地下岩性如何与山坡形态相联系?

地下流水文学将土壤和基岩岩性与潮湿景观中的长期集水区演变联系起来。

来源:Eos杂志
来源:水资源研究
水资源研究

了解地形、土壤、基岩岩性和集水区水文功能之间的联系对于改进我们未来环境变化模型和解读过去气候的地形印记至关重要。先前的景观演化模型 (LEM) 研究探索了集水区地形和径流生成过程的共同演化,发现地下径流生成对山坡长度和排水密度有显著的控制作用(见上图)。然而,支持这些基于模型的发现的实验证据一直缺乏。

在他们的新研究中,Litwin 和 Harman [2024] 选择了具有相似湿润气候和构造历史但岩性形成鲜明对比的流域,并结合了降水、径流和地面饱和度的测量结果。他们发现山坡长度较短,景观在其地点经历更广泛和更频繁的饱和,地下流渗透率较低。这些观测表明,在暴雨时间尺度上,地形、岩性和可变源区之间存在动态联系,从而影响径流的产生。

Litwin 和 Harman [2024]

作者进一步探讨了这些岩性控制的水文响应动态是否会对景观演化时间尺度上的山坡形态产生影响。为了进行调查,他们使用了 LEM,将地下水文与地貌输送规律结合起来。模型实验针对每个场地的条件进行了参数化,强调了地下控制的作用,表明地下流量差异的水文表征对于解释观察到的径流和地形差异是必要的。

引用:Litwin, D. G., & Harman, C. J. (2024). 地下控制对山坡形态和径流产生共同演化的证据。水资源研究,60,e2024WR037301。 https://doi.org/10.1029/2024WR037301

引用: ,60,e2024WR037301。 CC BY-NC-ND 3.0