风蚀沙流层质量通量垂直分布的数值模拟及沙粒跃动特征参数的估算
  • 【摘要】

    风蚀地表上跃动沙流层的垂直质量通量结构与沙丘形成直接相关,也与沙流危害程度密不可分。Shao(2005)建立的沙流层相似模型能够很好地模拟出裸露、干燥、疏松、单一沙地地表上沙流层的质量通量垂直分布廓线,Liu et al.(2006)也针对该类地表作过一系列风洞试验,试验结果为相似模型的检验和修正提供了实践依据。本文将基于试验数据和模拟结果的对比分析,结合模型参数的物理意义和前人的相关定量表征方法... 展开>>风蚀地表上跃动沙流层的垂直质量通量结构与沙丘形成直接相关,也与沙流危害程度密不可分。Shao(2005)建立的沙流层相似模型能够很好地模拟出裸露、干燥、疏松、单一沙地地表上沙流层的质量通量垂直分布廓线,Liu et al.(2006)也针对该类地表作过一系列风洞试验,试验结果为相似模型的检验和修正提供了实践依据。本文将基于试验数据和模拟结果的对比分析,结合模型参数的物理意义和前人的相关定量表征方法,对沙粒跃离地表的平均初速度和地表粗糙度分别进行修正,从而改进模型对沙流层质量通量垂直分布廓线的模拟能力;然后利用改进模型对地表沙流通量、沙流层的特征高度和平均高度等重要参量进行模拟分析,以揭示其对摩擦速度、沙粒粒径和地表粗糙度的响应方式及其机制;最后依据修正后的沙粒跃离地表的平均初速度合理估算出空气在垂直方向上对跃升沙粒的平均作用力,并详细剖析摩擦速度、沙粒粒径和地表粗糙度对初速度和作用力的影响方式,这些工作对研究沙粒跃动的特征轨迹、合理估算沙粒撞击地表的平均速度以及空气对沙粒跃动过程的平均作用皆具理论和实践意义。 收起<<

  • 【作者】

    李万元  吕世华  沈志宝 

  • 【作者单位】

    中科院寒区旱区环境与工程研究所西部气候环境与灾害重点实验室,甘肃

  • 【会议名称】

    中国气象学会2008年会

  • 【会议时间】

    2008-11-20

  • 【会议地点】

    北京

  • 【主办单位】

    中国气象学会

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    跃动沙流层  沙流特征  数值模拟  风蚀地表