内蒙古沙尘源空间格局及转化情况分析

我国北方地区春夏季节沙尘天气频发,识别沙尘源区对于沙尘天气预报及区域生态环境治理意义重大。本文以内蒙古自治区为目标区,采用2005、2010、2015和2020年4个年度土地利用/土地覆被数据,分析了内蒙古沙尘源的空间分布格局,并基于土地类型转移矩阵分析了不同类型沙尘源的转化情况。结果显示:内蒙古沙尘源空间格局的时间变化特征并不明显,但通过定量化的分析发现,每种类型沙尘源的面积均随时间波动变化,但总体看,2005—2020年,内蒙古全区沙尘源总面积减少了7771.05km^(2);从内蒙古沙尘源正、逆向转化的分析看,稀树草原、有林草原、落叶阔叶林、农田/自然植被混合区域这几种土地类型是沙尘源转化的活跃区域或者敏感区,要特别给予关注;稀疏的灌木土地类型转化为草原型沙尘源的面积占比降低的事实,从另一个侧面说明内蒙古地区灌木的固沙效果要好;内蒙古荒漠交错带面积广阔,但其生态系统脆弱,为潜在的沙尘源区,应科学划定生态保护区,禁止人为活动。本文研究结果有望为区域生态环境治理及农牧业发展提供科学依据。

东亚沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度及溶解度

本文利用冬春季在青岛采集的气溶胶样品,分析了其中总磷(TP)、溶解态磷(DP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度和溶解度的差异及磷的来源和酸化作用的影响。结果表明,TP在沙尘源样品、人为源的霾样品和雾样品中浓度中值分别为325.5、152.9和142.2 ng/m^(3),DP对TP的贡献、即磷溶解度的中值分别为8.3%、24.6%和55.5%。人为源样品中较高的DP浓度来自DIP的贡献,DOP浓度在人为源和沙尘源样品中相当。沙尘源样品中TP的矿物和非矿物形式各占50%、DP中非矿物P的占比为70%;人为源样品中非矿物磷在TP中的占比>60%、在DP中>90%。酸化作用对矿物磷的溶解效率远远低于非矿物磷。人为源的雾样品中高磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献(>20%)及其酸化作用的二次提升(10%~40%),人为源的霾样品中磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献,其酸化作用的贡献较小。在沙尘源和人为源样品中,矿物形式磷贡献的溶解度均较小,约为1%~3%。

民勤沙尘源区近地面降尘特征研究

借助近地面沙尘暴监测系统进行沙尘暴监测,分析民勤沙尘源区近地面降尘分布特征.结果表明:民勤降尘量与沙尘天气发生频率密切相关,春季3,4月沙尘高发期月降尘量分别为9.0和9.5 mg/cm2.降尘随距地面高度的增加而减小,最大降尘出现在近地面1 m处,月降尘量为9.7 mg/cm2;降尘受下垫面条件影响较大,从荒漠区到绿洲边缘,风速减弱4.11%,总降尘量由25.0 mg/cm2减少到20.6 mg/cm2;绿洲内部受防护林作用,风速减弱30.45%,总降尘量增到24.6 mg/cm2,最大降尘量提高到近地面9 m处,与绿洲防护林冠层平均高度相吻合.风速对近地面20 m内的降尘影响明显,平均降尘量2.5 mg/cm2.距地面9 m的高度范围内,降尘随持续时间变化迅速增加,降尘增量可达3.1 mg/cm2.

亚洲沙尘源区砂质土壤同位素特征分析

为探讨亚洲沙源地可能经风卷扬后,透过大气长程传输的PM2.5-10沙尘微粒同位素特征,于2004年3~4月及2005年9月期间在内蒙古自治区的腾格里沙漠、毛乌素沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地采集到17个代表性土壤样本,并依地理位置将腾格里沙漠、毛乌素沙漠划分为西区;而将浑善达克沙地、科尔沁沙地划分为东区,再藉由风力再悬浮法将沙尘重新悬浮于空气中,并以双粒径分道采样器进行悬浮微粒采样.采集主要影响下风区域的PM2.5-10沙尘样本,以NuPlasma型液离子源质谱仪进行87Sr/86Sr比值特征分析,初步建立沙源地中沙尘微粒PM2.5-10的源谱特性,并配合沙源地化学指纹特征与Sr同位素的影响变化,进行相关性分析探讨.研究结果表明,东、西两区沙尘微粒PM2.5-10的Sr与Ca含量具有良好的正相关性.此外,东、西区两地沙漠地的Sr同位素特征具有显着差异,其中西区毛乌素沙漠的沙尘样本变异量最大;而东区浑善达克沙地及科尔沁沙地的沙尘样本具有相似的Sr同位素表土特征,两地的变异量皆最小,就地理位置而言,推测两处沙地的形成可能与邻近的山脉有关.

新疆沙尘源状况及其沙尘气溶胶释放条件分析

沙尘气溶胶是干旱、半干旱区大气中重要的组成物质,沙尘天气多发是该区域沙尘气溶胶含量高的主要原因。新疆1/4的土地被沙漠覆盖,塔里木盆地绝大部分地区沙土和沙壤土占地比率大于60%,沙漠沙以细沙为主,特殊的下垫面为沙尘天气的形成提供了丰富的沙源;沙漠周围的边缘地带、河流两岸、古河道中的土壤类型中粒径小于2.5μm和粒径小于10μm的土壤颗粒物中细颗粒物分别达到了50%和20%,是大气沙尘气溶胶中细颗粒物的主要来源和潜在来源。沙尘天气的产生受大风、降水、植被覆盖度、下垫面性质以及大气环流等多种因素的影响。

沙尘源区与沉降区气溶胶粒子的理化特征

在沙尘源区 ,大气气溶胶粒子主要是地面沙尘来源 ,沙尘暴发生时气溶胶粒子的浓度大增 ,浓度峰值向粗粒径范围移动 ;在沙尘沉降区日本 ,当浮尘期时气溶胶粒子有地面沙尘和工业排放物两个来源 ,形成双峰型分布 ,当非浮尘期时气溶胶粒子主要以工业排放来源为主 ,在 <2 .1um细粒径范围形成一个峰值。水溶性成分也不相同 ,沙尘源区粒子以Ca2 +、SO42 -、Na+、Cl-等沙尘来源离子为主 ,在 3.3～ 4 .7um形成浓度峰值 ;沙尘沉降区以NH4+、SO42 -、NO3 -等工业来源离子为主 ,在 0 .6 5～ 1.0 1um形成峰值。在日本即使是当浮尘时期 ,大气中的气溶胶粒子浓度也远远比不上沙尘源区沙尘暴发生时的大气气溶胶浓度。

中国西北沙尘源区与日本沉降区大气气溶胶粒子理化特征及对比

无论有无沙尘暴,低层大气气溶胶粒子浓度几乎不随高度变化。在沙尘源区,大气气溶胶粒子主要来源于地面沙尘,沙尘暴发生时气溶胶粒子的浓度大增,浓度峰值向粗粒径范围移动;在沙尘沉降区日本,当浮尘期时气溶胶粒子有地面沙尘和工业排放物两个来源,形成双峰型分布,当非浮尘期时气溶胶粒子主要是工业排放物来源,在<2.1μm细粒径范围形成一个峰值。水溶性成分也不相同,沙尘源区粒子以Ca2+、SO2-4、Na+、Cl-等沙尘来源离子为主,在3 3～4 7μm形成浓度峰值;沙尘沉降区以NH+4、NO-3等工业来源离子为主,在<2 1μm形成峰4、SO2-值。沙尘源区气溶胶粒子水不溶相都表现出K、Na元素亏损的特征,说明其气溶胶粒子是上部陆壳经过K、Na大陆化学风化的产物。

北方农牧交错带沙尘源植被恢复潜力评价模型研究

针对北方农牧交错带沙化土地植被恢复进程缓慢和沙尘源植被恢复潜力评价困难的问题,该文采用模糊综合评判模型对北方农牧交错带沙尘源植被恢复能力进行潜力评价。该评价模型首先采用比例标度法对沙尘源影响因素打分,再用改进的层次分析法确定沙尘源植被恢复影响因素的权重,并通过综合指数反映植被恢复能力,最后利用模糊隶属度对植被恢复能力进行分级。试验结果表明:该模型能够确定北方农牧交错带沙尘源植被恢复潜力,并为确定沙尘源植被恢复的优先顺序提供决策依据。

内蒙古中东部沙尘源解析

利用MODIS 1、4、3波段彩色合成影像结合31、32波段亮度温度差进行沙尘识别和信息提取,并通过叠置分析对内蒙古中东部沙尘源下垫面进行了判识。研究发现内蒙古中东部沙尘源区主要为草原区农用地和自然植被的镶嵌区、稀疏植被和灌丛区;同时干涸的湖泊也是重要的沙尘点源;由此可以推断在内蒙古中东部,人类活动对于沙尘的暴发负有重要责任。

沙尘源区AVHRR反照率时序变化与TSP的对比分析

以 2 0 0 1年 3月到 5月的几次沙尘天气为例 ,介绍基于地表覆盖的AVHRR反照率的反演结果 ,并与TSP(沙尘干量 )和Si(硅 )进行对比分析 ,发现它们具有较好的相关性 ,从而揭示了沙尘暴发生前后地表能量的变化状况 。

中国北方沙尘源区铅同位素分布特征及其示踪意义的初步研究

对中国北方沙尘源区风成沙Pb同位素的分布特征以及示踪意义进行了初步研究。结果表明,中国北方沙尘源区风成沙Pb同位素的空间分布具有明显的区域差异,毛乌素沙地具有最低的206Pb/204Pb2、07Pb/204Pb和208Pb/204Pb值,塔克拉玛干沙漠具有最大的206Pb/204Pb2、07Pb/204Pb和208Pb/204Pb值,其他地区介于两者之间。通过对比研究,Pb同位素在中国北方黄土、格陵兰冰芯粉尘和北太平洋深海沉积物源区示踪方面具有较好的有效性。

沙尘源区LST/Albedo时序变化与TSP的对比分析——以2001年春季中国北方强沙尘过程为例

20 0 1年春季 ,中国北方多次受到沙尘天气的影响 ,给人们的生产、生活带来严重的威胁 ,引起了亚洲国家的广泛重视。利用卫星监测数据采集沙尘云图变化、运移路径、地表覆盖和沙尘过程中的地面反照率、温度、湿度、粗糙度等物理参数反演实验结果 ,可以弥补地面观测站点稀少、数据不连续的缺陷。本文以 2 0 0 1年 3月到 5月的几次沙尘天气为例 ,介绍基于地表覆盖的AVHRR的LST/Albedo反演结果与TSP (沙尘干量 )对比分析 ,发现它们具有较好的相关性。从而反映了沙尘暴发生前后地表能量的变化状况 ,能为预测预警沙尘天气的危害提供及时客观的空间信息。

辽河河道沙尘源治理研究

根据辽宁省河道沙尘天气日趋增多的状况,从辽宁省沙尘天气的气候特征和分布特征入手,结合辽河滩地泥沙、植被情况现场调查,分析研究了辽河滩地形成沙尘天气的原因,并提出了辽河河道沙尘源治理途径和措施。

利用生物措施和农艺措施结合控制柴达木沙尘源的可行性探讨

柴达木盆地是我国西北地区沙尘暴的高发区和主要沙源地之一。本文论述了在柴达木盆地通过种植冬小麦、实行免耕耕作制、种植牧草保护草场等农艺措施和生物措施相结合的技术体系对于防治沙尘暴的作用,为控制该地沙尘源开辟一条新的途径。

基于LUCC的新疆沙尘源空间格局及转化机理分析

我国北方地区春夏季节沙尘天气频发,精准识别沙尘源区对于沙尘天气预报及区域生态环境治理意义重大。以新疆为典型研究区,采用2000、2005年和2010年3期土地利用/土地覆被数据,分析了新疆沙尘源的空间分布格局,并基于土地类型转移矩阵分析了不同类型沙尘源的转化情况。结果显示:新疆沙尘源的正、逆向转化主要跟人类活动相关。(1)沙漠/沙地转化敏感区主要分布于塔克拉玛干沙漠的西北边缘地区;转化为裸土类型沙尘源最主要的土地类型为河流/湖泊和草地,其中河流/湖泊的转化主要受自然条件影响,而草地的转化则是由过度放牧所导致。(2)岳普湖、伽师和巴楚等县区存在过度放牧现象;塔里木盆地北部以及准噶尔盆地内部等绿洲—荒漠交错带及人口聚集区域,存在大面积的垦荒现象。(3)新疆地区绿洲—荒漠交错带面积广阔,但其生态系统脆弱,为潜在的沙尘源区,应科学划定生态保护区,禁止过度放牧和无序垦荒。本文研究结果有望为区域生态环境治理及农牧业发展提供科学依据。

中国西北春季沙尘高发区及沙尘源解析

以波段亮温差算法(BTD)对中国西北2014~2018年春季460期MODIS L1B数据进行沙尘信息逐日提取,统计分析沙尘频数的空间分布规律,结合地貌特征及地表沉积物细颗粒组分含量进行沙尘源解析.结果表明:(1)中国西北沙尘活动呈“两区三带”分布特征,沙尘频发区主要分布于塔里木盆地和蒙古高原南部沙漠戈壁区;区内存在塔克拉玛干沙漠东南缘荒漠绿洲高频带(270~287次)、库姆塔格沙漠北缘高频带(240~250次)及巴丹吉林沙漠东北边缘荒漠绿洲高频带(240~250次).(2)中重度沙尘高频区主要分布于塔克拉玛干西北部沙漠绿洲.沙尘源主要为富含粉尘的边缘沙漠与冲积洪积扇缘戈壁交错带,内含丰富的干河床、干涸湖泊和绿洲退化地,该区域细物质组分含量高,易释放粉尘微粒并通过局地循环过程向周边地表扩散沉积,为区域高频、高浓度沙尘发生提供丰富的物质基础.

泥壳固化法治理沙尘源试验研究

本文提出消除土体表面扬尘的泥壳固化法,可防止和解决工业废渣厂及土体表面的风力扬尘问题。通过室内、外试验,找出了土体的固限含水率,研究了标准化泥壳的制作和生成方法,是一种绿色环保的土体表面天然修复技术。

内蒙古是北京地区沙尘天气的主要沙尘源

本文就内蒙古西部地区生态环境恶化现状、生态环境恶化的原因、沙尘暴发生情况及对北京等地区的影响进行了分析探讨 。

内蒙古阿拉善盟沙尘源区域动态发展现状

2002年,应用RS、GIS高新技术遥感手段和美国大型图像处理软件ERDAS,对全盟生态环境现状进行1996年、2000年、2002年度定量动态对比监测;应用arc/info v8.0建立生态环境现状本底数据库。定量动态对比监测GIS数据结果显示:阿拉善盟沙尘源区域荒漠化问题继续存在,沙漠、戈壁面积在继续增加,草地覆盖度下降,导致地表裸露程度增强,沙尘源物资增多,草场生产力不足;梭梭林面积减少,乔木林演变为灌木林;腾格里沙漠和乌兰布和沙漠扩大速度较快;动态分析表明沙漠治理速度尚赶不上沙漠扩大速度,全盟"握手"沙年度间呈较快扩大趋势。