水文学黄锡荃(中国的天空之镜，在哪里？)

Posted 2023-05-30

篇首语：从来好事天生俭，自古瓜儿苦后甜。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了水文学黄锡荃(中国的天空之镜，在哪里？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

水文学黄锡荃(中国的天空之镜，在哪里？)

↑一群国家地理控，专注于探索极致世界

中国的盐湖

正在爆红网络

它们有的被称为

“天空之镜”

（青海的茶卡盐湖，图片来源@VCG）

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有的被称为

“中国版马尔代夫”

（青海柴达木盆地中部的东台吉乃尔湖，摄影师@龚强）

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有的被称为

“大地的调色盘”

（青海柴达木盆地北部的大柴旦盐湖，摄影师@何炜）

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事实上

中国是世界上

盐湖最多的国家之一

面积大于1km²的约2800个天然湖泊中

近30%都是盐湖

这些盐湖的总面积

更是占到天然湖泊的一半以上

遍布中国西部、北部的10个省份

（中国盐湖分布格局，以上数据源自《中国盐湖志》，仅包含矿化度大于50g/L且面积大于1km²的盐湖，不同调查统计的湖泊情况会有所差异，黑龙江等省份也有小盐湖，制图@巩向杰&郑伯容/星球研究所）

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它们

可以纯净到极致

（青海东台吉乃尔湖，摄影师@咔咔）

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它们

可以绚烂到极致

（内蒙古巴丹吉林沙漠腹地的达格图盐湖[红海子]，摄影师@刘白）

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它们

可以广阔到极致

（请横屏观看，青海柴达木盆地的西台吉乃尔湖，摄影师@张扬的小强）

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而这些极致盐湖的背后

是内流湖从生到死的

壮丽一生

它们的这一生

为中国的广袤西部带来柔情

为中国的亿万生灵带来水源

为中国的经济生产带来宝藏

01 初生

在陆地低洼处

水流汇集形成湖泊

以中国400mm等降水量线为界

东南侧由于离海近、降水多

大多数湖水最终排入海洋里

形成外流湖

西北侧距海远、降水少

多形成内流湖

（中国内外流分区和湖泊分布，制图@巩向杰&郑伯容/星球研究所）

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这些内流湖水量较少

又被一个个洼地禁锢

相互之间少有交流

只能孤独地度过一生

（西藏群山之中的帕龙错，摄影师@行影不离）

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少数有水流出的湖泊

也往往只能流入

下一个内流湖

永远无法抵达大海

（藏北高原南部湖泊分布，制图@巩向杰&郑伯容/星球研究所）

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在相对干旱的西部

这些内流湖异常耀眼

许多湖泊碧波万顷、水草丰茂

湖边岸芷汀兰、鸟兽成群

一派生机勃勃的景象

（西藏阿里的玛旁雍错边，黑颈鹤正在觅食，摄影师@柳叶刀）

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但如果干旱加剧

湖泊的水量平衡将被打破

水流入少而蒸发强

湖泊开始萎缩

（西藏阿里的扎日南木错的历史湖岸线，显示了曾经的水域之广，摄影师@行影不离）

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与此同时

注入湖泊的湖水

会携带一定泥沙

或者溶解一些矿物质

包括碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硼酸盐等

盐类物质

（盐类矿物结晶示意，制图@郑伯容&王哈勃/星球研究所）

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对于外流湖而言

因为有大量淡水汇入和流出

盐类难以积累

它们的含盐量（矿化度）

往往低于1g/L

是为淡水湖

（请横屏观看，江苏南京的淡水湖石臼湖，地铁S9号线和宁高公路特大桥横跨湖面，水光接天，摄影师@熊伟）

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但对于内流湖而言

水中的盐类

基本都被留在了湖里

无法排出

历经千百年的积累

这些盐类很大程度上影响了

内流湖的命运

02 内陆之海

内流湖中

有相当一部分为构造湖

即构造运动产生的盆地积水成湖

尤其是一些大型构造湖

甚至拥有大海一样的深度

如纳木错最大水深约99m

当惹雍错水深更是高达230m

（请横屏观看，西藏初冬的纳木错，由于水位变化大，湖泊深度不断变化，不同资料数据不一，摄影师@姜曦）

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由于地形阻隔

注入这些湖泊的河流大多短小

河水携带的碎屑

来不及磨损变小

以大颗粒砂砾为主

很容易沉降至湖底

令湖水杂质极少

塑造出大海一样的洁净

（西藏纳木错的圣象天门，摄影师@李珩）

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再加上不断积累的盐分

和较低的气温

限制了水生生物的繁衍

湖水更加洁净

在这样的条件下

阳光照进湖中

波长较长的红光、黄光

深入湖泊并被吸收

波长较短的蓝光

则被散射出来

（湖泊特征与水色示意，制图@郑伯容/星球研究所）

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令湖水呈现出

如海洋般的湛蓝

（请横屏观看，西藏阿里的拉昂错的清晨，摄影师@山风）

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这些内流湖广阔的湖面

深不见底的湖水

湛蓝的色彩

都让人联想到海

它们虽然无法跨过万山阻隔

完成对大海的朝圣

却能利用环境塑造自己

自成“内陆之海”

与真正的大海遥相呼应

这是鄱阳湖、洞庭湖等东部平原湖泊

完全不具备的景象

（请横屏观看，西藏山南的羊卓雍错，摄影师@李珩）

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但是

与大海相似的不仅仅是颜色

还有“咸度”

湿润时

径流带来大量盐类

干旱时

湖水蒸发浓缩、盐分积累

如此反复交替中

湖水总体上越来越“咸”

越来越像真正的海

（请横屏观看，青海湖西岸，布哈河水注入湖中，摄影师@潘劲草）

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当矿化度在1g/L~24.7g/L时

称为微咸水湖

如新疆的博斯腾湖与赛里木湖

内蒙古的岱海

青海的青海湖

西藏的纳木错、色林错及羊卓雍错

（西藏那曲的色林错，矿化度约18g/L，摄影师@高承）

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矿化度在24.7g/L~35g/L时

称为咸水湖

这样的“咸度”

已经接近一般的海水

如西藏的达则错

如果矿化度继续增加

内流湖将进入一个全新的阶段

（不同研究者划分湖泊类型依据的矿化度值各不相同，本文参考了黄锡荃等《水文学》的观点）

03 大地调色盘

当湖水进一步咸化

矿化度达到35g/L

则称为盐湖

此时的湖水称为盐水或卤水

如青海的茶卡盐湖和柯柯盐湖

新疆的艾比湖和玛纳斯湖

内蒙古的吉兰泰盐湖和嘎顺诺尔

都有着很高的矿化度

位于青海察尔汗湖区的协作湖

矿化度最高甚至超过500g/L

（青海大柴旦盐湖绿色的卤水，摄影师@Jan）

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与咸化同时进行的

是湖水的“三化”

即“净化”“静化”“镜化”

由于湖水矿化度越来越高

水生生物基本无法生存

而汇入湖泊的河流日益短小

湖中的泥沙更加稀少且逐渐沉淀

所以湖水变得越来越洁净（净化）

（清澈的大柴旦盐湖，摄影师@王啸）

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当盐类逐渐达到饱和

盐类结晶并沉积于湖底

形成了厚厚的盐层

如青海的察尔汗盐湖

盐层厚度最大可达60m

总量高达600亿吨

这时的湖泊基本干涸

只剩下薄薄的一层盐水

浓稠的盐水平静（静化）

波澜不惊

（平静的茶卡盐湖，摄影师@廖铁军）

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在阳光明媚、晴朗无风的日子

浅浅的盐湖终于实现了“镜化”

湖面清晰倒映着

远处的雪山与蓝天白云

“湖天一色”

人们置身其间

分不清自己是在天空云端

还是在某个仙界

天空之镜的奇观

便诞生了

（青海茶卡盐湖，摄影师@YKN）

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而到了清晨或傍晚

漫天的霞光倒映在盐湖上

五光十色、缤纷绚烂

让人无法自拔

（请横屏观看，青海茶卡盐湖的霞光，摄影师@逸思）

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若是遇见晴朗的夜空

万籁俱静而星汉灿烂

如置身广阔的太空中

感受斗转星移

（青海大柴旦盐湖的星空，摄影师@美特斯匡葳）

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但这并不是内流湖魅力的顶点

它们还有着更加多彩的旅程

不同的内流湖

因为深度、悬浮物、矿化度等的差异

湖水会幻化出多样的色彩

有的深蓝，有的蔚蓝

有的浅蓝，有的青色

（西藏山南的普莫雍错呈现出深邃的蓝色，摄影师@风雷益）

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除此之外

盐湖并非毫无生气

许多适应极端环境的嗜盐微生物

如嗜盐古菌、藻类

及丰年虫、轮虫等

都生活在高矿化度的盐湖里

赋予了湖泊更加独特的色彩

有的绿如翡翠

（绿色的大柴旦盐湖，摄影师@林北岸）

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有的黄如蜂蜜

（青海察尔汗盐湖黄色的盐池，摄影师@沈龙泉）

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有的红如烈焰

（内蒙古巴丹吉林沙漠红色的达格图盐湖，摄影师@林北岸）

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部分嗜盐古菌含有细菌视紫红质

杜氏盐藻含有β胡萝卜素

都是湖水变红的重要原因

而著名的山西运城盐湖

部分盐池显现出玫瑰般的粉红色

异常醒目

这正是杜氏盐藻等的杰作

（山西运城盐湖紫红色的湖面，运城虽然位于半湿润的外流区，但因湖盆地势较低而且缺水，湖水并不能流出，盐湖实际为内流，摄影师@张程皓）

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青海的大柴旦盐湖

则因为生长有大量蓝藻

而水色碧绿

有如一块块绿色的翡翠

因此又称翡翠湖

（青海大柴旦盐湖碧绿的湖水，摄影师@张扬的小强）

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它们形如一块块调色盘

镶嵌在荒漠之中

点缀着荒芜的大地

这是内流湖的一生最绚烂的阶段

然而如果干旱持续

湖水进一步蒸发

内流湖很快将面临死亡

04 死亡之海

干涸的盐湖称作

干盐湖

如察尔汗盐湖

面积广达5856km²

为我国最大的干盐湖

湖面平时只有

一望无际、坦荡如砥的干硬盐壳

当年修建的青藏公路经过湖区

也直接用盐壳作为路面

成本低而路况好

号称“万丈盐桥”

（察尔汗盐湖的“万丈盐桥”，为了采盐，人们抽取卤水形成了新的湖面，摄影师@曹铁）

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人们可能会疑惑

难道这也是湖？

是的

只不过已经接近生命的终点

它的盐层孔隙里

还含有少量晶间卤水

在降雨或冰雪融化时

湖面偶尔还会有一层薄薄的湖表卤水

等到干盐湖表面

被砂砾、土层等覆盖

则会成为沙下湖

（盐湖剖面示意，随着气候的干湿变化，砂、泥、盐类沉积范围发生相应变化，制图@郑伯容&云舞空城/星球研究所）

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当内流湖终于迎来了

死亡

在其前后一同消失的

是依赖其生存的各类生物

如湖中的鱼虾草虫及微生物

湖岸边的草木和百兽

以及世居两岸的人类

（新疆罗布泊一带的楼兰古城遗址，摄影师@文兴华）

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湖泊的痕迹已经难以寻觅

仿佛这里不曾有过水流

不曾有过生命

但这不是结束

集千万年精华于一身的内流湖

并不会就此消逝无踪

它们等待着被新的力量唤醒

（新疆哈密的大海道一带，地面干涸龟裂，摄影师@孙太升）

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05 重生

内流湖的死去

虽然带走了无数生命与生机

但也留下了一个

“多金之海”

因为在内流湖逐渐干涸的过程中

溶解盐类相继结晶沉积

首先是溶解度较小的碳酸盐

如方解石[CaCO₃]、白云石[CaMg(CO₃)₂]等

（青海大柴旦盐湖，湖表铺满了雪白的盐类结晶，摄影师@龚强）

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之后硫酸盐开始沉积

生成石膏[CaSO₄·2H₂O]、芒硝[Na₂SO₄·10H₂O]

硫酸镁石[MgSO₄·H₂O]等

最后氯化物析出并沉积

包括石盐[NaCl]、光卤石[KMgCl₃·6H₂O]等

代表着盐湖沉积达到最后阶段

（盐湖沉积阶段示意，制图@郑伯容&云舞空城/星球研究所）

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这些一层层结晶的矿物

正是丰富的宝藏

其中以金属、类金属元素为主

包括钠、钾、镁、锂

硼、铷、铯、溴等

（青海柴达木盆地中的尕斯库勒湖，龟裂的盐壳上出现了一个盐溶洞，摄影师@姜鸿）

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这些矿物、尤其是其中的金属

在地壳中大多分布比较分散

而内流湖经过“千淘万漉”

将其集中并成为自己的一部分

使其更容易开采加工获得

杂质少、低能耗

开采成本大大降低

（内蒙古干涸的吉兰泰盐湖，盐矿储量达1亿多吨，已有2000多年开采史，摄影师@杨昌进）

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盐湖成了人类的宝贵资源

相传5000年前

黄帝联合炎帝

与蚩尤在运城盐湖边大战

蚩尤败北

黄帝的部落占领盐湖

开启了辉煌的文明

（山西的运城盐湖，运城的食盐开采已持续了数千年，摄影师@张程皓）

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远古时代

交通极不发达

而食盐最大的来源是海洋

远离海洋的内陆不得不寻找其他途径

运城盐湖里的食盐

便成了战略资源

更不用说西北、青藏地区

著名的茶卡盐湖、吉兰泰盐湖等诸多盐湖

都盛产食盐

（陕西西北的定边盐湖，工人们在采盐，摄影师@王警）

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随着人类的发展进步

盐湖的价值被进一步发掘

盐湖的重要性更加突出

例如农作物生长所需三大元素之一的

钾

是保障粮食安全的战略资源

主要通过盐湖来获取

察尔汗盐湖正是我国最大的钾肥生产基地

（青海察尔汗的盐厂，摄影师@魏炜）

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镁

是重要的金属

广泛运用于航天、军工产业

盛产于察尔汗盐湖

重要的化工原料

硼

出产于大柴旦盐湖和小柴旦盐湖

而尕斯库勒湖、扎布耶茶卡等盐湖盛产的

锂

是新能源产业的战略资源

如手机等电子产品中的锂电池

电动汽车中的锂电池

甚至核聚变发电的原料与冷凝剂

都需要锂

（西藏的扎布耶茶卡的盐田，湖中蕴藏着丰富的锂、铯、钾等资源，摄影师@张振启）

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这些以金属为主的资源

价值高达数万甚至数十万亿元

可谓名副其实的

“多金之海”

（请横屏观看，广阔的察尔汗盐湖人工水面，摄影师@姜曦）

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为了开发盐湖资源

一些干盐湖中的卤水被抽出

或盐层被开采

卤水汇聚成新的湖面

（新疆罗布泊的国投罗钾基地，原本干涸的罗布泊水面广阔，摄影师@徐树春）

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盐湖资源的开发

为经济社会发展做出了重要贡献

让许多干盐湖、沙下湖重见天日

更吸引了无数人的目光

而一些更古老的内流湖里

堆积着大量古生物遗骸

在缺氧及高温高压的条件下

它们经过漫长的地质作用

演变成了石油、天然气等

成为人类发展的动力

（湖北潜江油菜花田里的抽油机，江汉油田、中原油田等的形成与内陆盐湖有很大关系，图片来源@汇图网）

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内流湖的一生

在不断吸收、积累、沉淀

而在死后

则在不断释放、付出、奉献

内流湖

以另一种方式实现了重生

完成了生命的轮回

创作团队

撰文：王朝阳

图片：潘晨霞余宽

设计：郑伯容

地图：巩向杰

审校：云舞空城风子

封面摄影师：RoyChen

【参考文献】

[1]郑喜玉等, 中国盐湖志[M]. 科学出版社, 2002

[2]张彭熹. 沉默的宝藏盐湖资源[M]. 暨南大学出版社,清华大学出版社, 2000.

[3]王苏民，窦鸿身. 中国湖泊志[M]. 科学出版社, 1998.

[4]刘成林等. 大地之上的晶彩图腾——走近盐湖[J]. 国土资源科普与文化, 2018(02): 30-33.

[5]沈吉等. 湖泊沉积与环境演化[M]. 科学出版社, 2010.

[6]黄锡荃等. 水文学[M]. 高等教育出版社，1993.

... The End ...

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