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【锚定2035·院士谈科学报国】构建“三极联动”机制 让青藏高原研究走向国际前沿

来源:光明网-科普中国2024-10-28 11:44

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量#千万IP创科普

  “三级联动”通常是指一种工作或管理机制,涉及到不同层级或部门之间的协调和合作。很少有人知道,青藏高原同样有着一套“三级联动”机制,那就是它与南极、北极之间,有着看似遥不可及实则密切相关的潜在联系。

  青藏高原被称为“世界屋脊”,是我国重要的生态安全屏障和战略资源基地,对我国气候变化、水资源供应、生物多样性保护、碳收支平衡等方面产生了极大影响。作为地球第三极,它也是全世界科学家都非常关心的地区。

【锚定2035·院士谈科学报国】构建“三极联动”机制 让青藏高原研究走向国际前沿

  约4000万年前,青藏高原曾是汪洋大海,印度板块向北冲击产生的强大挤压力致使它快速隆升,而今还在持续升高。曾经,欧洲的科学家认为大西洋温盐环流是影响全球气候变化的那只“蝴蝶翅膀”,它就像一条将热能从赤道送往北大西洋的传送带,在从低纬度流到高纬度,带来热量和水分。然而,随着研究的深入,我国科学家发现青藏高原正是另一只“蝴蝶翅膀”,它的隆升不仅改变了地表的形态,更通过一系列复杂的物理、化学和生物过程,对全球气候产生了深远的影响。

  隆升的青藏高原不仅阻隔了来自海洋的暖湿夏季风,导致我国西北地区因水汽缺乏,降水稀少,气候也变得极为干旱。与此同时也带来了“宝贝”——水资源,融化的冰川水是亚洲众多大江大河的源头,因此青藏高原也有“亚洲水塔”之称。

  然而,青藏高原带来的影响远不止这些,甚至南极、北极的冰盖,太平洋里的藻类和浮游生物所需要的铁元素,都是因为有了青藏高原,导致地球热量分布不均及气压变化而产生的。

  但长期以来,科学家对青藏高原的研究往往局限于局部或单一的系统,从事青藏高原研究的人很少关注两极,从事两极研究的也几乎不关注青藏高原,造成研究力量分散,面对一些已知的结果,科研人员难以找到其中的因果关系,更不要说预测未来可能产生的影响。正因如此,我们意识到,无论是北极、南极还是青藏高原,它们之间的相互作用并非孤立,而是构成了一个复杂而动态的全球联动网络,如果不把这三个地球上最为关键的地理单元协同研究,难以找到突破口,这也正是青藏高原研究的新质生产力所在。

  以盐湖中的钾盐为例,我们知道盐是干旱环境的直接产物,但为什么干旱的地方容易有盐,产生的机制是什么却难以说清。通过“三级联动”的研究,我们知道是全球变冷和北极冰盖的形成,使得亚洲内陆盆地中现代沙漠、盐湖逐步形成。这不仅揭示了盐湖盐层形成与消失的周期性现象,还阐明了“三级”之间的互相影响和作用如何精确控制干旱与湿润的交替,从而影响钾盐等资源的分布。这样的新视角增强了科研人员对资源环境变化的预测能力,还能够指导人们在更广泛的地理区域内寻找类似资源,更准确地把握自然规律,为资源开发和环境保护提供科学依据。更为重要的是,掌握了这样的方法,可以为国家能源安全和资源保障贡献更多力量,为应对全球气候变化提供有力的科学支撑。

  从第三极青藏高原迈向“三极”,通过构建“三级联动”机制,将从地质、气候、生态环境甚至海洋变化等多个维度,深入研究青藏高原在全球变化中的核心作用,形成综合性研究体系。为此,我们正积极推动成立一个以中国科学家为主导,多国参与的大科学计划,搭建交流平台,吸引更多国际研究力量在科研项目上深度合作,扩大我国的科技影响力,推动青藏高原科学研究迈向新高度,提升我国应对区域与全球气候变化和环境外交的话语权。同时,培养一支高水平的科研队伍,持续探索并验证现有构想,从而去解决全球重大科学问题。

  (作者方小敏,系中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员,光明网记者蔡琳、宋雅娟采访整理)

[ 责编:肖春芳 ]
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