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高原

高原(Plateau)是指海拔高、面积较大,但地面相对比较平坦、起伏不大的地区,为基本地貌组合类型之一。其海拔在地理学上规定为500米以上,在医学上规定为3000米以上。

高原通常受外力长期作用,形成相对平坦的高海拔台地,边界往往受构造控制;其具有环境复杂、气流紊乱、辐射强等特征,按所处位置可分为山间高原、山麓高原、大陆高原等;按生物效应可分为中度高原、特高高原、极高高原等。

世界高原主要分布在亚欧大陆、南北美洲和澳大利亚大陆,海拔3000米以上的高原面积约为400万平方公里,占陆地面积的2.5%。世界上最高的高原是中国的青藏高原,面积最大的高原为南极高原。高原气候的主要特点是气压低、日照充足辐射强,同时,高原是众多著名河流的发源地,具有独特的生物多样性,另外,当某些高原地面达到雪线以上时,可以发育出连续的高原冰川。高原地区氧气稀薄,对生物活动有明显影响,容易导致高原反应,并出现头痛、呼吸困难等不良不适症状。

地球外,其他已知天体也存在高原地貌,如火星和月球等。火星表面地形具有二分性,南半球北半球地貌差异较大,南部由较高的高原组成,约占火星表面积的一半。月球的高原比月海表面的高度平均高出约1千米。

定义

高原是指海拔高、面积较大,但地面相对比较平坦、起伏不大的地区。

在地理学上,凡在海拔500米以上,顶部平缓,起伏较小,面积辽阔的高地称为高原。

在医学上,由于对人体健康有明显影响的高度为海拔3000米左右,因此高原是指海拔3000米以上地域。

形成

高原的形成通常原是外力长期剥蚀侵蚀夷平而成的近于准平原地面,周围边界往往受构造控制,经新生代以来地壳的大面积的整体隆起,隆升速度超过了外营力对地面的侵蚀或剥蚀,地表呈现隆起的正地形。高原的成因除地壳上升外,有的是由玄武岩喷溢堆积而成的。

高原形成过程和组成的岩石差异产生不同类型的高原,有的是构造高原,青藏高原和非洲大部分就是这样一种隆起的大陆块;有的高原组成物质不同形成相应的高原,例如埃塞俄比亚高原由地壳断裂隆升和堆积厚达几百至两千米玄武岩构成的熔岩高原;南极则为厚层冰川覆盖的冰盖高原;中国有厚约30~200米的黄土堆积黄土高原,云贵高原高原则石灰岩分布广泛,喀斯特比较发育,有喀斯特高原之称。由于高原整体抬升过程中内部构造局部有差异活动和高原形成前后外营力作用区域差异,高原的地貌复杂,区域分异明显。

基础特征

环境复杂

高原海拔高,气压低,氧气含量少,气候变化大,异常天气频繁,有的地区干燥寒冷;有的地方昼夜温差大;有的地方日照强烈;有的地方多雪;有的地方多风;有的地方多沙;有的地方多水;有的地方多山;有的地方长年积累的冰雪不化;有的地方常刮飓风;有的地方沙尘暴肆虐。此外高原寒潮、雪灾、风暴与沙暴、霜冻、冰雹和雷暴发生较频,给到达高原者的健康和生命带来很大威胁。

气流紊乱

高原地区的气流十分紊乱,少有规律性。有的地区常年刮风,有的地区的风速随平均海拔的增加而增大,高原的夜间风速大,还经常刮旋风、沙尘暴、白毛风等。气流速度随海拔高度的增加而加快,高于海拔5000米地区多在午后刮大风。高原上的风向昼夜不同,白天,风沿山坡吹向山顶;夜晚,寒风由积雪的山顶吹向山谷,夜晚更冷。强风有降低大气温度,加速机体表面水分蒸发的作用,加重了寒冷的程度,故寒风是引起冷损伤的重要因素之一。

辐射强

高原地区接受太阳辐射多,日照时间长,太阳能资源非常丰富。高原区水的沸点低于100℃,如用普通锅煮饭,会夹生。地表接受的太阳辐射量随海拔升高而增加。海拔每升高100米,辐射强度约增加1%。紫外线是太阳辐射线的一个组成部分,紫外线光磁波谱为200~400毫米。在高原由于太阳辐射强,紫外线辐射亦强,特别是波长为280~315纳米的紫外线增加更多。海拔愈高,强度愈大,海拔每升高100米,紫外线强度增加3%~4%。在缺少防护情况下,紫外线照射过久,会引起日照性皮炎、脱皮和水疤。高原积雪期较长,由于雪面反射率较高,因此除较强的光辐射外,又加上较强的雪面反射,则可能给眼结膜和角膜带来一定的损伤——雪盲。高原的电离辐射强,在海拔3000米高原上,宇宙射线年总量比平原高3倍,高原辐射量相当于平原本底最高值。

其他地理特征

气候

高原气候的主要特点是空气稀薄、气压低、散热快速气温低、大气干燥湿度低、日照充足辐射强、气候恶劣灾害多。高原气候与高原疾患密切相关,它是高原生理学医学关注的一个重要因素。

气压

低氧和低温是高原影响人体最主要的因素。低氧是大气压和氧分压下降的结果。大气压随着海拔的升高而降低,即海拔愈高,气压愈小。高原低氧引起的身体机能变化,主要取决于人体进入高原的速度、低氧的程度和持续的时间,同时也取决于大气压的高低。

气温

气温受海拔和地形地貌的影响大。太阳辐射能穿过大气时,只将大气加温0.015~0.02℃,被地面吸收转变为热能。由于大气热源位于地面,因而气温随高度增加而降低,即海拔每升高1000米,平均气温降低6℃。

气湿

气湿是表示大气中蒸汽的含量或大气潮湿的程度。在高原上,绝对湿度随高度增加而降低,在2000米高度降低一半。高原相对湿度随高度上升而增大,所以高山云雨较低地更多。但云雨带以上雨量渐减,相对湿度一般为50%左右,冬季有的地区常为零,故气候干燥。由于高原湿度较低,人体吸入的空气干燥,通气时失水增加,尤其是在珠峰近顶处,通气量为平原时的5倍,因而失水更多。

生物多样性

高原多样的生态系统,各系统间复杂多变的界面条件,为高原古老物种的保存,新物种的分化以及各种地理成分的交流创造了良好的条件,在这种条件下,高原形成了丰富的生物物种多样性

高原生物多样性的组成,以含有众多特有生物物种为特征,其中许多物种是残遗于高原局部环境的古老物种以及新分化出的物种,这些物种分布范围大多十分狭窄。一方面,高原地区所受人类活动影响相对较轻,它是一些珍稀物种的现代避难所。另一方面高原生态环境的脆弱性,造成了高原含有许多珍稀濒危物种。此外高原生态环境的急剧深刻改变,在导致大量生物物种由于不能适应新的严酷环境而消亡或向高原周边地区迁移的同时,也开始孕育和形成了大量的新的生物类群和物种。其中许多新的物种,或受遗传基因和生态习性的影响,或因形成较晚而年轻,迄今仅在高原分布,如植物中的垫状驼绒藜(Krascheninnikovia compacta desert)、羽叶点地梅(Pomatosace filicula Maxim.)、画笔菊(Ajaniopsis penicilliformis C. Shih)、黄花垫柳(Salix souliei Seemen)、玉龙蕨(Polystichum glaciale Christ)、多刺绿绒蒿(Meconopsis horridula Hook. f. \u0026 Thomson)以及动物中的多种鼠兔(Ochotona)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)、温泉蛇(Thermophis baileyi)、雪豹(Panthera uncia)等,它们的数量很大,是高原特有种的主要组成部分。

水文

降水

高原地区降水量的分布高度集中,不同地区差异显著,因而有湿润地区、半湿润区、半干旱区和干旱地区之分。高原地区夏季降雨、冬季降雪。雨季多为6~9月,降水量一般为全年降水量的80~90%;冬春两季降雪,雪量大,积雪多,常常大雪封山,甚至发生雪崩

河流

高原水系可分为外流水系和内流水系。世界著名的河流多发源于高原或山地。如尼罗河发源于发源于非洲东部的高原地区;亚马孙河发源于秘鲁安第斯山脉,源头为乌卡亚利河。青藏高原河流密集、湖泊众多,素有“亚洲水塔”之称。

冰川

当某些高原地面达到雪线以上时,能发育连续的冰流,覆盖着高原的中央部分或向边缘溢流,这种冰川叫高原冰川,其主要特征是冰舌向四周伸出。永久雪线以上是冰川的积累区,雪线以下是冰川的消融区。现代冰川覆盖的总面积为1600万平方公里,约占陆地总面积的11%,全部冰川面积在温带高山的不足1%。在冰川谷,冰层的可厚达200米以上。由于冰川谷的坡度和冰层底部的巨大压力,导致冰体移动,使谷口雍塞。由于冰体愈积愈多,在雪线以下于温暖季节即渐成流体或半流体,当不能承受愈来愈大的压力时即“冲”出谷口,夹带大量的泥沙和风化卵石,形成冰川泥石流

分类

按地理位置划分

山间高原(Puna)是与山脉同时形成的高原,部分或全部都包围在山脉里面;最高的和某些最广大的高原,例如青藏高原,就是属于山间高原。

山麓高原(Piedmont Plateau)是介于山脉和平原(或海洋)之间的高原,例如巴塔哥尼亚(Patagonia)高原。

从低地或海边陡然升起的高原叫大陆高原(Continental Plateau)或台地(Tableland),例如南非的高原或台地。

按形成原因划分

岩溶高原(喀斯特 Plateau)即“喀斯特高原”,是指岩溶地区四周被深谷陡崖所包围的高原。海拔500米以上,高原上有波状起伏的峰林或岩溶丘陵。高原内有明暗相间的河流、盲谷、漏斗、溶蚀洼地、岩溶盆地等发育,地下水往往从高原的边缘陡崖下流出。在中国以贵州省中部、北部及鄂西岩溶高原为典型。峡谷、槽谷和峰丛是岩溶高原内发育的次级地貌。印度半岛南部的德干高原(Deccan Plateau)是个古老的岩溶高原,起伏小、土壤肥沃。

切割高原(Dissected Plateau)是指被河流切割很深的高原。起伏很大,多深谷,但仍保留着相当平整的高原面,如南美的巴塔哥尼亚高原。也有人称其为山原,如中国的云贵高原。

按生物效应划分

中度高原位于海拔2000~3000米地区。一般仅出现轻度的生理反应,易感者可发生急性高原病

高原位于海拔3000~4500米地区。生物效应明显,容易发生高原病。

特高高原位于海拔4500~5500米地区。以4500米作为界线的依据是因为该高度以上吸入气氧分压(PiO2)、肺泡气氧分压、以及血氧分压(PaO2)都低至海平面的以下,SaO2低至75%以下,超过了平原诊断呼吸衰竭的水平,人体将发生显著的低氧反应和严重的高原病。

极高高原位于海拔5500米以上地区。人类难以长期生存。

分布

地球的总面积为5.11x108次方平方公里,陆地面积为1.495x108次方平方公里,陆地占地球总面积的29.2%。陆地的平均平均海拔为875米,海拔1000米以上的山地面积为4200万平方公里,占陆地面积的28.1%;海拔3000米以上的高原面积约为400万平方公里,占陆地面积的2.5%。世界高原主要分布在亚欧大陆、南北美洲和澳大利亚大陆,最高的高原是中国的青藏高原(海拔在4000米以上),面积最大的高原为巴西高原(500多万平方公里)。中国高原、山地面积占陆地面积的60%左右,其中3000米以上的高原地区,占陆地面积的1/6左右。

亚洲的高原

亚洲的平均海拔为950米,是世界上地势最高的一个洲,高原几乎占全洲面积的1/2。亚洲著名的高原,如帕米尔高原(Pamir Plateau)位于亚洲中部,分布在中国、俄罗斯、阿富汗的交界处,是天山昆仑山脉喀喇昆仑山脉兴都库什山脉的汇集中心,平均海拔在5000米以上。蒙古高原(Mongolian Plateau)东接大兴安岭,南接阴山山脉,西和西南接阿尔泰山脉准噶尔盆地塔里木盆地,北连萨彦岭、唐努乌拉山脉与雅布洛诺夫山脉,面积约260万平方千米。伊朗高原(lranian Plateau)位于帕米尔高原和亚美尼亚高原之间,北邻里海、图兰平原和兴都库什山脉、厄尔布尔士山脉,南波斯湾阿曼湾阿拉伯海,东缘以苏莱曼山脉为界,西南缘是扎格罗斯山脉,面积约270万平方千米,海拔1000到1500米。德干高原整个的平面轮廓呈三角形,大致北起恒河平原南缘,南至半岛南端,为一久经侵蚀的古陆块,有大面积的晚白垩世和古近纪的熔岩层(50万平方千米)。

青藏高原(Tibetan Plateau)是世界上面积最大、海拔最高的高原,其位于亚洲内陆,经纬度主要范围在25°59′30″N~40°1′0″N、67°40′37″E~104°40′57″E之间,其西起帕米尔高原祁连山脉阿尔金山脉昆仑山脉组成了北部边界,南至喜马拉雅山脉南麓,东至横断山脉川西高原;总面积308.34万平方千米,平均海拔4000米以上,被称为“世界屋脊”和“第三极”。

非洲的高原

非洲是一个高原型大陆,平均海拔650米,海拔500~1000米的地区占全洲面积的60%以上;海拔在2000米以上的地区占全洲面积的5%。

埃塞俄比亚高原(Ethiopian Highland)位于埃塞俄比亚的中部,有“非洲屋脊”之称,占该国面积的2/3,其东南延至索马里,为盖拉-索马里高原;东非高原(East African Plateau)位于肯尼亚坦桑尼亚境内,海拔在2000米左右;南非高原(South Africa Plateau)海拔在1000~1600米左右,包括卡罗高原和大卡罗高原。

欧洲的高原

欧洲地势较为平坦,比较有名的高原有法国的格林高原和中央高原,苏联的斯塔夫罗波尔高原和沃林高原,罗马尼亚特兰西瓦尼亚高原以及比利时的阿登高原(Ardenne)。

法国中央高原(Massif Central),是法国中南部火山高原,其北连巴黎盆地,东界隆河,南为比利牛斯山脉,西北和西南分别与卢瓦尔平原和阿基坦大区会地相接。面积约8.5万平方千米。东南边缘塞文山脉地势高峻,向西北逐渐降低。平均海拔约700米。中部奧弗涅山脉主峰桑西山(海拔1886米)是中央高原最高点。

北美洲的高原

北美洲的高原沿西部山系分布,并出现于阿拉斯加州以及阿巴拉契亚山脉西部。北美洲比较有名的高原,如科罗拉多高原(Colorado Plateau)和墨西哥高原(Mexican Plateau),科罗拉多高原位于美国西部地区,面积30万平方公里,海拔2000~3000米,是北美洲最大的高原。

墨西哥高原是墨西哥境内桌状高原,位于东、西马德雷山脉之间,地势西北低、东南高,面积66.6万平方千米。高原分为南、北两部分;南部高原地处国土中心部位,又称中央高原,海拔2000~2500米;北部高原内有许多沉积盆地,如马皮米盆地、迈兰盆地等,通称“北部盆地”,海拔800~1000米。

南美洲的高原

南美洲有5个高原地区:圭亚那高原(Guiana Highlands)、巴西高原、巴拉那(Parana)盆地、巴塔哥尼亚高原以及安第斯高原(Andean Plateau)。南美洲著名的高原,如荒漠高原位于玻利维亚境内,平均海拔在5000米以上,故有南美洲的“帕米尔”之称。秘鲁高原海拔4300米,亦是南美洲较高的高原。巴塔哥尼亚高原北起科罗拉多河,南迄麦哲伦海峡,东临大西洋,西界安第斯山脉,面积67万平方千米,绝大部分在阿根廷境内。

巴西高原(Brazil Plateau)位于南美洲亚马逊东南部,巴西东南部,介于亚马逊平原(Amazon Plain)和拉普拉塔平原(Planicie de la Plata)之间。大部分地区海拔为600~900米,总面积达500多万平方公里,是世界上除了南极高原外面积最大的高原。巴西高原地面起伏平缓,向西、北倾斜。东南沿海山脉多在1200米以上,最高峰班代拉峰(Pico da Bandeira)海拔2890米。由于近期不断上升,在高原边缘部分形成缓急不等的崖坡,东南边缘有面对大西洋急陡的巴西大崖壁。

大洋洲的高原

大洋洲的地势也有较大的起伏,其中巴克利高原金伯利高原位于澳大利亚境内,火山高原(Volcanic Plateau)位于北岛的高原地区,以陶波湖为中周围由火山散落物质形成,面积约2.5万平方千米。

金伯利高原(Kimberley Plateau),澳大利亚大陆北部两大高原之一。金伯利高原位于西澳大利亚州东北部。境内有利奥波德王岭、迪拉克岭等山脉。西面和北面滨帝汉海,南面和东面分别为菲茨罗伊河、奥德河环绕,面积约36万平方千米。主要由砂岩构成,多河流切割的深谷。西北部年降水量较多,可达1300毫米;东南部平均年降水量仅380毫米,大部分地区夏雨冬旱。

南极洲的高原

南极洲为冰雪所覆盖,冰下地表的实际平均高度仅为410米,然而连冰层在内,南极高原的海拔高度是2000~3000米,按此高度计算,南极洲比其它所有大陆的平均高度均高一倍以上。因其终年积雪,就其吸收太阳辐射能而言有其重要性,故亦被列入高原的范围。

南极高原(Polar Plateau)是东南极洲南极点附近一带的内陆高原,呈圆丘形,平均海拔3700米。大陆冰向周围缓慢流动,每年外流只有几米至几十米,而通过冰川外流,每年可达100~1000米。南极高原气候严寒,年平均气温在-56℃最低气温达-94.5℃,空气极度干燥,年降水量约5毫米,极点附近只有3毫米左右。

其他天体

火星

火星表面地形具有二分性,南半球和北半球地貌差异较大,南部由较高的高原组成,平均高度为1.5千米,约占火星表面积的一半,可能代表了最古老的火星表面。南部的高原上分布着数量巨大的陨击坑,包括火星上最大的陨击坑赫拉斯(Hellas)和阿盖尔(Argyre),而且地势起伏不平。火星南部的塔西斯高原(Tharsis),发育数千条大致径向排列的断裂体系长达几百千米,宽度在一千米以上。

月球

探测和研究表明,比地球上还古老的石头是在月球最初形成时,由熔化的熔岩固化之后残留在月球上的,其深度有500多米,覆盖了月球80%的地亮面积,被称之为月球高原。月球的高原比月海表面的高度平均高出约1千米。月球高原的岩石比月海岩石斜长石含量高得多,一般是斜长岩、橄长岩、苏长岩或富斜长石的辉长岩

高原反应

高原反应是指在没有适应氧气稀薄的情况下登上高原使身体出现异常反应,并出现一系列症状,甚至有可能最终导致死亡。超过2500米的海拔之后,任何高度都有可能出现高原反应。

高原反应的症状因人而异,初期症状包括头痛、心悸病、食欲不振、呕吐、失眠、呼吸困难等,如果忽视初期症状,高原反应就有可能对肺部造成很大伤害,进而会伤及大脑。如果引起肺气肿,会出现体力减退、呼吸急促、脉搏跳动加快、咳嗽加重并且痰中带血、呼吸越来越急促并口吐白沫,嘴唇和指甲的颜色变暗等症状。如果引起脑浮肿和肺水肿,会出现呕吐、步行困难、剧烈的头痛、行动和言语发生异常、意识不清等症状。

在高原上由于缺氧呼吸量就会自然增多,呼出的气体会带有水分,因此很容易造成体内水分缺失。出现高原反应时,大量饮水可以防止出现脱水症状。另外疲劳和寒冷是造成高原反应的主要原因,可通过穿戴防风性能好的服装,用以遮挡寒风。症状比较轻时,可以在周边漫步游览,等待身体逐步适应。症状加重时应立即下山,同时需人陪同。

开发与利用

高原地上、地下都有大可利用的物质资源为人类服务。世界上不少4000米以上地区都有铜、铁、煤、、金等矿藏。有的地方如秘鲁智利等,已有大量工人在这些高山地区进行开发。海拔4000米以上随着草场的培植、发展,畜牧业还大可发展。水电、风电、地热发电、太阳能发电和利用正待研究和开创。低于4000米地区水源丰富,土地松软,农业和果园还大可发展。有些地区原始森林面积广阔,其中珍贵的生物资源大可有计划地培植、开探。

随着高原旅游业的发展,到西藏自治区青海省、新疆等高原地区旅游的人兴趣有不断增加的趋势。高原各地区修建、改建公路,铺设油管,营建电站等建设已具相当规模,还正在蓬勃发展。经有组织和自行去高原参与地方建设人员每年数以千计。

参考资料

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什么是高原?.中国科学院地理科学与资源研究所.2024-05-08

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墨西哥高原.中国大百科全书.2024-05-24

墨西哥高原.中国大百科全书.2024-05-22

巴塔哥尼亚高原.中国大百科全书.2024-05-22

巴西高原.中国大百科全书.2024-05-21

金伯利高原.中国大百科全书.2024-05-21