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不同数据源下毛乌素沙地风况及输沙势特征

中国沙漠 2022年第5期42卷 54-62页

作者：顾立霞吕萍马芳陈国祥梁准许明静杨迎陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119

风是干旱、半干旱区风蚀风积地貌发育的动力基础,我们通常使用风速资料探讨区域风况,但选取不同的风速资料研究同一区域风况时结果存在差异。以毛乌素沙地为例,分别选取中国气象数据网(CMDC)的日最大风速及风向与美国国家气候数据中心(N... 详细信息

风是干旱、半干旱区风蚀风积地貌发育的动力基础,我们通常使用风速资料探讨区域风况,但选取不同的风速资料研究同一区域风况时结果存在差异。以毛乌素沙地为例,分别选取中国气象数据网(CMDC)的日最大风速及风向与美国国家气候数据中心(NCDC)的日8个定时观测风速及风向,对比分析起沙风特征。结果表明:(1)毛乌素沙地平均起沙风速相差较小,但起沙风频率明显在CMDC数据源中较高;(2)毛乌素沙地年起沙风向均以WNW、W和NW为主,但年起沙风次风向、不同区域夏季和秋季起沙风次风向组成均在CMDC数据源中较复杂,且起沙风主次风向频率均在CMDC数据源中较高;(3)毛乌素沙地整体均属于低风能环境,中等风向变率,锐双峰或宽单峰风况,但以最大风速计算的年输沙势约是以定时观测风速计算结果的3.3倍。基于两套数据源定量对比分析毛乌素沙地风况及输沙势,这对区域风况研究是一种新的尝试,以期提高对不同数据源提供的风速差异的认识,为今后不同区域的起沙风分析提供一定的参考。

关键词： CMDC NCDC 风况输沙势毛乌素沙地

阿尔金山国家级自然保护区东北部风况及输沙势特征

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中国沙漠 2023年第2期43卷 114-120页

作者：曲书锋张国明董苗徐俊泉尚鹏严平刘连友杜洁雯北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学应急管理部教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学防沙治沙教育部工程研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学国家安全与应急管理学院北京100875 太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 阿尔金山国家级自然保护区管理局新疆库尔勒841000

利用阿尔金山国家级自然保护区依协克帕提保护站实测的2017—2021年风速、风向数据,对阿尔金山国家级自然保护区东北部风况与输沙势进行了分析。结果表明:(1)阿尔金山国家级自然保护区东北部近5年年均风速和年均起沙风速起伏变化不大,... 详细信息

利用阿尔金山国家级自然保护区依协克帕提保护站实测的2017—2021年风速、风向数据,对阿尔金山国家级自然保护区东北部风况与输沙势进行了分析。结果表明:(1)阿尔金山国家级自然保护区东北部近5年年均风速和年均起沙风速起伏变化不大,年均风速为3.10 m·s^(-1),年均起沙风速为7.67 m·s^(-1),年均起沙风频率为8.57%,春夏季起沙风频率高于秋冬季。(2)起沙风风向的季节变化差异大,冬春季主导风向为W、SW和WSW,夏季风向以NE和E为主。(3)年输沙势(DP)均值为580.23 VU,属高风能环境(>400 VU);年合成输沙势(RDP)均值为266.69 VU,合成输沙方向(RDD)季节性差异大,年输沙势的方向变率指数(RDP/DP)均值为0.36,属中等方向变率的锐双峰风况。(4)全年输沙势季节差异较大,春季输沙势最大,夏季和冬季次之,秋季最小。冬春夏季输沙势的方向变率指数分别为0.90、0.41和0.20,分别属于低变率、中变率和高变率。

关键词：阿尔金山国家级自然保护区风况特征输沙势

巴音温都尔沙漠东北缘起沙风风况及输沙势特征

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水土保持通报 2023年第5期43卷 262-269页

作者：张昊党晓宏刘阳蒙仲举郭春晖张格内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 内蒙古自治区水利科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古自治区包头市东河区农牧林草事业发展中心内蒙古包头014040 中国林业科学研究院沙漠林业试验中心内蒙古巴彦淖尔015200

[目的]起沙风和输沙势特征是评估区域风能环境的关键指标。分析巴音温都尔沙漠东北缘起沙风风况和输沙势变化特征,揭示该地区近地层风动力特点及风沙活动强度,评估区域风能环境状况,为研究区风沙运动研究和科学防沙治沙工作提供理论依据... 详细信息

[目的]起沙风和输沙势特征是评估区域风能环境的关键指标。分析巴音温都尔沙漠东北缘起沙风风况和输沙势变化特征,揭示该地区近地层风动力特点及风沙活动强度,评估区域风能环境状况,为研究区风沙运动研究和科学防沙治沙工作提供理论依据。[方法]基于巴音温都尔沙漠东北缘气象站2017—2021年的风况数据,系统分析了该区域起沙风风况和输沙势变化特征。[结果](1)该地区年均起沙风频率为43.70%,平均起沙风速为7.57 m/s,二者均以春季最高。不同季节和年均起沙风均以偏西(W,WSW,SW)和偏南(S,SSE,SE)风向为主。(2)年均输沙势(DP)为68.36 VU,合成输沙势(RDP)为29.39 VU,风向变率指数(RDP/DP)为0.43,合成输沙势方向(RDD)为91.33°,春季输沙势(DP)和合成输沙势(RDP)显著高于其他季节。(3)研究区起沙风平均风速对输沙势的影响大于起沙风频率,风沙活动强度主要由风速大小决定。[结论]巴音温都尔沙漠东北缘整体属于低风能环境,地表沙物质全年向东输移,春季是最主要的风沙活动期。6月是人工防护林建设和飞播造林治沙的关键时期,建议栽植防护林和飞播种子的走向与输沙势方向垂直,从而阻断沙物质持续东移。

关键词：起沙风输沙势风能环境巴音温都尔沙漠

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输沙量与输沙势的关系

中国沙漠 2011年第4期31卷 824-827页

作者：张正偲董治宝赵爱国钱广强中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

区域风沙活动在时间、空间和强度上的不确定性,导致对输沙量进行长期测定比较困难。所以,输沙量通常是用来研究短期的风沙活动强度,对长期的风沙活动强度,一般是利用输沙势来衡量,使用这两种指标评价区域风沙活动强度,势必会产生一定的... 详细信息

区域风沙活动在时间、空间和强度上的不确定性,导致对输沙量进行长期测定比较困难。所以,输沙量通常是用来研究短期的风沙活动强度,对长期的风沙活动强度,一般是利用输沙势来衡量,使用这两种指标评价区域风沙活动强度,势必会产生一定的差异。利用中国科学院风沙科学观测场积累的长期输沙量和输沙势观测资料,对区域风沙活动强度进行评价。研究结果表明,月输沙量变化在0.89～18.11kg.m-1之间,而月输沙势变化在0.03～21.01之间,每年的4—5月是风沙活动最为强烈的时期;输沙量随输沙势增加而增加,它们之间可以近似用线性函数来表达。

关键词：风沙活动输沙量输沙势

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艾比湖地区的输沙势分析

干旱区研究 2003年第4期20卷 322-325页

作者：李红军杨青何清中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002

利用艾比湖地区 5个气象站 196 1- 2 0 0 1年的观测资料分析输沙势变化 ,结果表明 :(1)艾比湖地区合成输沙势春季最大 ,平均是 131.4VU ,夏季次之 ,是 89.9VU ,冬季最小 ,是 4 5 .4VU。四季合成输沙势在 2 0世纪 6 0年代最大 ,90年代最... 详细信息

利用艾比湖地区 5个气象站 196 1- 2 0 0 1年的观测资料分析输沙势变化 ,结果表明 :(1)艾比湖地区合成输沙势春季最大 ,平均是 131.4VU ,夏季次之 ,是 89.9VU ,冬季最小 ,是 4 5 .4VU。四季合成输沙势在 2 0世纪 6 0年代最大 ,90年代最小 ;春季、冬季从 6 0～ 90年代一直减小 ;夏季、秋季在 80年代有次高出现。各季的最大值出现年代不同 ,最小值均出现在 90年代 ;(2 )年合成输沙势从 6 0 - 90年代减小 ,80年代中期到 90年代减小较快 ,最大值是 1977年的 12 4 .3VU ,最小值是 1999年的 4 5 .8VU ,平均是 87.7VU ;(3)沙尘暴、扬沙在 6 0 - 70年代年出现日数较多 ,70年代中期达到最多 ,随后开始下降 ,90年代初达到最少 ,之后 ,稍有增大。

关键词：艾比湖地区输沙势沙尘暴扬沙全球气候变暖

塔里木盆地西部图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙环境特征

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干旱区研究 2024年第1期41卷 135-146页

作者：魏晋铭程建军马奔腾石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003

为了摸清在建图木舒克—昆玉沙漠公路沿线的风沙环境特征,根据沙漠公路沿线风沙要素特征有针对性地进行风沙防护工程实践,采用现场踏勘、结合ERA5风速数据以及卫星影像数据,对图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙活动规律进行分析。结果表明... 详细信息

为了摸清在建图木舒克—昆玉沙漠公路沿线的风沙环境特征,根据沙漠公路沿线风沙要素特征有针对性地进行风沙防护工程实践,采用现场踏勘、结合ERA5风速数据以及卫星影像数据,对图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙活动规律进行分析。结果表明:公路沿线年平均风速在3.03~3.28 m·s^(-1),年均起沙风速在5.85~6.10 m·s^(-1),年起沙风频率在16.87%~21.41%。起沙风集中处在春、夏季,4—8月是一年中起沙风频率最高的月份,公路沿线以偏东风(NE,ENE,E,ESE)为主,麻扎塔格山以南偏西起沙风频高于以北。沿线年输沙势(DP)在99.77~145.30 VU,属低风能环境,中变率。麻扎塔格山南北两侧沙丘体积、密度差异明显,沿线沙丘移动速率在1.19~3.69 m·a^(-1),为中等移动速度,沙丘移动速率与沙丘垂直投影面积大小存在明显的负相关关系,移动方向范围在171.76°~192.53°,与合成输沙方向(RDD)基本吻合。麻扎塔格山以北防沙体系的设计以东侧为主,以南则要东西兼顾。

关键词：沙漠公路风况输沙势沙丘移动塔克拉玛干沙漠

乌玛高速公路腾格里沙漠段防护体系不同配置措施固沙效应评估

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中国沙漠 2024年第2期44卷 264-272页

作者：缑永涛吴永祥彭波杨昊马金库王朝晖白海龙何明珠谭明亮邵梅逯军峰宁夏交投高速公路管理有限公司宁夏银川750001 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

自乌玛高速公路(G1816)腾格里沙漠路段通车以来,其风沙防护体系有效地保障了公路的安全运营。但某些沙害比较严重路段,大风季节偶有路面积沙现象。定量评估防护体系防风固沙效应对完善高等级公路风沙防护体系具有重要意义。基于野外地... 详细信息

自乌玛高速公路(G1816)腾格里沙漠路段通车以来,其风沙防护体系有效地保障了公路的安全运营。但某些沙害比较严重路段,大风季节偶有路面积沙现象。定量评估防护体系防风固沙效应对完善高等级公路风沙防护体系具有重要意义。基于野外地形测量和风况分析对两个典型断面的风沙活动进行研究。结果表明:防风固沙措施配置单一(仅配置草方格沙障)的断面K357防护体系内发生风蚀和积沙的区域较大,而配置措施较全的断面K358防护体系内发生风蚀和积沙的区域较小。断面K357草方格沙障带起沙风平均风速、起沙风频率比上风向流动沙丘区显著降低,输沙势比流动沙丘区减小了36.4%,合成输沙势减小了20.7%。此外,在断面K357上风向靠近路基砾石覆盖带已形成3个长度40.2~46.3 m的横向沙丘,观测时段内3个沙丘的高度增加了0.12~0.23 m,沙丘脊线沿西北-东南方向移动了2.13~2.48 m,移动方向和合成输沙势的方向一致。而断面K358由于上风向光伏电厂的建设造成流动沙丘区风速减小,其流动沙丘观测点的起沙风频率仅为5.73%,至草方格沙障带流场恢复,起沙风频率增加到21.78%,可见上风向光伏电厂的建立对高速公路防护体系和公路安全运营有积极影响。总之,乌玛高速公路腾格里沙漠段局部路段防护体系内风沙灾害严重,新形成的沙丘向公路移动对公路安全运营造成威胁,对沙害严重路段防护体系进行进一步完善迫在眉睫。

关键词：起沙风输沙势防护体系格状沙丘

乌玛高速公路腾格里沙漠段防护体系典型断面风沙活动特征

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中国沙漠 2024年第3期44卷 279-289页

作者：缑永涛吴永祥彭波张勇孔会平赵兴红冀鹏举李云昊何明珠邵梅谭明亮逯军峰宁夏交投高速公路管理有限公司宁夏银川750001 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

乌玛高速公路(G1816)腾格里沙漠段风沙活动威胁公路安全运营。对风沙活动典型路段防护体系内的风况特征、地表沉积物粒度特征和近地表(0~2 m)水平沙尘通量进行了研究。结果表明:观测期间年平均风速为3.13 m·s^(-1),平均起沙风速为7.66 ... 详细信息

乌玛高速公路(G1816)腾格里沙漠段风沙活动威胁公路安全运营。对风沙活动典型路段防护体系内的风况特征、地表沉积物粒度特征和近地表(0~2 m)水平沙尘通量进行了研究。结果表明:观测期间年平均风速为3.13 m·s^(-1),平均起沙风速为7.66 m·s^(-1),起沙风频率为17.6%,起沙风风向以W-NNW、E、S为主。年输沙势为187.57 VU,合成输沙势为78.6 VU,合成输沙方向为135°,RDP/DP为0.419,属于低等风能环境、风向变率中等的钝双峰风况。防护体系内0~2 m水平沙尘通量空间差异显著,从公路上侧流动沙丘观测点至靠近公路草方格沙障观测点水平沙尘通量衰减了99%,公路下侧从流动沙丘观测点至草方格沙障观测点水平沙尘通量衰减了93.6%。防护体系内地表沉积物以中沙和细沙为主,不同高度沙尘粒度由防护体系外围至防护体系内部逐渐变细。

关键词：风况输沙势沙尘通量乌玛高速公路

库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹形态、粒度及环境风况

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中国沙漠 2024年第4期44卷 37-45页

作者：郭酉元钱广强杨转玲邢学刚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 中国科学院大学北京100049 贵州师范学院地理与资源学院贵州贵阳550018

砾波纹是由双峰沉积物组成的粗颗粒风沙地貌,其发育与形态、粒度和风况之间的关系鲜有报道。通过野外考察、实地观测和实验分析等手段,对三垄沙地区典型砾波纹的形态、粒度以及其发育地区的风况特征进行了初步的研究。结果表明:研究区... 详细信息

砾波纹是由双峰沉积物组成的粗颗粒风沙地貌,其发育与形态、粒度和风况之间的关系鲜有报道。通过野外考察、实地观测和实验分析等手段,对三垄沙地区典型砾波纹的形态、粒度以及其发育地区的风况特征进行了初步的研究。结果表明:研究区砾波纹脊线长度为1.23~24.05 m,平均为5.22 m。波纹间距2.62~4.73 m,平均间距为2.52 m。砾波纹的高度0.07~0.41 m,平均为0.18 m,形态指数为17.61。沉积物粒度分布为双峰或三峰分布,表层(0~1 cm)和下层(1~5 cm)平均粒径均值分别为0.64Φ和1.32Φ,表层峰顶处颗粒平均粒径为-0.91Φ。研究区平均风速为4.19 m·s-1,起沙风平均风速为8.65 m·s-1,主要在夏季。研究区年输沙势为804.88 VU,各季节风向变率大于0.8,属低变率风况,春季和夏季输沙势较大,占全年总量的67.1%。合成输沙方向为200.2°,基本垂直于砾波纹的脊线走向。

关键词：库姆塔格沙漠砾波纹形态粒度输沙势