黄土和气候变化
    1、黄土记录气候后环境变化的机制
    黄土是记录古气候和古环境变化信息的良好载体,长江三角洲平原及东海岛屿晚更新世黄土地层剖面的发现, 证明了末次冰期以来长江三角洲地区及海域均广泛存在风尘黄土堆积的事实,研究表明长江三角洲平原埋藏黄土和来东海岛屿黄土是下蜀黄土上部地层在中国东部沿海和海域的延伸和继续.中国东部风源尘黄土记录了我国晚更新世以来东部沿海地区的气候变化及东亚季风演变,与中国西北地区黄土地层相比,东部黄土具有沉积厚度小、成因复杂、次生作用强烈的特点;粒度和磁化率等参数垂向变化规律没有西部明显;粘土矿物和常量化学成分显示了东部黄土经历了较强地淋溶作用.在东部风尘黄土研究过程中,更需注意区域环境特征、地貌地形特点以及沉积期后环境变化对风尘黄土沉积物的影响效应,通过多指标的综合验证才能够正确解读黄土地层赋含的环境变化信息以及认识我国东部季风区晚更新世以来的古环境演变过程及规律.
    2、黄土的显微结构与古气候的关系
    高原黄土粒度组成中不同粒级组分的古气候意义不同,并且各粒级组分界线随着研究地区的不同而发生变化. 同时发现,黄土粒度分布中可以分离出具有全球 的和区域的古气候意义的颗粒组分. 其中较粗颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化 正相关,它具有全球的古气候意义;较细和细颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化反 相关,这些颗粒含量可能与粗颗粒的沉降量变化和风化成壤作用强度变化相关
    3、黄土和气候变化的关系
    ?
    4、黄土磁化率是怎样反映气候变迁的
    黄土磁化率（magnetic susceptibility of loess）是黄土在地磁场作用下产生磁性，受单位强度的磁场磁化所产生的磁化强度。其大小主要取决于黄土中小于等于1微米的细微矿物颗粒，主要是磁铁矿和磁赤铁矿。一般用磁化率仪以5～20厘米间隔在地层剖面上进行测量，得出黄土磁化率随深度变化的曲线。
    研究结果发现古土壤层的磁化率值要比黄土层的为高。现在磁化率也被认为是反映气候变
化的指标之一。
    黄土是记录古气候和古环境变化信息的良好载体,长江三角洲平原及东海岛屿晚更新世黄土地层剖面的发现,证明了末次冰期以来长江三角洲地区及海域均广泛存在风尘
    5、黄土的概念、分布及厚度
    1. 概念
    黄土(loess)是一种灰黄、棕黄的，甚至棕红的，由风力搬运堆积未经次生扰动的、无层理，主要由粉沙和粘土组成的富含碳酸盐并具大孔隙的土状堆积物，也有人称原生黄土(primary loess)。风力搬运堆积之外的其他成因的黄的，又常常具有层理和砂、砾石的粉土状沉积物称为黄土状岩石(loess like rock)，也称次生黄土(secondary loess)、黄土状土(loess like soil)。一般说来，次生黄土与黄土有一定的联系，前者多数为黄土经水流等营力再侵蚀搬运，在干旱和半干旱地区内再沉积而成，因而在岩性及其他特征上与黄土有某些相似之处，但它们之间又存在明显的不同。
    黄土的总体特征大体上有以下几个方面: ①在颜上总体以黄为基调，主要为灰黄、棕
黄，早期的黄土为棕红; ②质地均一，主要由粉砂和粘土组成，富含碳酸盐，形成结核;③疏松多孔，孔隙率高，无层理，垂直节理发育; ④在剖面上，黄土层与古土壤层相互交替出现，代表了不同的古气候环境，黄土层指示干冷气候，而古土壤层显示温暖湿润气候; ⑤黄土层中通常含喜旱的动植物化石，如鼢鼠、田鼠、鼠兔、藜科等; ⑥黄土发育在干旱和半干旱气候区，既可覆盖在山脊和山坡上，也可发育在平地、盆地和谷地中。
    2. 分布
    从全球范围来看，黄土主要分布在中纬度的干旱和半干旱气候区，北半球分布于30° ～55°N，南半球分布于 30°～40°S，包括温带的荒漠、半荒漠外缘和第四纪冰川发育区的外围(图 7－ 17)，面积达 13 × 106km2，占全球陆地总面积的 9. 8% 。分布在温带荒漠和半荒漠的外缘的黄土称热黄土，如中国黄土高原、乌克兰、高加索等; 而分布在第四纪冰川外围地区的黄土称为冷黄土，如分布在斯堪的纳维亚冰盖外缘的中欧、劳伦泰冰盖外缘的北美的黄土。
   
   
    图 7-17 全球黄土分布图(据 P. Woldstedt; 转引自 T. Nilson，1983)
   
    中国黄土有广泛的分布(图7-18)，面积达64 ×104km2，占我国陆地总面积的4. 4% ，其中黄土(原生黄土)分布面积约为 38 ×104km2，次生黄土约为 26 × 104km2。中国的黄土大致沿昆仑山、秦岭以北，阿尔泰山、阿拉善和大兴安岭一线以南分布，构成北西西-南东东向的黄土带，其中以 N34° ～45°之间的地带黄土最发育、厚度最大、地层最全，是中国黄土发育的中心(图 7-18)，黄土高原处在这个带的核心部位，黄土呈连续的面状分布，占我国黄土分布面积的 72%。
   
   
    图 7-18 中国黄土分布(据刘东生等，1985)
   
    从海拔高度来看，黄土分布的高度自西向东从 3000m 降到数米，西部的少数地方可分布到 4000m 高的山地。黄土分布的高度在坡向上也有差异，在北坡和西坡(迎风坡)上分布得较高，而在南坡和东坡(背风坡)分布得较低。
    不同时代的黄土分布中心随时间迁移。早、中更新世的黄土沉积中心发育在泾河、洛河流域，厚度可达 175m(图 7-19a); 晚更新世的黄土向西迁移到六盘山以西的陇中盆地，最大厚度可达 50m，向东到陕西厚 20 ～30m(图 7-19b)。
   
   
    图 7-19 黄河中游沉积中心迁移图(据刘东生等，1965，简化)
   
    3. 厚度
    中国黄土的厚度以黄河中游泾河、洛河中下游地区为最大，形成黄土沉积中心，如西峰、
环县、平凉等一带，可达 150～200m，向四周厚度减薄(图 7-20)，向西至六盘山以西厚度为 10 ～50m，在柴达木和河西走廊一带厚度只有 10～20m; 从黄河中游向东至吕梁山以东为50～100m，到太行山山麓为 10～40m。
   
   
    图 7-20 黄河中游黄土厚度分布图(据刘东生等，1985，简化)
   
    6、气候变化对黄土高原典型流域径流量的影响研究
    根据窟野河流域近50年的气象、水文资料，分析降水、气温、蒸发、径流时空分布及变化特点与趋势变化的显著性，选取转折点，将转折点以前资料输入水文模型，开展了流域水文模拟研究，评估了气候变化和人类活动对径流变化的影响，分析了河川径流量对气候变化的响应。主要内容包括以下方面:
    1)结合窟野河流域气候变化特点和下垫面状况，分析气候因素和下垫面条件对产流的影响。窟野河流域下垫面物质由黄土、风砂土和基岩组成，主要为基岩、黄土。基岩出露区其下渗率、地面透水性及其蓄水能力较低，易产流，地表径流充沛;黄土孔隙率较高，下渗率较大，地下径流丰富。采用滑动平均法、肯德尔秩次和斯波曼秩次相关检验法，分析窟野河降水、气温、蒸发及径流的变化趋势及其显著性。分析表明:降水总体呈现减少趋势，但趋势性不显著。气温总体呈现上升趋势，趋势性较显著。径流基本上呈现稳定的递减趋势，趋势显著。环境变化
    2)对干旱和半干旱地区的水文模拟一直是水文学家面临的挑战。而处于半干旱地区黄河中游的窟野河流域水文情势复杂多变。本节借鉴了一些学者在干旱半干旱流域水文模拟的应用经验，选取概念性集总式流域水文模型(水量平衡模型)和基于物理机制的分布式流域水文模型(可变下渗容量模型-VIC模型)对窟野河流域降雨-径流模拟作了系统的比较，并参考水文预报规范，以Nash-Sutcliffe效率系数和相对误差确定评价指标和标准。结果显示Nash-Sutcliffe效率系数都大于60%，相对误差也控制在10%。利用窟野河流域1983年之前的水文、气象资料，对所选用模型模拟结果进行比较，两个模型均能较好地模拟流域的月流量过程，相比分布式VIC模型，月水量平衡模型结构简洁，涉及参数少。从模型的模拟程度、可
操作性和对资料的要求着手考虑，择优选用集总式月水量平衡模型开展气候变化对水文水资源的影响研究。