塔克拉玛干沙漠公路沿线风沙活动的时空分布

利用塔克拉玛干沙漠公路沿线的肖塘、满参和塔中3 个定位观测站1 个自然年的监测资料,对以起沙风和输沙强度为表征的风沙活动进行了分析。选取气象站标准高度10 min风速中大于临界起沙风速(≥6.0 m/s)的风,按16方位分别统计不同级别风的次数及其方位,计算输沙量。结果表明,风沙危害的主风向为偏东风,频率范围48%~76%。风沙活动集中在4~9月;从沙漠边缘向腹地风沙活动加强。向沙漠腹地深入,应加大公路风沙危害防护力度。     

零平面位移高度的Marquardt算法

对数风速廓线中的零平面位移高度(d)是描述和估计地表粗糙元的空气动力学特征及其对地表风蚀抑制效应的重要参数之一。本文设计了用以计算对数风速廓线中非线性参数d的计算机非线性回归法——Marquardt法,并用砾质床面上风速廓线的风洞模拟实验资料加以验证。结果表明,用Marquardt法计算出的d/h(即d与砾石高度h之比)与砾质地表起伏度(Dv),d与风速(u)之间存都在较好的相关性,从而表明,Marquardt法是计算风速廓线非线性参数d的理想方法。     

中国北方春季沙尘暴频次的多要素线性拟合

利用1953-2005年地面风速及地温(5 cm和40 cm深处)等18个气象要素的春季标准化资料对我国北方97个测站的标准化春季沙尘暴频次进行了线性拟合,结果表明:无论对单要素拟合还是对多要素拟合,要素与沙尘暴频次间的(平均)相关程度决定着其对后者的拟合效果,相关程度越高,拟合效果越好。若与实际级别相同的拟合沙尘暴频次视为准确,则全区约有33%的测站,其拟合准确率≥50%;53年间约有39.6%的年份,其拟合的准确范围≥50%;对所有年份和所有测站而言,约45.6%的沙尘暴频次能够被准确地拟合,拟合的沙尘暴频次略低于实际频次。根据线性拟合方程中各要素前的系数可断定,18个要素中风速和蒸发量是沙尘暴的正影响因子,而水汽压、相对湿度和最低气温等则是沙尘暴的负影响因子,其他一些因子对沙尘暴的影响方式具有明显的区域性差异。     

戈壁表面阻力系数的实验研究

气流对戈壁表面的响应可定量地用阻力系数来表征.通过风洞模拟实验研究了风蚀戈壁表面阻力系数与砾石粒径、覆盖度的关系.结果表明,当砾石覆盖度大于40％～50％时,戈壁表面阻力系数趋于常数.据此,结合野外调查结果认为,我国干旱区的广大戈壁风蚀面大多在空气动力学上是稳定的,至少不是现代风沙活动及沙尘暴的主要物质源地,在戈壁地区风沙活动及沙尘暴防治重点应放在砾石覆盖度较小的“土戈壁”上.用回归方法建立了包含砾石粒径与覆盖度两个变量的阻力系数预测模型,与风洞实验值吻合得比较好（R2=0.94）.通过阻力系数随砾石摩阻雷诺数的变化规律判定,戈壁风蚀面摩阻效应随戈壁砾石粒径与覆盖度的增大而提高.     

基于激光垂直照射沙床面的风成沙波纹二维形态特征分析

风成沙波纹因其规则的波浪形几何图案吸引着研究者的兴趣,但是对其发育过程的认识还比较薄弱.原因之一就是缺少高精度和高分辨率的沙波纹形态动态测量方法.传统的风成沙波纹形态动态测量方法采用的倾斜光源照射方式忽略了沙波纹脊线高度和走向的变化,会导致沙波纹高度测量错误和形态变形.本研究建立的激光片光源垂直照射沙波纹表面的方式纠正...     

Seasonal variations in Dustfall and its iron content over North China

Extensive dustfall collections were carried out from April 2001 to May 2002 in North China. The highest level of dustfall occurred in the Gobi deserts and at the margins of sandy deserts in the region. The iron content in dustfall in North China varied from 0.6% to 6.0% and there was significant seasonal variation, which indicates the dust sources differed during the year. Although the iron content in dustfall in North China is higher in the Loess Plateau and arable lands and lower in the Gobi and sandy deserts, the total iron deposition was higher in the Gobi desert regions. If the fine particles （PM10） in dustfall in North China are the major contributors of dust transport to eastern China and western parts of the North Pacific, then the annual deposition rates of iron may have been underestimated in previous studies. Our analysis indicates that iron deposition may reach 1.38 × 10^3 to 2.43 × 10^3 kg km^-2 and that most iron deposition occurs in spring and summer. If the more-coarse fractions （PM50） are considered, deposition rates may reach 2.75 × 10^3 and 6.80 × 10^3 kg km^-2, which would represent a large source of iron deposition in eastern China and the western North Pacific.     

拉萨河谷爬坡沙丘沉积物特征

分析了青藏高原拉萨河谷爬坡沙丘表层及不同深度沉积物的粒度和地球化学元素特征。结果表明：(1)爬坡沙丘表层沉积物以细沙为主,平均粒径为2.51Φ(细沙),分选中等,粒度分布曲线为正偏、窄峰。随海拔升高,表层沉积物逐渐变细;随深度增加,沉积物粒径逐渐变细。(2)爬坡沙丘沉积物常量元素中SiO₂含量最高,微量元素中Ba含量最高。常量元素含量多随深度增加而减少,且在0—10 cm深度内变化幅度最大。与上部陆壳平均化学组成相比,除Na₂O、MnO、Cr、Co、Mo、SiO₂外,其余元素均处于亏损状态。拉萨河谷爬坡沙丘经历了中等的化学风化,处于大陆风化的早期阶段。     

黄河源区玛多盆地沙漠化土地粒度特征

为探讨黄河源区玛多盆地风沙沉积物分异特征,采集玛多盆地不同沙漠化程度、不同地貌部位、不同动力条件的沉积物样品进行粒度分析。结果表明：（1）玛多盆地沉积物随沙漠化程度增加,平均粒径增大,粗颗粒组分增多,分选性变好,偏度向负偏靠拢,峰态逐渐转向平坦,频率分布曲线也由双峰态转变为单峰态。（2）流动沙丘以中沙和细沙组分为主,分选性好,偏度近对称,峰度为中等尖锐。各个沙丘不同地貌部位沉积物粒度参数分异受风向改变的影响,变化规律不明显。流动沙丘沉积物相较于流动沙地沉积物的粒径更粗,分选性更好,可能是沙丘形成过程中风对沉积物颗粒的再次分选所致。（3）河流阶地剖面沉积物的主要粒级为中沙和细沙,分选中等偏差,偏度为正偏,峰尖锐,河流阶地沉积物的粒度组成与周围风成作用形成的流动沙丘（地）的粒度组成高度相似,极有可能是当地风沙活动的主要物源。     

河西走廊新月形沙丘表层沉积物的理化性质

沙丘表层沉积物的理化特征是风沙地貌研究的重要内容。选取了河西走廊沙漠中部戈壁地表发育的新月形沙丘、灌丛沙丘及附近的湖相沉积物和戈壁表层沉积物的38个样品,对其物理性质（平均粒径、分选程度、峰度、偏度）和化学性质（常量元素和微量元素）进行分析。结果表明：河西走廊新月形沙丘表层沉积物粒度以中沙为主（21.65%~57.39%）,其次是细沙（23.22%~52.96%）;平均粒径为0.27~0.43 mm,大于其他沙漠。分选性以中等较好为主,粒度曲线近对称,峰度中等。常量元素以CaO和SiO₂为主,分别为5.55%和66.12%;微量元素含量在同一沙丘具有相似性,但不同的沙丘之间的含量有所差异。     

库鲁克沙漠风沙地貌与沙丘移动

库鲁克沙漠位于塔里木河下游以东,是塔克拉玛干沙漠的重要组成部分。利用风况资料和Google Earth卫星影像,对该沙漠的风沙地貌及其移动特征进行分析。结果表明:库鲁克沙漠风能环境属于低至中等;合成输沙势方向为西南至西南偏西方向;方向变率属于中等。具有风积和风蚀两种地貌类型,风积地貌类型主要包括平沙地、灌丛沙丘、新月形沙垄、新月形沙丘及沙丘链、复合新月形沙丘和复合型沙丘链,风蚀地貌类型主要为雅丹。沙漠西部新月形沙丘的移动方向为西南偏西方向,与当地合成风向大体一致。沙丘移动速率为9.5~37.8 m·a^-1,呈现明显的空间差异,主要取决于当地风况、沙丘高度和沙丘密度等因素,与沙丘高度和沙丘密度呈指数负相关关系。沙丘的形成发育及其移动是由多种因素相互作用的复杂过程,而这种复杂性塑造了丰富的风沙地貌类型及其区域差异性。