來源：【中國科學(xué)院】

從非洲撒哈拉沙漠延伸至中國西北部和蒙古國南部的干旱與半干旱地帶是北半球主要的粉塵源區(qū)，對該區(qū)粉塵排放變化及其動力系統(tǒng)的充分認(rèn)識與全面了解，可以增強(qiáng)我們對全球粉塵循環(huán)及其驅(qū)動因素的理解，并為中亞干旱環(huán)境的形成演化提供知識支撐。中亞干旱區(qū)自里海綿延至東天山，位于北半球粉塵帶的東段，該區(qū)由沙塵暴引發(fā)的粉塵排放約占全球粉塵排放量的17-20%，對社會經(jīng)濟(jì)、人體健康和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了嚴(yán)重且深遠(yuǎn)的影響。因此，對中亞地區(qū)粉塵活動及其動力系統(tǒng)的研究具有重要的科學(xué)與現(xiàn)實(shí)意義。

中亞地區(qū)廣泛分布的風(fēng)成黃土（古粉塵）沉積為闡釋該地區(qū)粉塵循環(huán)的自然驅(qū)動機(jī)理提供了良好載體。近年來，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所中亞黃土研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合德國馬克思·普朗克化學(xué)研究所/希臘雅典國家天文臺/中科院新疆生態(tài)與地理研究所/吉爾吉斯斯坦科學(xué)院地質(zhì)所/塔吉克斯坦科學(xué)院地質(zhì)、地震工程與地震學(xué)研究所/烏茲別克斯坦地質(zhì)科學(xué)大學(xué)/伊朗霍爾木茲甘大學(xué)/福建師范大學(xué)等，致力于解決中亞黃土沉積的粉塵來源與粉塵變化動力機(jī)制問題，取得了系列階段性成果，尤其在中亞北部和南部的粉塵動力過程研究中獲得了重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)撰寫了關(guān)于中亞粉塵的焦點(diǎn)回顧論文（GR Focus review article），發(fā)表在Gondwana Research上。

該論文系統(tǒng)回顧地環(huán)所中亞黃土研究組和國內(nèi)外中亞黃土與粉塵研究的最新進(jìn)展，詳細(xì)比對中國黃土高原與中亞北部、南部的黃土指標(biāo)變化特征（圖1），結(jié)合大氣粉塵現(xiàn)代過程，發(fā)現(xiàn)中亞北部的粉塵活動與黃土堆積主要發(fā)生在春季，受控于西伯利亞高壓系統(tǒng)的影響，指出北大西洋濤動（NAO）在較短的時間尺度（如千年尺度）上對中亞北部的粉塵活動具有顯著作用。而中亞南部的粉塵動力系統(tǒng)與北部存在較大差異。在中亞南部地區(qū)，粉塵排放主要發(fā)生在夏季，粉塵活動的強(qiáng)度主要受控于里海-興都庫什指數(shù)（CasHKI），CasHKI處于高模態(tài)時伴隨著更強(qiáng)的粉塵活動。文章提出，查明不同時間尺度上CasHKI強(qiáng)度變化的動因?qū)⑹俏磥碇饕难芯咳蝿?wù)。研究發(fā)現(xiàn)，控制費(fèi)爾干納盆地粉塵搬運(yùn)的風(fēng)動力受到CasHKI的影響，因此，就粉塵的動力系統(tǒng)而言，中亞地區(qū)（天山和帕米爾以西的地區(qū)）大致可以北天山-咸海南部為界分為南北兩部分（圖2）：北部的粉塵活動和黃土堆積主要受西伯利亞高壓和NAO相位變化的影響，而南部的粉塵輸送和沉積主要由CasHKI模態(tài)影響。然而，要精準(zhǔn)確定南北的邊界，下一步將對烏茲別克斯坦東部塔什干地區(qū)的黃土作進(jìn)一步調(diào)查。研究表明，中亞黃土古氣候研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)典型西風(fēng)區(qū)中緯度西風(fēng)與風(fēng)成黃土沉積的動力聯(lián)系的研究。

研究工作得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、國家自然科學(xué)基金和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的支持。

論文鏈接

圖1.末次冰期以來中亞北部（a、b）和南部（e）粉塵風(fēng)動力指標(biāo)與中國黃土高原（CLP）（c、d）以及北緯65 N的夏季太陽輻射對比

圖2.中亞北部和南部黃土沉積揭示了不同的大氣粉塵動力系統(tǒng)

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