莫使旱地变荒漠

2006年是国际荒漠年,今年6月5日纪念世界环境日的主题是“沙漠和沙漠化”。今年世界环境日还推出一句口号:“不让旱地变沙漠”。主题和口号都是让人们注意到养护世界上辽阔的旱地和半干旱地区防止沙漠化的重要性。今年的沙尘暴似乎也格外多,春天在北京城洒了30多万吨的沙土,使得京城“满城尽带黄金甲”;直到前些日子,5月25日兰州还有扬尘天气,让整个城市淹没在一片迷蒙的沙雾之中。沙尘暴这个话题,已经谈论了很多年了,比较严重的说法是,沙漠已经包围了我们,而沙尘暴只是沙漠向人类居住地进攻的一个前兆。为呼应这一主题,展示中国政府和人民…     

2006年春季天气背景下腾格里沙漠近地面气象要素与输沙通量的变化趋势

目前在研究沙漠地区的沙尘暴时, 缺乏长期的、实时观测的数据资料. 中国科学院风沙科学观测场是一个建立在沙漠地区流动沙丘上的长期风沙科学观测站, 2006年春季的沙尘暴无论是沙尘暴发生的频率还是危害程度都是近几年较为严重的. 利用中国科学院风沙科学观测场2006年春季采集的6次沙尘暴发生过程中的实测资料, 对沙尘暴发生过程中近地层风沙活动特征和气象要素的变化进行统计分析, 旨在说明沙尘暴发生时, 近地层风沙活动特征和沙尘暴对近地层气象要素的影响以及近地层对沙尘暴事件的响应. 沙尘暴发生时, 近地层的湍流度比晴天明显增大, 其值随高度的变化表现为先增加后减小, 同时, 在沙尘暴发生时, 湍流度在近地层的最大值的高度要比未发生沙尘暴时高出10 m左右. 在沙尘暴发生时, 虽然风沙活动的时间比较短, 但风对沙粒的搬运能力大大增强, 由实测的资料计算的输沙势占整个月份输沙势的29.94%. 在沙尘暴发生时, 由于风速风向及地形等因素的影响, 近地层的风沙流和风蚀过程存在空间变异性, 风沙流随高度变化可以表示为指数函数; 同一点的风沙流运动方向并不是单一的, 而是在一定范围内摆动; 同时, 在沙尘暴期间, 风蚀和风积交替进行.     

我国北方沙尘暴的时空分布特征及成因分析

沙尘天气是干旱及半干旱区特有的一种灾害性天气 ,我国西北和华北是沙尘天气的高发区之一 .近年来 ,随着强沙尘暴活动的日趋频繁及其危害的日益严重 ,对我国沙尘暴活动特点及形成原因的研究具有十分重要的意义 .本文从我国北方沙尘暴的时空分布特征、形成原因及危害和防治几方面 ,对沙尘暴这一灾害性天气的最新研究进展进行了较全面的论述 .     

在“死亡之海”建铁路有多难

2022年6月16日,新疆和若铁路正式开通运营,这意味着我们成功把世界第二大流动性沙漠用铁路给围了起来,完成了世界首个沙漠铁路环线。在沙漠地带修建铁路有多困难？如果遇到沙漠地区常见的沙尘暴该怎么办？我们为什么要克服重重 困难建设这样一条铁路？     

睁眼细看沙尘暴

2006年3-4月我国北方地区的天气是怎么了?一次次气势汹汹的沙尘暴呼啸而来,比以往提前了半个月,而且持续时间也长。 4月17日早晨,当北京居民推开窗户或出门时,发现北京城笼罩在黄尘“外衣”之下,真是满城尽“戴”黄金甲。这次北京“下土”超30多万吨,全市重度污染。历史上,北京平均每年有 6天沙尘天气,但今年沙尘天气过     

沙尘暴还会卷土重来吗

2000年12月31日在河西走廊发生了近十几年来高发期出现时间最早的沙尘暴,随后在短短的一个月内又两次出现沙尘暴天气,刚刚进入3月北方又是一场扬沙。过早的漫天黄尘,使人不禁想起:去年春天,原本该是阳光明媚的季节却被呛鼻迷眼、漫天飞旋的黄沙久久占据。过早的漫天黄尘,使人不禁担心:春季是沙尘暴的高发期,今年沙尘暴还会卷土重来吗?     

中国北方的典型强沙尘暴事件(1954~2002年)

利用1954~2002年全国681个气象站的逐日观测资料, 以天气过程为单元给出了近49年中国北方典型强沙尘暴的序列, 并初步分析了中国北方强沙尘暴的时空分布和演变趋势. 结果表明: 1954~2002年, 中国北方共出现了223例较为典型的强沙尘暴事件, 其中1979年4月10~12日的强沙尘暴事件的影响范围最大; 与沙漠、沙地的地理分布和入侵我国的强冷空气的路径密切关连. 强沙尘暴的多发区域主要位于南疆盆地、西北地区东部和华北地区北部; 强沙尘暴的多发季节为春季, 约占全年的82.5%, 冬季次之, 夏、秋季较少; 49年间, 强沙尘暴的发生次数以20世纪50年代最多, 90年代最少, 呈波动减少趋势, 但2000~2002年又相对增多; 强沙尘暴的平均持续时间以20世纪90年代最短, 比其他年代约短0.5~1 h.     

沙尘暴对火星表面探测器的影响:回顾与展望

沙尘暴会对火星表面探测器带来发电量减少、环境温度降低、通信不稳定和仪器污染等方面的影响.为保障我国祝融号火星车的安全运行及未来火星表面探测任务的顺利开展,亟须评估沙尘暴对火星表面探测器的影响.通过系统性地回顾1997～2018年间火星表面探测器(包括着陆器与火星车)对沙尘的响应,初步认清了沙尘对火星表面探测器的影响规律——探测器太阳能电池阵列表面的尘埃以比较稳定的速率积累,而尘埃的沉积速率在沙尘暴期间,尤其是全球性沙尘暴期间会大大加快;同时,受多方面影响,电池阵列表面也会发生具有季节性模式的除尘事件.为规避沙尘暴带来的风险,在美国洞察号着陆器(InSight)的设计阶段就全面评估了沙尘暴对其着陆硬件系统及太阳能电池阵列的影响,并采取了一系列应对措施.洞察号应对沙尘暴的举措为我国未来的火星采样返回任务提供了重要启迪——前瞻性的科学指导是保障工程任务成功实施的关键.通过分析我国火星采样返回任务的初步轨道设计方案,建议未来火星探测器发射的最优窗口为2028年1月左右,以合理规避沙尘暴带来的风险.     

抗旱植物让沙漠变绿洲

每到春天,北方就会传来沙尘暴的消息。虽然沙海有它独特的魅力,可以作为旅游观光的一景．但是沙漠对于生命来说依然是“死亡之地”。在沙漠中,只要有水就有生命,绿洲上生机盎然的景象都是由于那里有充足淡水的缘故．可是在没有河流经过和没有充沛地下水的其他沙漠地区．该怎样让生命在那里扎根,用绿色植物将沙漠逐步缩小呢？科学家们应用高科技生物技术,     

借鉴以色列之法降伏我国沙暴

沙漠化已成为当今世界一个重要的土地问题和环境问题。多年来,我国西部、北部地区的沙漠化防治工作取得了一定进展,但目前我国北部、西部地区的生态环境仍不容乐观,沙尘暴更是频频袭击我国东北、华北、西北地区。据有关资料显示,我国2000年来已出现过1200多次沙尘暴天气,而且在逐步上升。如特大沙尘暴在20世纪50年代5次、60年代8次、70年代13次、80年代14次、90年代23次。本世纪一开始,沙尘暴更是越演越烈,每到春季,我国北部、西部地区的人民就饱受其侵害,给百姓生命财产带来巨大的损失,严重制约了我国国民经济的发展。据中国科学院水土保持…     

大气中碳酸盐的碳同位素分析及其来源指示意义

建立了Kiel碳酸盐装置Ⅲ和MAT 252气体质谱仪联机测量大气中微量碳酸盐样品碳同位素组成的测试方法, 并应用这一方法对2002年3~4月在西安采集的正常和沙尘暴大气样品中碳酸盐碳同位素组成进行了测定. 结果表明, 基于我国西北沙漠-黄土-古土壤体系中碳酸盐δ¹³C的演化原理, 对比两种不同天气下碳酸盐的δ¹³C值可以推知其来源和成因特征, 即沙尘暴大气碳酸盐δ¹³C约为-1.4‰~-4.2‰, 主要与粉尘源区风成砂物质有关; 而正常天气下碳酸盐δ¹³C约为-7.5‰~-9.3‰, 主要与局地表土细粒子释放有关. 对3月20日在西安采集的沙尘暴样品与源区沙漠物质以及下风区气溶胶样品的碳酸盐稳定碳同位素的对比分析表明, 大气碳酸盐δ¹³C在长距离输送中变化不明显, 因此它是一个比碳酸盐含量更好的指示来源物质的指标, 可为确定沙尘暴源区提供一个新的示踪工具.     

人沙之“战”

提到沙漠,大家常会联想到满目荒芜的景象和风卷尘起的沙尘暴,似乎"一无是处",还常与另一个词"荒漠化"相混淆。其实,事物往往都具有两面性,只有正确地认识它们,才能趋利避害,造福人类。沙漠何处安家沙漠,一般是指地表完全或部分被流沙覆盖、植物稀少、空气干燥的荒芜地区。地球上有人类居住的五大洲中,其中四大洲都有沙漠分布。受气候影响,沙漠集中分布在南、北纬15°~35°之间。南半球沙漠从大西洋沿岸的卡拉哈里、纳米布沙漠开始,通过印度洋,经澳大利亚沙漠,越过太平洋到达南美的阿塔卡玛沙漠;而北半球沙漠从大西洋沿     

悉尼遭遇红色沙尘暴

沙尘暴是春天多发的灾害天气。当我们北半球迎来秋天的时候．南半球的澳大利亚正好迎来了他们的春天。由于地表植被近年来遭到破坏。澳大利亚首都悉尼在2009年9月下旬迎来了一轮汹涌的沙尘暴。由于澳大利亚的土壤大多为红色,袭击悉尼的沙尘暴也呈现出可怕的红色。     

抗旱植物让沙漠变绿洲

每到春天,北方就会传来沙尘暴的消息.虽然沙海有它独特的魅力,可以作为旅游观光的一景,但沙漠对于生命来说依然是"死亡之地".     

达尔文进化论的中国缘

说起达尔文和进化论,即使小学生都耳熟能详。但鲜为人知的是,达尔文在创立进化论的时候,曾经受到过古老中国的馈赠。而20世纪初进化论传入中国时,也对中国的新思潮的形成产生了影响。这颇有意味的两次互动,显示了中国和西方连续不断的互相影响与交流。     

中国:海水西调治沙漠

朋友,你到过沙漠吗?那里会给你带来许多乐趣。如果你是第一次到沙漠旅游,见到广阔无边的金灿灿的沙漠,一定会令你十分惊奇、兴奋、赞叹!情不自禁之时,你也许会像孩子一样在沙上打滚,也可能会浮想联翩,诗兴大发。如果你到海滨浴场度假,光着脚丫漫步沙滩上,是那么舒适,甚至会萌生童趣,用沙堆在同伴身上,尽情玩耍。沿海不少风景区,还在沙上大做文章,纷纷举办沙雕节和沙滩排球赛等活动,以吸引更多的游客,增加旅游收入。然而在北京,只要一说起我国西部沙漠并由它带来的沙尘暴,就令人发怵,因为这已成为人类的灾难。     

抗旱植物让沙漠变绿洲

每到春天,北方就会传来沙尘暴的消息。虽然沙海有它独特的魅力,可以作为旅游观光的一景,但沙漠对于生命来说依然是"死亡之地"。在沙漠中,只要有水就有生命,绿洲上生机盎然的景象都是由于那里有充足淡水的缘故,可是在没有     

广角镜

沙漠黑甲虫的解渴之道 纳米比亚沙漠历来被认为是世界上最炎热、最干燥的地区之一，而一种黑色的甲虫却能在那里繁衍生息。 最近，英国科学家发现，这种沙漠黑甲虫背部分布的许多肉质突起上有非常光滑的蜡状物质，它们可以让水分吸附在上面，当水分达到足够的量时便凝聚成小水滴，并滑向与突起连接的沟槽，由于这些沟槽是蜡质的，所以不会造成额外的浪费。小水滴慢慢地在沟槽的表面会聚，而当水滴足够大的时候，水滴便会沿着沟槽流向黑甲虫早已干涸的嘴巴。 黑甲虫如此精妙的机械系统是对达尔文“适者生存”理论的完美诠释。因为在纳米比亚…     

沙尘直接辐射效应对东亚地气系统的影响

基于东亚-北太平洋地区太阳高度角在春季乃至由冬季到夏季的逐日变化规律, 选取 2001 年春季发生的3 次典型沙尘暴为例, 利用包含详细气溶胶辐射参数化方案的大气辐射传 输模型, 模拟研究了该地区太阳高度角的变化对东亚-北太平洋地区沙尘直接辐射效应的可能 影响. 研究结果表明, 在沙尘暴爆发时间从春初(或冬季)到春末(或夏季)的变化过程中, 由于 该地区太阳高度角逐渐增大, 导致沙尘在大气顶晴空正辐射强迫值增加、负辐射强迫值降低 甚至转变为正强迫. 具体表现为: 在地表反照率低的海洋上空, 春初到春末太阳高度角的增 加使得沙尘在大气顶负辐射强迫的值由大变小, 即对地气系统由较强的降温转变为较弱的降 温作用; 在地表反照率较高的沙漠及其周边地区, 春初到春末太阳高度角的增加导致沙尘在 大气顶辐射强迫由负值转变为正值, 即对地气系统由辐射降温逆转为辐射增温. 云天辐射强 迫的研究结果与晴空类似, 但低云的存在相当于在一定程度上增加了地表反照率, 它一方面 使得沙漠上空沙尘层由冷却地气系统到加热地气系统这一逆转过程发生的日期提前, 也导致 了沙尘在海洋上空负的辐射强迫比晴空时随着太阳高度的增加减小得更为明显, 甚至局部地 区因为低云的存在由弱的负强迫变为弱的正强迫. 这一研究结果说明, 在东亚沙漠附近地区, 即便是同等强度的沙尘暴事件, 因为发生的日期不同, 太阳高度角不同, 沙尘层在大气顶的 辐射强迫和对地气系统的影响也会因此不同甚至相反. 沙尘暴发生的时间越靠近初春或冬季, 在沙漠附近, 沙尘在大气顶辐射强迫越倾向为负值, 对地气系统表现为降温作用, 沙尘暴发 生时间越靠近春末或夏季, 由于太阳高度角的增大, 沙尘在大气顶越容易产生正辐射强迫, 对地气系统表现为增温作用. 简而言之, 即在东亚沙漠源区附近, 沙尘直接辐射效应可能呈 现“春初(冬季)降温, 春末(夏季)增温”的特征.     

美国试验火星宇航服原型

在美国北达科他州荒漠进行火星宇航服原型试验，这种宇航服将在人类探测火星时加以利用。穿戴它的宇航员可以沿火星岩石走动和收集岩石样品，新型宇航服还能经受火星上的沙尘暴天气条件。