Geomorphology / Aeolian

风成地貌

在干旱与半干旱的广袤大地上,风是最伟大的雕塑家。它以沙粒为刻刀,以时间为尺度,雕琢出雅丹的嶙峋、沙丘的柔美、戈壁的苍凉与黄土的厚重。中国西北干旱区拥有全球最丰富、最典型的风成地貌谱系。

风成地貌概览

风力作用塑造的地表形态,是干旱区最显著的景观标志

风的雕刻艺术

风成地貌(Aeolian Landforms)是指在干旱、半干旱及海岸带等地区,由风力对地表物质的侵蚀、搬运和堆积作用所形成的地貌形态。"Aeolian"一词源于希腊神话中的风神埃俄罗斯(Aeolus),形象地揭示了风作为地貌营力的核心地位。

风成作用的强度主要取决于三个条件:一是气候干旱,年降水量通常小于250mm,植被覆盖稀疏,地表裸露;二是沙源丰富,河流冲积物、湖相沉积物、古河流沉积或基岩风化产物为风力搬运提供了充足物质;三是风力强劲,起沙风速一般需达到5m/s(约3级风)以上,且持续时间长。

中国是世界上风成地貌最发育的国家之一。西北干旱区分布着塔克拉玛干、古尔班通古特、巴丹吉林、腾格里等八大沙漠,总面积约128万km²,占全国国土面积的13.3%。敦煌雅丹国家地质公园、新疆乌尔禾魔鬼城、宁夏沙坡头等,都是研究风成地貌的天然实验室。

~3,600万
全球沙漠面积(km²)
128万
中国沙漠戈壁面积(km²)
64万
黄土高原面积(km²)
5m/s
起沙临界风速

四大风成地貌类型

从风蚀垄槽到风积沙丘,从戈壁砾石到黄土堆积

🌪️

风蚀地貌

风力对地表物质的吹蚀与磨蚀作用形成的地貌。包括雅丹(垄岗与沟槽相间)、风蚀蘑菇石(下部细上部粗)、风蚀洼地、风蚀柱、风蚀城堡及戈壁等。敦煌雅丹国家地质公园是风蚀垄槽地貌的典型代表。

雅丹 风蚀蘑菇 戈壁 风蚀洼地
🏜️

风积地貌

风力搬运的沙粒在风速降低或遇到障碍物时堆积形成的地貌。按形态分为新月形沙丘、纵向沙丘、金字塔沙丘、蜂窝状沙丘、抛物线沙丘等。塔克拉玛干沙漠拥有世界第二大流动沙丘群。

新月形沙丘 纵向沙丘 金字塔沙丘 沙丘链
⛰️

黄土堆积

第四纪冰期干冷气候条件下,中亚荒漠区的粉砂质物质被风力搬运至东亚堆积形成。中国黄土高原是世界最大的黄土堆积区,面积64万km²,厚度50-200m,完整记录了第四纪气候变化历史。

黄土高原 风成学说 古土壤 第四纪
💨

风沙灾害

风沙活动对人类生产生活造成的危害,包括沙尘暴、土地沙漠化、风沙埋压、风蚀耕地等。中国北方沙尘暴主要源自塔克拉玛干、巴丹吉林等沙漠及蒙古高原,春季为高发期。

沙尘暴 沙漠化 风沙流 防护林

数据亮点

基于USGS、中国林业科学研究院、世界自然基金会等公开数据

全球主要沙漠面积排名

数据来源:USGS / 联合国环境规划署

全球沙漠面积约3,600万km²,占陆地总面积的24%。撒哈拉沙漠以906万km²居首,相当于中国国土面积的94%。中国塔克拉玛干沙漠面积33.76万km²,是世界第二大流动沙漠。

沙丘形态与风向关系

基于Bagnold, 1941 / 风沙物理学
新月形沙丘
纵向沙丘
金字塔沙丘

沙丘形态是风向与沙量相互作用的产物。单向风+沙源不足→新月形沙丘;双向风→纵向沙丘;多向风→金字塔沙丘。Bagnold的风沙物理学理论仍是现代风沙研究的基石。

中国八大沙漠分布示意

基于中国林业科学研究院 / 1:400万荒漠化地图
塔克拉玛干沙漠 33.76万km²
巴丹吉林沙漠 4.92万km²
古尔班通古特沙漠 4.88万km²
腾格里沙漠 4.27万km²
柴达木盆地沙漠 3.49万km²

风成作用过程示意

基于风沙物理学 / 搬运方式示意
蠕移
跃移
悬移

风力搬运沙粒有三种方式:粒径0.5-2mm的颗粒以蠕移方式贴地滚动,占总输沙量25%;粒径0.1-0.5mm的颗粒以跃移方式弹跳前进,占55%;粒径<0.1mm的粉砂以悬移方式长距离搬运,占20%。

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