东北平原西部的碱性尘暴

每年冬春季节在东北平原的西部常有碱性尘暴发生。碱性尘暴是指地表碱性物质被风吹扬、在空中悬移造成的能见度低于 1 0 0 0m的灾害性天气现象。碱性尘暴以碱性物质为主 ,并伴有一定的沙尘和盐尘物质 ,是一种特殊类型的尘暴。碱性尘暴发生时 ,白色的盐碱物质大面积地弥漫在空中随风迁移 ,所到之处均披覆了一层白色的碱尘物质 ,当地群众称这种碱性尘暴为“刮白烟”。早在 2 0世纪 70年代美国西部的Owen和Mono湖盆区就有关于碱性尘暴现象和其对人体健康影响的报道。碱性尘暴不仅造成土地沙化 ,而且大量的碱性物质沉降在土壤表面造成了土地碱…     

柴达木盆地苏干湖表层沉积与尘暴事件——元素示踪的初步结果

通过分析苏干湖地区10个地表表层沉积物、9个大气降尘(含2个尘暴降尘)、16个湖泊表层沉积物等样品的8种常量-微量元素和11种稀土元素的含量,以及同类沉积不同元素含量和不同沉积同一元素含量的相关性,结果表明,在湖泊沉积体系中Al、Fe、Sc含量的变化与强风-尘暴过程有关,指示了湖泊沉积碎屑颗粒风成输入的可能性．元素Fe、Sc含量在3种不同的沉积物中差异不大,与尘暴事件的强度和频次有关．稀土元素结果显示3类沉积具有同源性．苏干湖沉积可以用来重建研究区尘暴演化历史．     

哈尔滨尘暴天气沉降物的物质组成及其对物源的限制

本文对哈尔滨尘暴事件（2011年5月11日）的干沉降和湿沉降粉尘进行了粒度、REE和Sr-Nd同位素组成分析。同时,为了限制尘暴粉尘的源区,还对东北沙地（科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地）进行了表土采样。结果显示,干沉降粉尘呈双峰态粒度分布,众数值分别为3.6 μm和28 μm,而湿沉降呈单峰态粒度分布,众数值为6 μm。哈尔滨尘暴事件粉尘的粒度分布模式可与黄土高原黄土、红黏土及世界上其他地区的长距离搬运粉尘相对比。这些尘暴粉尘来自遥远的源区。干沉降和湿沉降粉尘表现出相同的REE模式和Sr-Nd同位素组成,它们来自科尔沁沙地和浑善达克沙地。现代尘暴事件的干沉降与湿沉降粉尘相同的物质来源暗示了黄土高原黄土的细颗粒和粗颗粒组分有相同的风尘源区。     

蒙古西北部Tolbo湖沉积物粒度敏感组分记录的全新世风沙活动

作为全球主要的粉尘源区之一,亚洲中部干旱区全新世环境变化备受关注,但目前仍缺乏连续的风成沉积记录。本文利用蒙古西北部Tolbo湖岩芯（TB19-A,332 cm）沉积物,在AMS14C定年和粒度分析基础上,采用对数正态分布函数拟合及粒级-标准偏差相结合的方法分离出沉积物中风成组分以重建区域风沙活动历史。结果显示,Tolbo湖沉积物中值粒径为15～84μm和大于84μm的组分分别是区域尘暴和局地风沙活动的良好指标。蒙古西北部地区末次冰消期晚期（13.75 11.6 cal ka BP）,Tolbo湖流域内有较强的局地风沙活动,可能与YD寒冷事件有关。全新世以来,流域内局地风沙活动与蒙古西北部区域尘暴活动的变化具有一致性,具体表现为：早中全新世风沙活动总体较弱,其中9.7 8.6 cal ka BP和7 6 cal ka BP为区域尘暴较强时段;5 cal ka BP之后局地风沙活动与区域尘暴强度显著增加,直至0.7 cal ka BP两者均维持在较高水平;0.3 cal ka BP以来区域尘暴活动再次增强。蒙古西北部与中国北方公海、博斯腾湖记录的尘暴历史具有一致的变化趋势,反映了与西伯利...     

Simulation of Terrestrial Dust Devil Patterns

Introducing the surface properties [initial vortex, ground temperature and surface momentum impact height (SMIH)] for the boundary conditions, dust-devil-scale large eddy simulations (LES) were carried out. Given three parameters of initial vortex, ground temperature and the SMIH based on Sinclair's observation, the dust devil physical characteristics, such as maximum tangential velocity, updraft velocity, pressure drop in the inner core region, and even reverse flow at the top of the core region, are predicted, and are found to be close to the observations, thus demonstrating the ability of the simulation. The physical characteristics of different modeled dust devils are reproduced and compared to the values predicted by Renno et al.' theory. Even for smaller temperature differences or weaker buoyancy, severe dust devils may be formed by strong incipient vortices. It is also indicated that SMIH substantially affects the near-surface shape of terrestrial dust devils.     

“五·五”特大风沙尘暴的形成过程及防治对策

1993年5月5日特大风沙尘暴席卷中国西北大部分地区,造成直接经济损失约5.6亿元,人员伤亡惨重。系统性锋面大风天气过程与地形效应相互作用,是产生此次特大风沙尘暴的动力条件;人为破坏地表结构,丰富了沙尘源,是加强和诱发此次特大风沙尘暴的最重要因素。据此,提出以防为主,辅之以预警系统;提倡耕地集约化经营;同时加强风沙尘暴形成机理研究的防治设想。     

全球气候变化中被忽略的重大问题——盐碱(混合)尘暴

盐碱尘暴和盐碱混合尘暴是一个长期以来被忽视,但意义重大的问题。经过多年的观测研究认为,盐碱混合尘暴在地球演变史、地球生态环境变化、世界荒漠主要格局和生命诞生演变与进化特别是人科动物形成等方面曾起到过重要作用,而这一切都基于其体量特别巨大以及作用与影响持续时间长久两大特点;由于全球暴发盐碱(混合)尘暴是在一定构造条件下气候的作用结果,且间隔或持续周期漫长,可能几万、几十万甚至是几百万年才可能发生一次或完成一次,这个作用被浩瀚的时空所覆盖,故而被忽视。讨论了盐碱(混合)尘暴及其可能产生的影响与危害,指出其可能在全球荒漠格局形成和人科动物出现中起到了主导作用,在生命演变进化方面也有可能有重要的促进作用,并提出与传统沙尘暴性质不同的概念、分类、发生策源地(干涸盐碱湖沼或盐漠)、发生机制以及策源地治理方法。     

青藏高原雪冰电导率与降水碱度以及大气粉尘载荷变化的关系

对青藏高原小冬克玛底冰川和古里雅冰帽上的数个雪坑和浅冰芯的观测，得 出其碱度（ＯＨ－）剖面、雪坑和冰芯的液态电导率（ＥＣ）变化与ＯＨ－之间呈良好线性相关 （ｒ≥０．８）。分析表明，无论在季节、年际或百年际时间尺度上，ＥＣ与ＯＨ－间的相关性以 及ＥＣ与可溶离子总量（ＴＤＳ）间的相关程度是大致相当的。ＥＣ的波动主要取决于粉尘来 源的碱性盐类（尤其Ｃａ２＋）的变化。因此，ＥＣ参量运用到深冰芯研究中，可反映历史时期 大气粉尘载荷的变化，对反演沙漠演化、大气环流有重要意义。古里雅冰芯记录表明， 大气粉尘的中、长期变化可能取决于气候参量的组合特征：“冷－干”气候阶段粉尘量 上升，ＥＣ和ＯＨ－值高；“暖－湿”阶段粉尘量下降，ＥＣ和ＯＨ－值低。２０世纪初以来，随 着藏北高原气候呈现暖湿化趋势，大气粉尘载荷明显下降。因此，ＥＣ可作为显示大气尘 埃载荷变化的宏观标尺，是气候波动的“指示器”。     

青藏高原东缘湖相沉积和黄土高原黄土沉积磁化率与粒度相关性对比*

为探讨构造稳定地区(如黄土高原)和构造活跃地区(如青藏高原东缘)粉尘沉积物中磁化率(SUS)与粒度的相关性及其对环境事件的指示意义,本次研究分析了黄土高原蓝田剖面黄土—古土壤样品和青藏高原东缘湖相沉积样品的粒度和磁化率记录。黄土高原黄土—古土壤沉积SUS与2~10 μm粒度组分最强正相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与2~10 μm粒度组分最强负相关,反映2~10 μm粒度组分为黄土高原和青藏高原乃至亚洲干旱—半干旱地区连续稳定敏感的背景沉积组分。黄土高原黄土—古土壤沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强负相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强正相关,反映32~63 μm粒度组分不仅是黄土高原尘暴事件沉积的敏感指标,也是青藏高原东缘湖相沉积记录的地震事件敏感指标。SUS与粒度组分的相关性在青藏高原东缘地区地震事件层开始部分高于结束部分,也较好地反映地震事件为研究区添加新鲜沉积物后随地形地貌恢复逐步减少的过程。SUS与粒度组分相关性也受当地物源的影响。