沙面温度对风蚀动力过程的影响

作     者：王彬 韩庆杰 刘冰 特列吾汗·巴合提 萨根古丽 Wang Bin;Han Qingjie;Liu Bing;Baheti Teliewuhan;Guli Sagen

作者机构：中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区管理局新疆乌鲁木齐830000 

出 版 物：《中国沙漠》 (Journal of Desert Research)

年 卷 期：2023年第43卷第6期

页      面：10-19页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41771010,42071048) 兰州铁道设计院有限公司技术开发项目(兰院科13-04-01) 宁夏沙坡头规模化防沙治沙试点项目生态监测工程(宁沙管合字〔2021〕08号) 

主　　题：沙面温度 风蚀过程 风蚀率 高寒区 

摘      要：大量关于土壤可蚀性的研究证明,低温的沙面更易被风蚀。但大多研究以中低纬度低海拔地区为背景,建立的模型并不能完全适用于高海拔寒冷地区。我们使用青藏高原错那湖湖岸的地表沙,利用高低温实验箱调节沙面温度,开展了风洞模拟实验,量化了不同粒径、风速条件下风蚀率随沙面温度的变化关系,旨在分析地表温度对风蚀动力过程的影响及作用机制。结果表明:(1)沙面温度与风蚀率之间呈负线性相关,低温沙面更易被风蚀。这与空气温度影响风蚀过程的作用机理类似,即低温沙面可以增加近地表空气密度和气流拖曳力,使沙粒更容易起动,风蚀量也随之增大;另外,沙面与空气间的温差,会破坏大气稳定度,影响湍流强度,进而影响风蚀强度,这可能也是沙面温度影响风蚀过程的一种主要机制。(2)在自然情况下,寒冷沙面对水汽具有一定的冷凝效应,从而对沙粒的起动与风蚀过程起到抑制作用,而且这种冷凝效应,在低风速、粗颗粒沙面上表现得更为明显。(3)高温沙面可以在一定程度上抑制风蚀。作为影响高寒地区风力侵蚀过程的重要自然因素,沙面温度对青藏高原典型风沙区的风蚀过程起到了重要的控制作用。