JGR Earth Surface：暴雨强度驱动沙漠地貌演化

新的数学模型表明，干旱地区近乎垂直的悬崖的持续存在是由不频繁但高强度的暴雨维持的。

干旱和半干旱地区，包括沙漠、草原和牧场，约占地球陆地面积的40%，居住着22亿人，接近全球人口的三分之一。干旱地区的山坡通常以垂直悬崖下面的岩石坡为特征，这些岩石坡是由相对较软弱的可侵蚀岩石上面覆盖着更坚固更耐侵蚀的岩石形成的。这些干燥的山坡上没有植被，这就意味着没有树木或植物的根系来稳定土壤。

这些山坡对气候变化非常敏感，例如降雨强度增加会导致径流迅速响应，并导致暴洪，伴随着泥浆或泥石流，给这些地区的居民带来破坏性后果。尽管干旱区在全球具有重要意义，但我们对这些地貌如何随着气候变化而演变还没有明确的认识。

卫星图像显示了世界各地许多沙漠地貌中发现的悬崖。
资料来源：Shmilovitz等人[2024]，图1

在一项新研究中，Shmilovitz等人[2024]准确展示了旱地山坡对暴雨强度的反应，以及由于侵蚀和岩屑向下坡移动，山坡悬崖的形状如何随着时间的推移而变化。作者开发了一个数学模型，并进行了模型实验，来测试暴雨次数、暴雨频率和暴雨强度对侵蚀率、岩屑的运动以及由此产生的悬崖形状的影响。这些实验结果表明，反复出现的短时强暴雨导致更高的侵蚀率，从而加剧了悬崖的水平退缩。这些风暴产生的径流可以有效地将岩屑带下山，破坏垂直悬崖。

此前对干旱区地貌演化的研究只考虑了长期平均降雨率，而这项新工作表明，模拟单次暴雨的影响对于准确预测这些地貌如何演化至关重要，尤其是在不断变化的气候条件下。

以上点评英文原文发表于：AGU Eos Editors' Highlights，中文翻译仅供参考。

点评编辑：Marisa Repasch, Associate Editor, JGR: Earth Surface

原文链接：https://eos.org/editor-highlights/rainstorm-intensity-drives-desert-landscape-evolution
Text © 2024. AGU. CC BY-NC-ND 3.0

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https://doi.org/10.1029/2023JF007478

关于期刊

JGR Earth Surface 聚焦于研究所有时间和空间尺度上，对固态地球表面的形态和功能造成影响的物理、化学和生物过程，包括河流、风力和海岸沉积物的搬运作用，山体滑坡活动，冰川和冰缘区活动，风化和成土作用，火山作用和板块构造作用的地表显现等。

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