科技成果

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成果名称: 西北地区东部风沙环境与水循环

成果登记号: 9612015J0047

第一完成单位: 陕西师范大学

联 系 人: 王彩红

成果类型: 基础理论

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

   本项目研究内容主要属于自然地理学,少部分内容属第四纪地质学。在国家自然基金项目和教育部长江学者奖励计划项目等的支持下,经过近6年的研究,项目组对西北干旱地区风沙动力、沙地进退、近6万年的气候变化、沙漠湖水来源、全球高差最大沙山群的形成等进行了深入研究。本项成果主要包括以下几个方面的内容。   1.研究了毛乌素沙地的南北变迁。根据光释光测年技术,揭示了该沙地和其他两个沙地近6万年来固定与活化过程。将沙地演变与全球气候事件进行了对比,沙地记录对H5、MIS3、YD、"8.2ka"、"隋唐暖期"和"中世纪暖期",小冰期事件等事件均有响应,圈定出了末次盛冰期和全新世大暖期浑善达克沙地的南界。   2.研究了目前尚未查明的全球高差最大的沙丘(沙山)群的形成。研究揭示,这些沙山群的形成是通过风沙物质多阶段、多次转运和分带运移的结果。通过研究提出了高大沙山形成过程和形成的新模式。该成果对国外同类沙山的研究有重要参考价值。   3.研究了巴丹吉林大沙山地区的水分循环和水分平衡。研究表明,该区水分为正平衡,指示该区大气降水在经过蒸发、蒸腾损失之后仍有剩余水分补给湖水,为该区大量小型湖泊的发育所需水分来源提供了有价值的科学依据。这一成果不仅对认识该区湖水来源有重要意义,而且对湖水资源的合理开发利用具有重要现实意义。   4.研究了高大沙山区湖水和地下水的化学成分类型和空间变化规律。实验结果表明,研究区大多数湖泊属于Na(K)-Cl-(SO4)型咸水湖。地下水的化学类型多数为Na-(Ca)-(Mg)-Cl-(SO4)-(HCO3)型,属微咸水,个别为Na-Cl-SO4型的咸水,空间变化明显。这一成果对湖水和地下水的利用有重要参考价值。   5.研究了沙层入渗率和沙层水分正平衡的原因。结果表明,沙层入渗率多为12-16mm/min,高入渗率是沙漠区水分正平衡的主要原因。这一成果对沙漠区水资源科学利用有重要价值。   6.研究了疏透型栅栏后方的气流紊流场对栅栏的防沙效率。通过风洞实验发现栅栏后方平均流向速度的减少量随着栅栏疏透度的逐渐减小而增加,但却相应生成一个平均垂直速度逐渐增加的湍流分量。研究发现,栅栏的防沙效率主要紊流强度有关。这一研究结果为利用栅栏防沙提供了理论依据,有实际应用价值。   7.研究了腾格里沙漠边缘风沙物质的高度分布规律。观测数据表明,民勤地区的年均水平风沙流通量约为8700kgm-1。其中,PM63、PM20和PM10粒级分别高达1730、780和580kgm-1。水平风沙流通量遵循一个改进的幂函数,即随着高度的增加急剧衰减。   本项研究的成果发表后,产生了很好的社会影响,具不完全统计,本项成果所发表的论文已被国内外许多著名杂志上发表的论文引用,如PalaeogeographyPalaeoclimatologyPalaeoecology,QuaternaryScienceReviews,AeolianResearch,JournalofAsianEarthSciences,EnvironmentalEarthSciences,QuaternaryResearch,QuaternaryGeochronology,Sedimentology,EarthSurfaceProcessesandlandforms,Holocene,Earth-scienceReviews,QuaternaryInternational,Catena,Geomorphology,ScienceChina-EarthSciences,科学通报,ChineseScienceBulletin,中国科学,科技导报,第四纪研究等杂志多次正面引用本项研究发表的论文,并给予了肯定的评价。