罗布泊在20世纪30年代末或40年代初就已干涸 - 湖泊科学
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收稿日期:2004-07-16 修订日期:2004-10-25基金项目:国家自然科学基金项目(40171045 )“干旱区土壤盐渍化中比例尺调查制图新法探索”;土壤学自治区重点学科基金资助 作者简介:钟骏平(1934-),男,教授,主要从事干旱区土壤分类与地貌研究工作罗布泊干涸时间讨论钟骏平1, 邱宏烈1,2, 董新光1, 蒋平安1, 武红旗1, 杨鹏年1(1 新疆农业大学,乌鲁木齐 830052; 2 美国加州州立大学洛杉矶分校,洛杉矶 CA90032-8253)摘 要:罗布泊干涸时间过去被许多人认为是1972年,但美国近年公开的其第一代侦察卫星CORONA 影像显示,它1961年已干涸;另据1958航测1963出版的110∶万地形图,被称为大耳朵湖区的罗布泊,有面积超过5 000 km 2的水面。
据此认为罗布泊是1958-1961年间迅速干涸的。
但通过水量平衡计算、盐壳特征及影像分析,对1958年淹没区如此巨大提出置疑。
若置疑成立,那大耳朵湖区的盐壳及其在卫星影像上表现出的纹理,就可能不是在1958-1961年间由湖水的迅速干涸而形成。
它可能是在更早的时期,例如是全新世晚期以来,由当时作为一个盐湖的罗布泊,逐渐干缩(干缩过程有反复)而形成的。
关键词:湖泊; 卫星影像; 干涸时间; 罗布泊中图分类号:P931.7 文献标识码:A 文章编号:1000-6060(2005)01-0006-04罗布泊位于新疆塔里木盆地东部。
塔里木盆地是一个封闭的内陆盆地,罗布泊曾经是塔里木河的尾闾湖,是整个塔里木盆地集水集盐中心。
因自然和人为原因使上游来水量变化,罗布泊的大小及位置,曾在塔里木河(包括孔雀河)下游三角洲的前端“游动”,所以它曾被认为是一个“游移的湖”[1,2]。
新近研究表明,罗布泊不是游移湖[3~6]。
曾被当作是罗布泊的喀拉和顺的地面高程比大耳朵湖区要高8 m ,并有水道相通,因此它不是塔里木河的尾闾,尾闾应该是大耳朵湖区。
罗布泊逐渐干旱及干涸的分析摘要一块充满神秘气息的土地,一泊曾经碧波千顷的湖水,一片永垂千年的胡杨,一场文明的兴衰变迁。
烟波浩渺,罗布泊如今也变成了一片干涸的盐泽。
本文在前人研究的基础上对罗布泊的干涸问题略作论述。
关键词罗布泊;自然环境;人为因素;干涸罗布泊又名“罗布淖尔”,蒙古语意为“多水汇人之湖”,它曾是塔里木盆地众多河流的汇集之地。
罗布泊位于塔里木盆地的东端,地处39~41°N,88~92°E 之间,湖盆面积达20000 k㎡。
罗布泊及其临近地区是全球最干旱的地区之一,是新疆历史、地理、环境演变的一个典型区域,特别是在人类历史时期的急剧变化,使其成为干旱地区环境演变的一个缩影。
一、罗布泊地区的环境演化要研究罗布泊地区的环境演化,首先要考虑它所位于的塔里木盆地的区域背景。
塔里木盆地是一个封闭的内陆盆地,是由不同时期、不同类型单式盆地叠置形成的复合盆地,盆地的发展演化具有明显的阶段性。
封闭的塔里木盆地形成于第三纪的渐新世末,夹持在天山和昆仑山之间。
从塔里木盆地西部晚白垩世至第三纪地层和有孔虫的研究表明,从晚白垩世到中新世,该区一直处在正常海湾和滨海泻湖相互交替的较稳定沉积环境中,直到中新世晚期,塔里木盆地才完全脱离古地中海海侵成为内陆盆地。
特别是第四纪冰期以后,由于罗布泊地区距海遥远,由海洋夏季风输送到大陆的水汽,经长途跋涉和高山阻挡,到达塔里木上空已是强弩之末,干旱化趋势日渐增强,现代的极端干旱气候面貌已基本形成。
这类的气候特征为降水稀少、变率大、气温变化剧烈、大风、沙尘暴活动频繁。
该盆地具有复杂的演化历史,众多的构造样式,必然导致罗布泊地区环境演化的复杂性和阶段性。
盆地演化的阶段性与罗布泊地区的环境事件的发生有着密切的耦合作用。
从罗布泊地区环境演化历史,可以勾画出一个轮廓,即在更新世期内罗布泊曾出现湖相大发展阶段,但是由于后来的构造抬升,导致湖泊退缩,加之西风环流和冬季风的主导影响,致使在全新世以来一直处于干旱化和荒漠化的境地。
干涸已久的罗布泊,却再次出现湖泊,原因是什么?综述我国最具神秘色彩且最奥秘的位于新疆坐拥5.1万平方公里的罗布泊镇。
《汉书》曾记载“广袤三百里,其水亭居,冬夏不增减”。
曾经的罗布泊森林覆盖率达到百分之四十,公元3000年之前吐火罗人途径罗布泊看到罗布泊,被它的景象吸引,于是定居这片绿洲繁茂、河网纵横的土地。
公元前2000年他们开始开垦农田,饲养牛羊,大规模地开发他们的家园,然而就在这鼎盛之时,他们的故事戛然而止,随着时间的推移,在之后的1000年里销声匿迹。
公元前200年以前,这里出现了一个交通便利且为著名的“城廓之国”——丝绸之路的必经“咽喉”楼兰。
因为当时水源匮乏,故而只能自罗布泊及其他河流引流到楼兰,虽缓解了水资源的困境但只能解一时之急,该国最终还是因为断水而灭亡,民众难移,最终成为了楼兰遗迹。
西汉年间由张骞连接中海各国的陆上通道的综合贸易之路“丝绸之路”自西安(今长安)出发,途径罗布泊。
“古丝绸之路”经过罗布泊的时候它已经是一个无人区,无人烟、无水电、无通讯,只有漫无边际的戈壁沙漠和峡谷,曾经世界第二大湖泊如今显现的只有百般的孤独和荒凉的无奈。
近代我国首颗原子弹在此爆炸之前,这里就充满诡异,传说这里遗留古代宝藏,但前去寻宝的人绝大部分也都渺无音讯,即便出来了也是变得极为异常,语无伦次,最终因为力竭而死。
那么究竟是什么原因致使曾经河网纵横的罗布泊变成了一望无际的荒漠?这里又为何迷雾重重?罗布泊干涸之谜罗布泊位于新疆东南部,位于塔克拉玛干沙漠最东面。
从卫星上看,该地区地形酷似耳朵形状,可以清晰地看出耳轮、耳孔、耳垂,有观点认为是由天山南坡的洪水冲击而成,因此罗布泊也被称为“地球之耳”。
罗布泊干涸于上世界60年代,干涸之后,周围的环境受到影响,植物全部死亡,以每年3-5米的速度形成沙漠。
有不少人曾选择去沙漠探险,因为是一望无际的沙漠,干燥、缺水,即使设备周全也总是使人迷路,因此很多前去探险和“寻宝”的人大多都有去无回,所以该地也被称为“死亡之海”。
罗布泊,消逝的仙湖罗布泊在若羌县境东北部,曾是中国第二大内陆湖,海拔780米。
罗布泊在20世纪中后期因塔里木河流量减少,周围沙漠化严重,迅速退化,直至20世纪70年代末完全干涸(在20世纪70年代以前为中国第二大咸水湖,自从罗布泊干涸后纳木错成为中国第二大咸水湖,第一大是青海湖)。
自20世纪80年代美国公布已干涸的罗布泊“大耳朵”卫星照片以来,“大耳朵”被认为是罗布泊东湖的干涸湖盆。
在已经结束的“重走彭加木科考探险之路”科学考察中,研究人员发现了罗布泊东湖连续向西延伸的湖岸线,由此测算出罗布泊古湖面积超过1万平方公里。
古罗布泊诞生于第三纪末、第四纪初,距今已有1800万年,面积约2万平方公里。
据郦道元《水经注》记载,东汉以后,由于当时塔里木河中游的注滨河改道,导致楼兰严重缺水。
敦煌的索勒率兵1000人来到楼兰,又召集周围三国兵士3000人,不分昼夜横断注滨河,引水进入楼兰,缓解了楼兰缺水困境。
到公元四世纪,曾经是“水大波深必汛”的罗布泊西之楼兰,到了要用法令限制用水的拮据境地。
尽管楼兰人为疏浚河道作出了最大程度的努力和尝试,但在此之后楼兰古城最终还是因断水而废弃了。
曾几何时繁华兴盛的楼兰,无声无息地退出了历史舞台;盛极一时的丝路南道,黄沙满途,行旅裹足;烟波浩淼的罗布泊,也变成了一片干涸的盐泽。
至清代末叶,罗布泊水涨时,仅有“东西长八九十里,南北宽二三里或一二里不等”,成了区区一小湖。
新中国成立后,兴起多次开垦浪潮,大批内地人迁移西部组成建设兵团,开展土地平整运动,塔里木河两岸人口激增,水的需求也跟着增加。
扩大后的耕地要用水,开采矿藏需要水,人们拼命向塔里木河要水。
几十年间塔里木河流域修建水库130多座,盲目地用水像个吸水鬼,终于将塔里木河抽干了,致使塔里木河由60年代的1321平方公里萎缩到1000平方公里,320公里的河道干涸,以致沿岸5万多亩耕地受到威胁。
1960年代因塔里木河下游断流,罗布泊迅速干涸。
《罗布泊,消逝的仙湖》原文罗布泊,消逝的仙湖塔克拉玛干沙漠边缘有个罗布泊。
自20世纪初瑞典探险家斯文·赫定闯入罗布泊,它才逐渐为人所知。
1980年,我国著名的科学家彭家木在那里进行科学考察失踪;16年后,探险家余纯顺又在那里遇难,更给罗布泊增添了几分神秘色彩。
罗布泊.一望无际的戈壁滩,没有一棵草,一条溪,夏季气温高达70℃。
罗布泊,天空中不见一只鸟,没有任何飞禽敢于穿越。
可是,从前的罗布泊不是沙漠。
在遥远的过去,那里却是牛马成群、绿林环绕、河流清澈的生命绿洲。
罗布泊,“泊”字左边是三点水啊!翻开有关西域的历史书籍,你会惊异于罗布泊的热闹繁华。
《汉书·西域传》记载了西域36国在欧亚人陆的广阔腹地画出的绵延不绝的绿色长廊,夏季走人这里与置身江南无异。
昔日塔里木盆地丰富的水系滋润着万顷绿地。
当年张骞肩负伟大历史使命西出阳关,当他踏上这片想像中荒凉萧瑟的大地时,却被它的美丽惊呆了。
映人张骞眼中的是遍地的绿色和金黄的麦浪,从此,张骞率众人开出了著名的丝绸之路。
另据史书记载,在4世纪时,罗布泊水面超过20万平方公里。
到了20世纪还有lOOO多平方公里水域。
斯文·赫定在20世纪30年代进罗布泊时还乘小舟。
他坐着船饶有兴趣地在水面上转了儿圈,他站在船头四下远眺,感叹这里的美景。
回国后,斯文·赫定在他那部著名的《亚洲腹地探险8年》一书中写道:罗布泊使我惊讶,罗布泊像座仙湖,水面像镜子一样,在和煦的阳光下,我乘舟而行,如神仙一般。
在船的不远处几只野鸭在湖面上玩耍,鱼鸥及其他小鸟欢娱地歌唱着……被斯文·赫定赞誉过的这片水域于20世纪70年代完全消失,罗布泊从此成了令人恐怖的地方。
罗布泊的消亡与塔里木河有着直接关系。
塔里木河全长1321公里,是中国第一、世界第二大内陆河。
据《西域水道记》记载,20世纪20年代前,塔里木河下游河水丰盈,碧波荡漾,岸边胡杨丛生,林木茁壮。
罗布泊位于新疆东南部,是塔里木盆地的最低处和集流区,曾是我国的第二大咸水湖,但在1972年干涸。
20世纪90年代在罗布泊发现了大规模的卤水钾盐矿,为了规模化生产钾肥,人类“营造”了一片面积达200平方千米的湖面,干涸的罗布泊再次复活。
图1示意罗布泊的面积变化,图2示意目前罗布泊附近的水系。
据此回答1-3题。
(年)1.造成罗布泊从20世纪40年代到70年代面积变化的主要原因是( )A.全球气候变暖,湖面蒸发加剧B.塔里木河中上游不合理的用水C.沙地广布,湖水大量下渗D.入湖河流携带大量泥沙淤积2.罗布泊再次复活的主要水源是( )A.大气降水B.河水C.地下卤水D.高山冰川融水3.罗布泊的复活对周边地理环境的影响正确的是( )A.盐碱化减弱B.空气湿度增加C.昼夜温差增大D.生物多样性减少【答案】 1.B 2. C 3. B第1小题:罗布泊是塔里木盆地的最低处和集流区;结合图2可以推测出,塔里木河和孔雀河未曾断流时都注入罗布泊。
因此,湖泊面积的大小与河流的入湖水量直接相关,而塔里木河水量较大,是主要的入湖水源。
再联系题干的时间段,上个世纪40到70年代:新中国成立后,大批内地人口迁移到西部组成建设兵团,开展土地平整运动,塔里木河两岸人口激增,生产与生活需水量剧增,造成该河严重断流,罗布泊迅速干涸。
因此,本题答案选B 。
而A 、C 两个选项是罗布泊干涸的次要原因,会在一定程度上造成罗布泊的萎缩,且30到40年代湖泊面积还有所增加,因此排除这两个选项。
沙漠中的内流河水量越往下游越少,所以携带入湖的泥沙量很少,排除D 选项。
第2小题:罗布泊深居内陆,水汽稀少,大气降水缺乏,排除A 。
虽然上个世纪70年代罗布泊已经干涸,但是地底下却蕴藏着丰富的卤水钾盐矿,利用输卤泵站将富含钾盐的卤水(平方千米) 图1 图2从地下抽取上来,然后汇集起来形成湖面,利用水分的大量蒸发制作钾肥。
河水和高山冰川融水是淡水,且难以在较短时间内大幅度增加使罗布泊复活,所以排除B 、D 选项。
2019-2020年高考地理一轮全程复习方略高效演练跟踪检测选修1•阅读图文材料,完成下列要求。
江西省某县低山丘陵区的花岗岩、钾长石和瓷土等建材资源丰富。
下图为当地建材资源开发前后相关 信息示意图。
该地区生态问题的分布特点有何变化?为什么会产生这种变化?【解析】 读图可看出,开发初期问题区域呈点状分布 ,开发12年后,问题区域扩大,呈面状分布。
该图为当 地建材资源开发前后相关信息示意图 ,其中最重要的一个原因就是建材资源开发 ,破坏植被与表土 ;该区域 位于江西省某县,亚热带季风气候区,降水量大且持续时间长 ;加之问题区域主要分布在低山丘陵地区 ,多 坡地,加剧流水侵蚀作用,水土流失严重。
答案:分布特点:以点状分布为主变为以面状分布为主。
成因 :①(露天)开采,破坏植被与表土 ;②该地区是低山丘陵区,多坡地;③降水量大且集中,流水侵蚀强(水土流失严重)。
2.(xx •昆明模拟)读下列材料,回答问题。
材料 罗布泊曾是我国第二大咸水湖 ,罗布泊人是新疆维吾尔族最古老的族群 ,他们不种五谷,不牧牲畜, 唯以小舟捕鱼为食。
新中国成立后 ,发起多次开垦浪潮,开展土地平整运动,致使塔里木河两岸人口激增 ,水 的需求也增加。
在20世纪中后期,因塔里木河流量减少,周围荒漠化严重,罗布泊迅速退化,直至20世纪70 年代末完全干涸。
简述罗布泊干涸的原因及该湖干涸对周边生态环境产生的影响。
【解析】原因可从自然和人为两个方面来分析。
从自然角度来看,罗布泊深居内陆,气候干旱,降水少,蒸发量大;从人为角度来看,该地由于过度开垦,人口激增,用水量增加,塔里木河取水增加,导致湖泊来水量减 少,最终干涸。
该湖干涸会使水生生物死亡,周边环境恶化,荒漠化加剧。
答案:原因:深居内陆,气候干旱,降水少,蒸发强;人口激增,造成上游河段过度取水。
影响 :水生生物死亡;扎呗:榕兰;;t塔逋a玛吐:•::>:::::»::a 地•••古城・址Z干■簿庫—M周边植被成片死亡;风沙加剧,荒漠扩大。
罗布泊在20世纪30年代末或40年代初就已干涸。
这一震撼学界的研究成果被发表在《科学通报》2008年第3期上。
罗布泊诞生于第三纪末至第四纪初,距今已有百万年的历史,作为整个塔里木盆地的汇水中心,历史时期湖泊面积曾达2万平方公里,史前就有人类活动的痕迹。
近2000年来,罗布泊所在地区气候、环境变化剧烈,成为干旱区环境演变的一个典型案例,也是新疆乃至中亚地区历史、地理、环境演变的缩影。
罗布泊什么样?它是如何消失的?自19世纪下半叶以来,一大批国内外探险家、科学家分别从地理、地质、气候、历史、考古等不同专业角度在罗布泊及其临近地区开展考察、测绘和发掘,提出了种种见解和假设,引发了长达一个多世纪的学术争论。
在国家自然科学基金的资助下,中国农业大学资源与环境学院教授李保国和新疆农业大学资源与环境学院教授蒋平安带领的课题组,在罗布泊地区进行了5年的科学考察和实地测量。
日前,在综合野外考察的基础上,结合历史资料、航测资料、遥感影像和地形图,对近代罗布泊不同时期湖泊演化过程进行了讨论,指出1963年地形图在罗布泊“大耳朵”湖区标注地物特征不正确,并绘制出了罗布泊“大耳朵”湖盆典型断面相对高程变化图。
课题组推断,罗布泊“大耳朵”湖心区域干涸时间大约在20世纪30年代末或40年代初,这比目前国内其他研究人员最近得出的干涸时间还向前推移了20年。
高程测量
揭示“大耳朵”湖盆地形特征
目前凭借遥感及空间定位技术,罗布泊位置与周边洼地的相邻关系都已十分明了,但罗布泊的地形特征仍然模糊。
由于罗布泊地处偏远,自然条件十分恶劣,对于湖泊系统基本参数之一的湖盆地形特征现在仍缺少系统的研究。
为获取罗布泊“大耳朵”地区湖盆地形特征,2004年~2006年的每年9月,课题组在罗布泊地区开展了一系列实地高程测量工作。
2004年9月和2005年9月,课题组分别采用水准仪、全站仪对研究区典型地段进行了高程测量,但测量结果重复性较差,在3~4公里范围内,重复误差能达几倍。
李保国认为,这种情况的出现可能是由于研究区地处极端干旱区,天气晴朗时气温上升较快,近地面2~3米内空气密度变化剧烈,影响光线的直线传播,从而影响到测量结果的精度。
2006年,在总结前两年野外工作的基础上,课题组第3次来到罗布泊,带来了高精度的差分全球定位系统(DGPS),其测量精度可达厘米。
此次考察的结果印证了那句老话——事不过三。
课题组在罗布泊“大耳朵”干盐湖区选取了3条典型断面,并应用DGPS进行了实地高精度高程测量,神秘的罗布泊终于向他们撩开了面纱,真实地呈现在他们面前。
测量结果表明,罗布泊“大耳朵”湖盆深约5.2米,形态不对称,西南陡,东北缓,为一偏心的浅水湖盆,湖盆的最低处位于湖心(90.455 N,40.186 E),从湖盆外缘到湖心,高程依次降低,并没有发现湖心高岛的存在。
也就是说,罗布泊是一个面积十分广阔但高差极其微小的浅碟形湖泊。
经与罗布泊干涸湖盆卫星遥感图像对照,课题组的测绘结果表明,“大耳朵”的“耳孔”部位所示白色区域原本被大多数学者认为是伸入湖中的半岛,但实际上应是湖心所处的位置,也就是湖泊的最低点。
这个结果也同样说明1963年地形图在罗布泊“大耳朵”湖区标注地物特征不正确。
1963年地形图是在没有开展实地高程测量的基础上,仅依据1958年航片进行解译的,估绘地物地貌,将“耳孔”的白色区域标注为出露水面的盐碱地,而其他区域均标注为水体,因此,长期以来,罗布泊湖心区域存在高岛的说法都源于这张地形图,且影响至今。
李保国告诉记者,由于这个结果整个颠覆了以往的研究成果,相关领域的专家起初都对此持怀疑态度。
但在课题组不断补充有力数据和资料后,他们的稿件最终通过了《科学通报》的审查。
揭密“耳纹”成因
1972年,我国科学家看到了美国地球资源卫星发回的影像,显示干涸后的罗布泊中心区域在空间形态上酷似一只“大耳朵”,这些环状分布的“耳轮线”所反映的地表特征是什么?又是如何形成的?目前尚无定论,有湖岸堤说、盐壳环说等多种观点。
不过,现在主流的观点认为是湖水在干涸、退缩过程中形成的消退韵律线。
李保国指出,在从湖泊演变为干盐湖的过程中,罗布泊水体的消退序列和演化方向是受湖盆地形影响的,因此,在了解了罗布泊“大耳朵”湖盆地形特征后,确定罗布泊不同时期湖水消退过程及水域范围,解释“耳纹”成因就有了基本依据。
而且,课题组另一项研究还表明,这些“耳轮线”与干盐湖表层的大地电导率有较好的相关性,说明“耳轮线”的形成与盐壳物质的组成特征有一定关系。
在罗布泊地形特征的考察过程中,课题组发现“大耳朵”湖盆“耳轮线”从湖盆外缘至湖心高程依次降低,且同一“耳轮线”高程值相等。
“耳轮线”的疏密和坡度变化存在统一的对应关系,“耳轮线”越密,坡降越陡;“耳轮线”越疏,坡降越缓。
这就为“耳轮线”是湖水干涸消退韵律线的推论提供了一定科学依据。
而且,不论是大尺度还是小尺度范围,“耳轮线”疏密与地面高程变化存在惊人的一致关系。
这让他们认为,“耳轮线”的成因和湖泊的消退有着必然的联系。
李保国说:“在我看来,‘耳轮线’就是湖水退缩、干涸过程中所遗留下的特征线,在一定程度上可视为此地区的等高线。
”
关于湖泊干涸时间的全新结论
罗布泊干涸时间是近年来颇有争议的一个焦点,目前大多文献记述为1972年。
中国科学院新疆生态与地理研究所研究员夏训诚等认为罗布泊干涸于20世纪60年代初。
李保国告诉记者,他们关于罗布泊干涸时间的推断是基于我国早期地理学家陈宗器先生实地考察罗布泊的结果及DGPS实测湖盆高程数据得出的。
1930年末至1931年初,我国学者陈宗器、德国地质学家霍涅尔对1921年塔里木河改道以
来在罗布泊新形成的水域范围进行了实地考察,并于1931年完成了整个湖区的测量工作,绘制了孔河与罗布泊地图,由斯文·赫定整理,用瑞典文和英文公开发表。
这张地图对罗布泊地区湖泊、水系以及古河道都有很好标注,进行了大量的野外实测工作,其中包括很多实测点(露营地)高程及经纬度信息,有很高的科学参考价值。
李保国课题组将陈宗器绘制的湖区地图与现在地形图及遥感影像进行了叠加分析,发现两者吻合度较好。
而且,陈宗器实测罗布泊水域面积、湖泊形态、空间分布特征与课题组在2006年使用DGPS实测湖盆地形也吻合。
李保国认为,陈宗器1931年实地考察罗布泊时见到的水域,已经是罗布泊“大耳朵”湖心区域最后有水的记录。
当时罗布泊覆水面积2000多平方公里,最大水深1米左右,如果按盐湖卤水蒸发速率,并兼顾可能有少量入湖来水计算,罗布泊“大耳朵”湖心区域干涸时间应在20世纪30年代末或40年代初。
“这个结果表明,罗布泊的干涸和建国后塔里木河流域的各种开发活动并没有必然联系。
”李保国笑道:“因为,在20世纪50年代开始开发农业以前,罗布泊早就干涸了。
”
采访即将结束的时候,李保国告诉记者,目前整个研究工作还在继续,相关资料和数据收集仍有待完善,课题组希望能够拿出更多的科学依据来证实自己的研究成果。
(来源:科学时报陈晨)
(《科学通报》,2008 53 (3): 327-334,李保国, 蒋平安, 武红旗)。