黄土高原的黄土主体由风力作用堆积而成,主要成分为粉砂质沉积物,总厚度从几十米到近400米不等。260万年以来,黄土高原的粉尘堆积主要来自青藏高原东北部,物源组合相对稳定。百万年时间尺度来看,全球气候发生多次冷暖交替变化,气温变化直接引起青藏高原东北部沙质物源及冬季风力发生改变,黄土沉积速率随之发生变化。下图示意黄土高原形成过程。
风沙输移有蠕移、跃移和悬移(即沿地表移动、跳跃式移动及悬浮移动)三种方式。毛乌素沙地盛行西北风,粒径〉100μm的沙粒以蠕移为主。无定河流域(下左图所示)地处干湿气候过渡带,其上游干支流对毛乌素沙地的推进起显著阻截作用,使河道两岸从沙地向沙黄土转变。河道宽度与走向不同,风沙阻截效果存在差异。下右图示意无定河干流南北两岸地表沉积物粒径特征。
地处青藏高原腹地的普若岗日冰原(图左)海拔多在5500米以上,随着冰川退缩,普若岗日冰原边缘发育了新月形沙丘群,沙丘表面水分条件较好。冬季时沙丘个体规模增长快,但是移动速度慢。图右示意该地区新月形沙丘的发展及结构。
巴丹吉林沙漠是我国第二大沙漠,其沙源主要为临近区域的冲洪积平原和湖积平原地表沉积物。沙漠淡水表面平均年蒸发量为1000mm,沙丘表面平均年蒸发量为100mm。巴丹吉林沙漠西缘(图)是沙漠与黑河流域中下游冲洪积平原的分界线,也是沙漠内部风沙输入的重要断面,A~E代表沙漠西缘5种典型地表,其年平均风速分别为3.60m·s-1、2.38m·s-1、2.70m·s-1、3.42m·s-1和2.56m·s-1。