星状沙丘研究进展综述

本文阐述了近年来在星状沙丘方面的研究进展，介绍了国内外星状沙丘的形成发育模式、粒度特征和沉积构造特征方面的理论及研究成果．

沙丘形态动力学数值模拟：以真实空间元胞自动机模型（ReSCAL）为例

沙丘研究不再局限于现有沉积状态的描述，而是延伸到其形成发育机理的研究。本文通过ReSCAL沙丘模型的数值模拟分析，获得如下结论：1）ReSCAL沙丘模型实现了风况因素影响下复合型沙丘的形成发育过程，揭示了复合沙丘表面次生沙丘形成与星状沙丘翼角延伸的动力机制，提出了沙丘形态与近地表风况之间的互馈机制对近地表风沙流的影响是次生沙丘出现和星状沙丘翼角延伸的重要原因。2）示踪了沙粒的移动轨迹，发现了沙粒每次在沙丘背风坡的埋藏深度具有随机性，使得沙颗粒的平均埋藏时间不同于以往计算的更新时间，继而发现新月形沙丘沙平均埋藏时间等于纵向最大剖面面积与其对应单宽输沙率的比值。3）基于沙丘脊线走向数学方法的发展，并结合ReSCAL沙丘模型的数值模拟结果，发现双向风况模式下，沙源供应能力的变化不仅能塑造不同的沙丘形态，而且能改变沙丘的生长发育模式，甚至是沙丘臂膀的延伸方向（走向）。

基于DEM数据的巴丹吉林沙漠沙丘分布规律及其形态参数

沙丘形态特征是风沙地貌研究的重要内容。数字高程模型(DEM)因卓越的三维地形表达能力被广泛应用于沙丘形态研究中。长期以来,受交通条件和研究方法的制约以及高大沙山分布位置的限定,对巴丹吉林沙漠沙丘形态的研究主要集中在沙漠东南部,缺乏对整个沙漠沙丘分布规律及其形态参数特征的系统认知。而对整个沙漠沙丘形态特征的研究,是区域风沙地貌形成与演化研究的重要组成部分。以巴丹吉林沙漠内所有独立沙丘为研究对象,利用研究区DEM数据和一种新的算法,研究了沙漠内两种主要类型沙丘(横向沙丘、星状沙丘)的分布规律及其形态参数特征。结果表明:沙漠内独立沙丘大约有6 033座,高度9~433 m,高度超过350 m的巨型沙山共有53座,其中星状沙山7座,最大高度383 m;横向沙山46座,最大高度433 m。横向沙丘高度与等效沙丘厚度呈正相关的线性函数关系,星状沙丘高度与等效沙丘厚度呈正相关的对数函数关系,表明在现代气候和环境条件下,横向沙丘高度仍在增加,而星状沙丘高度增长已经趋缓。两类沙丘的主轴向大都垂直于研究区主风向NWSE。横向沙丘起沙风风向单一,沙丘轴向集中在NE-SW和NNE-SSW方向;星状沙丘起沙风风向略为复杂,沙丘存在多个次级轴向。