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高光譜結(jié)合水化學(xué) 揭示九寨溝湖泊色彩成因

2020-04-16 10:23:27來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：高光譜閱讀量：1920

導(dǎo)讀：近日，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所研究員孫庚團(tuán)隊(duì)在期刊《水》上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究成果。該研究團(tuán)隊(duì)利用高光譜設(shè)備并結(jié)合水化學(xué)分析方法，首次定量化描述了九寨溝喀斯特湖泊以及高原地區(qū)非喀斯特湖泊水體的光譜反射特征和顏色特征，初步揭示了九寨溝喀斯特湖泊顏色的形成機(jī)制，并將相關(guān)研究運(yùn)用到地震后的湖泊顏色預(yù)測(cè)當(dāng)中。

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】眼下已到4月中旬，這意味著距離人們期待已久的五一小長(zhǎng)假不遠(yuǎn)了。和以往不同的是，今年的五一連休5天，這是自2008年國(guó)務(wù)院取消五一黃金周以來(lái)的首次。由于平時(shí)上班忙碌，沒(méi)有大塊時(shí)間出游的上班族們來(lái)說(shuō)，來(lái)一場(chǎng)說(shuō)走就走的旅行恰逢其時(shí)。此外，受疫情影響，全國(guó)各地的居民們?cè)诩叶冗^(guò)一個(gè)“超長(zhǎng)待機(jī)”的假期，出門(mén)踏春之心尤甚。在國(guó)內(nèi)旅游業(yè)逐漸升溫，全國(guó)各地旅游風(fēng)景區(qū)陸續(xù)開(kāi)放的形勢(shì)之下，今年的五一黃金周各地風(fēng)景區(qū)勢(shì)必C位出道。

　　正所謂“九寨歸來(lái)不看水”，在我國(guó)眾多旅游風(fēng)景區(qū)中，想必不少網(wǎng)友們都對(duì)四川九寨溝那五彩斑斕的瑤池玉盆心馳神往了吧。泉、瀑、河、灘108個(gè)海子，長(zhǎng)海、劍巖、諾日朗、樹(shù)正、扎如、黑海六大景觀，翠海、疊瀑、彩林、雪峰、藏情、藍(lán)冰六絕令人眼花繚亂，為之震撼。在感嘆大自然的鬼斧神工之際，不少網(wǎng)友們對(duì)于九寨溝湖泊水為何會(huì)形成五光十色的景象也感到好奇。

　　據(jù)了解，九寨溝地區(qū)廣泛分布著石灰?guī)r，這些色彩斑斕的湖泊就是由喀斯特作用(巖溶作用)所形成的洼地積水匯聚而成，因此，這些湖泊也被稱之為喀斯特湖。然而，對(duì)于這些藍(lán)色喀斯特湖泊的顏色形成原因，還缺乏相關(guān)的科學(xué)研究。

　　近日，中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所研究員孫庚團(tuán)隊(duì)在期刊《水》上發(fā)表了一項(xiàng)新的研究成果。該研究團(tuán)隊(duì)利用高光譜設(shè)備并結(jié)合水化學(xué)分析方法，首次定量化描述了九寨溝喀斯特湖泊以及高原地區(qū)非喀斯特湖泊水體的光譜反射特征和顏色特征，初步揭示了九寨溝喀斯特湖泊顏色的形成機(jī)制，并將相關(guān)研究運(yùn)用到地震后的湖泊顏色預(yù)測(cè)當(dāng)中。

　　眾所周知，2017年8月8日，在四川省北部阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級(jí)地震，震中位于九寨溝核心景區(qū)西部5公里處比芒村。這次地震使得九寨溝景區(qū)內(nèi)原本多彩的多個(gè)高山湖泊壩體坍塌，湖水瞬間下泄、幾乎干涸。經(jīng)過(guò)幾百甚至上千萬(wàn)年的自然演化鑄就的九寨溝瑤池仙境僅僅在一天的時(shí)間內(nèi)就變得滿目瘡痍，令人扼腕嘆息。為此，加強(qiáng)震后湖泊顏色預(yù)測(cè)，運(yùn)用科技手段保護(hù)大自然的“杰作”不容懈怠。

　　此項(xiàng)新的研究成果顯示，九寨溝地區(qū)廣泛分布的碳酸鈣沉積物是該地區(qū)湖泊顏色形成的核心。據(jù)了解，碳酸鈣呈中性，基本上不溶于水，廣泛存在于霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰華等巖石內(nèi)，此外也存在于動(dòng)物骨骼和外殼中。喀斯特湖泊水體中大量存在的懸浮碳酸鈣顆粒對(duì)可見(jiàn)光的選擇性反射和散射作用是湖泊水體呈現(xiàn)藍(lán)色的光學(xué)基礎(chǔ)。在研究過(guò)程中，研究人員們把九寨溝喀斯特湖泊水與高原地區(qū)非喀斯特湖泊水樣品進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn)，九寨溝喀斯特湖泊水對(duì)可見(jiàn)光的吸收、散射、反射作用具有強(qiáng)烈的波長(zhǎng)選擇性，這直接決定了人眼看到的湖泊水顏色。

　　除了水體中含有的大量碳酸鈣，水體的深度、低濁度也是九寨溝湖泊水呈現(xiàn)藍(lán)綠色的重要原因。九寨溝位于青藏高原東緣，地處向四川盆地的過(guò)渡地帶，這里森林覆蓋率超過(guò)80%，植被茂密，地形崎嶇，人跡罕至，有助于形成清澈干凈的水質(zhì)。

　　大自然天工造物的能力，我們?cè)诒姸嗝酱蟠ㄖ性缫延兴I(lǐng)略。黃山的巍峨峻峭，桂林山水的秀麗，蒙古大草原的開(kāi)闊平坦，青藏高原的白雪皚皚，各類(lèi)自然奇觀數(shù)不勝數(shù)，為我們帶來(lái)一場(chǎng)場(chǎng)饕餮的視覺(jué)盛宴。然而，這些自然風(fēng)光的形成并非一朝一夕，需要在無(wú)人為因素的影響下，歷經(jīng)幾百甚至上千萬(wàn)年的自然演變，一旦遭遇破壞，這些脆弱的自然景觀很可能就會(huì)不復(fù)存在。因此，我們?cè)谟^賞這些自然風(fēng)光的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)挑起責(zé)任和義務(wù)，自覺(jué)遵守景區(qū)規(guī)定，文明出游。

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2020-12-15 14:23:09

5594

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