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青藏高原，前身为古特提斯洋，强烈的晚喜马拉雅运动中急剧隆起形成，距今有200-300万年的历史，差不多与人类社会同龄。它以其“高、大、新”的特点成为地球上最独特的自然地域单元，拥有无数的不解之迷，显示出无限的新奇，是长久以来一面被谈论得很多但又很少被人理解的地方。
打开地球动力学的“金钥匙”
20世纪90年代初，中国、美国、加拿大等国科学家合作，深入青藏高原，经过8年的努力，终于揭示了喜马拉雅山和青藏高原深部的“真面目”，证实印度大陆目前仍在北移，第一次为板块学说提供了直接证据。
他们采用了大地电磁、同位素等多种科学方法，建立了从喜马拉雅山到念青唐古拉山，南北长达400公里的地壳剖面，揭示了高原地壳从地下2公里到100公里的地质结构特性。研究发现，地壳深部20-50公里处，存在一条从南向北穿越雅鲁藏布江的长达80公里的强地震反射带，这是印度大陆和欧亚大陆碰撞后发生的第一个陆内俯冲带。雅鲁藏布江的南部还有残存的古代大洋地壳。并进一步证实，地质历史上印度板块曾多次向北俯冲，俯冲深度达到150多公里。
不久，在唐古拉山的盆地湖泊中，我国科学家发现了对环境敏感度极强的甲壳动物——马氏唐古拉介虫，并采集到40多个活着的介形虫样本。资料表明，介形虫起源于十数亿年前，目前生存在非洲。介形虫具有不迁移性，特定的介形虫只适应在特定的环境生存。马氏唐古拉介虫正好处在青藏高原第二板块缝合带——班公错一怒江缝合带上，这种介形虫在世界上还是首次发现。这说明这些介形虫的祖先是随印度板块从非洲大陆分离来这里定居的。这个发现又为板块构造学说提供了“活生生”的证据。
中低纬“寒极”的热泉
青藏高原地高天寒，气温比同纬度平原低得多，年均温度大都低于5℃，藏北高原则在0℃以下，成为北半球亚热带的“寒极”。然而在这里蕴含着丰富的地热资源，水热活动区有600多处，并以多种形式出露地表，有热水湖、沸泉、热泉、喷气孔、水热爆炸、热水沼泽等。沸泉水温高达92℃。拉萨市西北90公里处热水湖面积7350平方米，深达16米，湖面水温45℃，蒸汽喷高达50-60米。据初步估算，全区总热流量为2.31×10[6]焦耳／秒，在西部开发计划中，已确定为能源开发的重点项目之一。
据研究可知，地热能量的根本来源主要是地球内部放射性元素衰变释放能量的积累。埋藏在地下的剧烈的岩浆活动和融熔作用，将热能沿着亚欧板块和印度板块缝合线这个薄弱地带传到地壳表层，为水热活动提供了强大的热源。
“第三极”上空的臭氧低谷
近20年来，全球大气臭氧的异常变化已成为当代大气科学和环境科学的前沿课题。自1985年发现南极臭氧空洞以来，南北两极臭氧空洞的存在已成为不争的事实。素有地球“第三极”之称的青藏高原，科学家早已预测到高原上空臭氧空洞的存在。1998年夏，中日科学家联合赴青藏高原进行实地考察。他们利用卫星、激光雷达、臭氧总量探测仪等多种手段，证实了每年6月—9月间，青藏高原上空臭氧总量异常低值，最低值比周围要少10%左右。这是科学家首次在中低纬度上空揭示出大气臭氧损耗的事实。
研究发现，热力和动力作用是导致青藏高原上空出现臭氧低谷的主要原因。青藏高原地势高峻，夏季是高原面对大气加热最强的季节，18公里以下，大气垂直向上的物质输送作用很强，从而将臭氧含量较少的低层空气带向高空，冲淡了高空臭氧含量，形成臭氧低谷。
独特的高原气候
(1)“一年无四季，一日见四季”
青藏高原月平均气温，7月大都为8℃—18℃，1月大都为0℃—13℃，气温年较差小，感觉不到季节的变化，但高原上大气稀薄，白昼太阳辐射强，夜晚地面长波辐射散热快，使昼夜绝对温差达30℃以上。藏民常年身穿一只长袖的棉袍和翻起的棉帽，适应这种气温，既利于取暖，又便于随时乘凉。
(2)全球第二太阳光钟爱区
拉萨素有“日光城”之称，据研究表明，拉萨年日照时数达3005小时，年辐射量达8.19×10[9]焦耳／厘米[2]。整个青藏高原的年太阳辐射量仅次于撒哈拉大沙漠，居全球第二位。这种光照优势，弥补了本区低温不足；紫外线多，杀菌力强，病虫害少，利于农牧生产，也正是由于紫外线过多辐射，藏民脸庞呈紫黑色。
(3)藏北高原上罕见的大风和雷暴
青藏高原为全国大风最多的地区，风季持续时间为全国罕见。据观测可知，大风主要在冬春季节，全年大风的日数以藏北高原最多，其中阿里地区8级以上的大风有150天至200多天，最大风速达40米／秒。冬春季节高空西风急流较低，这是形成高原大风的主要原因。东西走向的山脉和向东倾斜的地势，更加大了风的频率和强度。
另外，藏北高原由于空气稀薄，夏季白昼地面强烈增温，大气对流旺盛，产生强烈雷暴。据观察，区内年雷暴日数有50多天，最多的地方可达100多天，严重影响通讯、飞行，造成人畜伤亡。雷暴季节，危害严重的地区堪称为“死亡地段”。
深入冰川的热带雨林奇观
青藏高原，天寒地冻，雪峰连绵，冰川面积达47000多平方公里，冰川的分布与规模，随降水量从高原东、南、西部边缘向内部递减。高原南部和东南部的峡谷，环境低温，分布着茂密的森林。尤其是雅鲁藏布江大峡谷，开口向南，受印度洋水汽的影响，气温达30℃以上，植被呈现热带雨林景观。峡谷的北侧，念青唐古拉山夏季海洋性冰川作用活跃，冰舌末端下降到2530米的森林带。这样，雨林深入冰川，冰川伸向雨林，真是人间的奇观。
青藏高原也是世界中低纬度面积最大的多年冻土区。多年冻土随季节变化发生的奇特现象，如冻胀丘、冰锥、寒冻石流、热融沉陷等。冰川和冻土的存在是铁路修建在技术上的最大难题，但我国已攻克这一难关，2001年3月通过了青藏线南段（格尔木—拉萨）的施工方案，4月初便在冰天雪地里开始了施工前的实地勘察测量。
幸存的原始群落
世界第一大峡谷——雅鲁藏布江大峡谷——从白马狗熊向下近百公里，以其天然的凶险，依然保存着人类尚未涉足的原始森林，这里是奇花异草的天地，凶禽猛兽的乐园，是人类宝贵的财富。从赴藏野生动物专家张词祖资料获悉，在昆仑山草密山高的修沟地区发现了一高原野生动物“大本营”，但许多的珍禽异兽濒临灭绝。肉味鲜嫩世界闻名的滩黄羊已基本绝迹，藏羚羊、藏马熊、雪豹、盘羊、岩羊、麝、藏野驴、猞猁、白唇鹿、秃鹫、黑劲鹤等珍稀动物“易地保护”或“就地养殖”工程浩大，任重道远。