科學(xué)模型幫忙預(yù)測(cè)水系未來(lái)變動(dòng)

時(shí)間：2021-01-05作者：瀏陽(yáng)市鑫志達(dá)仿真模型有限公司瀏覽：427

江河是**的分界線，但江河川流不息，卻非亙古不變。瑞士和美國(guó)研究人員7日說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)可預(yù)測(cè)水系未來(lái)變動(dòng)的模型，而了解水系的穩(wěn)定性對(duì)未來(lái)的生態(tài)學(xué)及環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 這一研究成果發(fā)表在新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上。參與研究的瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院博士生陳嘉俞對(duì)新華社記者說(shuō)，從高空往下看，河流就像無(wú)數(shù)樹(shù)木覆蓋著陸地的表面，這些河流的枝干夜以繼日刻畫(huà)著地表的山與谷。而河流能維持在目前的位置多久，卻是科學(xué)界一直未能回答的重要問(wèn)題。 陳嘉俞及其同事開(kāi)發(fā)的預(yù)測(cè)模型把重點(diǎn)放在分水線上。分水線是流域四周不同水流方向的界線，分水線兩側(cè)的降水分別注入兩個(gè)流域，如秦嶺的山脊線即是長(zhǎng)江和黃河的分水線。如果在分水線某一側(cè)河流的侵蝕速率快于分水線另一側(cè)，則會(huì)導(dǎo)致地貌不平衡，分水線就必須變化以重新達(dá)到平衡。 但直接測(cè)量各河流的侵蝕速率并不是件容易的事，有些缺乏定年材料的地區(qū)速率較無(wú)從得知。由于河流的侵蝕速率與其集水區(qū)的面積和河道的坡度有關(guān)，而這些信息可以輕易地從地形數(shù)據(jù)分析獲得，他們利用此關(guān)聯(lián)并假設(shè)河流的侵蝕速率與地表的抬升速率相等，推算河流平衡時(shí)的理論高度。若一分水線處于穩(wěn)定狀態(tài)，則其兩側(cè)河流此高度將會(huì)相等，否則會(huì)有差異，藉由此高度的差異，即可得知河流未來(lái)移動(dòng)的方向。 研究人員挑選了中國(guó)大陸的黃土高原和閩臺(tái)*山脈東翼，以及美國(guó)東南岸3個(gè)地區(qū)驗(yàn)證這一模型。研究表明，黃土高原上匯入黃河的兩條支流及其周圍地貌似乎已經(jīng)變得相對(duì)穩(wěn)定；而在年輕且地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍的閩臺(tái)*山脈東翼一些地區(qū)，以及美國(guó)東南岸的一些河流網(wǎng)絡(luò)，仍處于不斷變動(dòng)之中。 陳嘉俞說(shuō)，此研究發(fā)現(xiàn)，河流的變動(dòng)比過(guò)去所想象的還要活躍，這一模型使“我們能夠知道一地的地貌是否達(dá)到平衡狀態(tài)，找到過(guò)去曾發(fā)生變動(dòng)但尚未達(dá)到平衡的地區(qū)，以及預(yù)測(cè)未來(lái)變動(dòng)的方向，并可應(yīng)用在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、氣候、河流生態(tài)學(xué)、物種遷移及生態(tài)系統(tǒng)演變等與地形相關(guān)的研究上”。

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