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2015—2023年和田市大气污染特征及主导污染物的潜在来源

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环境科学学报 2024年

作者：李晶晶何清毛东雷付光祥阴璐璐徐月月张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局

位于塔里木盆地南缘的和田市是我国大气污染最严重的城市之一，为了探究和田市大气污染特征及其潜在来源，基于2015—2023年和田市环境空气质量AQI数据与主要污染物PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、O3的质量浓度数据分析了研究期间和田市的... 详细信息

位于塔里木盆地南缘的和田市是我国大气污染最严重的城市之一，为了探究和田市大气污染特征及其潜在来源，基于2015—2023年和田市环境空气质量AQI数据与主要污染物PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、O3的质量浓度数据分析了研究期间和田市的空气质量状况与主要污染物的污染特征，接着计算并推导出了影响和田市空气质量状况的主导污染物，最后利用后向轨迹模式和潜在源贡献因子法探究了不同季节主导污染物的潜在源分布及其贡献水平.结果表明：2015—2023年和田市大气污染形势严峻，9 a的AQI平均值为199.45，属于中度污染水平，9 a中优良率仅为23.8%，而污染率达到了76.2%，其中2022年污染最为严重，AQI平均值为220.60，达到了重度污染水平.污染物PM2.5、PM10、O3、NO2、SO2和CO的平均浓度值分别为103.43、340.24、86.72、25.31、27.26μg·m-3和1.15 mg·m-3，其中PM2.5与PM10浓度值分别为国家年均二级浓度限值(35和70μg·m-3)的2.9倍和4.8倍，污染最为严重.PM10为影响和田市空气质量的主导污染物，四季的平均比重值高达0.97，而污染物PM2.5、O3、NO2、SO2和CO平均比重值之和仅为0.03，影响有限.和田市大气污染的四季重点贡献源区为塔里木盆地，次要贡献源区为中亚地区.

关键词：大气污染主导污染物后向轨迹聚类分析潜在源贡献因子法和田市

2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析

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高原气象 2024年

作者：徐月月何清毛东雷付光祥李晶晶王永强张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面，又囊括沙漠和高原气候，由北向南生态环境差异大，气候变化多端，然而由于山地地区自然环境恶劣，气象台站较少且分布不均，给该地区气象要素的研究带来了一定挑战，致使对该区域... 详细信息

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面，又囊括沙漠和高原气候，由北向南生态环境差异大，气候变化多端，然而由于山地地区自然环境恶劣，气象台站较少且分布不均，给该地区气象要素的研究带来了一定挑战，致使对该区域气象要素的掌握尚不全面，因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年（2022年8月至2023年7月）的气象要素数据，探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明：（1）不同海拔风向变化显著，风速随海拔升高而增大，海拔1738～3044 m的站点受山谷风影响，存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”；（2）中昆仑山北坡的气温垂直递减率（Temperature lapse rate，以下简称TLR）均低于标准大气气温直减率，平均气温垂直递减率TLRmean、最高气温垂直递减率TLRmax和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·（100m）-1、-0.60℃·（100m）-1和-0.47℃·（100m）-1，季节性特征表现为夏季陡，冬季浅；（3）不同海拔存在多个逆温层和逆湿层，逆温和逆湿强度的季节差异较大，表现为夏季逆温强度最小，逆湿强度较大，冬季逆温强度最大，逆湿强度最小，最强逆温和逆湿均出现在海拔1256～1409 m;（4）夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天，晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍，晴天比湿变化范围大于阴雨天，逆湿强度是阴雨天的1.11倍；（5）中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上，随海拔升高降水梯度变化明显，表现为“增多-减少-增多”的趋势，在2800～3200 m存在一个明显降水带。

关键词：气温垂直递减率温湿廓线降水梯度海拔梯度中昆仑山北坡

新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境分析

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甘肃农业大学学报 2024年第2期59卷 224-232页

作者：刘蕾毛东雷徐佳瑞张勇何强强新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054

【目的】揭示新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及沉积环境,为戈壁沉积物沙尘释放、沉积环境演变及合理利用土地资源、减少沙尘灾害提供理论依据和科学支撑。【方法】以新疆策勒戈壁为研究区,通过野外实地调查与沉积物粒度以及磁化率的研究,... 详细信息

【目的】揭示新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及沉积环境,为戈壁沉积物沙尘释放、沉积环境演变及合理利用土地资源、减少沙尘灾害提供理论依据和科学支撑。【方法】以新疆策勒戈壁为研究区,通过野外实地调查与沉积物粒度以及磁化率的研究,对新疆策勒戈壁沉积物的粒度分布特征及其沉积环境进行分析。【结果】戈壁表层0~2 cm沉积物受到风蚀与降尘的影响较大,表层沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出逐渐增大的趋势,2~40、40~80 cm深度沉积物总体上受洪水的作用较大,沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出先减少后增大的趋势;在戈壁各剖面各深度中,沉积物粒度分布频率曲线大部分为双峰曲线,说明沉积物来源是多源的,粒径组成中跃移组分占绝对优势,跃移的平均含量为49.43%;戈壁各剖面沉积物的平均粒径随海拔降低呈现出先变细后变粗的趋势,平均粒径介于56.08~139.71μm;除剖面2外,其余各剖面均属于差分选性,偏度为负偏与极负偏,峰态均为窄或极窄峰态;0~2 cm深度沉积物磁化率值受到风蚀与降尘的影响较大,明显大于下层沉积物磁化率值,2~40、40~80 cm深度的沉积物可能为同一时期沉积,且沉积环境与沉积动力相同;沉积物的沉积环境主要以水成沉积环境为主。【结论】新疆策勒戈壁表层0~2 cm沉积物以风蚀与降尘为主,沉积环境主要是以水成沉积环境为主。

关键词：戈壁粒度分析磁化率沉积环境策勒

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乌鲁木齐周边黄土沉积特征及其沉积环境分析

甘肃农业大学学报 2024年第2期59卷 206-214,223页

作者：张勇毛东雷徐佳瑞梁洪武钟晴赛亚热·赛都拉新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054

【目的】探讨乌鲁木齐周边黄土的沉积环境及海拔高度对黄土理化性质的影响。【方法】通过统计分析和Sahu沉积环境判别公式研究乌鲁木齐周边黄土的沉积特征。【结果】乌鲁木齐东侧黄土的粒级主要由极粗粉砂、粗粉砂、极细砂、中粉砂组成... 详细信息

【目的】探讨乌鲁木齐周边黄土的沉积环境及海拔高度对黄土理化性质的影响。【方法】通过统计分析和Sahu沉积环境判别公式研究乌鲁木齐周边黄土的沉积特征。【结果】乌鲁木齐东侧黄土的粒级主要由极粗粉砂、粗粉砂、极细砂、中粉砂组成,平均体积分数分别为33.89%、22.87%、14.83%、11.63%,其他组分不足7%。黄土的平均粒径介于12.47~26.78μm之间,分选系数介于2~4之间,偏度值介于-1~-0.5之间,峰度值介于0.87~1.46之间,表明分选性差,黄土粒度频率曲线均呈负偏态,且趋于常-较窄峰态分布,不同剖面及不同深度各项指标的波动幅度均较大,气候变化显著。乌鲁木齐周边气候整体趋势表现为越来越干旱,大致发生6次旋回。黄土的磁化率数值介于21.17×10^(-5)~77.5×10^(-5)SI之间,平均49.35×10^(-5)SI,波动范围较大,说明不同时期西风环流强弱变化明显,且不同时间段气候变化显著。黄土在0~80 cm处有机质量均值为1.396%,且随深度增加而降低,较适宜农作物种植。【结论】乌鲁木齐周边黄土的沉积环境为风力沉积环境,且随海拔高度上升,黄土的粒级粗组分含量相对升高,平均粒径均值增大,分选性更好,磁化率数值降低。

关键词：乌鲁木齐黄土粒度磁化率沉积环境有机质

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植被沙障下沙丘的研究进展

生态科学 2023年第2期42卷 228-237页

作者：朱文煜毛东雷新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054

植被作为地表天然沙障在全球分布广泛,在干旱区、半干旱区和海岸带地区植被生长发育影响沙丘演化,许多学者对植被沙障下沙丘进行了研究,但对于沙丘流场结构、粒度特征、形态和发育过程研究不够深入,一些沙丘发育机制尚不明晰。因此,文... 详细信息

植被作为地表天然沙障在全球分布广泛,在干旱区、半干旱区和海岸带地区植被生长发育影响沙丘演化,许多学者对植被沙障下沙丘进行了研究,但对于沙丘流场结构、粒度特征、形态和发育过程研究不够深入,一些沙丘发育机制尚不明晰。因此,文章在归纳总结了国内外植被沙障下沙丘研究成果基础上认为植被沙障形态、体积、疏透度、盖度、坡度和空间位置对沙丘形态、流场结构、粒度特征和发育过程有重要影响。并基于上述总结简要提出了目前植被沙障下沙丘发育演化研究中的不足,认为未来应加强以下几个方面研究:1)不同季节植被沙障下沙丘发育演化规律,尤其是人为破坏植被或冬季植被衰退后沙丘变化特征;2)植被生理生态特性对沙丘发育影响及植被沙障前相邻回涡沙丘间物质交换及发育机制;3)植被沙障下沙丘周边流场的研究,尤其是湍流对沙丘发育影响;4)植被疏透度、盖度和体积等因素对沙丘粒度特征影响;5)加强对海岸带地区植被与沙丘之间关系研究,并建立沙丘发育演化模型;6)结合多种指标定量研究不同发育时期植被沙障下沙丘与荒漠化之间的关系;7)改进风洞实验中模型材料并运用无人机等新技术对大尺度范围内地形–植被相互作用下沙丘的演化过程进行研究。

关键词：植被沙障沙丘形态发育过程流场粒度

策勒绿洲-沙漠过渡带不同类型沉积物粒度及可蚀性分析

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泥沙研究 2023年第3期48卷 58-65页

作者：张勇毛东雷曹永香徐佳瑞新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054

以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,采用相关性分析和数理统计方法对不同类型沉积物粒度及可蚀性进行分析,并探讨其影响因素。结果表明:7种类型沉积物均以极细沙、极粗粉沙为优势粒级,绿洲土壤的平均粒径最细,为55.65μm,新月形沙丘表面沙物质... 详细信息

以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,采用相关性分析和数理统计方法对不同类型沉积物粒度及可蚀性进行分析,并探讨其影响因素。结果表明:7种类型沉积物均以极细沙、极粗粉沙为优势粒级,绿洲土壤的平均粒径最细,为55.65μm,新月形沙丘表面沙物质平均粒径最粗,为106.21μm。分选系数介于1.54至2.11,为中等-较好的水平。绿洲土壤和大气降尘的偏度值表现为负偏、窄峰态,其他沉积物的偏度值表现为近对称、中等峰态。7种沉积物粒径具有明显分形特征,平均分形维数介于1.26至1.81。区域内7种沉积物粒度可蚀性程度由强到弱依次为新月形沙丘、裸平沙地、输沙物质、风影沙丘、灌丛沙堆、大气降尘、绿洲土壤。

关键词：策勒绿洲-沙漠过渡带沉积物粒度可蚀性

新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境分析

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甘肃农业大学学报 2023年

作者：刘蕾毛东雷徐佳瑞张勇何强强新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆师范大学地理科学与旅游学院

【目的】揭示新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及沉积环境，为戈壁沉积物沙尘释放、沉积环境演变及其合理利用土地资源、减少沙尘灾害提供理论依据和科学支撑。【方法】以新疆策勒戈壁为研究区，通过野外实地调查与沉积物粒度以及磁化率的研... 详细信息

【目的】揭示新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及沉积环境，为戈壁沉积物沙尘释放、沉积环境演变及其合理利用土地资源、减少沙尘灾害提供理论依据和科学支撑。【方法】以新疆策勒戈壁为研究区，通过野外实地调查与沉积物粒度以及磁化率的研究，对新疆策勒戈壁沉积物的粒度分布特征及其沉积环境进行分析。【结果】（1）戈壁表层0～2 cm沉积物受到风蚀与降尘的影响较大，表层沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出逐渐增大的趋势，2～40、40～80 cm深度沉积物总体上受洪水的作用较大，沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出先减少后增大的趋势；（2）在戈壁各剖面各深度中，沉积物粒度分布频率曲线大部分为双峰曲线，说明沉积物来源是多源的，粒径组成中跃移组分占绝对优势，跃移的平均含量为49.43%；（3）戈壁各剖面沉积物的平均粒径随海拔降低呈现出先变细后变粗的趋势，平均粒径介于56.08～139.71 μm之间；除剖面2外，其余各剖面均属于差分选性，偏度为负偏与极负偏，峰态均为窄或极窄峰态；（4）0～2 cm深度沉积物磁化率值受到风蚀与降尘的影响较大，明显大于下层沉积物磁化率值，2～40、40～80 cm深度的沉积物可能为同一时期沉积，且沉积环境与沉积动力相同；沉积物的沉积环境主要以水成沉积环境为主。【结论】新疆策勒戈壁表层0～2 cm沉积物以风蚀与降尘为主，沉积环境主要是以水成沉积环境为主。研究结果对减少沙尘灾害和沙漠化防治有一定的指导意义。

关键词：戈壁粒度分析磁化率沉积环境策勒

绿洲-沙漠过渡带植被覆盖动态变化及其驱动因素——以新疆策勒为例

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干旱区研究 2022年第2期39卷 510-521页

作者：曹永香毛东雷薛杰苏松领开买尔古丽·阿不来提蔡富艳新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 乌鲁木齐职业大学应用工程学院新疆乌鲁木齐830002

绿洲-沙漠过渡带是绿洲与沙漠生态系统之间的生态缓冲区,对维持绿洲稳定与防风固沙具有重要的生态功能。以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,选取1993—2017年Landsat遥感影像数据、气象与社会经济数据,采用归一化植被指数(Normalized Differenc... 详细信息

绿洲-沙漠过渡带是绿洲与沙漠生态系统之间的生态缓冲区,对维持绿洲稳定与防风固沙具有重要的生态功能。以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,选取1993—2017年Landsat遥感影像数据、气象与社会经济数据,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index)、像元二分模型和主成分分析方法,探讨小尺度区域长时间序列的植被变化及其驱动因素。结果表明:(1)在近25 a来,策勒绿洲-沙漠过渡带的年均NDVI呈逐年增加的趋势,高NDVI主要分布在其东南部,而低NDVI主要分布在其西与西北部;(2)多年平均植被覆盖度为0.23,其中1993年、1998年、2008年、2011年、2014年、2017年这6期的FVC(Fractional Vegetation Coverage)分别为0.20、0.18、0.19、0.23、0.27、0.28,植被覆盖度在不断增加;(3)植被覆盖度总体以中等和低覆盖为主,分别占研究区总面积的30.73%、21.47%,其次为低、较高、高和极低覆盖植被,分别占研究区总面积的21.48%、20.39%、20.12%、7.26%。植被覆盖明显变好区域所占面积较小且主要集中在中部和东南部及策勒河流域周边,其余变化等级的植被覆盖分布较分散;(4)在年际时间尺度上,人类活动是影响策勒绿洲-沙漠过渡带植被变化的主导因素,植被对降水量和大气相对湿度的敏感度大于气温,其中人工造林、耕地面积、人口数量、防护林面积分别在第一主成分分析中占0.850、0.810、0.853、0.779,大气相对湿度、降水量和牲畜存栏数分别占第二主成分分析的0.845、0.753、-0.608,气温占第三主成分分析的0.883。本研究为进一步认识绿洲-沙漠过渡带的植被变化、影响因素、植被保育及恢复提供理论依据。

关键词：归一化植被指数植被覆盖度绿洲-沙漠过渡带影响因素主成分分析

岩相学实验课在地理科学专业课程体系改革中的构建

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科教文汇 2023年第13期 77-83页

作者：艾江毛东雷赵枫新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054

岩相学是运用偏光显微镜鉴定矿物和岩石的方法,运用这种方法能更好地研究地表自然现象。对目前地理科学专业课程体系进行改革,开设一门新课程传授这种方法,有助于提升学生的专业技能水平,同时提高专业教育质量。只有多加实践,学生才能... 详细信息

岩相学是运用偏光显微镜鉴定矿物和岩石的方法,运用这种方法能更好地研究地表自然现象。对目前地理科学专业课程体系进行改革,开设一门新课程传授这种方法,有助于提升学生的专业技能水平,同时提高专业教育质量。只有多加实践,学生才能掌握岩相学理论知识,故需以实验课形式开设这门课程。课程时长18周,每周2学时,共36学时。课程由透明矿物鉴定(10学时)、金属矿物鉴定(10学时)、岩石鉴定(14学时)和课程考核(2学时)四部分组成。课程教学分三个阶段开展。(1)准备阶段:教师制作好课件,把需使用的岩石切片准备好,调试仪器设备。(2)过程中阶段:教师在实验室先用多媒体讲授岩相学基础理论知识,再用偏光显微镜演示岩矿鉴定方法,最后让学生操作仪器进行观测,下课时提交观测结果。(3)考核阶段:课程考核由平时成绩和期末考试成绩组成,期末考试采取随堂技能测试的方式,考核学生对镜下岩矿鉴定方法的掌握情况。建议编写一本适用于地理科学专业学生的岩相学实验课教材,便于课程顺利开展。

关键词：岩相学地理科学课程体系改革