文章导读
你知道吗？当全球风速减弱成为环保难题时，中国西部沙漠却悄然上演了一场生态逆转！南京大学徐志伟教授团队历时35年追踪卫星影像，首次揭晓一个颠覆性规律：1986年以来，我国戈壁沙漠的新月形沙丘移动速度竟持续下降30%，部分区域甚至从年均9米骤降至4.5米——这背后正是"全球风静期"的直接作用。
研究通过高精度输沙模型证实，风速衰减导致沙丘迁移放缓，意外降低了风沙灾害风险，成为干旱区植被复苏的隐形推手。这项发表于《地球物理研究快报》的突破性成果，不仅破解了沙漠地貌对气候变化的响应密码，更为全球缺乏气象数据的荒漠区提供了全新的生态演化观测范式。一场由风沙减速引发的自然奇迹，正重塑中国西部的生态版图！
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近几十年来，全球陆地的近地面风速呈现出大范围下降趋势，这一现象被称为“全球风静期”（或风静止，global wind stilling）。风速减慢不仅影响风力发电效率和风能开发利用，还可能不利于污染物扩散，从而引发区域环境问题。在中国北方的气象观测数据中，也部分检测到类似趋势，但由于气象站点分布有限及周边环境变化的干扰，学术界对“风静期”现象的普遍性及其影响仍存在争议。
我国北方广泛分布着沙漠和沙漠化土地。近地面风速下降意味着地表风蚀强度减弱，沙尘暴发生频率减少，有利于干旱区植被恢复。因此，深入理解“风静期”在这些地区的表现及其对地貌和生态系统的影响，具有重要意义。沙丘作为干旱区最敏感、最直观的地貌景观，其形态演化和迁移速度可直接反映区域风况变化，被视为天然的“风速风向标”。理论上，风速持续下降会减缓沙丘移动，从而影响沙漠地貌格局的长期演变。然而，受限于沙漠地区连续观测数据的缺乏，学界对沙丘运动的响应特征仍缺乏系统认识。如何获取高分辨率、长时序的沙丘移动数据，量化其与风速变化的关系，成为相关领域的重要问题。
近日，南京大学徐志伟教授课题组联合国内外团队，以我国西部戈壁沙漠形态典型、移动快速的新月形沙丘为研究对象，利用1986—2021年间七个沙丘场的多期卫星影像数据，结合光学影像配准与关联算法以及多个输沙数值模型，系统分析了近四十年来沙丘移动的变化趋势及其对风速变化的响应。结果表明，上世纪80年代以来，西部沙漠新月形沙丘的移动速度持续下降。整体上，近40年来移动速度平均下降幅度约为30%；在下降最快的区域，沙丘移动速度从约9米/年下降到目前的4.5米/年。
进一步的输沙模型计算表明，风速下降导致研究区输沙率持续减弱，是沙丘移动趋缓的直接原因。尽管模型估算的输沙量普遍低于遥感反演结果，差异主要源于风速数据时间分辨率不足，以及模型未能充分考虑地形对局地风场的加速效应等。在沙丘场尺度上，输沙量与风速仍保持三次幂关系，符合风力输沙的经典物理学规律。
该研究首次通过长时间序列卫星观测与模型计算，明确证实了“全球风静期”背景下风速减弱对我国西部沙漠地貌演化的重要影响。沙丘移动变化在一定程度上降低了风沙灾害风险，进而促进了植被恢复和区域生态环境的改善。发现这一现象对于认识气候变化影响下沙漠景观的演化机理提供了关键证据，相关技术方法也可应用到其他气象观测资料不足的沙漠分布区。
该研究成果以“Slowdown of dune migration in East Asia’s inland deserts: A 35-year response to wind stilling”为题，在最新一期《Geophysical Research Letters》（Nature Index期刊）上发表。南京大学博士生王里为论文第一作者，徐志伟教授为通讯作者。参与研究的还有南京大学鹿化煜教授，研究生侯承志、张昊辰、庞湘豪，以及以色列本-古里安大学Hezi Yizhaq教授和美国威斯康星大学Joseph A. Mason教授等专家学者。该研究受到国家自然科学基金项目等资助。
图1 新月形沙丘
图2 研究区位置和风况
图3 1986年以来新月形沙丘的移动速率及输沙量变化——基于观测和模拟结果的对比
论文链接：
Wang, L., Hou, C., Pang, X., Zhang, H., Yizhaq, H., Mason, J. A., Lu, H., Xu, Z*. Slowdown of dune migration in East Asia’s inland deserts: A 35-year response to wind stilling. Geophysical Research Letters, 2025, 52(16): e2024GL113506.https://doi.org/10.1029/2024GL113506
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