青藏高原形成演化动力机制及其远程效应

作为第三极的青藏高原的形成是新生代以来的地球节律构造事件中最典型、最显著的新构造运动的结果,其构造地貌特征及其重要性,内部单元组成,构造演化历程及动力机制,以及对周边盆地乃至整个中国大陆的影响及远程效应至今一直是学术关注的焦点。本文重新圈定了青藏高原构造地貌范围,确立了其在全球构造中的地位。青藏高原的远程效应向南北两侧延伸,北到北冰洋,南到太平洋,总体上围绕东经105°经线穿越了整个亚洲大陆,本文采用东经105°所在经线大圆作为划分东西半球的分界线,该线以东为东半球,以西为西半球。青藏高原处于全球最大、最重要的南北向构造和东西向构造的交汇处,其内部的帕米尔高原更是区域构造的中流砥柱。青藏高原起源于帕米尔高原,它是一个印支期的热穹窿,晚期转化出一条直径200 km的异常重力柱,垂直下沉至600 km,构成一个垂向上的挤压-伸展构造,完成于白垩纪。以它为中心向东西扩展,东边三条、西边一条水平方向挤压-伸展构造。喜山期它还遭受到岩体的侵入,白垩系基本上未变形。古近纪,印度陆块与亚洲陆块碰撞,形成先压后升的雄伟的喜马拉雅造山带。以它为中心向北扩展,第四纪3个地幔枝上升,导致整个青藏高原上升。青藏高原形成与演化的深部动力机制模型:早期表现为地质体在垂向上的离心运动和在水平上的伸展运动;后期是以挤压为主的阶段,表现为地质体在垂向上的向心运动和水平上的挤压运动。从驱动力的角度,早期以热能为主驱动力,后期以重力势能为主驱动力。青藏高原的隆升及其形成演化是欧亚陆块新生代最令人瞩目的地质事件,其直接影响到岩石圈浅部及地壳表层与人类生存发展息息相关的地形地貌、能源、资源、生态、环境和灾害等,产生了具有举足轻重的近区及远程效应。3个远程效应分别是贝加尔湖裂谷、汾渭裂谷以及东非三叉裂谷的形成。本文最后对印支运动的命名和穿时问题、印支运动起止时间和类型、青藏高原是研究各类造山带的最佳基地、喜马拉雅造山带东西构造结的确定和帕米尔高原四维动力学模型的探索等5个问题进行了简单讨论。

青藏高原东坡地形对影响云南降水的高原涡的作用机理

利用常规观测资料、FNL分析资料及经质控后的自动站小时降水数据,诊断分析了青藏高原东坡地形在2017年7月2-3日高原涡影响云南降水过程中的作用,并利用数值模式WRFv4.0对此次过程进行了地形敏感性试验。结果表明:高原涡是此次云南强降水的重要影响系统;低涡中心及附近区域中高层维持暖心结构,并呈现显著的上升、下沉运动交替的分布;过程累积雨量分布表现为两条明显的与山脉走向平行的西北-东南向雨带,且具有强弱交错的分布特征,强降水集中出现在午后至傍晚及前半夜两个时段内,中心均位于地形边坡,并随着低涡向下游传播;南亚高压、西北辐散气流、西太平洋副热带高压及滇缅高压为低涡的东移发展提供了有利的高空环流场,500 hPa正涡度及700 hPa水汽通量辐合中心对强降水落区具有较好指示意义;低涡降水期间存在β中尺度重力波,波动由青藏高原东坡地形激发,沿着300~200 hPa的气层传播,高空的非地转平衡运动及垂直风切变为重力波的发展及传播提供了有利条件,重力波先于低涡及降水向下游方向移动及发展,波脊处对应上升运动及辐散中心,波槽处对应下沉运动及辐合中心,强降水及波脊均位于低涡西南侧强辐合上升运动区;地形高度降低后,其机械阻挡抬升作用减弱,重力波和高原低涡消失,雨带强度及空间分布特征发生显著改变。高原东坡地形对高原涡的形成和发展,以及高原涡影响下的云南降水具有重要作用。

不同低氧胁迫方式下SD大鼠急进高原模型的比较研究

目的对SD大鼠在高原实地和模拟高原环境这2种低氧胁迫方式下建立的急进高原模型进行比较研究,进而鉴定模拟高原实验舱的可靠性。方法将SD大鼠分别急进模拟高原动物实验舱(4000 m)或高原实地实验室(4010 m)来建立大鼠急进高原模型,在暴露24 h或72 h后采集并测定高原生理病理变化相关指标,主要包括血常规、血生化、血气、氧化损伤指标(超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px))、炎症指标(白细胞介素-1β(interleukin 1β,IL-1β)、γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)和白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6))、病理组织分析和低氧敏感基因(低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,Hif-1α)和血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,Vegfa))等,最终对结果进行差异性分析,得出差异性评估报告。结果相同海拔高度下,高原实地或模拟高原暴露72 h后均可以产生明显的肺部和脑部损伤。相同暴露时间下,动物机体的血常规、血生化和血气结果相近,炎症指标(IL-6,IL-1β,MCP-1和IFN-γ)、氧化损伤指标(MDA,SOD和GSH)和脑部低氧敏感基因(Hif-1α和Vegfa)等检测结果无显著性差异。但是,模拟72 h组的二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide,PaCO_(2))和碱剩余(base excess,BE)显著高于其他低氧处理组、模拟72 h组的肺部低氧敏感基因(Hif-1α和Vegfa)与空白对照组无显著性差异,以及高原实地处理组脑系数显著高于模拟高原处理组等结果提示高原实地和模拟高原环境可能存在细微区别。结论模拟高原实验舱在4000 m海拔可成功建立急进高原动物模型,最优暴露时间应大于24 h但略短于72 h。模拟高原实验舱具有良好的可靠性,但条件允许情况下应尽量前往高原实地来建立急进高原动物模型。

不同干扰强度高原鼠兔对高寒草甸土壤温室气体通量变化的影响

高原鼠兔通过取食植物、排泄粪尿及掘土等行为对土壤理化性质及土壤微生物产生广泛干扰,进而可能会影响高寒草甸土壤温室气体排放。本研究选择高密度组(H)、低密度组(L)、对照组(CK)3种鼠兔干扰强度的高寒草甸为研究对象,揭示温室气体排放速率对不同高原鼠兔干扰强度的响应规律及主要调控因素。结果表明,H组高寒草甸土壤CO_(2)排放速率为596.66 mg·(m^(2)·h)^(-1),显著低于CK组的695.45 mg·(m^(2)·h)^(-1)(P<0.05)。高原鼠兔干扰强度、地上生物量、土壤pH和土壤含水量是影响CO_(2)排放速率的主要调控因素。H组高寒草甸CH_(4)吸收速率为-43.46mg·(m^(2)·h)^(-1),显著低于L组的4.92mg·(m^(2)·h)^(-1)(P<0.05),H和L组高寒草甸N_(2)O排放速率分别为8.03、-2.39μg·(m^(2)·h)^(-1),均显著高于CK组的-16.69μg·(m^(2)·h)^(-1)(P<0.05)。土壤硝态氮和铵态氮含量、pH和含水量是影响CH_(4)吸收和N_(2)O排放的重要因素。因此,高原鼠兔干扰强度是影响温室气体排放速率的因素之一,进一步研究高原鼠兔对高寒草甸土壤温室气体排放速率的影响具有重要意义。

高原旅居史对急进高原人群适应能力的影响

目的 观察高原旅居史对急进高原人群适应能力的影响。方法 选择2023年11月—2024年1月急进高原地区(3 900 m)的青年士兵2 337人,按照高原旅居史次数分为无高原旅居史组(A组,425人)、2~3次高原旅居史组(B组,1 534人)、4次及以上高原旅居史组(C组,378人)。三组乘坐汽车由驻地出发上升至海拔3 900 m地区,用时9 h,中途休整约1 h。分别于三组进入高原前(第0天)及急进高原后第1、7、14天进行急性高原病(AMS)评分,检测血氧饱和度、心率、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(Hct)、体质量、体脂率,于急进高原第14天进行匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)评分。结果 A组急进高原第1、7天AMS评分高于B、C组(P均<0.01)。A、B、C组急进高原第14天AMS发生率依次降低(P均<0.01)。A、B、C组急进高原第1、7天血氧饱和度低于第0天,第1、7、14天心率高于第0天,第7、14天RBC、HGB、Hct高于第0天(P均<0.05);急进高原第1、7天,B、C组血氧饱和度高于A组,第1天C组血氧饱和度高于B组(P均<0.05);急进高原第7、14天A、B、C组的RBC、HGB、Hct依次增高(P均<0.05)。三组急进高原后体质量和体脂率变化差异均无统计学意义(P均>0.05)。急进高原第14天A、B、C组PSQI总分依次降低,其中日间功能、睡眠效率、睡眠时间、入睡时间、睡眠质量项目得分也依次降低(P均<0.05)。结论 多次高原旅居史者较无高原旅居史者急进高原后AMS及睡眠障碍发生率降低,有高原旅居史人群对高原的适应能力更强。

西藏高原人体舒适度指数时空变化特征分析

利用西藏高原38个气象站1981-2020年逐日气象观测资料及1970-2000年30 s空间分辨率气候数据,对人体舒适度指数(ICHB)及高原人体舒适度指数(PICHB)时空变化特征进行分析。研究表明:(1)西藏高原近40 a ICHB呈显著上升趋势,整个西藏高原年ICHB升高率为0.76·(10a)-1,各气候区年ICHB升高率为(0.57~0.98)·(10a)^(-1)。季ICHB升高率在时间上表现为冬季>秋季>春季>夏季。(2)年ICHB和季ICHB的升高率在空间上表现为西部>北部>东北部>东南部>中部、南部边缘。(3)PICHB空间上表现为寒冷特不舒适、重度高原反应的区域主要分布在北部、西部及东北部的高山上;冷不舒适、重度高原反应的区域主要分布在北部、中部及南部边缘的高山上;冷不舒适、中度高原反应的区域主要分布在北部、中部和南部边缘等区域的较低海拔地区;凉较不舒适、轻度高原反应的区域主要分布在东南部和南部边缘地区;不冷不热舒适、无高原反应的区域主要分布在错那县南部和墨脱县南部。随着西藏高原近40 a和未来气候“暖湿化”的变化趋势,各地月ICHB、季ICHB、年ICHB明显提高,PICHB也发生相应的变化,均向着舒适度升高的方向发展。

参七灵胶散调治高原衰退症的理论与实践探析

高原衰退症的中医病机为肺、脾、心、肾四脏精气、阴阳损耗,其中虚为本,血瘀为标,气虚、阴虚、虚中夹瘀常见。治疗用药应考虑从益气、活血、养阴,补脾肺、益肾阴、解瘀郁入手。参七灵胶散为作者调治高原衰退症的常用方剂,使用该方治疗200余名患者,选取治疗高原衰退症的临床治疗医案一则供参。

高原旅游,稳住血压

青藏高原平均海拔高达4000米,被誉为“世界屋脊”。这里天空如洗,雪山连绵,风光旖旎,还有历史悠久的文化遗产,每年都吸引着大量旅游者。然而,高原地区具有海拔高、气压低、氧气含量少的特点,有不少人上了高原后,心率加快、血压升高,甚至由正常血压变成了高血压,出现收缩压≥140毫米汞柱和(或)舒张压≥90毫米汞柱的情况。

三组标本讲述青藏高原的历史故事

巍巍青藏,世界屋脊,它不仅承载了人类文明,更是地球史书中的精彩篇章。中国地质大学与青藏高原的情缘由来已久,70余年的发展历程中学校一代代学者和莘莘学子踏进雪域高原开展地质调查、科学研究。在中国地质大学逸夫博物馆中就珍藏着很多他们采集自那里的标本。

《高原科学研究》投稿须知

《高原科学研究》立足高原特色和西藏地区特色,主要设置高原生态、高原医学、高原交通与藏文信息处理三大栏目。竭诚邀请广大专家、学者为本刊提供高质量的科研成果,与我们共同建设高原科学研究领域学术交流与成果展示平台。

黄河流域-黄土高原水土保持与高质量发展:成效、问题与对策

水土保持是新时期山水林田湖草沙系统治理的核心,在保障黄土高原生态安全屏障方面具有重要作用.黄土高原地区自实施一系列生态治理工程以来,水土保持和生态建设等成绩斐然.基于长期监测及生态系统关键过程等研究基础,分析了黄土高原水土保持与生态治理的成效,剖析了水土保持高质量发展中存在的主要问题,主要表现在区域脆弱的生态环境仍未根本改变、生态系统稳定性仍面临巨大挑战、灾害风险依然较为严重、水土保持监管水平薄弱等方面.据此,从该地区水土保持与生态高质量发展角度出发,提出了未来黄土高原水土保持与高质量发展的若干对策建议,以更好地服务黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略.

多姿多彩的高原湖泊

青藏高原上的湖泊星罗棋布,仅西藏就有一千五百多个。这些湖泊大多分布在藏北高原上,多数为淡水湖、少部分是咸水湖,还有盐湖、碱湖和热水湖等。我在藏北生活了二十余年,先后去过著名的色林错和纳木错两个大湖,以及其它大大小小五十多个湖泊。这些湖泊形状各异,又各具特色,都给我留下了深刻的印象。

在雪域高原,我们如何“寻找”跨越30年的两封来信

雪域高原最缺的是氧气,但“精神”始终不缺。2024年5月20日,浙江日报报业集团以对口援藏30年为大背景,以羌塘高原的藏族同胞和援藏干部为人物典型,从两封跨越30年的高原来信为切入口,派出记者团队,与西藏日报社记者组成联合采访团,深入高原腹地,推出了专题策划报道——《从浙到那援藏30年》。

间充质干细胞及外泌体对高原脑水肿的潜在作用机制研究进展

近年来,短期、长期居住在高海拔地区的人数不断增加,超过8160万人生活在海拔≥2500米的地区,而中国常居高原者超过1000万,每年进入高原的人口超过2000万。独特的高原气候引发了一系列高原相关性疾病,其中高原脑水肿(HACE)是最严重的疾病之一,如果不及时进行适当治疗,患者可能会在24 h内因脑疝死亡。然而,HACE发展的确切机制尚不完全清楚,使得HACE的防和治具有挑战性。间充质干细胞(MSC)及间充质干细胞外泌体(MSC-Exos)具有修复受损组织和细胞、抗氧化应激、抑制炎症反应、调节自噬等作用,有可能成为防治HACE的新型药物。本文结合国内外相关文献阐述高原脑水肿发病机制及MSC、MSC-Exos在其中可能发挥的作用,为MSC、MSC-Exos防治HACE提供理论依据。

高原性心脏病的研究进展

高原性心脏病(High Altitude Heart Disease,HAHD)是指长期处于高原低氧环境中,引起的红细胞增多、肺动脉高压、左心室肥大严重者至心力衰竭的慢性高原病。本病主要发生于移居高原地区的人群,世居人群亦可患病。在低氧低压的环境中,肺动脉持续高压引起心室肥厚增大,继而引发心衰。随着高原地区公路与铁路的建成,越来越多的旅游者以及工作者、运动员等前往高原地区,慢性高原病的发病率也在逐年增高。

两次不同生命史东移高原涡的动力结构与成因分析

利用NCEP再分析资料对2008年6月25-27日和2013年6月4-10日两次东移出高原的高原涡过程进行结构特征和演变机制的诊断分析,探讨两次长、短路径高原涡过程的结构特征和造成不同生命史的影响因子。结果表明:(1)路径短的扎多涡活动过程中,南亚高压呈扁平状,高空急流偏南,高原涡处在下滑槽中移出高原;路径长的曲麻莱涡活动过程中,南亚高压有些北拱,高原涡处在南亚高压脊前西北气流下空,副高偏南,高原涡随低槽东移加强,并伴有西南涡东移。(2)两次高原涡过程结构特征差异明显,主要表现在扎多涡在高原上增强时、曲麻莱涡与西南涡耦合及之后再度加强时的结构特征,前者低涡处在600~350 hPa较深厚的正涡度、上升运动层内,还具有对流层高层强辐散的结构特征;后者具有对流层高、中、低层正涡度贯通、对流层内为上升运动、对流层低层辐合,对流层高层弱辐散的结构特征,其中对流层低层由整个对流层内为最强正涡度,演变为整个对流层内为最强正涡度、最强上升运动、最强辐合。(3)总涡度收支诊断表明,散度项变化对低涡总涡度变率变化起决定性作用。扎多涡的强度变化与散度项变化一致。曲麻莱涡在与西南涡伴行过程中,垂直输送项、水平平流项的影响在加强。(4)涡中心区500 hPa正涡度变率的收支分析看出,高原涡在没有西南涡活动时,对高原涡的500 hPa正涡度变率贡献的主要是涡度辐合造成的;在有西南涡活动时,随着与西南涡垂直方向叠合、伴行,正涡度垂直输送显得更加重要。

高原运动对认知功能的影响

高原地区低压低氧的环境特点,会给机体生理功能带来挑战,对认知表现产生影响。有氧运动能够增加神经可塑性,改善认知功能,但能否适用于高原环境,受认知任务类型、海拔高度、运动强度和暴露类型等因素的调节。目前用于解释高原运动影响认知表现涉及的因素包括:脑氧合、神经营养因子、氧化应激与神经免疫。未来研究应关注不同运动类型和运动强度对高原移、世居人群的影响,并采用神经生理手段进一步探究高原运动对认知功能的影响机制,为开具“高原运动处方”提供依据。

黄土高原极端降水变化及其对植被覆盖度影响

全球变暖背景下,黄土高原极端降水事件频发,对社会经济及植被生态产生了重要影响,研究黄土高原极端降水变化特征及其对植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)影响,可为生态环境保护和区域可持续发展提供科学支撑。基于2000—2020年黄土高原64个气象站点逐日降水数据和MODIS NDVI数据,采用趋势分析、相关分析等方法,分析了黄土高原地区极端降水和FVC时空变化特征及极端降水对FVC的影响。结果表明:2000—2020年黄土高原地区总降水量P_(RCPTOT)、中雨日数R_(10mm)、大雨日数R_(20mm)、强降水日数R_(25mm)和降水强度S_(DII)均呈显著上升趋势(P<0.05),区域西部和北部强降水总体增加,但区域南部呈干旱化。2000—2020年黄土高原FVC总体呈显著上升趋势(P<0.05),集中分布在区域中东部,占区域总面积的32.00%;显著下降趋势主要分布在南部少部分地区,仅占区域总面积的4.91%。2000—2020年黄土高原地区FVC与中雨日数R_(10mm)、大雨日数R_(20mm)、强降水日数R_(25mm)和降水强度S_(DII)以正相关关系为主,其中呈显著正相关的区域占比分别为22.33%、48.19%、14.36%和24.37%,主要分布在中部地区。研究认为近20年黄土高原极端降水和FVC同步增加,表现为极端降水促进植被生态改善的作用,但应注意极端降水研究中的时间尺度效应问题,即年尺度数据可能掩盖了短时间尺度上极端降水对FVC的破坏作用。

我国黄土高原地区地震动衰减关系研究的若干进展

地震动的衰减关系是指地震动随震级、距离和场地条件等变化的经验关系,近年来在我国亦被称为地震动预测方程,是估计地震动及其影响场的主要方法之一,在地震区划和重大工程场地地震安全性评价中被广泛应用。黄土是一种特殊土,在我国广泛分布。我国黄土高原地区地质构造复杂,新构造活动强烈,中强地震频发,地震动的衰减关系有其特殊性,总结我国黄土高原地区地震动衰减关系的研究成果对促进黄土高原地区抗震研究有重要意义。在简要介绍国内外地震动衰减关系研究的基础上,全面系统地总结我国学者在黄土高原地区的地震烈度衰减关系,基岩和土层场地地震动峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及反应谱衰减关系方面的研究成果;评述和讨论在黄土覆盖地区地震动衰减研究领域存在的问题和今后的研究方向。文章的研究工作对从事黄土高原地区地震工程研究的科技人员有重要参考价值。

青藏高原东缘及邻区强震构造:专辑序言

青藏高原东缘由多个次级构造单元组成了独特的“多层次挤出-旋转活动构造体系”,是调节高原物质向东挤出的构造转换带,发育了高密度的活动断裂,强震频度高且强度大,而且地质地貌复杂,成为我国地震灾害问题最为突出的地区之一。近年来,伴随全国地震灾害风险普查、城市活断层探测、地震科学实验场建设、工程场地的地震安全性评价以及重大工程与城镇区的活断层鉴定与地壳稳定性评价等工作的深入开展,高精度遥感、构造地貌、古地震和第四纪年代学等方法的广泛应用,显著提升了青藏高原东缘及邻区强震构造的调查研究程度。为了及时交流这方面的最新研究成果,支撑区域防震减灾及重要工程和基础设施建设的地质安全评价等工作,《地震科学进展》编辑部组织了“青藏高原东缘及邻区强震构造”成果专辑,征集了活断层与地震、甘肃积石山地震以及相关领域的研究综述等代表性学术论文20余篇,本期《青藏高原东缘及邻区强震构造专辑Ⅰ》优选了10篇论文,后续还将推出《青藏高原东缘及邻区强震构造专辑Ⅱ》,希望这些成果可提升对区域强震活动特征与孕震构造机制的理解,并为区域强震危险性分析和有效防范强震灾害风险提供科学依据。