输沙量与输沙势的关系

 区域风沙活动在时间、空间和强度上的不确定性,导致对输沙量进行长期测定比较困难。所以,输沙量通常是用来研究短期的风沙活动强度,对长期的风沙活动强度,一般是利用输沙势来衡量,使用这两种指标评价区域风沙活动强度,势必会产生一定的差异。利用中国科学院风沙科学观测场积累的长期输沙量和输沙势观测资料,对区域风沙活动强度进行评价。研究结果表明,月输沙量变化在0.89~18.11 kg·m-1之间,而月输沙势变化在0.03~21.01之间,每年的4—5月是风沙活动最为强烈的时期; 输沙量随输沙势增加而增加,它们之间可以近似用线性函数来表达。     

1:40万《腾格里沙漠地貌图》的编制

腾格里沙漠虽经过多次小规模专题考察,始终未见有沙漠专题地图编制出版,多数只作为专著中的插图加以表现。为此,编制《腾格里沙漠地貌图》显得十分重要,不仅能反映出腾格里沙漠的全貌,还能体现沙漠发展规律、演变特点、分布特征等。依据腾格里沙漠的图幅范围、地貌类型以及印刷纸张规格的要求,将《腾格里沙漠地貌图》的比例尺定为1∶40万。选用1∶25万地形图作为地理基础底图,采用1∶10万地形图作为沙丘符号编绘过渡性的工作底图,专题内容编绘以Google Earth影像资料为主。《腾格里沙漠地貌图》的地貌类型包括风积地貌、风蚀地貌以及其他地貌,其中风积地貌是重点展示的内容。根据腾格里沙漠地貌类型,在编图过程中共设计了16种形态结构类型符号,采用分层设色表示沙丘相对高度,用箭头符号表示沙丘移动方向。     

Estimation of surface roughness (z0) over a stabilizing coastal dune field based on vegetation and topography

Accurate knowledge of the surface roughness and the resultant wind speed are important for many applications, such as climatic models, wind power meteorology, agriculture and erosion hazards, especially on sand dunes in arid and semi‐arid environments, where vegetation cover is scarce. In this study we aimed at quantifying the effects of vegetation cover and topography on surface roughness over a stabilizing dune field on the southern coast of Israel. Forty‐six wind measurements were made at various distances from the coastline, ranging from 10 to 2800 m, and z₀ values were calculated from the wind measurements based on the ratio between the wind gust and the average wind speed. We estimated vegetation cover using the soil adjusted vegetation index (SAVI) from Landsat satellite images for the upwind sector at various lengths, ranging from 15 to 400 m, and based on digital elevation models and differential GPS field measurements we calculated the topographic variable of the relative heights of the stations. z₀ values were positively correlated with the winter SAVI values (r = 0·87 at an upwind length of 200 m) and negatively correlated with the relative height (r = ?0·68 at an upwind length of 200–400 m for the inland dune stations). Using these variables we were able to create a map of estimated z₀ values having an accuracy of over 64%. Such maps provide a better understanding of the spatial variability in both wind speed and sand movement over coastal dune areas. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

半干旱区植被风沙动力过程耦合研究:Ⅰ.模型

从植被生长和风沙活动之间的相互作用机制出发,建立了植被-风沙动力耦合模型。模型包括生物量动力学方程和风蚀量动力学方程。生物量动力学方程主要考虑了植被生产潜力在植被覆盖地表和非植被覆盖地表上的转化、生物量自身消耗以及风蚀量对生物量的影响;风蚀量动力学方程主要考虑风蚀潜力在流沙地表和非流沙地表上的转化以及生物量对风蚀量的影响。根据我国北方半干旱地区相关研究成果对模型中的参数取值进行了探讨,以便进行模拟和应用研究。     

青海湖周边地区沙丘移动监测及其气候驱动力分析

根据青海湖周边地区3个定点沙丘监测点近5 a沙丘移动监测资料,结合邻近气象局气象资料,分析了青海湖周边地区沙丘移动距离、方向和高度变化规律及其气候驱动力。结果显示,近年来青海湖湖东地区沙丘主要向ENE方向移动,移动速度减慢,沙丘高度降低;龙羊峡水库西北部的两个沙丘主要向偏SW方向移动,移动速度东部快西部慢,沙丘高度均有所降低。沙丘移动速度及方位主要受4～8 m·s-1风速级风向出现频率的影响。近年来兴海、海晏水热条件向暖湿化方向发展,兴海风速自1996年以来变化平稳,海晏近几年虽有所增加,但在2004年前经历了16 a较平稳的低风速阶段,气候条件对沙丘发展有一定的抑制作用;共和降水增幅较小,气温持续升高,且在2004年以前经历了13 a的高风速阶段,对沙漠化具有加剧作用。     

塔里木盆地中的大气环流及昆仑山北坡的黄土堆积

通过分析塔克拉玛干沙漠风积地貌形态所揭示的风向及盆地边缘25个气象站40 a的盛行风,我们恢复了盆地中沙尘暴形成时的风场。对大气环流分析表明,在暖季（春、夏）由于地面对大气感热加热作用强烈,形成了浅薄的热低压。当冷空气入侵时,在和田—于田—民丰一带形成强大的辐合上升区,使这个地区成为中国沙尘暴发生频率最高的地区,其扬起的粉尘沉降在昆仑山北坡而形成黄土堆积。由于冷空气入侵的强度不同,粉尘的扬升高度也不同,昆仑山北坡黄土厚度表明平均扬升高度在海拔2 900~3 400 m左右,最强的沙尘暴可将粉尘扬升到5 500 m的西风急流区。     

WITSEG集沙仪:风洞用多路集沙仪

风沙流通量廓线(风沙流结构)是以不同轨迹运动的沙粒在垂直方向上的宏观反映。建立风沙流通量廓线函数需要测定不同高度的输沙率。为此,我们设计了适用于风洞实验的多路集沙仪(WITSEG集沙仪),并通过风洞实验对其进行了检验。WITSEG集沙仪高60 cm,由60个进沙口和集沙盒组成,每个进沙口高1 cm。该集沙仪可以测量风沙流中60个不同高度的输沙率。在设计WITSEG集沙仪时,着重实用性和集沙效率。为了使用方便,带有进沙口的入口段、集沙盒和保护盖板设计为活动式。为了提高集沙效率,入口段设计成楔形,使得进沙口宽0.5 cm,而集沙盒宽度为1.5 cm。每个集沙盒留有两个过滤网排气孔,以减小集沙盒内的静压、提高采集效率。风洞实验检验表明,用WITSEG集沙仪测得的风沙流结构和总输沙率与风速的关系与已广泛接受的结论非常一致。WITSEG集沙仪能观测输沙率随高度的详细变化,是研究风沙流结构的较好工具。     

垣曲盆地最高阶地风尘堆积形成时代及其构造意义

对垣曲盆地原土坪阶地剖面进行了详细的沉积学和磁性地层学研究,结果表明,原土坪剖面地层自下而上由水下河湖相-漫滩相-风尘堆积构成,整个剖面记录了一个水位下降、由水下沉积环境转变为气下环境的连续堆积过程。剖面地层记录的1.84～1.62MaB.P.期间由河湖相沉积环境转变为典型风尘堆积的沉积转型及风尘堆积反映出的1.21MaB.P.前后古气候变化事件是对青藏高原青藏运动C幕和昆黄运动的区域沉积响应。开始于1.62MaB.P.的典型风尘堆积底界年龄代表了该级阶地的形成时代,表明该段黄河至少在此时已经形成。     

花海湖泊古风成砂的粒度特征及其环境意义

通过野外调查和室内分析,发现在花海剖面全新世出现了三次特有的风成砂,并对其原因进行了初步的分析。前两次风沙形成期分别与第一、第二新冰期相对应,而且分析表明第一风沙形成期的冬季风强度要比全新世其它时期强,持续时间长。这为研究本区土地退化、荒漠化等问题提供了自然背景,特别是对西部大开发战略重点之一的生态环境保护与建设具有特殊的意义     

西藏安多剖面沉积物粒度特征及环境意义

对西藏安多剖面的3个层位沉积物与两个现代流动沙丘表层沉积物粒度组成、传统粒度参数及体积分维值进行了对比分析,探讨其粒度特征以及环境指示意义。结果表明：安多剖面的3层代表了3个不同的气候阶段,第一层（0～172 cm）沉积动力为风,其中在0.44～1.08 m深度处是一次风力加强的阶段,第二层（172～224 cm）、第三层（224～232 cm）均在6 Φ附近出现次峰,悬浮组分明显增加,推断为远距离输送的粉砂级颗粒沉降,表明这两个阶段风力有所减弱;安多剖面颗粒比研究区现代流动沙丘颗粒细,表明剖面可能为固定或半固定沙丘沉积;本研究区样品的体积分维值在0.215～1.77,虽然没有实际的物理意义,但作为粒度参数指标,在指示环境变化上是有效的,并且与粘粒、粉砂含量呈现明显的正相关关系,与细砂呈现明显的负相关关系。