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科研进展

我科学家揭示斜向沙丘形成与发育之谜

发表日期:2014-04-01来源:寒区旱区环境与工程研究所放大 缩小

中国科学报讯(记者 王进东)记者从中国科学院寒区旱区环境与工程研究所获悉,该所吕萍、董治宝研究员等在大量研究与野外考察基础上提出了腾格里沙漠斜向沙丘形成与发育机理,揭示了横向沙丘与线形沙丘共生现象、以及格状沙丘形成之谜。研究认为腾格里沙漠的准双向风况条件下发育了格状沙丘,且格状沙丘形成发育过程需要经历斜向沙丘阶段。该研究成果近日发表在《Nature Geoscience》上。 

董治宝介绍说,传统沙丘地貌学理论认为,横向沙丘形成于单向风况,线形沙丘形成于双向风况。中国沙漠中有若干世界其他沙漠少见的独特沙丘地貌类型,如腾格里沙漠发育了典型的格状沙丘,柴达木盆地的沙漠中出现类似火星上的线形(纵向)沙丘与新月型(横向)沙丘共生现象。这些独特的沙丘地貌类型难以用传统的沙丘地貌形成学说解释。 

吕萍等通过野外试验与数值模拟,发现腾格里沙漠格状沙丘区的盛行风向为西北风和偏东风,二者夹角150°,强度比例约为2,为钝角型双向风况;腾格里沙漠沙丘脊线与合成输沙势方向之间的夹角为50°,沙丘类型应属于斜向沙丘。上述结果意味着在腾格里沙漠的双向风况条件下发育了格状沙丘,且格状沙丘形成发育过程需要经历斜向沙丘阶段。斜向沙丘的发现使得在沙丘地貌形成过程中找到了横向沙丘与线形沙丘共生的关键链条。斜向沙丘形成发育过程的进一步数值模拟结果表明,风况虽然是控制沙丘走向的关键因素,但沙源供应程度也具有重要意义。 

据悉,为了研究沙丘地貌的形成与发育,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的研究人员在腾格里沙漠建立了世界上最大的风沙科学野外试验场、沙丘地貌形成过程和演变动力学过程试验场,针对外源型、内源型和开放型三种不同沙源供应形式的沙丘形成过程与演变动力学开展试验,获得连续6年风况资料及沙丘形态变化资料,建立了沙丘形态学演变序列,揭示了沙丘移动方向、沙丘脊线与风速风向之间的关系,开展了沙丘动力学数值模拟研究。

斜向沙丘

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