科学模型帮忙预测水系未来变动

                           穿梭在绿洲中的河流（网络截图）

    江河是天然的分界线，但江河川流不息，却非亘古不变。瑞士和美国研究人员7日说，他们设计了一个可预测水系未来变动的模型，而了解水系的稳定性对未来的生态学及环境保护具有重要意义。

    这一研究成果发表在新一期美国《科学》杂志上。参与研究的瑞士苏黎世联邦理工学院博士生陈嘉俞对新华社记者说，从高空往下看，河流就像无数树木覆盖着陆地的表面，这些河流的枝干夜以继日刻画着地表的山与谷。而河流能维持在目前的位置多久，却是科学界一直未能回答的重要问题。

    陈嘉俞及其同事开发的预测模型把重点放在分水线上。分水线是流域四周不同水流方向的界线，分水线两侧的降水分别注入两个流域，如秦岭的山脊线即是长江和黄河的分水线。如果在分水线某一侧河流的侵蚀速率快于分水线另一侧，则会导致地貌不平衡，分水线就必须变化以重新达到平衡。

    但直接测量各河流的侵蚀速率并不是件容易的事，有些缺乏定年材料的地区速率更无从得知。由于河流的侵蚀速率与其集水区的面积和河道的坡度有关，而这些信息可以轻易地从地形数据分析获得，他们利用此关联并假设河流的侵蚀速率与地表的抬升速率相等，推算河流平衡时的理论高度。若一分水线处于稳定状态，则其两侧河流此高度将会相等，否则会有差异，藉由此高度的差异，即可得知河流未来移动的方向。

    研究人员挑选了中国大陆的黄土高原和台湾中央山脉东翼，以及美国东南岸3个地区验证这一模型。研究表明，黄土高原上汇入黄河的两条支流及其周围地貌似乎已经变得相对稳定；而在年轻且地壳构造运动活跃的台湾中央山脉东翼一些地区，以及美国东南岸的一些河流网络，仍处于不断变动之中。

    陈嘉俞说，此研究发现，河流的变动比过去所想象的还要活跃，这一模型使“我们能够知道一地的地貌是否达到平衡状态，找到过去曾发生变动但尚未达到平衡的地区，以及预测未来变动的方向，并可应用在构造运动、气候、河流生态学、物种迁移及生态系统演变等与地形相关的研究上”。