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山谷的新发现顺序

23 Jul 2009 詹姆斯Dacey
大自然的挂毯: 将数字放到山脊和谷分布

如果你在飞越特别贫瘠的景观时曾经凝视着窗户,那么你将注意到脊和山谷似乎以非常统一的间距造成。地球的这个特征’S表面已长期以来已被地理工商识别,但它们一直努力确定控制这些地形分布的潜在物理因素。然而,现在,美国和瑞士的研究人员已经制定了第一批描述和预测这种自然现象的机制。

泰勒·克鲁斯 在马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)和他的同事们认为脊间距代表了慢速的自然界的基本平衡“creep”土壤和地球水道分支’S表面。为了验证他们的理论,麻省理工学院科学家将来自其数值模型的数字与地球从上面拍摄的高分辨率图像进行了比较。研究人员认为,对谷进化的定量理解也可能产生有关地球历史中局部气候性质的有价值的信息。

历史景观

19世纪后期景观形态的一些早期工作已经专注于景观进入山脊和山谷的分割。但直到最近,大多数研究都保持了质量,主要是因为我们缺乏具有足够分辨率的地形图。发展数值模型的另一个障碍是侵蚀非常缓慢—平均每年十分之一毫米—经常适合并开始,所以它’几乎无法直接衡量。

珀罗和他的团队通过使用一种名为LIDAR的技术来克服了映射问题,将GPS与飞机安装的激光器相结合。这已被用于生产具有1分辨率的大面积的数字地形图 每像素m。 LIDAR的另一个有用特征是它可以滤除从植被返回的激光信号,并只保留撞到暴露的地面的激光信号。“我们几乎可以砍伐景观,并测量以前遮挡的山脊波长,” Perron told physicsworld.com..

研究人员还管理围绕测量侵蚀率的难度,以便在其方程中确认河道切口和蠕变参数。他们通过开发仅使用地形校准这些参数的新技术来实现了这一点,因此我们能够直接比较在该领域观察到的模型风景中出现的波长。

共享地理学

研究人员专注于土壤覆盖的地区“low relief”。这些景观相对不含植被,并且脊和山谷的垂直高度相对于水平尺寸并不太大。“基本上,这是一款免责声明,我们的模型不适用于如此陡峭的景观,因为山体滑坡和碎片流量经常发生,”佩伦说。该研究基于大多数西方的地点,但这些景观在世界许多其他地区也很常见,包括美国东北部和英国。

收集这些图像的目的是将它们与去年同一研究人员提出的数值模型进行比较。为了他们喜悦的麻省理工学院科学家发现两组数据之间的强烈一致性,这使它们导致了衡量土壤蠕变和沟道切口之间平衡的非维数量—一个权衡,管辖垄断间距的大小。他们的模型还证实了干燥气候和较弱的岩石的长期经验法则与紧密间隔的山谷有关,其中河切口在蠕变上占主导地位。

What’更多这些发现可以帮助地球科学家培养历史的气候记录。 “我们评估通过比较其波长的地区时平均气候如何在地区变化。” said Perron. “通过将地形与独立的气候记录进行比较,我们也可以开始接近可变气候的哪些方面对长期侵蚀和沉积物运输的影响最强,” he added.

Kelin Whipple.亚利桑那州立大学的地球科学家认为,这项研究的影响将会感受到一系列学科。“我认为这项对岭谷间距的研究将推动进一步和更深入地分析气候,气候变化和地貌形态的关系。”然而,他还注意到认为这是理解过去气候全部细节的关键。“难题在试图确定气候和气候历史如何反映在地貌的形状中,这是难题的一部分—这里有希望,但它’s一个复杂的问题,没有完全解决。”

这项研究发表于最新版本 自然.

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者