沒有這些災難,就沒有今天的我們!
來源:星球研究所
本文由
中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所
與 星球研究所 聯合製作
身爲人類
我們都會好奇
是誰創造了這個世界?
這個世界多姿多彩
風景壯闊
(從國際空間站拍攝的珠峯周圍羣山,湖泊爲佩枯錯,圖片源自@NASA)
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千百種人類文明
爭奇鬥豔、洋洋大觀
(世界盃,來自不同國家、不同民族、不同膚色的人們共同觀賞同一個賽事,圖片源自@VCG)
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與此同時
這個世界卻又多災多難
印度洋的一場海嘯
可以瞬間吞沒29萬人的性命
(2004年印度洋海嘯襲擊斯里蘭卡城市卡盧特勒,圖片源自@NASA)
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歐亞大陸的一次顫動
可以讓8萬多人消失於瓦礫
(2008年5月12日汶川大地震,攝影師@朱建國)
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而縱觀中國大地
從公元前180年到1949年
死亡人數1萬以上的重大自然災害
共發生了300次
平均每7年就有1次
(歷史上中國不同省份重大自然災害發生次數,不含港澳臺,數據依據劉毅等《歷史時期中國重大自然災害時空分異特徵》,製圖@鞏向傑&張靖/星球研究所)
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再放眼世界
從1980年到2018年
不到40年間發生的自然災害
已經密佈全球
7年、40年
不過人生的1/10、1/2
試問藍色星球上有多少人的一生
能完全置身災難之外?
(1980年-2018年全球自然災害分佈,數據依據NatCatService,製圖@鞏向傑&張靖/星球研究所)
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我們由此愈發好奇
究竟是誰讓這個世界
風景如此美麗
文明如此璀璨
災難卻又如此之多?
科學家給出的答案
可能超乎你的想象
地球上最壯麗的風景
人類文明的孕育
以及許多災難的根源
與數千萬年以來的超大“災難”事件
密切相關
01
碰撞
該“災難”事件就是
板塊碰撞
7千萬年前
歐亞大陸還沒有完全成形
非洲板塊、印澳板塊
不斷向北推移
與歐亞板塊全線碰撞
(非洲板塊、印澳板塊與歐亞板塊碰撞示意,製圖@Christopher Scotese)
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板塊相接之處
大地崩裂
(汶川地震時,土地被“撕裂”成一條條裂縫,僅作示意,攝影師@朱建國)
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熔岩從地下湧出
(意大利埃特納火山,僅作示意,圖片源自@VCG)
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巨型火山灰雲
飄揚至數萬米高空
(2009年俄羅斯千島羣島薩雷切夫火山噴發形成的火山灰雲,從國際空間站拍攝,僅作示意,圖片源自@NASA)
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海岸邊
地震還引發海嘯
數十米高的巨浪吞噬着一切
(巨浪,僅作示意,圖片源自@NOAA)
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然而
我們眼中的“災難”
對大自然而言卻是偉大的創造
此次碰撞範圍如此之廣
力量如此之大
導致整個歐亞大陸南側全線隆起
一衆超級山脈及高原就此誕生
堪稱地球2億年來最壯觀的造山運動
它西起大西洋東岸
東至印度尼西亞島弧
包括阿爾卑斯山、喜馬拉雅山
伊朗高原、青藏高原等等
全長超過1萬千米
橫貫地球、直刺蒼穹
地質學上稱之爲
阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶
(請橫屏觀看,阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶主要山脈與高原示意,製圖@鞏向傑&張靖/星球研究所)
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其中
阿爾卑斯山(Alps)
聳立於歐洲中心
全長1200千米
(阿爾卑斯山馬特洪峯,圖片源自@VCG)
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託羅斯山(Taurus)
位於土耳其南部
從內陸一直延伸至海洋
同樣全長1200千米
(託羅斯山,圖片源自@VCG)
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高加索山(Caucasus )
連接着黑海與裏海
成爲歐亞地理分界線
其最高峯厄爾布魯士峯
海拔5642米
爲歐洲第一高峯
(請橫屏觀看,高加索山Mount Laila,圖片源自@VCG)
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而在伊朗高原
扎格羅斯山(Zagros )
綿延1500餘千米
是伊拉克與伊朗境內最大的山脈
(扎格羅斯山,圖片源自@VCG)
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伊朗高原往東
興都庫什山(Hindu kush)
東西貫穿阿富汗
全長966千米
(興都庫什山噴赤河谷,攝影師@小強先森)
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再往東
到了雄偉的青藏高原
造山運動的洪荒之力更是發揮到了極致
衆多超級山脈競相聳立
無比壯觀
包括橫斷山
(橫斷山脈央邁勇雪山,攝影師@安鐸)
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崑崙山
(崑崙山慕士塔格峯,攝影師@小強先森)
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祁連山
(連續橫屏觀看,祁連山肅南段,攝影師@李春)
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念青唐古拉山
(連續橫屏觀看,念青唐古拉山,攝影師@揹包的小豬zhu)
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喜馬拉雅山
等等
(連續橫屏觀看,喜馬拉雅山卡美特山段西段日出全景,扎達土林觀景臺視角,攝影師@天書)
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而在造山帶的最東端
還有一連串火山島嶼聳立於大洋之上
包括蘇門答臘島、爪哇島等
島嶼上火山遍佈
至今噴發不斷
(印尼爪哇島布羅莫火山,攝影師@路鵬宇)
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此外
伴隨着這次碰撞
世界地理格局也爲之改變
歐亞板塊與非洲板塊、印澳板塊之間
原本存在的海洋大面積萎縮
甚至消亡
(埃及沙漠中的3700萬年前的矛齒鯨,擋不住鬥轉星移,只剩一把枯骨,攝影師@Mohammed ali Moussa)
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地中海、黑海、裏海、鹹海
成爲僅剩的殘留
它們或只有一個狹窄通道與外界相連
或直接變成內陸湖
面臨繼續幹涸的風險
(地中海、黑海、裏海、鹹海位置,製圖@張靖&鞏向傑/星球研究所)
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然而滄海桑田
歐亞大陸卻由此形成
在埃及的西奈半島
它還與非洲大陸“勾連”
形成了一個面積超大的超級大陸
歐亞非大陸
(歐亞非大陸,但在蘇伊士運河修建後,大陸連接中斷,製圖@張靖&鞏向傑/星球研究所)
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就這樣
“災難”造就了超級山脈、超級大陸
但是事情還遠沒有結束
造山運動引發連鎖反應
氣候上的“災難”又開始了
而人類
將順勢登場
02
人類
造山運動中
大量“新鮮”岩石出露地表
岩石發生化學風化
消耗二氧化碳
反應原本微不足道
但此次造山運動規模之大
足以讓全球大氣二氧化碳濃度下降
作爲溫室氣體的二氧化碳減少
全球氣候開始
變冷
再加上其他一些原因
地球最終從兩極無冰的溫室地球
變成了現今兩極長年有冰的冰室地球
(南極,攝影師@柳葉刀)
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隨着大量水分變成冰
儲存於南北兩極
海平面隨即下降
變冷還導致海水蒸發減弱
全球氣候因此又開始
變幹
(約旦月亮峽谷,攝影師@姚璐)
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但是沒有最幹
只有
更幹
非洲板塊向北移動
北非到達北緯30°附近
該區域地處副熱帶高壓帶
受下沉氣流控制
難以形成降雨
結果從北非到西亞
乾旱地帶幾乎連成一片
(北緯30°附近主要荒漠分佈,詳細原因請參見星球研究所《中國從哪裏來?》,製圖@王朝陽&張靖/星球研究所)
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連鎖反應層層加碼
質變終於發生了
在北非
沙漠化“如火如荼”
就連沙漠以南的大量森林
也變成了稀樹草原
(非洲稀樹草原,圖片源自@VCG)
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原本生活在森林中的動物
面對這樣的“災變”
要麼滅亡、要麼改變
其中
猿類的一支
便由樹棲改爲在草原上生活
但是草原地勢平坦
食肉猛獸虎視眈眈
爲了瞭望“敵情”
它們用雙腿直立行走
人類就此誕生
(乍得人頭骨,爲700萬年前的人類祖先,圖片源自@維基百科)
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直立行走解放了雙手
歷經演化之後
雙手越來越靈活
可以使用更加複雜的工具
再加上社會競爭等諸多原因
人類的腦容量也越來越大
20-15萬年前
終於在非洲演化出了
真正意義上的現代人類
智人
顧名思義即“聰明的人”
(長者智人頭骨模型)
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7.5萬年前
災難又一次降臨
如果說之前的“災難”
更多是自然事件
那麼從這一次災難起
將是更顯著地作用於人的身上
這次災難由火山製造
位於阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶的
印尼多巴火山爆發
噴出的巖漿多達數千立方千米
是人類所經歷的全球最大火山事件
(火山爆發後形成的火山湖:多巴湖,圖片源自@Esri Image)
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遮天蔽日的火山灰引發全球降溫
尚處在襁褓中的人類數量
銳減90%
幾近滅絕
(意大利埃特納火山噴發,僅作示意,圖片源自@VCG)
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“聰明的人”再次做出改變
他們走出非洲
藉助貫通的超級大陸四處遷徙
尋找新的家園
(智人在歐亞非大陸的遷徙,依據《Going global: How humans conquered the world/NewScientist》,製圖@張靖/星球研究所;注:智人之前的早期人類也曾走出非洲)
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但是
什麼地方纔是最佳的選擇呢?
03
文明
阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶周圍
地處中低緯度
溫度適宜
成爲更宜居的選擇
而且這裏資源豐富
人類在西亞馴化了小麥和大麥
在中國馴化了水稻、粟和黍
農業革命隨之爆發
人口開始大量增長
(中國華北平原的小麥田,攝影師@黃政偉)
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而早前的草原擴大
還帶來食草動物大繁衍
又爲人類提供了充足的動物資源
其中
羊豐富了人類的飲食
牛改變了人類的耕作
馬則提升了人類的移動效率
加速了戰爭與交流
類似的動物美洲和非洲要麼沒有
要麼不適合馴化
(羊羣,攝影師@天祺)
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更爲重要的是
高大的山體可以阻擋水汽
山地中發育出大量河流
河水可以哺育人類及動植物
河流裹挾的泥沙
則可以提供農作物生長的土壤
(底格里斯河,發源於託羅斯山脈,流經土耳其和伊拉克,攝影師@姚璐)
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於是
人類早期的四大文明
有三個直接分佈在
阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶周圍
(人類早期文明與阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶的位置關係,製圖@鞏向傑&張靖/星球研究所)
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在西亞
依靠託羅斯山脈流出的
幼發拉底河和底格里斯河的滋養
兩河文明誕生
(請橫屏觀看,位於伊拉克的巴比倫古城,圖片源自@wikimedia commons)
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在南亞
依靠青藏高原發育的印度河
古印度文明誕生
(古印度哈拉帕文明遺址,攝影師@Rahul Zota)
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在東亞
青藏高原的隆升
加強了亞洲季風
依靠從青藏高原奔流而下的黃河與長江
中華文明在季風中誕生
(詳見星球研究所《中國從哪裏來?》一文;下圖爲長城,圖片源自@VCG)
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當文明壯大
東西走向的阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶
又成了東西溝通的紐帶
商人、使者、信徒、冒險家
沿着造山帶東來西往
在文明之間互通有無
後世所稱的“絲綢之路”應運而生
(請橫屏觀看,絲綢之路,製圖@張靖&鞏向傑/星球研究所)
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小麥、胡椒、冶金技術
從西方傳到了東方
絲綢、造紙術、印刷術
則從東方走向了西方
佛教、伊斯蘭教、基督教等宗教
也沿着絲綢之路傳播
(巴基斯坦犍陀羅的佛祖造像,具有明顯的羅馬元素,是東西文化交流的見證,圖片源自@大都會藝術博物館)
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人類文明
因爲交流融合而愈發燦爛
一個個世界文化遺產
沿着造山帶兩側集中分佈
羣星閃耀
(世界文化遺產分佈,製圖@張靖&鞏向傑/星球研究所)
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大自然的力量塑造了
阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶
併爲人類提供了宜居的條件
但是
完全相同的力量
也可以帶來災難
阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶
作爲地球構造活動最活躍
地形最複雜、氣候最多變的區域
同時也是全球兩大地震火山帶之一
(全球主要地震帶示意,製圖@鞏向傑&張靖/星球研究所)
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地震、火山噴發、泥石流、山體滑坡
以及氣候變化引發的乾旱、洪水
隨時威脅人類的安全
它可以摧毀生靈
可以傾覆城市
可以讓一個國家走向衰落
4200年前
全球氣候突變
乾旱、洪水頻發
兩河流域的阿卡德帝國解體
而在中國
也是洪水氾濫
治理洪水失敗的鯀gǔn
被部落首領處死
(被洪水淹沒的長沙橘子洲,僅作示意,攝影師@晟龍)
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公元79年
意大利維蘇威火山噴發
古羅馬城市龐貝慘遭吞噬
火山灰鋪天蓋地般落下
將人類和動物厚厚包裹
(維蘇威火山,圖片源自@VCG)
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近兩千年後
遇難者的肉身已經腐爛
只餘下火山灰凝固形成的空殼
雕塑出悲慘人間
(凝固的龐貝遇難者遺體,圖片源自@VCG)
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公元526年
拜占庭帝國最大的貿易中心
安條克(今土耳其安塔基亞)發生地震
導致25萬人喪生
當難民們在悲痛中等待救援時
迎來的卻是大批匪徒趁亂搶劫殺戮
而當最堅強的生還者
試圖重建城市時
地震又在數十年內連續5次發生
安條克徹底崩落
(安條克遺址,圖片源自@wikimedia commons)
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公元1755年
葡萄牙帝國正在全球擴張
首都里斯本卻突然發生9級大地震
地震同時引發大火
里斯本被付之一炬
葡萄牙國力因此嚴重下降
帝國從此衰落
(里斯本的修道院,少數在1755年大地震後保留至今的建築,圖片源自@wikimedia commons)
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公元1815年
印尼坦博拉火山噴發
再次引發全球氣候異常
北半球農作物欠收
導致嚴重饑荒
歐洲的夏季居然出現罕見低溫
被稱爲“無夏之年”
(坦博拉火山,圖片源自@NASA)
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但是面對無數災難
人類並未因此而滅絕
反而在抵禦災難之後
發展出更先進的文明
爲了治理
4200年前的大洪水
人類組織起更多人力
催生了一個前所未有的強大組織
即國家
鯀的兒子禹治水成功
中國歷史上的第一個王朝夏
便隨即建立
開啓了中國歷史的全新時代
(大禹治水圖,出自東漢山東嘉祥武氏墓羣石刻拓片,製圖@張靖/星球研究所)
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此後
對水的治理和利用
一直貫穿中國歷史
強大的中央集權化組織
可以不斷修建超級水利工程
不斷提升對抗旱澇災害的能力
從都江堰
(都江堰,攝影師@餘明)
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到長江三峽水利樞紐工程
一個個水利豐碑
留在了中華上下五千年
(長江三峽水利樞紐工程,圖片源自@VCG)
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公元1755年的裏斯本大地震
中斷了葡萄牙帝國的擴張
卻讓人類開始對地震
進行大範圍地科學研究
催生出現代地震學
(早期的地震儀器,圖片源自@wikimedia commons)
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公元1815年的坦博拉火山噴發
引發“無夏之年”
歐洲的馬匹也大量死亡
德國人爲了取代馬匹
發明瞭“雙輪跑動機”
成爲自行車的雛形
人類的交通方式得到革新
(雙輪跑動機圖樣,圖片源自@wikimedia commons)
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今天
災難依然不斷髮生
巴基斯坦的一處山體滑波
堵塞河道,形成堰塞湖
暴漲的湖水吞噬村莊、田地
還淹沒了19千米的中巴公路
(巴基斯坦阿塔巴德堰塞湖以及被淹毀的道路,攝影師@李含軍)
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甘肅舟曲的特大泥石流
令1557人遇難、284人失蹤
(2010年舟曲泥石流,圖片源自@wikimedia commons)
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尼泊爾的8.1級地震
令8700多人喪生
(2015年尼泊爾地震,尼泊爾柯達裏口岸震前震後對比,攝影師@楊建)
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據統計
最近一百年來
僅“一帶一路”沿線國家
就發生了5400次自然災害
導致約2596萬人死亡
集各國之力共同抵禦災難
將是必然的選擇
自中國提出“一帶一路”倡議以來
一大批科學家、工程師走出國門
開展國際應急減災與風險防控工作
包括與巴基斯坦共同組建
中國-巴基斯坦地球科學研究中心
(中國科技工作者在巴基斯坦開展野外調查,圖片源自@中-巴地球科學研究中心)
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與尼泊爾共同組建
中國-尼泊爾減災聯合研究團隊
(中國科學院院士崔鵬向尼泊爾副總理介紹博克拉地震減災援助進展,圖片源自@中科院山地災害與地表過程重點實驗室)
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與意大利共同組建
中國-意大利水文地質災害聯合實驗室
(中國-意大利水文地質災害聯合實驗室簽約,圖片源自@中科院成都山地所)
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中外科學家深入野外
進行科學考察
(野外科考,圖片源自@中科院成都山地所)
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開展災害監測
(泥石流測量設備需要肩扛手提,圖片源自@中科院成都山地所)
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緊急奔赴災害發生的第一線
制定處置方案
(中國科技工作者支援巴基斯坦堰塞湖應急處置,圖片源自@中科院成都山地所)
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現在
中國科學家還聯合國際減災科技力量
建立國際減災科學聯盟
共享災害防控信息
協同進行減災
在各國科學家的共同努力下
我們應對自然災害的能力將愈發強大
世界雖然多災多難
但人類依然可以多姿多彩
(尼泊爾加德滿都的杜巴廣場震後第二年重建,攝影師@蘇鐵)
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封面攝影師:David Billings/unsplash
P.S. 本文主要參考文獻:張洪瑞等《大陸碰撞造山樣式與過程:來自特提斯碰撞造山帶的實例》、劉曉東等《大陸漂移、高原隆升與新生代亞-非-澳洲季風區和乾旱區演化》、孫東懷等《新生代特提斯海演化過程及其內陸乾旱化效應研究進展》、董廣輝等《不同空間尺度影響古代社會演化的環境和技術因素探討》、吳文祥等《氣候突變、人口增長、地理限制與夏朝的建立》、崔鵬等《“一帶一路”自然災害風險與綜合減災》、張蘭生等《全球變化》、毛星竹等《“一帶一路”沿線國家自然災害時空分佈特徵分析》、汪品先等《地球系統與演變》
... The End ...
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