的北坡生長得更小，這種結(jié)果被稱為不對稱冰川作用。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(xiàn)象不是最近才發(fā)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(fā)生的，因為東亞季風從那時起就一直存在。
“由于氣候變化，許多冰川正在縮小，但它們對景觀的潛在影響仍不清楚，”賴博士說。“通過研究祁連山，我們發(fā)現(xiàn)冰川侵蝕影響了下游的河流，導(dǎo)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。”
為了測試地形對冰川-間冰期循環(huán)的響應(yīng)，研究人員使用了地形圖，并根據(jù)不同的平衡線高度模擬了整個研究區(qū)域的冰川作用。兩側(cè)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。

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(fā)現(xiàn)，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(dǎo)致當?shù)鼐坝^更深的侵蝕作用，不僅局限于經(jīng)歷冰川作用的地區(qū)，還包括更下游的地區(qū)。
冰川作用后地形再平衡的反應(yīng)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(huán)。賴博士說，“漫長的反應(yīng)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。”
“事實上，河流侵蝕仍然是間冰期的主導(dǎo)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。“較長的響應(yīng)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(xù)自我調(diào)整以適應(yīng)冰川消退。這對解釋一些觀察數(shù)據(jù)有影響。例如，我們應(yīng)該小心地將一些觀察到的侵蝕速率解釋為長期穩(wěn)定的速率，并假設(shè)這些速率在未來不會改變。
“在這項工作中，我們只關(guān)注了間冰期地形再平衡的時間尺度，以應(yīng)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(huán)期間冰川、河流和地形之間的動態(tài)相互作用。”
從全球來看，這項研究對于聯(lián)系東西走向的山脈至關(guān)重要，這些山脈在其北部和南部斜坡上經(jīng)歷了顯著的太陽照射差異，以及那些風和降水模式更側(cè)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?shù)鼐坝^的速度很重要，因為氣候變化繼續(xù)縮小冰川，大量融水被運送到下游，對沿途的環(huán)境和社區(qū)造成影響。