新研究确定了全球河流的气候特征

几十年来，地球科学家一直试图探测气候对河流形成的影响，但到目前为止还没有系统的证据。

由布里斯托大学的科学家领导并于今天在“ 自然 ”杂志上发表的一项新研究发现了全球河流上明显的气候特征，这对现有理论提出了挑战。

如果你从河流的源头走到它的嘴边，你走的是一条下降的路径。在一些河流中，这条小路将从高地急剧下降，然后在低地中变平。这导致高度轮廓(我们称之为长轮廓)具有凹形形状，类似于从内边缘到底部追踪它的碗内部的形状。相比之下，当你从源头走到嘴边时，直的长轮廓在高度上均匀地下降，就像斜坡一样。

陈等人的新研究。表明，虽然河流长剖面往往在潮湿地区凹陷，但在较干燥的地区逐渐变直。

布里斯托尔大学地理科学学院的第一作者Shiuan-An Chen说：“长篇大论逐渐形成了数万年到数百万年，所以它讲述了一个关于地区气候历史的更大的故事。我们期待气候会影响河流长的剖面，因为它控制着河流中的水流量以及相关的水力沿着河床移动沉积物。“

到目前为止，科学家们缺乏一个跨越地球上气候带范围的大型系统河流数据集，能够全面探索气候与河流形态之间的联系。研究小组根据美国宇航局航天飞机最初收集的数据生成了一个新的，免费提供的河流长剖面数据库。他们使用由伦敦玛丽皇后大学的共同作者Stuart Grieve博士开发的专业软件开发了一个新的长型数据库，其中包括全球超过330,000条河流。

该研究首次在全球范围内表明，气候带河流长剖面形状存在明显差异，这些差异背后的原因在于河流中河流干流的表现。

在潮湿的地区，河流往往会一年四季流入河流，不断移动沉积物并侵蚀整体轮廓，形成凹形。

随着气候变得逐渐干旱(从半干旱到干旱，再到干旱)，每年下雨时河流只流动几次，不经常移动沉积物。

此外，干旱的河流往往会经历短暂的强烈暴风雨，这些暴雨不会在整个河流长度上产生流量。

本文使用数值模型解释了气候，溪流和长剖面形状之间的这些联系，该模型模拟了河流剖面随着时间的推移而响应河流流量特征。

作者表明，无论河流剖面的所有其他潜在控制如何，流量特征对最终剖面形状具有显着影响。他们证明了流量的气候表达的差异解释了他们的数据库中气候区域的轮廓形状的变化。

同样来自布里斯托尔地理科学学院的Katerina Michaelides博士领导了这项研究，他补充道：

“几十年来教科书中包含的传统理论描述了河流长剖面逐渐变得凹陷。现有的理论偏向于在潮湿的河流中进行观测，这些河流在干旱河流中的研究和研究中得到了更好的研究。

“我们的研究表明，世界上许多河流剖面都不是凹陷的，在干旱环境中，直线剖面往往更为常见。”

“我认为干旱河流已被研究得不充分，特别是考虑到旱地覆盖了全球陆地面积的约40%。它们的径流表达给出了对地表地形的气候影响的独特见解。”

来自伦敦玛丽皇后大学的Stuart Grieve博士说：“将卫星数据与高性能计算相结合，正在彻底改变我们的学科;让我们了解我们的星球如何以前所未有的规模发生变化。我们对这些数据的分析只是触及了潜力的表面这种数据，计算机能力和地球科学洞察力的融合可以让我们了解我们的星球，以及太阳系中的其他星球。“

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