研究近地面风对景观演变的影响

时间:2020-02-07 17:26 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

研究近地面风对景观演变的影响

近地表风的准确特征对于理解过去和现代气候至关重要。来自怀俄明大学的研究人员表示,这些风吹起的灰尘有可能改变地表和大气条件。

“这项研究表明,地表变化和风速之间存在复杂的耦合关系。具体来说,风的作用是侵蚀沙漠,”华盛顿大学大气科学助理教授Zachary Lebo说。“结果,地表从沙质表面过渡到由较大的岩石组成的表面,这些岩石往往颜色较深,因此吸收了更多的阳光或降低了地表的反照率。这会使地面变暖。”

Lebo说,表面反照率是阳光从表面反射的比例。例如,雪的反照率非常高,因为它反射了很多来自太阳的光。另一方面,沥青的反照率很低,因为它反射的光很少,因此吸收了大量的阳光,这使得它在很多情况下都很温暖。

“为什么这很重要?”温度梯度最终会影响风速。“所以,改变沙漠上空的温度会改变温度梯度,从而改变风速——在这种情况下会导致风速增加。”

Lebo是1月3日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一篇论文的特约作者。

哥伦比亚大学(Columbia University)研究生乔丹·阿贝尔(Jordan Abell)是这篇论文的主要作者。论文的其他贡献者包括来自克莱姆森大学、亚利桑那大学和兰州大学的研究人员。

在2011年2月1日至6月1日期间进行了数值模拟。该模拟跨越了位于中国西北戈壁沙漠西部边缘的吐哈坳陷的风速气候峰值,该地区是本研究的重点区域。

Lebo和克莱姆森大学环境工程和地球科学系的助理教授Alex Pullen讨论了由于沙质土地的侵蚀,从而使地表变暗而导致的地表风速增加的可能性。这导致了最近在吐鲁番-哈密洼地的风速增加与地表因侵蚀而变暗有关的假设,从而导致了温度梯度的增加。

Lebo说,“天气资源和预报模型”产生了控制模拟,在复制戈壁沙漠西部大部分观测站的地表风方面表现“相当好”。

“我的角色是开发一个模型配置,它可以测试假设,也可以运行模拟,”Lebo解释说。“在解释和分析结果以及模型观察比较方面,我与第一作者密切合作。”

研究结果表明,地表热特性的改变——通过细粒沉积物的筛选和低反照率砾石覆盖表面的形成——导致近地表风增加了25%。矛盾的是,风蚀会导致局部地区的风速加快。

东亚产尘区位于北太平洋一个显著的高营养、低叶绿素区域的逆风处,那里光合生物的生产力有限。

Lebo说:“这项研究虽然集中在中国西部的一个盆地,但它可能会影响到世界上其他类似的沙漠,包括撒哈拉和阿拉伯半岛。”“风的反照率-风的影响在现实世界的另一个影响是来自世界各地尘埃的营养供应。来自沙漠的沙尘,比如戈壁,为植物生长提供了关键的营养,而植物的生长远远超出了沙漠本身。不断变化的表面、对风的影响以及随后对尘埃排放的反馈可能会影响顺风处的营养供应。”

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