干旱区与风沙地貌
一、干旱区
1.干旱区的定义
干旱区一般是指降雨少，年降水量小于年蒸发量，降水不能满足一般作物或植物生长所需的地区。广义的干旱区包括极端干旱、干旱、半干旱三个亚地区或类型。关于干旱区的范围和界限，直至现在仍缺少较一致的认识，不同的学者根据不同的研究目的有着不同的划分标准，在这当中最重要的当属根据气候来划分。
2.干旱区的分布
根据梅格斯的分类，全世界的干旱区面积为4800多平方千米，约占陆地面积的33％，主要分布在北非、亚洲中部、西南非、北美中部、南美的西南部和澳大利亚。
在我国干旱区是一条弧形条带绵亘于西北、华北北部和东北部、西部地区，总面积达71万多平方千米。其中干旱的沙质荒漠约占60万平方千米，占干旱区面积的84.5％。主要在新疆、甘肃、青海、宁夏和内蒙古西部；半干旱地区11万平方千米，主要分布于内蒙古东部、陕西北部和东三省的西部。
二、风沙作用
1.风蚀作用
（1）近地面风特征
近地面风的性质：运动着的气流也有两种形态，层流和紊流（湍流）。湍流是空气质点做不规则运动或漩涡状运动的一种流动方式，空气质点不仅有水平方向上的流动，也有垂直方向的交换，因此，它能把沙粒等固相物质卷到空中去，从而产生侵蚀。
根据观察和试验，在风洞内（直径L＝30厘米），当风速在7厘米/秒以上时，可算出风速大于1米/秒空气运动就呈湍流。因此，底层大气的运动始终具有湍流的特点，只要条件合适均能引起沙子起动。
风速沿高程的分布：因为越接近地表，地表的摩擦阻力越大，故风速随高度而增大。实际观测表明，风速与高度的关系呈一定的线性关系。
（2）沙粒起动的临界风速
临界起动风速：沙粒要运动主要从气流中获取足够的能量以克服起阻力，因此，只有当风速达到一定条件时，它才能运动。使一个沙粒开始脱离静止状态发生运动的风速称为临界起动风速，一切超过起动临界风速的风，谓之起沙风。
(3)影响临界起动风速大小的因素
沙粒粒径，地表的性质，植被和水分状态；风本身的性质，主要指风中含沙量的大小。
（4）风蚀的方式
吹蚀、磨蚀。
2.风沙的搬运作用
含有沙粒的风称为风沙流。
（1）沙粒的运动方式
悬移：沙土颗粒保持一定时间悬浮于空气中，并以与气流相同的速度向前运移，此即为悬移运动。小于0.05毫米的粉沙和黏土物质才能发生悬移运动，并随风悬移数千里之外。
跃移：0.1～0.15毫米直径的沙粒最易跃移。
蠕移：0.5～2.0毫米直径的沙粒一般属于蠕移。
（2）输沙量（风沙流及其输沙量）
输沙量：单位时间内通过单位面积沙的量（克/平方厘米），决定输沙量的因素是风速和高度。当风速达到或超过沙粒的起动速度以后（我国的沙漠沙粒径0.1～0.25毫米对裸露的沙质地表来说，当距地表2米高处的风速达到4米/秒左右，或者气象台站风标风速大于或等于5米/秒，沙子就可起动），沙粒被起动，空气中夹杂大量颗粒，这时的风称为风沙流。
风沙流的结构：气流中所搬运的沙粒在搬运层内随高度的分布称风沙流的结构。因为风的搬运作用主要是跃移，因此风沙流的固体物质主要集中在沙粒跃移的高度范围内。拜格诺的研究发现，在沙粒地区沙的最大跃移高度为2米；在沙面上，最大高度为9厘米。因此风沙流中的固体物质主要集中在近地面层。切皮尔观察发现，在土壤表面90％的固体物质集中在近地面31厘米，0～5厘米高度内搬运着总搬运质60％～80％的物质。
3.风的堆积作用
（1）沉降堆积作用
气流中悬浮运行的沙粒当风速减弱，其下降速度大于湍流的垂直分速度时，发生降落沉积的作用，此即为沉降堆积。
（2）遇阻堆积作用
风沙流运行时，遇到障阻使沙粒堆积的作用称遇阻堆积。
风沙地貌
一、风蚀地貌
风棱石；石窗（风蚀壁龛）；风蚀蘑菇和风蚀柱；风蚀垄槽（雅丹地貌）；风蚀洼地；风蚀谷地与风蚀城堡。
二、风积地貌
风搬运的沙土物质，在一定条件下堆积下来形成的各种地貌称为风积地貌。沙丘是风沙堆积作用形成的基本地貌类型，其形态多种多样。沙丘的形成取决于风（包括盛行风向、风速、风频）、水文、植被、地形等多种因素，但风是最根本的。根据沙丘延展方向与形成沙丘的风向的关系，可将沙丘分为三个主要类型：横向沙丘、纵向沙丘、多风向沙丘。
1.横向沙丘
沙丘长轴方向与风向垂直，包括如下类型：
（1）沙堆：沙堆是一种特殊的沙丘形态。它主要是风沙流遇到障碍物（灌丛、地形变化）时，风速减弱，大量沙粒堆积在植物根部形成的。蝌蚪状沙丘是沙堆形成的最初形态。
（2）新月形沙丘：该类型沙丘在平面上呈月牙形，交伸向前的两个角成为沙丘的两翼。两翼之间的夹角成为新月形沙丘的开张度，开张度的大小与风速的大小有关，风速越大，开张度越小。新月形沙丘在纵剖面上两坡呈不对称状，迎风坡较缓，坡度一般为5°～20°，背风坡较陡，坡度在28°～34°之间，相当于沙粒的休止角。这种沙丘一般不太大，多在3～8米，很少超过15米。典型的新月形沙丘多零星分布在沙漠的边缘地区。
（3）新月形沙丘链：在沙源比较丰富的地区，可以发育许多新月形沙丘，这些新月形沙丘大小不同，移动速度各异，当移动较快的新月形沙丘赶上移动较慢的新月形沙丘时，他们两翼相互连接就可以形成延伸很长的垂直于形成风向的链状地形，这称为新月形沙丘链。其高度一般为10～30米，长达几百米至几千米。在风向单一的地区，沙丘链一般比较平直，两坡比较对称。关于沙丘链的形成，有人也提出过另外一种成因，认为这与气流的波状运动有关。
（4）复合新月形沙丘和复合沙丘链：这是一种巨型的横向沙丘形态，其走向与盛行风向大致垂直，成60°～90°的夹角，在其迎风坡上叠置着小的新月形沙丘或沙丘链。其高度多在50米以上，长达几千米甚至几十千米，宽度在300米以上，两坡不对称。关于复合新月形沙丘的形成也有多种解释：一是小的沙丘追上大的沙丘后，在大沙丘的迎风坡移动形成。二是沙丘系统对风能变化的反映。
抛物线形沙丘：其形态与新月形沙丘相似，但两翼的方向相反，它是一种固定和半固定的沙丘。其迎风坡平缓而凹进，背风坡陡而凸出，像抛物线。抛物线沙丘的形成植物起了很大的作用。
格状沙丘：格状沙丘是由纵横交叉的沙梁组成的，平面上呈网格状。格状沙丘的形成是由两个近乎垂直的优势风向的风作用下形成的。主风向形成较大明显的主梁，次风向形成较低矮的沙埂（副梁）。腾格里沙漠东南部的格状沙丘，主梁呈东北—西南方向，高10～30米，副梁呈西北—东南方向，高仅数米。
2.纵向沙丘
（1）新月形沙垄和纵向沙垄：新月形沙垄是两个呈锐角相交的盛行风作用下形成的。另一种意见认为，在单向风控制的旋风作用下形成的。
（2）复合纵向沙垄：是一种巨大的纵向沙丘形态，其走向与主风向平行，或成小于30°的夹角，长度在10米以上，最长可达45千米，宽度0.5～1千米，垄高50～80米，垄间距一般在500米以上，有时可达1～2千米。该类沙丘的最明显特点是其上有许多新月形沙丘和新月形沙丘链。
（3）多向风形成的沙丘（金字塔沙丘）：其最大的特点是在平面图上类似多角星，故又称星状沙丘。它有一个高尖的峰和多个棱脊线，在其四周是三角形的斜面，坡度25°～30°。金字塔形沙丘一般都很高大，一般在50～100米，最高者可达200～300米。
3.沙丘移动
（1）沙丘移动的方向：其总方向与成沙风的年合成风向大致一致。
（2）沙丘移动的方式：前进式、往复前进式、往复式。
（3）沙丘移动的速度：影响沙丘移动速度的因素主要是风速和沙丘本身的高度，除此之外植被、地表状况、地表水分状况和地形对速度也有很大的影响，植被移动速度慢。在布古里沙漠东南部，在起伏地形面上高3.4米，沙丘的移动速度6.3米/年，而在平坦砾质平原上高3.5米的沙丘移动速度达9.6米/年。
4.风成沙的主要沉积特征
（1）机械组成特征和分选特征；
（2）风成沙的形态特征和表明结构；
（3）物质组成特征；
（4）层理特征：水平层理、斜层理、交错层理。
荒漠地貌发育
一、荒漠的类型
荒漠可分为盐、砾漠、沙漠、泥漠几种类型。
二、沙漠的成因
沙漠的成因主要有：气候干旱；丰富的河流。
三、沙漠化
沙漠化分为广义的沙漠化和狭义的沙漠化。
有解释说，沙漠化就是典型的沙漠景观和地貌向不久前还没有产生沙漠景观和地貌的那些地区扩展。这种扩张过程发生在降水量100～200毫米，最大极限为50～100毫米的干旱地区。
也有人认为，沙漠化是指干旱和半干旱或年降水量在600毫米的半湿润地区，由于人类影响和气候变化，沙漠条件的扩张过程。
还有人则认为，沙漠化乃是干旱、半干旱及半湿润地区生态退化的过程，包括土地生产力完全丧失或大幅度下降，牧场停止适应牧草生长，旱作农业歉收，由于盐渍化和其他原因，使水浇地弃耕。
罗扎诺夫等的定义为：沙漠化是干旱土地的土壤和植被向着干旱化和生物生产力衰退的方向发生的不可逆变化的自然或认为的过程，在极端情况下，这种过程可能导致生产潜力的完全破坏，并使土地转变为沙漠。
