中国北方晚第四纪气候变化的沙漠与黄土记录* ——以光释光年代为基础的直接对比

中国北方有约200×10⁴km²的面积被黄土、沙漠和荒漠戈壁沉积物覆盖,这些地区堆积物的形成变化与第四纪气候变化密切相关。关于中国北方沙漠与黄土记录晚第四纪古气候变化的研究不少,但是,由于受到方法和条件等限制,系统的(高密度的)和独立的年代学工作比较薄弱,从而使诸多已经发表的关于沙漠-黄土记录的亚轨道时间尺度气候变化的结论受到质疑。文章通过对黄土高原代表性的4个末次冰期以来的黄土剖面以及毛乌素、浑善达克和科尔沁沙地的20多个末次冰期-全新世的沙-砂质古土壤剖面的研究,获得了150多个独立的光释光年龄数据。在此基础上,结合200多个样品的粒度、有机质含量和磁化率数据,重建末次冰期以来中国北方气候变化过程,对比分析沙地与黄土古气候记录的联系。结果表明,中国北方古气候在57.5~52.5kaB.P.相对干旱,41.5~37.3kaB.P.相对湿润,26~22kaB.P.逐渐干旱,22~18kaB.P.极端干旱,15~10kaB.P.干旱,10~8kaB.P.为干旱减弱的时期,8.0~2.4kaB.P.相对湿润,而2.4kaB.P.以来气候为相对干旱。其间,在8.0~2.4kaB.P.的湿润时期有几次干旱事件,而2.4kaB.P.以来气候变化频繁。具有独立年代控制的黄土和沙漠记录表明,中国北方的气候变化对轨道时间尺度的太阳辐射变化有大约3~4ka的滞后。     

半干旱地区城市化进程对区域沙漠化的影响

在“3S”技术和统计分析的支持下,对库布齐沙漠典型地区1987-2003年间的沙漠化和城市化进程进行了研究。结果显示:达拉特旗的城市化水平呈逐渐增加的趋势,变化在9.1%~19.1%之间,从1998年开始城市化水平进入了相对高增长时期,由之前的平均每年0.53%增加到0.7%。而同期的沙漠化程度呈下降的趋势,由1987年的0.269下降到2003年的0.214。沙漠化程度的变换主要是由半流动和半固定沙丘的变化所导致,其中在1987-1995年期间,半流动和半固定沙丘分别只有2.6%和12.3%保持不变,其余部分主要转移成其他沙丘类型和农田。城市化与沙漠化的相互关系分析表明,在城市化水平较低的1987-1995年(城市化水平变化在9.1%~13.5%之间),城市化与沙漠化之间有显著的线性回归关系[y=-0.0038x 0.3132(R=0.667>0.632=α0.05)];而在城市化水平较高的1995-2003年(大于14%),二者之间的关联程度降低,我国北方半干旱地区的城市化进程对区域沙漠化的影响具有明显的阶段性。     

缅怀中国沙漠科学研究的开拓者和奠基人朱震达教授

因积劳过度而中风卧床，多年受病疴折磨的朱震达先生不幸仙逝的噩耗传来，深感震惊和痛惜。作者追忆在中国科学院工作的一二十年间有幸在先生的领导下开展沙漠研究，朝夕过从，受其指导和帮助，获益良多；同时也深对他执着的事业心，一生为沙漠事业奋争，为创建中国科学院兰州沙漠研究所，建立和发展中国沙漠科学所倾注的心血和作出的巨大贡献，致足钦佩。今试书短文，以表敬佩先生之心，并缅怀其诱掖之情。     

Studying surface structure in desert areas using multiple kinds of surface wave data

Shallow surface wave methods are mostly used for investigation of the surface velocity structure in environmental and engineering geophysics in non-desert areas. For the special geological features of the Takelamagan Desert area, we use the multi-channel analysis of surface wave （MASW） method to process multi-channel shallow surface wave records to determine the near surface velocity structure in the desert area. We also process, analyze, and compare the surface waves in many-trace records extracted from the oil exploration shot gathers in the area. We show that the MASW method can determine detailed shallow velocity structure in desert areas and the many-trace records can be used to get detailed deep geological structure. The combination of the two different datasets can obtain the exact velocity structure upper 60 m depth in the survey area.     

利用多种面波数据研究沙漠区表层结构

浅层面波法调查表层速度结构多用于非沙漠区的工程与环境领域。本文利用多道面波分析(MASW)技术针对塔克拉玛干沙漠地区特殊地质情况,对所采集的浅层多道面波资料进行处理分析得到沙漠区表层速度结构;同时对该地区所获得的地震大炮记录上的面波进行了处理、分析和对比,探讨了沙漠区利用大炮面波法调查表层结构的可行性。实践表明,多道面波资料可以得到很好的浅层速度结构,而大炮记录则可得到详尽的深层地质结构,将二者相结合便得到测区表层60m范围内的速度结构信息,也证明了在沙漠区利用大炮面波记录提取表层地下介质结构是可行的。     

太阳直接辐射自动跟踪系统在塔中气象站建成

由乌鲁木齐沙漠气象研究所承担的“塔中80m梯度探测系统设备购置安装子项目--太阳直接辐射自动跟踪系统”于2007年4月4日在塔克拉玛干沙漠沙漠腹地塔中气象站安装完毕。该项目采用国际公认的荷兰Kipp＆Zonen公司生产的2AP-GD型两轴齿轮型太阳跟踪器和CH1型直接辐射表,与原有的CM21型短波辐射仪（上下）、CG4型长波辐射仪（上下）、UV-S-AB-T型紫外辐射仪、CM21型散射辐射仪、HFP01SC型土壤热通量和TP01型土壤导热率相结合,组成了标准的地气能量探测系统,使得塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站的观测条件更上一个台阶,     

乌鲁木齐沙漠气象研究所已取得第一批沙尘暴追踪试验观测资料

由中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所承担的“西部五省气候变化与生态环境评估子项目-风沙灾害监测与荒漠化评估系统”于2007年4月10日开始进行塔克拉玛干沙漠腹地野外综合观测试验。项目沿塔里木盆地周围、沙漠公路以及北疆艾比湖-石河子-乌鲁木齐一带布设了大气降尘采集器和TSP等设备。在沙漠公路沿线肖塘和塔中气象站分别安装了三层梯度集沙仪、沙通量及LAS,并结合塔中站80m梯度、哈得站和肖塘站10m梯度等先进的探测设备,跟踪监测沙尘暴的发生过程。