塔克拉玛干沙漠沙丘沙和大气降尘粒度分异特征

基于粒度特征区分风尘序列中沙尘暴降尘和流动沙丘沙组分对探究环境演变、重建风尘活动强度有重要意义。以塔克拉玛干沙漠中部流动沙丘沙和沙漠南缘策勒绿洲现代大气降尘为研究对象,分析其粒度差异,并与中国其他地区沙丘沙进行对比。结果表明：（1）塔干沙漠沙漠沙丘沙粒度分布曲线以单峰分布为主,策勒绿洲尘暴降尘呈双峰分布;（2）塔干沙漠沙丘沙和降尘均呈分选较好、近对称分布和中等峰态,但沙丘沙粒径粗;（3）不同区域沙丘沙的相同粒径组分相对含量和粒度特征具有相似性。尽管沙丘沙和大气降尘均有较好的分选性,但风场强度的差异导致它们的粒径分布范围、偏态和峰度不同。研究结果可为沙漠边缘区域地层中的风成组分判别提供依据。     

塔克拉玛干沙漠和田河西侧胡杨沙堆粒度特征

利用体积分形维数模型对塔克拉玛干沙漠和田河西侧胡杨沙堆的粒度特征进行分析,并探讨了沉积物分形维数与粒度参数的相关关系,结果显示：(1)胡杨沙堆表层土壤沉积物砂含量高达98.7%,有超过82%的土壤颗粒的粒级在32μm~250μm的细沙范围内,平均粒径为258.0μm；(2)在胡杨沙堆不同部位表层土壤的粒级表现出有规律的变化,平均粒径从迎风坡坡脚至背风坡坡中逐渐变细,从背风坡坡中至背风坡坡脚逐渐变粗；(3)沙堆表层土壤整体分选性较差,偏度整体属于负偏；胡杨沙堆表层土壤呈现出从中等到较窄的峰度变化；(4)沉积物体积分形维数介于0.68-2.47,平均值为1.66。沙堆表层土壤的分形维数与各粒度特征参数均呈显著线性相关,与平均粒径拟合程度一般,R_²=0.388；与分选系数拟合中等,R_²=0.403；与偏度值拟合程度一般,R_²=0.353；与峰度值拟合中等偏上,R_²=0.737。     

塔克拉玛干沙漠腹地贴地层风沙流结构研究

利用微梯度集沙仪在塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区实测的2014年7—8月贴地层输沙量梯度观测资料(观测高度区间0~5 mm、5~15 mm、15~35 mm、35~85 mm),对沙尘天气过程贴地层风沙流结构进行了研究。结果表明:(1)沙尘天气(沙尘暴和扬沙)过程中,随着风速的增大,各高度层输沙量也随之增大。沙尘暴天气中,风速7.5 m·s~(-1)时,15~35 mm处的百分含量超过5~15 mm处的百分含量,风速7.5 m·s~(-1)时,15~35 mm处的百分含量达到最大,其余各高度含量变化不明显。扬沙天气中,风速8.0 m·s~(-1)时,百分含量最大值出现在35~85 mm高度处,占48.9%,风速8.0 m·s~(-1)时,大小依次为:15~35 mm(49.5%)35~85 mm(31.7%)0~5 mm(12.7%)5~15 mm(9.2%)。(2)两种天气过程中,沙粒的平均粒径在垂直高度上均呈现先减小后增大的趋势。粒径峰值均处在125~250 um,极细砂含量最高,细砂次之。与扬沙天气相比,沙尘暴天气过程中极细砂、细砂、中砂在各高度层上的含量略微下降,粉尘含量有所升高。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度特征浅析

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度因不同类型、深度、部位、天气、时段差异很大。利用不同深度、部位,晴天和沙尘天,裸地与植被,不同植被下的温度观测,浅析其温度分布特征。沙丘表面日最高温出现在顶部,日最低温和日较差最大值出现在迎风坡。沙丘顶部和迎风坡升温快,降温也快,日较差大,落沙坡则相反。沙丘顶部、左翼、迎风坡和落沙坡,日变化振幅,浮尘、扬沙天小于晴天。迎风坡和落沙坡20cm深度,晴天和沙尘天最高最低温度出现时间和沙表层有相反趋势。0～20cm迎风坡和落沙坡日较差逐渐减小,最高与最低温度出现时间,晴天和沙尘天不同,晴天和沙尘天温度差值在白天较大。裸地和植被表层沙面温度变化较大,植被阴面日变化振幅小于裸地和植被阳面。裸地和植被浅层温度变化平缓。红柳和芦苇所在沙堆表层温度日变化较大,梭梭的日变化小,温度最低值均出现在07时。     

塔里木盆地南缘策勒绿洲荒漠大气降尘特征

为查明绿洲及周围荒漠区不同下垫面对大气降尘的影响,观测了塔里木盆地南缘策勒绿洲外部的戈壁、绿洲-沙漠过渡带,绿洲内部农田和县城的大气降尘,分析了降尘量和粒度的时空分布特征。结果表明:戈壁、过渡带、农田和县城4种下垫面年降尘量分别为554.23、761.75、1867.46g·m~(-2)和2 688.14 g·m~(-2),不同季节4种下垫面降尘量呈非线性关系,县城降尘量是农田的1.47倍,与其他下垫面差异随季节波动较大;夏季和秋季4种下垫面降尘众数粒径均为79.62μm,冬季和春季农田和县城众数粒径下降至70.96μm,戈壁冬季众数粒径增大到89.34μm,但4种下垫面降尘平均粒径、分选性、偏态和峰态无明显规律性;戈壁降尘呈明显的双峰分布,农田和县城双峰分布不明显;冬季和春季农田和县城降尘粒度分布曲线的峰值小于戈壁和过渡带,夏季和秋季4种下垫面峰值变化无规律。从降尘量和粒度的时空变化特征可以推测,植被盖度和小气候的季节变化导致不同下垫面降尘量呈非线性关系,粗糙下垫面的机械阻挡作用主要促进了小于50μm的粉尘沉降,小气候效应主要促进了20～100μm的粉尘沉降,研究结果还需更多野外实验进行验证。     

1996—2008年塔中地区的风沙环境特征

对塔中气象站1996—2008年气象数据分析和野外观测试验及理论计算,结果表明:塔中地区地表沙源平均粒径约为2.88φ(136μm),属于细砂、极细砂;年平均风速均在2.5 m·s-1以下,近10年来整体呈下降趋势,风速的年变化呈单峰分布,最大值出现在6—7月,风向与起沙风向以偏东风为主;2 m高度的起沙风速约为4.1 m·s-1;年浮尘、扬沙日数呈波动式上升趋势,年沙尘暴日数呈缓慢下降趋势;年风蚀气候因子平均为28.3。     

毛乌素沙地南缘凝结水观测实验分析

采用称重法对2007年8月期间毛乌素沙地南缘不同地表类型（改良沙地、生物结皮、物理结皮和流沙）、沙丘不同部位的凝结水形成动态过程进行了系统观测。结果表明：改良沙地凝结水量达0．206mm／d,显著大于生物结皮、物理结皮和流沙,生物结皮凝结水量为0．100mm／d,显著高于流沙,而其他两者之间凝结水量无显著性差异;沙丘不同部位凝结水量差异显著,丘间地凝结水量最大,沙丘坡面次之,沙丘顶部最少,日凝结水量分别为0．0873mm／d、0．0768mm／d和0．0674mm／d;从凝结水形成过程看出凝结水一般在每天17：00产生,次日7：00结束,在夜晚21：00和凌晨3：00左右出现2个凝结水较大值;凝结水的形成与气象因子密切相关,凝结水量与地表温度、大气和地表温度差以及净辐射具有显著相关性。     

阿拉山口1957—2007年气候变化特征

根据塔中气象站1996－2008年的气象数据分析、野外观测试验及理论计算,对塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区近10a来的风沙环境特征进行了初步分析,结果表明：塔中地区地表沙源平均粒径约为2.88φ（136μm）,属于细砂、极细砂;年平均风速均在2.5m·s-1以下,近10a来呈整体下降趋势,风速的月变化呈单峰分布,最大值出现在6—7月,风向与起沙风向以偏东风为主;2m高度的起沙风速约为4.1 m·s-1;年浮尘、扬沙日数呈波动式上升趋势,年沙尘暴日数呈缓慢下降趋势;年风蚀气候因子平均为28.3。     

内蒙古河套灌区春玉米作物系数试验研究

作物系数曲线是估算作物生长季耗水量变化的重要参数。基于2013年4—9月内蒙古巴彦淖尔市临河区田间水分试验和1994—2013年气象站观测资料,利用水量平衡法反求春玉米作物系数,分析生长季内的变化规律, 建立动态模拟方程,并与联合国粮农组织 (FAO) 分段直线法结果进行比较, 提出胁迫条件下作物系数的叶面积修正方法。结果表明:玉米作物系数随发育进程可用三项式曲线描述,变化趋势与产量水平无关, 但随产量增高而变幅增大;以出苗后相对积温为时间变量建立模拟方程效果较好,决定系数 (R2) 均在0.92以上;模拟计算出各站点最大 (1.30~1.48) 和平均 (0.831~0.919) 作物系数,与FAO分段直线法计算的典型值和区间值基本一致,生长中期平均相对误差为3.4%~7.2%;提出利用相对叶面积指数修正作物系数的计算方法;通过2014年实例检验,土壤水分模拟值与实测值的平均相对误差为6.3%,相对误差小于15%的占95.8%。     

大连地区阵风系数特征分析

利用2015年5月至2020年4月辽宁省大连地区9个国家气象站、2017年165个区域气象站逐10 min测风资料, 从风向、风级、月际变化、日变化、空间分布和天气影响系统等对大连地区最大、平均、最小阵风系数进行统计分析。结果表明: 1—12月平均阵风系数的变化范围为1.66~1.77, 秋末冬初平均阵风系数偏大, 春夏季节偏小; 与冷空气相对应风向的平均阵风系数大于与暖空气相对应的风向; 随着风级的增大, 最大、最小阵风系数向平均阵风系数收敛; 不同风级下阵风系数的频率分布均呈单峰型分布, 风级越大, 分布范围越窄。除西南风外, 其他风向的阵风系数均表现出白天大、夜间小的特点。大连地区阵风系数具有明显的地域特点, 东南和西北部沿海区域的阵风系数比内陆和西南沿海偏小, 风向基本不影响阵风系数的空间分布。大连的大风过程多受海上气旋和高压前部双系统共同影响, 气旋、台风以及雷暴大风的平均阵风系数大于同风级的平均值。