本文转自：兵团日报
“终风且霾，惠然肯来，莫往莫来，悠悠我思。”两千多年前的诗经之《国风·邶风》中，描述了狂风卷起漫天尘埃的情景，霾的“莫往莫来”引发古人悠悠深思。
何为霾？在《尔雅·释天》中解译为“风而雨土为霾”，在《伏候古今注》中描述为“天雨黄土、昼夜混霾”。霾自古有之，今称之为“风尘”，即风力搬运的粉尘。
风尘描述常见于中国古诗中，如汉代焦赣有诗曰：“风尘暝迷，不见南北，行人失路，复反其室。”唐代王昌龄描述：“大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门。”
古往今来的文学作品和科技文献，描述了沙尘因风而起、随风飘扬的场景，那么这些风尘来自何方、飘向何处？对我们的生活产生了什么样的影响呢？
●刘海娇于学峰孙有斌
什么是风尘？
风尘可定义为大气中悬浮的矿物颗粒(粉尘)，或这种颗粒的沉积物(风尘)，其粒径小于微米，包括石英、长石、碳酸钙、云母等矿物。粉尘可视为颗粒相的矿物气溶胶，有别于烟、雾、霾，后者通常是极细颗粒物与水汽凝结形成的悬浮物。
风尘循环指风吹扬地表颗粒物并将其搬运到其他区域的特殊天气过程，当强风把地面大量沙尘物质吹扬到大气中，致使空气能见度小于1千米时，就形成了一种灾害性天气“沙尘暴”
生活在北方的人，每年春季都能感受到沙尘暴天气的影响。沙尘暴发生时，称得上是天昏地暗、漫天飞沙。在近地面偏西北风(冬季风)吹扬下，沙尘可翻山越岭，吹向黄土高原和华北平原，严重影响了我国北方城市的环境质量；在高空西风急流的传输下，沙尘还可飘扬过海，散落在北太平洋甚至更远的格陵兰冰心中。
源自何方、沉降何处？
全球风尘排放源区主要集中在南北纬20-40度之间的大陆内部干旱。据观测统计，全球每年向大气中释放风尘为0-百万吨，风尘排放量从多到少的源区依次为：非洲撒哈拉、亚洲中东部戈壁沙漠、阿拉伯半岛、澳大利亚西部、南非、北美和南美。亚洲是世界第二大风尘释放区，每年的风尘排放量约为-百万吨，占全球排放量的25%。
粉尘一旦被风扬起，粗颗粒通常以跃移方式近距离传输，细颗粒则以悬移方式中长距离传输。我国是世界上风尘分布面积最广、厚度最大的国家，其中黄河中游地区的风尘沉积最为典型。
东亚风尘主要来源于三个地区，即蒙古南部戈壁、中国北部沙漠(巴丹吉林、腾格里、毛乌素和库布齐等沙漠)及中国西部的塔克拉玛干沙漠。东亚地区释放的粉尘中有30%重新沉降在沙漠区或周边，20%在中国内陆沉降(如黄土高原等)，50%输送到北太平洋及更远地区。
如何追踪亚洲风尘？
为了解亚洲风尘从哪里来、到哪里去的问题，通过对比风尘颗粒及其母岩中较为特征的信息，科学家们展开了一系列的风尘溯源研究。理想物源示踪指标应具备以下特征：传输过程中不受风力分选影响、沉积之后不受风化成壤改造、能代表风尘主要成分信号。目前广泛应用的示踪指标包括Sr-Nd同位素、锆石U-Pb年龄谱和石英矿物学指标（ESR-CI）等。
岩石Sr-Nd同位素值越偏离原始地幔，其所在地壳越早形成，与地幔之间累积的放射性差异就越大。Sr-Nd同位素组成在粉尘传输和沉降过程中基本不变，保留着原岩的同位素特征。东亚粉尘来源为三大构造分区，即中亚造山带南侧的蒙古戈壁和准噶尔盆地，青藏高原北缘的柴达木盆地、塔克拉玛干、巴丹吉林和腾格里沙漠，以及鄂尔多斯高原的毛乌素和库布齐沙漠。
锆石是抗风化的王者矿物，在形成后的搬运沉积过程中，U、U和Th会分别衰变为Pb、Pb和Pb。不同年龄的组分的丰度会有差异，比如黄河上中游、毛乌素沙地东西部的锆石年龄谱明显不同。
石英是现代粉尘和黄土的主要组成矿物，不易受到风化成壤作用的改造，其理化性质非常稳定，能更真实反映原始粉尘的来源特征。不同粒径石英颗粒的电子自旋共振信号强度和结晶度存有显著的差异，两个指标结合将东亚粉尘源区有效地区分为三个大区，即蒙古戈壁区、塔克拉玛干沙漠和北方沙漠区。
粉尘工厂或中转站？
亚洲内陆的高山大漠均是粉尘的潜在源区。通过对亚洲风尘沉积源汇系统变化的系统总结，可将内陆盆地周围的高海拔山地理解为终极源区(粉尘工厂)，分布在内陆盆地的戈壁沙漠则为过渡源区(粉尘中转站)，这种区分有助于理解粉尘循环的时空特征及其与气候的联系。
从粉尘形成机制来看，风化和冰蚀作用是产生碎屑物质的主要营力，河流的粉碎和沙漠的风蚀促进了细颗粒物质的产生。亚洲内陆的高海拔山地，如青藏高原北部的昆仑山、阿尔金山和祁连山，中亚造山带的戈壁阿尔泰和杭爱山脉等，是亚洲风尘的两个终极源。戈壁沙漠既是终极物源产生碎屑物质的存放区，也是风尘进一步向东传输的排放区。
青藏高原北部终极源向柴达木和塔里木盆地、巴丹吉林和腾格里沙漠输送碎屑颗粒，同时向黄河上游输送悬浮颗粒。一个过渡源区也可接受两个终极源的碎屑物质，比如巴丹吉林和腾格里沙漠南部碎屑物质主要来自祁连山，而北部则受到戈壁阿尔泰山的影响。粉尘的近距离传输与近地面的偏西北风(冬季风)密切相关，而远距离传输则由高空西风急流完成。
中国广泛分布的风尘沉积，就像一部无字天书，不仅记录了曾经的沧海桑田、风雨变迁，而且目睹了人间冷暖、文明繁衍。经历了几代黄土研究者的不懈努力，自然变化的诸多奥秘，在这本天书中被逐一破解。然天书无垠、行者无疆，在追求人与自然和谐共处的进程中，这本天书仍深深吸引着我们潜心细品。
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