干旱区内陆湖盆沙尘水平通量及粒度特征
——以青土湖地区为例
顿耀权 , 1 , 2 , 罗万银 , 1 , 邵梅 1 , 2 , 王芳 1 , 逯军峰 1 , 李得禄 3 , 满多清 3 , 车雪华 4
1.中国科学院西北生态环境资源研究院 沙漠与沙漠化研究室，甘肃 兰州 730000
2.中国科学院大学，北京 100049
3.甘肃省治沙研究所，甘肃 兰州 730070
4.兰州大学 资源环境学院 冰川与沙漠研究中心，甘肃 兰州 730000
Sand-dust horizontal flux and grain size of inland lake basin in arid region：a case of Qingtu Lake
Dun Yaoquan , 1 , 2 , Luo Wanyin , 1 , Shao Mei 1 , 2 , Wang Fang 1 , Lu Junfeng 1 , Li Delu 3 , Man Duoqing 3 , Che Xuehua 4
1.Key Laboratory of Desert and Desertification，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
3.Gansu Desert Control Research Institute，Lanzhou 730070，China
4.Center for Glacier and Desert Research，College of Earth and Environmental Sciences，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China
通讯作者: 罗万银（E-mail： wyluo@lzb.ac.cn ）
收稿日期: 2023-04-12
修回日期: 2023-08-29
基金资助:
甘肃省重点研发计划项目 . 20YF8WA005 国家自然科学基金项目 . 42171013
Received: 2023-04-12
Revised: 2023-08-29
摘要
内陆季节性湖盆是干旱区重要的粉尘来源地，其沙尘的排放会通过一系列的陆地-大气相互作用对区域气候及生态环境产生重大影响。以青土湖、南湖和红沙岗为研究对象，利用BSNE型沙尘仪采集沙尘物质，探讨不同地区沙尘水平通量和粒度特征。结果表明：5个测点平均沙尘水平通量表现为青土湖北（612.1 kg·m-2 ·a-1 ）>青土湖南（84.6 kg·m-2 ·a-1 ）>青土湖东（35.2 kg·m-2 ·a-1 ）>红沙岗（11.0 kg·m-2 ·a-1 ）>南湖（10.7 kg·m-2 ·a-1 ），随着高度增加，青土湖北和青土湖东沙尘水平通量快速降低，青土湖南和红沙岗的下降速度分别在0.5 m和1 m高度以上放缓，南湖先降后增；沙尘颗粒物主要为粉沙和极细沙，其次为细沙和黏土，除青土湖南外，其余测点随着高度的增加呈粉沙含量递增、细沙含量递减、平均粒径变细的趋势；5个测点总体表现为青土湖北平均粒径最粗，分选最好，峰态最窄，局地物质含量最高，随后依次为青土湖东、南湖、青土湖南、红沙岗。不同测点的沙尘水平通量和粒度特征存在差异主要是因为下垫面和沙尘来源不同，而风速、风向以及植被状况是导致沙尘水平通量和粒度特征随时间发生变化的重要原因，随风速增加，沙尘水平通量逐渐增加，平均粒径变粗。
关键词：
内陆湖盆 沙尘水平通量 粒度特征
Abstract
Inland seasonal lake basins are an important source of sand-dust in arid region， and their sand-dust emissions can have a great impact on regional climate and ecological environment through a series of terrestrial-atmospheric interactions. In this study， Qingtu Lake， Nanhu Lake and Hongshagang were taken as the research objects. The BSNE dust collectors were used to gather sand-dust to explore the differences of sand-dust horizontal flux and grain size characteristics among different sites. The results showed that the order of the average horizontal sand-dust flux at the five sites was as follows： Qingtu Lake North （612.1 kg·m-2 ·a-1 ）>Qingtu Lake South （84.6 kg·m-2 ·a-1 ）>Qingtu Lake East （35.2 kg·m-2 ·a-1 ）>Hongshagang （11.0 kg·m-2 ·a-1 ）>South Lake （10.7 kg·m-2 ·a-1 ）. With increasing height， the horizontal sand-dust fluxes in Qingtu Lake North and Qingtu Lake East decreased rapidly， the decrease rates in Qingtu Lake South and Hongshagang slowed down above 0.5 m and 1 m height， respectively， and the horizontal sand-dust fluxes in South Lake increased at first and then decreased. The grain content of sand-dust was mainly composed of silt and very fine sand， followed by fine sand and clay. Except for Qingtu Lake South， the content of silt increased， the content of fine sand and the average particle size decreased with increasing height. Among five sites， the average particle size of the sand-dust in Qingtu Lake North was the largest， the sorting was the best， the kurtosis distribution was the narrowest and the local material content was the highest， followed by Qingtu Lake East， Nanhu Lake， Qingtu Lake South， and Hongshagang. The differences in dust horizontal flux and particle size among sites were mainly due to the different underlying surface and sand-dust sources， while wind speed， wind direction and vegetation conditions were important reasons for the temporal variation of sand-dust horizontal flux and particle size. With the increasing wind speed， sand-dust horizontal flux increased and average particle size became coarser.
Keywords：
inland lake basin sand-dust horizontal flux grain size characteristics
本文引用格式
顿耀权, 罗万银, 邵梅, 王芳, 逯军峰, 李得禄, 满多清, 车雪华. 干旱区内陆湖盆沙尘水平通量及粒度特征 . 中国沙漠 [J], 2023, 43(6): 166-175 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2023.00118
Dun Yaoquan, Luo Wanyin, Shao Mei, Wang Fang, Lu Junfeng, Li Delu, Man Duoqing, Che Xuehua. Sand-dust horizontal flux and grain size of inland lake basin in arid region：a case of Qingtu Lake . Journal of Desert Research
0 引言
干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ 。沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ 。有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ 。当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ 。
沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ 。干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘。相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ 。国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ 。
位于石羊河下游的青土湖，受上游来水量有限、蒸发强烈、入渗补给地下水等因素影响，大面积湖床常年处于裸露状态，成为新的风蚀尘源。郭树江等［16 ］ 对青土湖干湖底不同立地条件下0~0.3 m高度的风沙流结构和粒径特征进行了研究。然而青土湖盐碱沙尘颗粒粒径较小、质量轻，极易被带到更高的气流层中，更大高度范围的沙尘分布和粒径特征的研究未见报道。因此本研究对青土湖及周边干湖盆地表0~2 m高度范围内盐碱沙尘的水平通量和粒度特征进行了分析，以加深对内陆干涸湖盆沙尘释放过程、运动规律及危害程度的认识，为沙尘抑制措施提供可靠数据源。
1 研究区概况及研究方法
1.1 研究区概况
青土湖位于河西走廊东部，是石羊河的尾闾湖盆，平均海拔1 305 m，地理位置39°05′N、103°31′E（图1 ），属温带大陆性荒漠气候，植被类型为典型的荒漠植被。多年平均气温7.8 ℃，年降水量110 mm左右，蒸发量2 640 mm以上，年平均风速4.1 m·s-1 ，以西北风为主。青土湖湖面最大时400 km2 ，但近年来，随气候变化和上游用水增多，湖面由20世纪50年代初的100 km2 逐渐萎缩，直至1959年完全干涸。2010年来石羊河流域综合治理工程的实施使青土湖人工湿地逐步形成，但仍有大面积湖床常年裸露，为盐碱沙尘的释放提供物质基础。
图1
图1
研究区概况图
基于甘肃省标准地图在线服务系统标准地图（审图号甘S（2021）91号）制作，底图边界无修改
Fig.1
Sketch map of the study area
1.2 研究方法
1.2.1 样品采集
为了探明下垫面特征不同的湖盆地表的沙尘水平通量特征与分布规律，2021年4月25—27日，采用梯度式BSNE型沙尘仪在青土湖、南湖和红沙岗收集水平方向上的沙尘（图1 ）。BSNE型沙尘仪由4个置于不同高度（0.3、0.5、1.0、2.0 m）、可以随风摆动的集沙盒组成，每个集沙盒横截面积为0.02 m×0.05 m。在架设沙尘仪之后，截至2022年12月23日共获取6个时段的观测数据（表1 ）。每次所收集的沙尘样品及时装入信封后带回实验室进行分析。同时在青土湖北架设小型气象站，用以监测风速（2 m高度）、风向、气压、气温和空气湿度等气象要素。
1.2.2 沙尘水平通量计算
不同测点和不同高度收集的BSNE沙尘样品分别用精度0.01 g的电子天平称重。用BSNE集沙盒中收集的沙尘净重除以收集时间间隔和集沙盒入口面积即可计算出单位时间内沙尘水平通量，具体计算公式如下：
q h = W / ( S · ∆ T ) （1）
式中：qh 为h 高度处的沙尘水平通量（kg·m-2 ·a-1 ）；h 为地面到集沙盒入口中心的高度；W 为收集的沙尘净重（kg）；S 为集沙盒入口面积（m2 ）；∆T 为收集时间间隔（a）。
1.2.3 粒度分析方法
对前5个时段采集的沙尘样品进行了粒度测定，测定在中国科学院兰州资源环境科学大型仪器中心完成。采集的样品在去除杂质和经过前处理后［17 ］ ，用Mastersizer3000激光粒度分析仪（量程范围为0.01~3 500 μm）测定其粒径分布，每个样品测量3次，求取平均值。为方便作图和后续的运算分析，使用以下公式对测得的粒径值进行对数转换：
D = - l o g 2 d （2）
式中：D 和d 均为颗粒直径，前者单位为Ф，后者单位为mm。
沙尘的粒级根据乌登-温特沃斯粒级标准（Udden-Wentworth scale）［18 ］ 划分：砾石（<-1 Ф）、极粗沙（-1~0 Ф）、粗沙（0~1Ф）、中沙（1~2 Ф）、细沙（2~3 Ф）、极细沙（3~4 Ф）、粉沙（4~8 Ф）和黏土（>8 Ф）。基于粒度测试结果，采用Fork-Ward图解法公式［19 ］ 计算平均粒径（M z ）、分选系数（σ ）、偏度（SK ）和峰度（K g ）等粒度特征参数：
M z = ( Ф 16 + Ф 50 + Ф 84 ) / 3 （3）
σ = ( Ф 84 - Ф 16 ) / 4 + ( Ф 95 - Ф 5 ) / 6.6 （4）
S K = ( Ф 16 + Ф 84 - 2 Ф 50 ) / [ 2 ( Ф 84 - Ф 16 ) ] + ( Ф 5 + Ф 95 - 2 Ф 50 ) / [ 2 ( Ф 95 - Ф 5 ) ] （5）
K g = ( Ф 95 - Ф 5 ) / [ 2.44 ( Ф 75 - Ф 25 ) ] （6）
式中：Ф 5 、Ф 16 、Ф 25 、Ф 50 、Ф 75 、Ф 84 、Ф 95 分别是粒度分布的相应分位数，根据这种方法求出的偏度和峰度是无量纲值。
2 结果与分析
2.1 沙尘水平通量
由图2 可以看出，不同测点沙尘水平通量存在明显差异。整个观测期间，沙尘水平通量在青土湖北（612.1 kg·m-2 ·a-1 ）最大，青土湖南（84.6 kg·m-2 ·a-1 ）次之，青土湖东（35.2 kg·m-2 ·a-1 ）、红沙岗（11.0 kg·m-2 ·a-1 ）和南湖（10.7 kg·m-2 ·a-1 ）较低，后三者的关系随时段发生变化，T1~T3时段三者相近，T4~T6时段青土湖东高于红沙岗和南湖。各测点沙尘水平通量均在T3时段出现最低值，但高值对应的时段不一致。青土湖北和青土湖东在T6时段最高，T1和T5时段次之；青土湖南、红沙岗和南湖在T1时段最高，但剩余时段中，青土湖南在T5和T4时段较高，红沙岗和南湖在T6时段较高。随高度的增加，除南湖沙尘水平通量呈先降后增，在0.5 m高度最低外，其余测点整体表现为随高度的增加逐渐减小，但其下降速度存在差异。青土湖北和青土湖东沙尘水平通量随高度增加迅速降低，青土湖北0.3、0.5、1.0、2.0 m高度总沙尘量分别占总量的53.4%、23.6%、14.6%、8.4%，青土湖东各高度占比依次为47.0%、23.8%、16.3%、12.9%。青土湖南下降速度在0.5 m以上明显变缓，各高度占比依次为33.2%、23.8%、23.9%、19.1%。红沙岗除在T2时段表现为随高度增加呈先增后降外，其余时段在0~1.0 m高度迅速下降，1.0~2.0 m高度趋于稳定，整体上各高度占比依次为47.2%、24.7%、13.9%、14.2%。
图2
图2
5个测点不同时段沙尘水平通量随高度变化
Fig.2
Horizontal dust flux of different heights among five sites during different observation periods
2.2 沙尘颗粒组成
所有沙尘中，粉沙（42.7%）和极细沙（36.1%）含量最高，其次为细沙（12.6%）和黏土（7.8%），中沙和更粗的颗粒很少（表2 ）。5个测点中，青土湖北沙尘最粗，极细沙和细沙占总量的70%以上；青土湖东次之，极细沙和粉沙含量相当，二者约占总量的75%；红沙岗、南湖和青土湖南沙尘中粉沙含量在50%以上，三者中红沙岗的黏土含量最高，颗粒更细。随着高度的增加，青土湖北、青土湖东、红沙岗和南湖的粉沙含量逐渐增多，细沙含量逐渐减少，青土湖南各组分含量变化不明显。
粒度可以反推风蚀物的来源［20 ］ ，>500 μm和70~500 μm的颗粒分别以蠕移和跃移的方式移动，输送距离很近，为局地物质，<70 μm主要以悬移的方式输送，其中20~70 μm输送距离较近，为区域物质，而<20 μm输送距离较远，为远源物质。由图3 可以看出，5个测点中，青土湖北的局地物质含量（53.2%）最高，青土湖东（40.0%）次之，再次为南湖（26.3%），青土湖南（19.5%）和红沙岗（18.9%）较低；远源物质含量由高至低的次序与局地物质相反，不同的是红沙岗远源物质含量（36.8%）远高于青土湖南（24.8%），致使红沙岗区域物质含量（44.3%）偏低，远不及青土湖南（55.7%）和南湖（53.7%）。同一测点不同时段的3种物质含量存在差异，以青土湖北为例，T2和T5时段的局地物质高于T1、T3和T4时段，区域物质和远源物质相反。总体上，青土湖北远源物质和青土湖南区域物质的含量在不同时段相近，而青土湖东区域物质、红沙岗远源物质和区域物质的含量差异明显。垂直分布上，除青土湖南所有物质和红沙岗区域物质外，其余测点各物质含量存在一定的变化趋势，总体上表现为随高度的增加，局地物质含量逐渐降低，区域物质和远源含量逐渐减少，其中青土湖北局地物质和区域物质含量随高度的变化趋势明显。
图3
图3
不同来源沙尘颗粒含量时空变化
空心点代表无值，不参与数据分析
Fig.3
Spatial and temporal variation of dust particles content from different sources
2.3 沙尘粒度参数
图4 显示，不同测点的粒度参数存在一定的差异性。5个测点沙尘的平均粒径由粗到细依次为青土湖北（3.28~3.75 Ф）、青土湖东（3.56~4.22 Ф）、南湖（3.93~4.82 Ф）、青土湖南（4.41~5.10 Ф）、红沙岗（4.54~5.48 Ф）。青土湖北平均粒径随时段的变化幅度较小，且在各时段均呈随高度增加逐渐变细的趋势；其余测点随时段的变化幅度较大，各时段随高度变化趋势不定，但总体上除青土湖南的平均粒径随高度增加表现为先变粗后变细，在0.5 m高度最粗外，其余测点均呈小幅变细的趋势。沙尘的分选介于较好—很差，分选由好到差的顺序与平均粒径由粗到细的一致，其中青土湖北分选较好—较差，青土湖东、南湖和青土湖南分选较差，红沙岗分选较差—很差。青土湖北和红沙岗不同时段分选性的差异随高度的增加逐渐变小，总体上青土湖北分选性随高度增加逐渐变差，而红沙岗逐渐变好，青土湖东、青土湖南和南湖分选性无明显的垂直分异。5个测点中青土湖南沙尘偏度值属极正偏，青土湖东和南湖属正偏—极正偏，红沙岗和青土湖北偏度分布范围较广，属近对称—极正偏。随高度增加，青土湖北和南湖沙尘的偏度值总体上逐渐增强，且不同时段之间的差异减弱，青土湖南、青土湖东和红沙岗沙尘偏度随高度无明显变化趋势，其中红沙岗不同时段的偏度值差异较大，青土湖南不同时段的偏度值相近。沙尘的峰态值介于0.88~2.01，5个测点峰态由窄到宽的顺序与平均粒径由粗到细一致，其中青土湖北属中等或很窄峰态，青土湖东、青土湖南和南湖属窄—很窄峰态，红沙岗分布范围较广，属宽—窄峰态。各测点沙尘的峰态值随高度增加的变化趋势不定，且不同时段明显不同。不同时段峰态的差异在红沙岗最大，青土湖东最小，青土湖北各时段之间的差异随高度增加明显降低，分布范围由中等—很窄缩小至很窄。
图4
图4
沙尘粒度参数时空变化
空心点代表无值，不参与数据分析
Fig.4
Spatial and temporal variation of dust grain size parameters
3 讨论
3.1 沙尘水平通量分异
空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ 。基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送。原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ 。除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ 。青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限。
图5
图5
青土湖北不同观测时段起沙风风速风向玫瑰图
Fig.5
Rose chart of sand-driving wind direction and speed of sandy winds during different observation periods in North of Qingtu Lake
不同时段的风况和植被存在差异，影响沙尘起动和搬运 ［26 ］ 。本研究中，在风速和起沙风频率较高的T6、T5和T1时段（表3 ），青土湖3个测点的沙尘水平通量较高，在风速和起沙风频率最低的T3时段，沙尘水平通量也最低，这与随着风速增加输沙量逐渐增加的前人研究结果［16 ，27 ］ 基本一致。但在T2时段，尽管风速和起沙风频率较高，但沙尘水平通量却较低，仅高于T3时段，这很可能是因为T2时段对应着植被生长季，该时段内生长较好的植被能够抑制沙尘的起动和输送［28 ］ 。青土湖南的沙尘水平通量在所有时段均高于青土湖东，但二者的差距在T1、T3、T4时段更大，这很可能是因为T1、T3、T4时段NW和WNW风占据主要地位（图5 ），更有利于青土湖南西北侧裸沙地的沙尘输送至此。
影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ 。5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果。青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象。
3.2 粒度特征差异
风沙流中沙物质的粒度在水平方向上的分异主要受控于沙源的粒度组成和搬运过程 ［32 -33 ］ 。相较南湖、红沙岗和青土湖南而言，青土湖东和青土湖北沙尘更粗、分选更好且峰态更窄。这主要是因为青土湖东和青土湖北沙尘大部分来自于就地起尘，粗颗粒的局地物质含量高，而青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中来自上风向较远距离输送的细颗粒物质的含量更高，在沙尘搬运过程中，随着与源区距离增加，沙尘的粒径变小，分选性逐渐变差 ［34 ］ 。此外，地表状况和源区粒度特征的异质性也是造成不同测点粒度特征差异的重要因素［35 ］ 。
不同时段，由于风速和风向发生变化，沙尘的粒度特征随之改变。青土湖北在T1、T3、T4时段局地物质含量更低，粒径更小且分选更差，这是因为青土湖北西北区域灌丛盖度较低，防沙阻沙能力较弱，在盛行NW或WNW风的T1、T3、T4时段（图5 ），上风向输送的细颗粒物质的相对含量增加。青土湖东在T5时段局地物质含量最少，粒径更小，这是因为青土湖东东北侧灌丛稀疏，NE起沙风频率较高的T5时段（图5 E）利于外来细颗粒物质输入。青土湖南T2时段局地物质含量最高，平均粒径更大，这是因为该时段以NW和SE风为主（图5 B），青土湖南SE方向为广泛分布的农田和城镇，SE风向下外源物质输入有限。可见，风向是影响青土湖地区沙尘粒径特征的重要因素，当风向相同时，随着风速的增强，沙尘中局地起沙所形成的物质含量增加［20 ］ ，因此相较于T4时段，风速更高的T1时段的沙尘平均粒径更粗，分选更好。
沙尘搬运过程中，不仅沙尘水平通量随高度发生变化，运动颗粒的粒径在垂向分布上也存在差异。杨兴华等［36 ］ 在塔克拉玛干沙漠的研究表明粒径小的沙尘可以被送到更高的高度，随着高度增加，风沙流中细沙含量基本呈下降趋势，粉沙含量则呈上升趋势。这与本研究中青土湖北、青土湖东、红沙岗和南湖的观测结果一致，但青土湖南的平均粒径却随高度增加呈先变大后变小，在0.5 m高度最大的趋势，这很可能是受周围植被影响所致。植被会破坏近地面风速廓线的对数变化特征，影响不同高度层的风速变化，越接近地表风速受植被影响越显著［37 ］ ，具体变化受植被密度、配置方式、高度、疏透度等因素影响［38 ］ ，进而使沙尘水平通量和沙尘粒径的垂向分布出现众多异常的复杂的现象。除此之外，地表特征、风速以及风向等也会影响沙尘粒径的垂直分布，具体分布方式是多种要素综合作用的结果。
4 结论
受下垫面状况、沙源、风况的影响，青土湖各测点沙尘水平通量从高到低依次为青土湖北（612.1 kg·m-2 ·a-1 ）>青土湖南（84.6 kg·m-2 ·a-1 ）>青土湖东（35.2 kg·m-2 ·a-1 ）>红沙岗（11.0 kg·m-2 ·a-1 ）>南湖（10.7 kg·m-2 ·a-1 ）。各测点的沙尘水平通量均在风速最低的时段最低，随风速和起沙风频率的增加，沙尘水平通量逐渐增加，但生长季内植被的固沙阻沙能力增强，可有效降低空气中的沙尘含量。
不同测点沙尘水平通量的垂直分布有所差异。随高度的增加，青土湖北和青土湖东的沙尘水平通量迅速降低，青土湖南和红沙岗均呈先迅速降低后小幅下降的趋势，南湖则表现为先降低后增加，0.5 m高度处最低的趋势。
沙尘以粉沙和极细沙为主，占总量的66.67%~85.85%，各测点沙尘的粒度组成存在明显差异。相较于青土湖北和青土湖东，红沙岗、青土湖南、南湖沙尘颗粒物中粉沙和黏土含量更高，平均粒径更细，分选性更差且峰态更宽。随着高度的增加，除青土湖南各组分含量随高度的变化不明显外，其余测点粉沙含量逐渐增加，细沙含量逐渐降低，平均粒径逐渐变细。
青土湖北沙尘颗粒以局地物质为主，主要来源于就地起沙，青土湖南、南湖和红沙岗沙尘颗粒以区域物质和远源物质为主，来自上风向输送的沙尘含量较高。风速和风向是导致同一测点不同时段沙尘物质来源差异的主要因素。
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沙尘天气致呼吸系统损伤及其机制的研究进展
1
2020
... 干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ .沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ .有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ .当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ . ...
Recent advances in our understanding of dust source emission processes
1
2013
... 干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ .沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ .有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ .当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ . ...
沙尘暴源区土壤盐碱扬尘对大鼠呼吸系统的免疫损伤
1
2018
... 干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ .沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ .有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ .当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ . ...
沙漠肺综合征的流行病学研究
1
2013
... 干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ .沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ .有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ .当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ . ...
不同分散度的沙漠尘对大鼠肺损伤及细胞炎性因子分泌的影响
1
2014
... 干旱区内陆湖盆水体萎缩致使湖底裸露成为裸地、盐土或被盐壳覆盖，这些盐分含量较高的沙尘在风力驱动下进入大气，不仅加速土壤次生盐碱化过程，破坏植被，还会威胁人体健康，致使呼吸道疾病和消化道疾病发生概率增加［1 ］ .沙尘的基本属性，如颗粒大小、浓度、矿物和成分等决定了其潜在的环境影响［2 ］ .有研究发现，沙尘浓度的增加会加剧老鼠肺组织的炎症病变，而粒径大小及化学成分是造成大鼠氧化炎症差异的原因［3 ］ .当沙尘中小颗粒粉末增多时，反应表面积增加，引起的肺组织损伤的病理变化更严重［4 -5 ］ . ...
Quantifying the effect of geomorphology on aeolian dust emission potential in northern China
1
2019
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
et al.Implications of surface properties for dust emission from gravel deserts （gobis） in the Hexi Corridor
1
2016
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
Preferential dust sources：a geomorphological classification designed for use in global dust-cycle models
1
2011
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
盐尘暴及其生态效应
1
2011
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
Saline dust storms and their ecological impacts in arid regions
1
2010
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
et al.Wind erosion at the dry-up bottom of Aiby Lake：a case study on the source of air dust
1
2002
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
新疆艾比湖地区盐尘的沉积通量及其物质组成
0
2014
风蚀作用对盐尘释放、输送过程的影响：以新疆艾比湖地区为例
0
2009
艾比湖湿地退化对盐尘暴发生及运移路径的影响
1
2015
... 沙尘排放过程往往受植被盖度、土壤质地、近地表风速风向、地形、土壤结皮等因素影响［6 -8 ］ .干燥湖床表面颗粒盐胶结作用形成的物理外壳可以保护其不受风的影响［9 ］ ，但当这些结皮因扰动或干旱发生破裂后，会释放大量沙尘.相对于沙地、戈壁等，干涸湖床风蚀形成的沙尘颗粒粒径更细并含有更多的硫酸盐、氯化物和重金属元素，危害性更强且能随气流大范围远距离输送［10 -11 ］ .国内关于干涸湖盆盐碱沙尘的研究主要在新疆艾比湖，学者对艾比湖盐碱沙尘的释放、运移、沉积以及物质组成等开展了研究［12 -15 ］ . ...
青土湖干涸湖底风沙流结构及输沙粒径特征
3
2021
... 位于石羊河下游的青土湖，受上游来水量有限、蒸发强烈、入渗补给地下水等因素影响，大面积湖床常年处于裸露状态，成为新的风蚀尘源.郭树江等［16 ］ 对青土湖干湖底不同立地条件下0~0.3 m高度的风沙流结构和粒径特征进行了研究.然而青土湖盐碱沙尘颗粒粒径较小、质量轻，极易被带到更高的气流层中，更大高度范围的沙尘分布和粒径特征的研究未见报道.因此本研究对青土湖及周边干湖盆地表0~2 m高度范围内盐碱沙尘的水平通量和粒度特征进行了分析，以加深对内陆干涸湖盆沙尘释放过程、运动规律及危害程度的认识，为沙尘抑制措施提供可靠数据源. ...
... 不同时段的风况和植被存在差异，影响沙尘起动和搬运 ［26 ］ .本研究中，在风速和起沙风频率较高的T6、T5和T1时段（表3 ），青土湖3个测点的沙尘水平通量较高，在风速和起沙风频率最低的T3时段，沙尘水平通量也最低，这与随着风速增加输沙量逐渐增加的前人研究结果［16 ，27 ］ 基本一致.但在T2时段，尽管风速和起沙风频率较高，但沙尘水平通量却较低，仅高于T3时段，这很可能是因为T2时段对应着植被生长季，该时段内生长较好的植被能够抑制沙尘的起动和输送［28 ］ .青土湖南的沙尘水平通量在所有时段均高于青土湖东，但二者的差距在T1、T3、T4时段更大，这很可能是因为T1、T3、T4时段NW和WNW风占据主要地位（图5 ），更有利于青土湖南西北侧裸沙地的沙尘输送至此. ...
... 影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ .5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果.青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象. ...
高寒草原风蚀坑形态动力学研究
1
2020
... 对前5个时段采集的沙尘样品进行了粒度测定，测定在中国科学院兰州资源环境科学大型仪器中心完成.采集的样品在去除杂质和经过前处理后［17 ］ ，用Mastersizer3000激光粒度分析仪（量程范围为0.01~3 500 μm）测定其粒径分布，每个样品测量3次，求取平均值.为方便作图和后续的运算分析，使用以下公式对测得的粒径值进行对数转换： ...
Mechanical composition of clastic sediment
1
1914
... 沙尘的粒级根据乌登-温特沃斯粒级标准（Udden-Wentworth scale）［18 ］ 划分：砾石（<-1 Ф）、极粗沙（-1~0 Ф）、粗沙（0~1Ф）、中沙（1~2 Ф）、细沙（2~3 Ф）、极细沙（3~4 Ф）、粉沙（4~8 Ф）和黏土（>8 Ф）.基于粒度测试结果，采用Fork-Ward图解法公式［19 ］ 计算平均粒径（M z ）、分选系数（σ ）、偏度（SK ）和峰度（K g ）等粒度特征参数： ...
Brasor rivers bars，a study in the significance of grain size parameters
1
1957
... 沙尘的粒级根据乌登-温特沃斯粒级标准（Udden-Wentworth scale）［18 ］ 划分：砾石（<-1 Ф）、极粗沙（-1~0 Ф）、粗沙（0~1Ф）、中沙（1~2 Ф）、细沙（2~3 Ф）、极细沙（3~4 Ф）、粉沙（4~8 Ф）和黏土（>8 Ф）.基于粒度测试结果，采用Fork-Ward图解法公式［19 ］ 计算平均粒径（M z ）、分选系数（σ ）、偏度（SK ）和峰度（K g ）等粒度特征参数： ...
腾格里沙漠东南部近地层沙尘水平通量和降尘量随高度的变化特征
3
2010
... 粒度可以反推风蚀物的来源［20 ］ ，>500 μm和70~500 μm的颗粒分别以蠕移和跃移的方式移动，输送距离很近，为局地物质，<70 μm主要以悬移的方式输送，其中20~70 μm输送距离较近，为区域物质，而<20 μm输送距离较远，为远源物质.由图3 可以看出，5个测点中，青土湖北的局地物质含量（53.2%）最高，青土湖东（40.0%）次之，再次为南湖（26.3%），青土湖南（19.5%）和红沙岗（18.9%）较低；远源物质含量由高至低的次序与局地物质相反，不同的是红沙岗远源物质含量（36.8%）远高于青土湖南（24.8%），致使红沙岗区域物质含量（44.3%）偏低，远不及青土湖南（55.7%）和南湖（53.7%）.同一测点不同时段的3种物质含量存在差异，以青土湖北为例，T2和T5时段的局地物质高于T1、T3和T4时段，区域物质和远源物质相反.总体上，青土湖北远源物质和青土湖南区域物质的含量在不同时段相近，而青土湖东区域物质、红沙岗远源物质和区域物质的含量差异明显.垂直分布上，除青土湖南所有物质和红沙岗区域物质外，其余测点各物质含量存在一定的变化趋势，总体上表现为随高度的增加，局地物质含量逐渐降低，区域物质和远源含量逐渐减少，其中青土湖北局地物质和区域物质含量随高度的变化趋势明显. ...
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
... 不同时段，由于风速和风向发生变化，沙尘的粒度特征随之改变.青土湖北在T1、T3、T4时段局地物质含量更低，粒径更小且分选更差，这是因为青土湖北西北区域灌丛盖度较低，防沙阻沙能力较弱，在盛行NW或WNW风的T1、T3、T4时段（图5 ），上风向输送的细颗粒物质的相对含量增加.青土湖东在T5时段局地物质含量最少，粒径更小，这是因为青土湖东东北侧灌丛稀疏，NE起沙风频率较高的T5时段（图5 E）利于外来细颗粒物质输入.青土湖南T2时段局地物质含量最高，平均粒径更大，这是因为该时段以NW和SE风为主（图5 B），青土湖南SE方向为广泛分布的农田和城镇，SE风向下外源物质输入有限.可见，风向是影响青土湖地区沙尘粒径特征的重要因素，当风向相同时，随着风速的增强，沙尘中局地起沙所形成的物质含量增加［20 ］ ，因此相较于T4时段，风速更高的T1时段的沙尘平均粒径更粗，分选更好. ...
腾格里沙漠东南缘春季降尘量和粒度特征
1
2011
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
绿洲荒漠交错带风沙土盐结皮抗风蚀特性分析
1
2020
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
锡林郭勒盟公路沿线土壤风蚀风洞模拟研究
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2023
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
基于RWEQ和WEPS模型的中国北方农牧交错带潜在风蚀模拟
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2021
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
2021年3月14-16日中国北方地区沙尘暴天气过程诊断及沙尘污染输送分析
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2022
... 空气中输送的沙尘主要来自于就地起沙和上风向输送［20 ］ .基于沙尘粒度对物质来源反推［21 ］ ，可以发现研究区内就地起沙是青土湖北沙尘的主要物质来源，青土湖南、南湖和红沙岗有较多的沙尘来自上风向输送.原因主要是青土湖北地表由松散的沙物质组成且少有盐结皮形成（图1 C），在风的作用下，大量沙尘可被释放至空气中，这使得该点空气中沙尘量大幅增加，远高于其余测点；青土湖东（图1 D）与青土湖北类似，但地表盐结皮的覆盖隔绝了气流与松散颗粒的直接作用，进而抑制起尘，在盐结皮更厚且面积更广的红沙岗（图1 A），这种抑制作用更强［22 ］ ，区域物质和远源物质相对含量增加；南湖（图1 B）较高的地表含水量和青土湖南（图1 E）生长良好的盐生植物同样能够保护地表免受风蚀［23 -24 ］ .除青土湖北外，青土湖南沙尘水平通量较高，这是因为除就地起尘外，上风向物质输送也会影响下风向整体的沙尘通量［25 ］ .青土湖南西北侧紧邻一大片沙地，在盛行风西北风（图5 ）的作用下，上风向的沙尘极易被搬运至此，增加空气中沙尘量，其余测点与上风向沙源的距离较远，外源输送有限. ...
吉兰泰盐湖防护体系阻沙效应及输沙粒度特征
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2022
... 不同时段的风况和植被存在差异，影响沙尘起动和搬运 ［26 ］ .本研究中，在风速和起沙风频率较高的T6、T5和T1时段（表3 ），青土湖3个测点的沙尘水平通量较高，在风速和起沙风频率最低的T3时段，沙尘水平通量也最低，这与随着风速增加输沙量逐渐增加的前人研究结果［16 ，27 ］ 基本一致.但在T2时段，尽管风速和起沙风频率较高，但沙尘水平通量却较低，仅高于T3时段，这很可能是因为T2时段对应着植被生长季，该时段内生长较好的植被能够抑制沙尘的起动和输送［28 ］ .青土湖南的沙尘水平通量在所有时段均高于青土湖东，但二者的差距在T1、T3、T4时段更大，这很可能是因为T1、T3、T4时段NW和WNW风占据主要地位（图5 ），更有利于青土湖南西北侧裸沙地的沙尘输送至此. ...
雅鲁藏布江中游不同地表输沙量特征
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2022
... 不同时段的风况和植被存在差异，影响沙尘起动和搬运 ［26 ］ .本研究中，在风速和起沙风频率较高的T6、T5和T1时段（表3 ），青土湖3个测点的沙尘水平通量较高，在风速和起沙风频率最低的T3时段，沙尘水平通量也最低，这与随着风速增加输沙量逐渐增加的前人研究结果［16 ，27 ］ 基本一致.但在T2时段，尽管风速和起沙风频率较高，但沙尘水平通量却较低，仅高于T3时段，这很可能是因为T2时段对应着植被生长季，该时段内生长较好的植被能够抑制沙尘的起动和输送［28 ］ .青土湖南的沙尘水平通量在所有时段均高于青土湖东，但二者的差距在T1、T3、T4时段更大，这很可能是因为T1、T3、T4时段NW和WNW风占据主要地位（图5 ），更有利于青土湖南西北侧裸沙地的沙尘输送至此. ...
策勒沙漠-绿洲过渡带不同下垫面的输沙通量及粒度差异特征
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2014
... 不同时段的风况和植被存在差异，影响沙尘起动和搬运 ［26 ］ .本研究中，在风速和起沙风频率较高的T6、T5和T1时段（表3 ），青土湖3个测点的沙尘水平通量较高，在风速和起沙风频率最低的T3时段，沙尘水平通量也最低，这与随着风速增加输沙量逐渐增加的前人研究结果［16 ，27 ］ 基本一致.但在T2时段，尽管风速和起沙风频率较高，但沙尘水平通量却较低，仅高于T3时段，这很可能是因为T2时段对应着植被生长季，该时段内生长较好的植被能够抑制沙尘的起动和输送［28 ］ .青土湖南的沙尘水平通量在所有时段均高于青土湖东，但二者的差距在T1、T3、T4时段更大，这很可能是因为T1、T3、T4时段NW和WNW风占据主要地位（图5 ），更有利于青土湖南西北侧裸沙地的沙尘输送至此. ...
... 影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ .5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果.青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象. ...
海岸沙丘表面不同部位风沙流中不同粒径沙粒垂向分布的变化
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2010
... 影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ .5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果.青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象. ...
古尔班通古特沙漠东缘风沙流结构特征
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2016
... 影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ .5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果.青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象. ...
新疆策勒4个典型下垫面近地层风速脉动特征
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2017
... 影响沙尘垂直分布的因素众多，主要受植被盖度、气流、地形、沙尘粒径及其运动方式等因素影响［16 ，29 ］ .5个观测点中，青土湖北和青土湖东沙尘含量随高度增加快速降低，青土湖南和红沙岗随高度的增加下降速度逐渐放缓，南湖则先减后增，这种垂直分布的差异是多个因素共同作用的结果.青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中细颗粒物质含量较高，与粗颗粒相比，这些颗粒更易被搬运至更高的地方［30 ］ ，从而造成高层沙尘含量增大，沙尘水平通量的垂直分异性减弱；植被和地形起伏对不同高度层风速的影响不同［31 ］ ，进而使沙尘的垂直分布更为复杂多变，毛东雷等［28 ］ 曾在策勒固定沙地及绿洲内部观测到随地表高度增加输沙量反而增加的现象. ...
塔克拉玛干沙漠土壤粒度分布特征及其对粉尘释放的影响
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2020
... 风沙流中沙物质的粒度在水平方向上的分异主要受控于沙源的粒度组成和搬运过程 ［32 -33 ］ .相较南湖、红沙岗和青土湖南而言，青土湖东和青土湖北沙尘更粗、分选更好且峰态更窄.这主要是因为青土湖东和青土湖北沙尘大部分来自于就地起尘，粗颗粒的局地物质含量高，而青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中来自上风向较远距离输送的细颗粒物质的含量更高，在沙尘搬运过程中，随着与源区距离增加，沙尘的粒径变小，分选性逐渐变差 ［34 ］ .此外，地表状况和源区粒度特征的异质性也是造成不同测点粒度特征差异的重要因素［35 ］ . ...
巴丹吉林沙漠地表沉积物粒度特征及区域差异
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2011
... 风沙流中沙物质的粒度在水平方向上的分异主要受控于沙源的粒度组成和搬运过程 ［32 -33 ］ .相较南湖、红沙岗和青土湖南而言，青土湖东和青土湖北沙尘更粗、分选更好且峰态更窄.这主要是因为青土湖东和青土湖北沙尘大部分来自于就地起尘，粗颗粒的局地物质含量高，而青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中来自上风向较远距离输送的细颗粒物质的含量更高，在沙尘搬运过程中，随着与源区距离增加，沙尘的粒径变小，分选性逐渐变差 ［34 ］ .此外，地表状况和源区粒度特征的异质性也是造成不同测点粒度特征差异的重要因素［35 ］ . ...
乌兰布和沙漠流动沙丘下风向降尘粒度特征
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2016
... 风沙流中沙物质的粒度在水平方向上的分异主要受控于沙源的粒度组成和搬运过程 ［32 -33 ］ .相较南湖、红沙岗和青土湖南而言，青土湖东和青土湖北沙尘更粗、分选更好且峰态更窄.这主要是因为青土湖东和青土湖北沙尘大部分来自于就地起尘，粗颗粒的局地物质含量高，而青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中来自上风向较远距离输送的细颗粒物质的含量更高，在沙尘搬运过程中，随着与源区距离增加，沙尘的粒径变小，分选性逐渐变差 ［34 ］ .此外，地表状况和源区粒度特征的异质性也是造成不同测点粒度特征差异的重要因素［35 ］ . ...
沙丘形态及表沙粒度特征对风况和地表植被变化的响应
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2022
... 风沙流中沙物质的粒度在水平方向上的分异主要受控于沙源的粒度组成和搬运过程 ［32 -33 ］ .相较南湖、红沙岗和青土湖南而言，青土湖东和青土湖北沙尘更粗、分选更好且峰态更窄.这主要是因为青土湖东和青土湖北沙尘大部分来自于就地起尘，粗颗粒的局地物质含量高，而青土湖南、南湖和红沙岗沙尘中来自上风向较远距离输送的细颗粒物质的含量更高，在沙尘搬运过程中，随着与源区距离增加，沙尘的粒径变小，分选性逐渐变差 ［34 ］ .此外，地表状况和源区粒度特征的异质性也是造成不同测点粒度特征差异的重要因素［35 ］ . ...
塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带风沙流结构特征分析
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2012
... 沙尘搬运过程中，不仅沙尘水平通量随高度发生变化，运动颗粒的粒径在垂向分布上也存在差异.杨兴华等［36 ］ 在塔克拉玛干沙漠的研究表明粒径小的沙尘可以被送到更高的高度，随着高度增加，风沙流中细沙含量基本呈下降趋势，粉沙含量则呈上升趋势.这与本研究中青土湖北、青土湖东、红沙岗和南湖的观测结果一致，但青土湖南的平均粒径却随高度增加呈先变大后变小，在0.5 m高度最大的趋势，这很可能是受周围植被影响所致.植被会破坏近地面风速廓线的对数变化特征，影响不同高度层的风速变化，越接近地表风速受植被影响越显著［37 ］ ，具体变化受植被密度、配置方式、高度、疏透度等因素影响［38 ］ ，进而使沙尘水平通量和沙尘粒径的垂向分布出现众多异常的复杂的现象.除此之外，地表特征、风速以及风向等也会影响沙尘粒径的垂直分布，具体分布方式是多种要素综合作用的结果. ...
库布其沙漠不同下垫面风沙流结构及元素特征
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2022
... 沙尘搬运过程中，不仅沙尘水平通量随高度发生变化，运动颗粒的粒径在垂向分布上也存在差异.杨兴华等［36 ］ 在塔克拉玛干沙漠的研究表明粒径小的沙尘可以被送到更高的高度，随着高度增加，风沙流中细沙含量基本呈下降趋势，粉沙含量则呈上升趋势.这与本研究中青土湖北、青土湖东、红沙岗和南湖的观测结果一致，但青土湖南的平均粒径却随高度增加呈先变大后变小，在0.5 m高度最大的趋势，这很可能是受周围植被影响所致.植被会破坏近地面风速廓线的对数变化特征，影响不同高度层的风速变化，越接近地表风速受植被影响越显著［37 ］ ，具体变化受植被密度、配置方式、高度、疏透度等因素影响［38 ］ ，进而使沙尘水平通量和沙尘粒径的垂向分布出现众多异常的复杂的现象.除此之外，地表特征、风速以及风向等也会影响沙尘粒径的垂直分布，具体分布方式是多种要素综合作用的结果. ...
干旱半干旱区落叶期农田防护林防风效果的风洞试验研究
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2021
... 沙尘搬运过程中，不仅沙尘水平通量随高度发生变化，运动颗粒的粒径在垂向分布上也存在差异.杨兴华等［36 ］ 在塔克拉玛干沙漠的研究表明粒径小的沙尘可以被送到更高的高度，随着高度增加，风沙流中细沙含量基本呈下降趋势，粉沙含量则呈上升趋势.这与本研究中青土湖北、青土湖东、红沙岗和南湖的观测结果一致，但青土湖南的平均粒径却随高度增加呈先变大后变小，在0.5 m高度最大的趋势，这很可能是受周围植被影响所致.植被会破坏近地面风速廓线的对数变化特征，影响不同高度层的风速变化，越接近地表风速受植被影响越显著［37 ］ ，具体变化受植被密度、配置方式、高度、疏透度等因素影响［38 ］ ，进而使沙尘水平通量和沙尘粒径的垂向分布出现众多异常的复杂的现象.除此之外，地表特征、风速以及风向等也会影响沙尘粒径的垂直分布，具体分布方式是多种要素综合作用的结果. ...
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