塔克拉玛干沙漠塔中地区春夏季沙粒运移及动力参数研究

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本文利用塔中大气环境观测试验站以及塔中气象站所提供的风、温、降水、蒸发、土壤湿度等气象资料以及各种积沙仪提供的输沙资料,并结合塔中地区植被覆盖度和地表沙源粒径等参数,对该地区春夏季沙粒运移的影响因子、临界起动风速、风沙流结构以及沙尘通量等参数进行了系统的研究,得出如下结论:   (1)塔中地区的年平均风速低于2m·s-1,呈逐年下降趋势;月平均风速呈单峰分布,最大值出现在6~7月;塔中地区的年风向和起沙风向以偏东风为主;扬沙年日数呈波动式上升趋势,沙尘暴年日数呈缓慢下降趋势。   (2)塔中地区的年风蚀气候因子指数平均为28.3,在季节分布上,夏季最大,其次为春季和秋季,冬季最小,C值与风速呈指数相关;塔中地区春夏季的地表粗糙度z0平均为6.32×10-5m;塔中地区地表沙源的平均粒径为136μm,接近临界起动风速的最低区间;沙漠腹地1~8月份0~10cm地表的含水率平均小于5‰。   (3)塔中地区沙粒的流体临界起动速度为0.25m·s-1;2m高度的临界起沙风速为4.0 m·s-1。   (4)塔中地区1m以下的风沙流中,0~30cm的输沙量占全部输沙量的72.4%;跃移沙粒输沙量的空间分布与风向频率既有相似性,又有差异性;蠕移沙粒的量平均占1m高度以下总输沙量的11.6%;2m高度以下沙粒粒径随高度增加呈递减分布;2m高度沙尘含量平均占到了60%以上。   (5)沙尘通量与摩擦速度、风速具有一致性;塔中地区2m高度风速与输沙率的经验公式为q=0.001u4.257;塔中地区2008年7月19日11:29~23:55沙尘暴天气过程的顺风向沙尘通量和垂直沙尘通量为15.52 g·cm-1·min-1,240.44×10-7 g·cm-2·min-1。
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