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题名	中国北方大气降尘的时空变化
作者	李晋昌
学位类别	博士
答辩日期	2008-11-19
授予单位	中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
授予地点	寒区旱区环境与工程研究所
导师	董治宝
关键词	大气降尘 远源粉尘 地方性颗粒物 粒度分布 元素组成
其他题名	Temporal and Spatial Variations in Dustfall in Northern China
学位专业	自然地理学
中文摘要	本项研究采用资料收集、野外观测、室内分析等技术手段，对2001年4月-2002年3月中国北方30个站点大气粉尘的沉积量、粒度分布和元素组成的时空变化进行了系统研究，研究区可大致分为（1）沙漠区域：主要位于研究区西部，包括巴丹吉林、腾格里、库布齐、毛乌素和乌兰布和等沙漠；（2）沙漠化区域：主要位于研究区北部，属于沙漠化强烈发展的中国北方农牧交错带；（3）黄土高原西部：主要位于研究区南部，全部属于黄土高原且紧邻沙漠区域；（4）黄土高原东部：主要位于研究区东部，大部分属于黄土高原但离沙漠区域相对较远。通过研究，本文试图全面解析大气中沙尘的来源、传输方式、理化特征及其时空变化，并得到以下主要结论： 1．各区域降尘均主要源于地壳源，人类活动对黄土高原降尘影响相对较大；研究区年均降尘量为264.56t/km2，沙漠区域、沙漠化区域、黄土高原西部和黄土高原东部分别为484.95t/km2、225.44t/km2、147.20t/km2和115.37t/km2，均为春季最大，夏季次之，秋季最小，且主要集中在3-7月份，春季约占全年的一半。 2．各区域降尘均以地方性颗粒物为主，相对来说，黄土高原西部降尘受远源影响最大，黄土高原东部次之，沙漠区域最小；各区域降尘中远源贡献率的季节变化主要与冬夏季风的转换有关，均为春季降尘受远源影响最大，冬季次之，秋季最小；冬季风盛行的冬半年是黄土高原粉尘堆积的主要时期，远源粉尘主要由近地面的冬季风搬运，部分可能由西风环流携带而来；如果将现代作为间冰期气候来看的话，可能说明至少在间冰期非尘暴降尘是黄土高原甚至沙尘源区降尘的主要方式。 3．采样期间从中国北方沙尘源区被西风带输送到北太平洋地区的粉尘和Fe元素全年约分别为17.30t/km2和0.52t/km2；对中国北方来说，蒙古源区可能是比包括巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、毛乌素沙漠等在内的沙漠区域更重要的沙尘源区。 4．长期气候背景下近地面风搬运的粉尘沉积量随传输距离呈指数递减趋势，春季和全年粉尘经传输沉降的半衰距离分别为229km和233km，约为沙尘暴过程中粉尘传输半衰距离的1/5-1/2；除中沙外，降尘其它组分的沉积量随距离均呈指数递减，沉降的半衰距离随粒径的增大呈先增后减趋势，15-20μm的颗粒物具有最大的半衰距离。 5．黄土高原可能主要由源于蒙古国南部及与之相邻的包括巴丹吉林、腾格里、乌兰布和和库布齐等戈壁、沙漠地区的粉尘堆积而成；采样期间，黄土高原实际堆积的粉尘约为53.08t/km2•a，地质时代的风沙活动强度至少应为现代的两倍以上，如果将现代作为间冰期气候来看的话，可能说明间冰期风沙活动强度已明显减弱；现代黄土高原黄土的侵蚀率是堆积率的68倍，若两者均保持不变，则黄土高原的黄土将在1.21-8.62万年的范围内被侵蚀殆尽。 6．降尘量的时空分布特征是下垫面性质和气象因素共同作用的结果，相对来说，空间分布受下垫面影响较大，时间分布受气象要素尤其是风力状况影响较大；降尘的粒度组成是由多因素决定的，受风力、降水、源区距离、搬运方式和源区物质组成等因素的共同影响，与风力并不一定呈正相关，因此利用黄土粒度来指示冬季风强度时必须结合其它代用指标，如有机碳、磁化率等，才能做出较正确的判断。 此外，本世纪初中国北方频繁的沙尘天气可能属于气候长期变化的正常波动，并不预示中国北方风沙活动进入了新一轮活跃期，但要获得更准确的结论还需要今后进一步监测；本文监测的结果认为，沙漠化区域的降尘量和粒度分布特征均对沙漠化程度具有一定的指示意义。
语种	中文
公开日期	2013-08-22
页码	149
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.casnw.net/handle/362004/21811]
专题	寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	李晋昌. 中国北方大气降尘的时空变化[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2008.

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