20世纪60年代以来中亚地区的盐尘暴

中亚是盐尘暴高发地区之一,由自然因素和人文因素引起的沙质和盐质荒漠广泛分布。据初步估计,平均每年从干涸的咸海盆地通过空气输送出的盐尘为05×10⁶t到20×10⁶~30×10⁶t不等。这些盐尘的沉降受地形、风力和距源地的距离的影响。中亚地区盐尘暴的季节性和频率受降雨的影响很大。盐尘不仅影响气候,还会给人们的健康与经济活动带来不利影响。通过对过去近40年研究工作的总结和分析,对中亚地区盐尘暴的现状及其未来变化有了基本的认识:(1)盐尘的产生、搬运和沉积在中亚地区是目前的普遍现象,特别是在咸海区域。(2)过去近40年的咸海危机证明:适当的自然保护需要很长的时间和大量的资本投入。(3)要缓和目前的现状并创建一个稳定的、健康的环境,在实施各项计划中需要综合考虑社会、经济与生态问题。     

柴达木盆地盐尘暴及其资源生态环境影响

在干旱和半干旱地区,盐尘暴是一种常见的极端气象灾害。柴达木盆地频发的沙尘暴实质上就是盐尘暴。柴达木盆地盐尘暴已经对区域大气、土壤、植被、人类健康乃至全球气候变化都产生了不同程度的影响。由于柴达木盆地盐尘暴中可溶盐成分来源复杂,尽管目前对其形成过程和机制还缺乏深刻理解,但人类的资源开发活动对盐尘暴显然具有促进作用。有必要从系统的角度来考虑柴达木盆地盐尘暴对区域乃至全球的影响,这对于区域生态环境的正确评估和后期恢复治理具有重要意义。     

风蚀作用对盐尘释放、输送过程的影响——以新疆艾比湖地区为例

艾比湖地区处于准噶尔盆地西部,发源于准噶尔西部山口的大风流决定了该区风蚀作用的发展.由于人类活动而引起的艾比湖的干枯变成了新松散物质来源,最终导致了该区沙尘一盐尘暴的加剧.从1950年以来,随着准噶尔西部山麓平原的开垦和河道三角洲灌溉农业的发展,新疆第一大盐水湖--艾比湖水域面积也逐渐缩小,干涸湖底和湖滨地区荒漠化程度加剧,已成为中国西北方区域沙尘一盐尘暴主要来源地.研究该区风力运输机制和风蚀作用对盐尘释放、输送过程的影响,分析降尘物中盐分的化学成分、总量及沙尘摹的年内发生率和强度机制等.研究结果表明,干涸盐土湖底和盐漠沙丘的风蚀对盐尘的释放、输送过程起到积极地作用,它的形成与盐尘的扩散与沉降有密切的关系.随着离干涸湖底距离越远,沙尘暴的发生率、强度及降尘量也下降;降尘量为600 g·m-2·a-1(湖近)到70 g·m-2·a-1(离湖水面距离为100～200 km),其中盐分总量为14～27g·m-2·a-1;最大盐分含量可达为77 g·m-2·a-1.离湖越远,盐分的钙和硫酸盐成分越高,钠和氯化物成分越低.最后提出了对艾比湖湖区采取筑坝与隔离技术,分离出常年积水区和干涸湖底区,稳定艾比湖的水域面积,综合利用生物、化学、物理的防治技术,种植梭梭、柽柳、胡杨等耐盐灌、乔木树种,治理干涸湖底盐土风蚀的建议.     

盐尘暴危害大于沙尘暴

一位研究专家描述盐尘暴的情景是：大风袭来时,位于新疆博尔塔拉蒙古自治州境内的艾比湖干涸的湖底,瞬间腾起一条“黄龙”,刮起的盐尘,侵蚀沙丘,卷起田土,浮尘滚滚,天昏地暗。     

大柴旦盐湖化学沉积特征及其控制因素

大柴旦盐湖岩性地层层序依据湖底沉积剖面DCD-2和DCD03自上而下可划分为蒸发盐类盐层与灰黑色淤泥层混合层(Ⅰ层)、灰白色柱硼镁石矿层(Ⅱ层)和土黄色泥质沉积层(Ⅲ层)。湖底化学沉积以石膏为主,并见有石盐和碳酸盐等盐类矿物,这些蒸发盐类矿物几乎贯穿整个化学沉积过程,碎屑矿物夹杂其中,化学沉积分异很不充分。在柱硼镁石矿层形成前的较长时期内,大柴旦盐湖是以碎屑沉积为主的非盐湖相沉积环境,此后快速进入硫酸盐型盐湖阶段和湖底柱硼镁石矿层形成阶段。个别层位见有大柴旦盐湖这种独特化学沉积序列,与其它陆相和海相蒸发沉积序列有明显的差异,这可能主要受该地区的构造环境、物源背景以及气候变化等因素的控制。新构造运动、气候的持续干旱化、湖底柱硼镁石矿层形成前后截然不同的湖区气温、水量平衡和水化学条件(包括化学动力学因素)以及盐湖硼酸盐矿物形成的内外耦合条件,促使全球分布有限的柱硼镁石矿层在大柴旦湖底形成。构造运动、气候干湿变化以及不同水体(包括入湖淡水、盐湖卤水和周边出露泉水)的掺杂兑卤作用的耦合机制控制了大柴旦盐湖如此特殊的化学沉积序列。     

湘江水系河水的地球化学特征

本文讨论了湘江水系河水一些主要水化学指标的特征及其环境化学效应,计算了河水的化学稳定性指数和化学侵蚀速率,讨论了该水系重碳酸盐型河水的侵蚀及沉积平衡与总盐量的相关关系,还论证了河水的地球化学特征与水热条件和地质因素的关系。     

干旱区盐风化过程的初步研究

盐风化是干旱区一种重要的岩石风化过程。本文初步研究了盐风化作用的性质、机制和强度及其在地貌塑造和生产实践上的意义。盐风化包括盐结晶风化作用和盐水化风化作用两种类型。盐风化的强度在很大程度上取决于盐类矿物性质和气候条件。高温和干旱相结合的气候最有利于盐风化过程。通过对未风化岩石和风化岩石的对比,证明盐风化发展的速率很高。Tafoni是盐风化发展阶段的一种重要标志。     

艾比湖干涸湖底6种景观类型不同深度富盐沉积物粒径的分形特征

干旱区干涸湖底在强烈的风蚀作用下成为盐碱尘暴的重要来源之一。为研究干涸湖底不同景观类型的抗风蚀效应,选择新疆准噶尔盆地西部艾比湖干涸湖底6种不同景观类型下的富盐沉积物为研究对象,基于沉积物样品的体积粒径分布数据,运用单重、多重分形理论和典范对应分析(CCA)排序方法,重点探讨艾比湖干涸湖底不同景观类型下富盐沉积物粒径分布分维值的分异特征。结果显示:胡杨林带 (L1)、乔本结合带 (L2)、草本结合带 (L3)、芦苇荒漠带 (L4)、梭梭荒漠带 (L5)、无植被覆盖 (L6)6种景观类型0～30 cm和30～60 cm的富盐沉积物分维值分别存在显著性差异。各景观0～30 cm分维值介于1.94～2.40,30～60 cm分维值介于1.92～2.53,总体均处于低位水平。0～30 cm平均分维值依次为L5>L1>L6>L4>L2>L3,30～60 cm平均分维值为L5=L1>L4>L6>L2>L3。富盐沉积物粒径分布分维值与粒径小于73.63 μm的体积含量呈显著正相关。研究表明多重分形维数和CCA排序方法可以有效的揭示干涸湖底自然植被条件下不同深度富盐沉积物粒径分布的均匀性特征。指出干涸湖底风蚀控制研究方向应集中在根据湖区的富盐沉积物-植物特征,对富盐沉积物性状进行改良,提高原生物种幼苗存活率,通过生态修复防治盐尘暴。     

塔里木盆地西部含盐系地层成盐元素的地球化学初步研究

钾矿是我国目前紧缺的矿种之一 ,钾矿的寻找对我国有着十分重要的意义。塔里木盆地是我国第三系地层的广泛发育区域 ,有一定的找钾远景 ,尤其是库车、莎车等地区。通过对塔里木盆地 (坳陷 )西部的区域地质概况、成矿条件等的介绍 ,运用地球化学的分析测试手段 ,对塔里木盆地西部采集到的样品作了地球化学分析。论述了该区成盐沉积的地球化学特征 ,并讨论了该区形成钾矿的可能性。     

干旱区内陆河流域中游地区全新世沉积相变与环境变化——以石羊河流域为例

中国干旱区内陆河流域中游地区分布了大量晚第四纪河、湖相交替的沉积地层,这些沉积物被广泛用于古气候和古环境重建。然而,以往的研究较多关注沉积物的理、化、生指标,而忽略了沉积相变的古环境意义,这可能使古环境重建结果产生偏差。针对这一问题,选取干旱区典型内陆河——石羊河中游地区的JDT全新世沉积剖面,进行年代学、沉积相、岩性和粒度的研究,并与该区域已有的HSH全新世剖面的地球化学和古生物指标进行对比,在分析沉积相的基础上讨论二者的环境代用指标,重建石羊河中游地区全新世的古环境。两个剖面在年代和岩性上具有很好的一致性,指示了石羊河中游地区约8500 cal yr BP-3000 cal yr BP以来的沉积过程。两剖面从底部到上部可分为六层：河流相沉积（F层）——河湖相沉积（E层）——湖相沉积（D层）——浅湖—风成沉积（C层）——风成沉积（B层）——风成沉积（A层）,代表了不同沉积相及其转换过程。综合讨论沉积物岩性、沉积相和各种古环境代用指标认为：石羊河中游地区的沉积相体现了从河流相到湖相再到风成沉积物的变化过程,指示了全新世的干旱化过程。这与以往研究中认为石羊河流域全新世气候变化具有波动性的观点存在一定差异。因此,在研究沉积相变化的基础之上讨论沉积物的物理、化学和生物指标的含义,而非简单地研究这些指标的数值,是干旱区流域性气候变化对比研究的新视角。     

北京强沙尘暴史和周围生态环境变化

北京地区自公元440年开始就有强沙尘暴的记录,经过北魏、辽金和明清时期等几个强沙尘暴频发期。北京强沙尘暴多数出现在干旱时期,也有例外。强沙尘暴出现的时间与周围土地的开垦和周围森林植被的破坏有着直接的关系。北京成为新中国首都以来,注重环境的治理,风尘天气减少,特别是强沙尘暴几近消亡。     

中国沙尘事件的区域特征

AsevereduststormoccurredoverEastAsiainthemiddletendaysofApril1998.Afteroneweek,itsdustplumeaffectedthecontinentofNorthAmerica.Thisattractedtheattentionofmanyscientistsintherelatedcountriestoduststorms.InrecentyearsthenumberofduststormshasbeenincreasinginChina.Itisnotonlyanimportantsymptomofdesertificationfromslowerchangetofasterchange,butalsoareflectionofthesynthesisofenvironmentalstates,includingclimate,ecosystemandsoil,whicharealldeterioratingtosomedegrees.AccordingtothedefinitionofMeteo…     

Regional characteristics of dust events in China

The regional characteristics of dust events in China has been mainly studied by using the data of dust storm, wind-blown sand and floating dust from 338 observation stations through China from 1954 to 2000. The results of this study are as follows: (1) In China, there are two high frequent areas of dust events, one is located in the area of Minfeng and Hotan in the South Xinjiang Basin, the other is situated in the area of Minqin and Jilantai in the Hexi Region. Furthermore, the spatial distributions of the various types of dust events are different. The dust storms mainly occur in the arid and semiarid areas covering the deserts and the areas undergoing desertification in northern China. Wind-blown sand and floating-dust not only occur in the areas where dust storms occur, but also extend to the neighboring areas. The range of wind-blown sand extends northeastward and southeastward, but floating-dust mainly extends southeastward to the low-latitude region such as the East China Plain and the area of the middle and lower reaches of the Yangtze River. Compared with wind-blown sand, the floating-dust seldom occurs in the high latitude areas such as North Xinjiang and Northeast China. (2) The affected areas of dust storms can be divided into seven sub-regions, that is, North Xinjiang Region, South Xinjiang Region, Hexi Region, Qaidam Basin Region, Hetao Region, Northeastern China Region and Qinghai-Xizang (Tibet) Region. The area of the most frequent occurrence of dust storms and floating-dust is in South Xinjiang Region, and of wind-blown sand in the Hexi Region. In general, the frequency of dust events in all the seven regions shows a decreasing tendency from 1954 to 2000, but there are certain differences between various dust events in different regions. The maximum interannual change and variance of dust events during this time happened in South Xinjiang Region and Hexi Region. The dust events generally occur most frequently in April in most parts of China. The spring occurred days of dust events occupied 60-70% of the whole year in Hetao Region and Northeastern China Region. However, in South Xinjiang Region and North Xinjiang Region, which was less affected by monsoon climate, dust events may occur at any time of the year, less than 50% of the events in this region occur during spring. In the remaining three regions 50-60% of the dust events occur in spring of a year.     

Dust storms in Central Asia: Spatial and temporal variations

Dust/sand storms are common events in the arid and semi-arid regions of Central Asia. The region is characterized by strong winds, scarcity of vegetation cover, continental climate with long and dry summers, frequent soil and atmospheric droughts. Central Asian drylands, covered by a great variety of desert types, represent a powerful source of mineral and salt aerosols.The main objectives of this study are to monitor and assess the spatial and temporal distribution of dust storms over the Central Asian region during the last seven decades. The identified active source areas of dust storms are located mainly in the sandy deserts and other types of deserts where the sensitive ecosystems suffered from human impact. The main persistent sources of dust storms are located in the large “dust belt” that extends from west to east over the southern deserts, north of Caspian Sea deserts, south of Balkhash Lake, and Aral Sea region. The results of the analysis show a significant decrease in dust/sand storm frequency during the last decades and considerable changes in the active source areas.     

近百年中国华北农牧交错带与非洲Sahel 地区环境变化的比较分析

非洲Sahel 地区与中国华北农牧交错带在环境特征及演变过程中体现出许多相似之处, 存在明显内在联系。对两个地带近百年降水变化、植被覆盖、干旱事件和沙尘事件对比分析, 可以 对我国干旱/半干旱地区环境变化的相关科学问题有更好认识。两个地区年降水量序列的年代际 变化趋势有很大相似性。非洲Sahel 地区年降水量在1950s 以前存在明显的年际变化特征, 从 1960s 中期起主要以年代际变化为主; 其大部分地区植被覆盖表现为增长趋势; 降水量年代际变 化可能是影响该地区干旱的重要因素, 温度变化也可能存在作用; 该区沙尘暴频次年际、年代际 变化与降水量相应尺度变化有显著关系, 年均温变化和天气变率可能具有一定影响。华北农牧交 错带年降水量以年际变化为主要特征, 有明显低频波动; 该带偏北和偏东地区植被覆盖增长比较 显著, 南部部分地区植被覆盖呈下降趋势; 降水量年代际变化是影响该地区干旱的重要因素, 但 相同降水量可能引发不同程度的干旱; 该带春季沙尘暴频次与前冬温度变化及天气变率有密切 联系, 与春季降水量也有一定关系。     

近百年中国华北农牧交错带与非洲Sahel 地区环境变化的比较分析

非洲Sahel 地区与中国华北农牧交错带在环境特征及演变过程中体现出许多相似之处， 存在明显内在联系。对两个地带近百年降水变化、植被覆盖、干旱事件和沙尘事件对比分析， 可以 对我国干旱/半干旱地区环境变化的相关科学问题有更好认识。两个地区年降水量序列的年代际 变化趋势有很大相似性。非洲Sahel 地区年降水量在1950s 以前存在明显的年际变化特征， 从 1960s 中期起主要以年代际变化为主； 其大部分地区植被覆盖表现为增长趋势； 降水量年代际变 化可能是影响该地区干旱的重要因素， 温度变化也可能存在作用； 该区沙尘暴频次年际、年代际 变化与降水量相应尺度变化有显著关系， 年均温变化和天气变率可能具有一定影响。华北农牧交 错带年降水量以年际变化为主要特征， 有明显低频波动； 该带偏北和偏东地区植被覆盖增长比较 显著， 南部部分地区植被覆盖呈下降趋势； 降水量年代际变化是影响该地区干旱的重要因素， 但 相同降水量可能引发不同程度的干旱； 该带春季沙尘暴频次与前冬温度变化及天气变率有密切 联系， 与春季降水量也有一定关系。     

土地利用变化对鄂尔多斯高原周边地区沙尘暴的影响

以鄂尔多斯高原周边地区为例 ,研究土地利用变化对沙尘暴的影响 ,建立了多年平均沙尘暴日数与沙漠化土地面积百分比之间的关系。该关系表明 ,当沙漠化土地面积百分比Rd大于 30 %以后 ,沙尘暴日数随Rd的增大而急剧增加。年均沙尘暴日数与耕地面积和大风日数之间的回归方程 ,结果表明 ,耕地面积减少和大风日数减少对沙尘暴减少的贡献率分别为5 9 7%和 4 0 3%。通过在干旱、半干旱脆弱生态条件下的地区进行土地利用结构调整和退耕还草 ,恢复草原生态系统 ,可以在一定程度上减低沙尘暴发生的频率。     

青藏高原及其周边区域沙尘天气的时空分布特征

基于站点观测的沙尘暴数据和卫星遥感(FY-3A)的沙尘数据,分析了青藏高原及塔里木盆地-河西走廊沙尘天气的时空分布特征。结果表明:在空间分布上,沙尘天气发生的次数和强度自塔里木盆地-河西走廊往青藏高原的东南方向递减。季节变化上,沙尘暴在青藏高原主要发生在冬、春季,而在塔里木盆地-河西走廊主要发生在春、夏季,这主要是由于地表大风中心在3月北移、10月南移;FY-3A反演的沙尘天气在两个区域均主要发生在冬、春季,发生强度与观测结果在季节变化上也存在差异。在1980-2007年,青藏高原的沙尘暴发生次数和强度上均呈减弱趋势,塔里木盆地-河西走廊的沙尘暴发生次数减弱而强度增强。     

甘肃河西地区大气沙尘成分及影响分析

 河西地区是中国西北干旱区沙尘暴活动比较频繁的地区之一,由沙尘暴引起的较高浓度的TSP严重污染城市空气质量。1999—2001年监测资料表明,河西走廊城市空气中TSP含量年平均值在沙尘事件和非沙尘事件期间的比率约为4~8倍。通过对2001年冬春季13次沙尘暴特征的统计分析,表明该区沙尘暴的特征主要体现在以下几个方面：①沙尘暴持续时间在1~3 d之间;②沙尘暴过程中的主导风向为NNW、NW和WNW;③1 h平均最大风速约为15.0 m·s-1,TSP最高含量约为62.53mg·m-3。沙尘颗粒表面的化学成分主要为地壳元素SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和TiO,而其中的微量元素Cu、V、Pb、Zn和As主要来源于工业尾矿及其他人为污染物。