沙漠是通过风还是堆积形成的?

沙漠是通过风还是堆积形成的?

在我们的印象里,沙漠常常被想象成一个充满异域风情的地方。连绵起伏的沙丘,裹着光滑围巾的男人,缓慢移动的骆驼队以及海市蜃楼幻影,这是我们通常在电影里看到的情景。

然而,你或许很难相信,沙漠实际上并不是什么特别之地,它占据了地球陆地面积的三分之一还要多。今天,如果我们向窗外望去,很有可能看到的是绿色的草坪和树木、微波粼粼的湖面,甚或是海洋。之所以这样,究其原因主要是目前地球上人口的96%都不生活在沙漠里,他们甚至根本不愿去作那样的尝试。

科学家们将地球上的沙漠分为两种类型:一是我们所熟悉的“干旱沙漠”,如撒哈拉沙漠;另一类是“冷沙漠”,它包括整个南极洲以及南北极的边缘地带。

沙漠是如何形成的?

撒哈拉

沙漠是如何形成的?

南极荒漠

干旱沙漠地区雨水很少,每年的降水量通常低于10英寸。但这并不表示这里没有雨云,只是由于温度很高,雨水还未落到地面便已蒸发掉了。在这一地区差不多隔上数月甚至数年才会发生一次暴风雨。接踵而来的风暴往往威力惊人,干旱的沟渠往往迅速涨满,并溢出来,冲毁了沙漠里的村庄以及人们的花园。

非常奇怪的是,即便在沙漠里最热的地方,这里的夜晚仍然很冷。由于空中没有云朵笼罩,白天沙子和土壤所储存的热量被径直反射回了空中,导致温度迅速降低,由125华氏度降到了25华氏度。

如果看一下世界地图,你会发现最热最干的沙漠都是发端于其所在大陆的西海岸,然后一直延伸至内陆。这些沙漠地区通常位于赤道两侧,南北纬20~30度之间。

沙漠是如何形成的?

热沙漠主要呈带状分布,这是受到地球上气流的影响。对于那些位于海岸线上的沙漠地带来说,由于风往往停留在海面上,因而不会给那里带来云或雨。在靠近内陆的沙漠地区,风携带着少量水蒸汽,从很远的水源汇聚地(如海洋或湖)吹过来,在沙漠上空凝结成云朵以及雨滴。

冷沙漠本身并不缺少水分,只是这些水都被锁在地表之下,凝结成了冰晶。

冷沙漠的形成则别有一番故事。这些覆盖着地球陆地表面约16%的沙漠,本身其实并不缺少水分,只是这些水都被锁在地表之下,凝结成了冰晶。在地球的南北极及其附近地区,寒冷是罪魁祸首,以致在这片广阔的土地上,发育不良的植株和大片的冰盖比比皆是。(格陵兰岛拥有世界上面积最大的冷沙漠。)

沙漠是如何形成的?

格陵兰岛卫星图

在太阳系里,有许多的行星和卫星是纯粹的沙漠世界。比如火星,它是一个巨大的由连绵红沙所形成的冷沙漠,这里沟壑纵横,岩石崖壁高高地耸立着。火星上的水位于表层土壤之下的永久冻结层。与此同时,金星则是一个砾石遍地的火热地狱,在那里,白天的温度可以达到900华氏度。
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第1个回答  2020-10-17
一、古尔班通古特沙漠概况

新疆古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地中央,分布于玛纳斯河以东及乌伦古河以南地区,即北纬44°15′~46°50′,东经84°50′~91°20′,是中国境内的第三大沙漠。沙漠的面积为4.88万km2,海拔300~600m。由4片沙漠组成,西部为索布古尔布格莱沙漠,东部为霍景涅里辛沙漠,中部为德佐索腾艾里松沙漠,其北为阔布北—阿克库姆沙漠。

沙漠景观主要为各种形态的沙垄和一些新月形沙丘链、蜂窝状沙丘,高度10~50m。沙漠地貌形态出现明显的EW和SN方向上的分异。沙垄多呈SN方向延伸,长度达几到几十公里,所以除沙漠南缘发育大量新月形沙丘链或格状沙丘外,SN方向(纵向)地貌形态变化不大。EW向(横向)沙地地貌变异强烈,各种形态的沙垄或沙丘大致呈无序分布(钱亦兵,2010)。

古尔班通古特沙漠遥感图(底图来源谷歌地图,据史正涛,2006改)

二、古尔班通古特沙漠的气候特征

古尔班通古特沙漠由于远离海洋,距离海洋均在3000km以上,而成为世界上离海洋最远的大型内陆沙漠,属温带干旱荒漠。然而,准噶尔盆地西部和西北部山地的豁口和谷地,为西来湿润气流提供了通道,在盆地和沙漠中形成一定降水。所以,该沙漠又是受盛行西风带强烈影响。

古尔班通古特沙漠地区年均温6~10℃,最热月均温为24~27℃,极端最高40℃以上;空气相对湿度平均50%~60%。5~8月份通常在45%以下;年降水量普遍不超过150mm,沙漠腹地仅有70~100mm,而蒸发量却高达2 000mm以上,是降水量的20~30倍,干燥度很大。

沙漠内部绝大部分为固定和半固定沙丘,其面积占整个沙漠面积97%,形成中国面积最大的固定、半固定沙漠。固定沙丘上植被覆盖度40%~50%,半固定沙丘达15%~25%(王雪芹,1998)。
三、古尔班通古特沙漠的形成和演化历史

全新世以来(10 ka BP),古尔班通古特沙漠至少经历了8次沙漠固定、缩小的逆过程时期和8次沙漠活化、扩大的正过程时期,亦即存在8个沙漠正、逆过程旋回,平均周期为1250 a。本区现代地表风成沙,就是这个正逆过程旋回中最近、最新的一幕(钱亦兵,2010)。

古尔班通古特沙漠这种波动型发育模式与我国东部广大沙区是一致的,而明显有别于南疆的塔克拉玛干沙漠直线型发育模式。表明除了“雨影”区沙漠以外,无论季风区沙漠,还是西风区沙漠,均对控制沙漠变迁的、以温度变化为特点的全球冰期气候波动有所响应。但由于本区所处纬度较高,温度低,蒸发量相对较少,又深受西风环流特别是降水年际间分配较均匀等影响,因此,尽管远离海洋,深居内陆,属内陆干旱荒漠生物气候带,沙漠仍以半固定、固定为主,且正逆过程转换也不像东部沙区那么剧烈(陈惠中,2001;史正涛2006)。

由于天山、阿尔泰山、青藏高原和中亚其他山地始于新近纪的大幅隆升或断块上升,阻挡了东南、西南湿润季风和外来的大部水汽,准噶尔盆地和新疆其他地区一样,气候变干变冷,形成了向干旱化方向发展的环境变化趋势。古尔班通古特沙漠沙的物源复杂多样。主要有古河湖相细粒沉积物,如河流冲积和湖积物中的细砂土、亚砂土和砂质黏土等。还有准噶尔盆地内隆起地带的基岩风化产物。其次是现代河湖相沉积,干涸的河流及湖泊为现代沙漠源源不断地提供着沙物质。

古尔班通古特沙漠形成的时代尚未确定。有人推测可能在早更新世出现了该沙漠雏形(中国科学院新疆资源开发综合考察队,1994)。有人指出中更新世在广泛的河湖相沉积基础上,盆地北部和东部已经出现了古风成沙堆积。也有人认为晚更新世伴随戈壁砾石层的堆积,风沙和黄土广泛发育。另有研究者提出沙漠主要形成期为全新世(新疆维吾尔自治区地质矿产局,1985)。

在准噶尔盆地,从北向南呈现出由戈壁砾石经沙漠到黄土堆积的地理分布特点。这似乎是风力搬运、分选和沉积的结果。当今准噶尔盆地低空环流形式主要是冬季西伯利亚—蒙古高压控制下在古尔班通古特沙漠东北部、中部盛行的东北风和1500m低空西风气流北支西风控制下在盆地西部和南缘盛行的西北风和偏西风,以及夏季印度热低压影响下盆地中盛行的西北风。中高空则主要受西风急流控制:冬季沙漠区受西北向温带急流(北支激流)影响,夏季副热带急流(南支激流)向北跃移,影响范围可达天山上空或准噶尔盆地南部(史正涛2006)。

新近纪以来,受周边山系隆升影响,塔里木盆地和准噶尔盆地有着近于同步的气候变化过程。可以认为现在准噶尔盆地中盛行的NE(或NNE)、NW和偏W风系应和上新世盆地中低空环流形式相差无几。天山北坡的沙湾牛圈子黄土剖面,最深处黄土热释光年龄为285±26ka BP,属中更新世晚期(中国科学院新疆资源开发综合考察队,1994)。而沙湾县东湾镇西南的清水河最高阶地,该剖面形成年龄为0.8Ma BP。由此将该地区黄土堆积的时代为中更新世初期或早更新世末期。与天山北坡黄土有成因联系的古尔班通古特沙漠的出现应该早于中更新世。
第2个回答  2021-01-12

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