FRYBERGER输沙势计算方法及其估算值偏差分析——以塔克拉玛干沙漠为例

以塔克拉玛干沙漠地区2007年5个观测站及策勒站2007-2013年逐时观测数据为例,详细介绍了FRYBERGER输沙势计算方法和步骤,并对输沙势含义和易混淆的问题进行了解释说明。基于输沙势公式定义输沙势基准值,通过比较FRYBERGER输沙势估算值与基准值之间的差异,分析了不同观测点之间年均输沙势及其各风级输沙势分量的估算偏差。结果表明:(1)风速观测值的平均时距愈短,风速脉动性作用愈显著,导致输沙势计算值偏大。(2)输沙势的贡献率主要集中于I、II风级,其分布形态不同于起沙风频数分布。(3)FRYBERGER方法估算各测站年均输沙势时,采用FRYBERGER风速中间值产生的估算偏差最小。(4)输沙势估算偏差具有区域和年际性变化(策勒站为例)。(5)各风级风速代表值对输沙势分量的估算偏差产生影响,其最佳组合随观测点和年份而变化;采用最佳组合可有效减小输沙势估算偏差。

塔克拉玛干沙漠输沙势时空分布特征

利用塔克拉玛干沙漠22个气象站(周边21个站和沙漠腹地1个塔中站)2005—2007年的逐时风记录数据,首先基于输沙势定义计算了2007年各测站的16个方位的输沙势;其次以内积相似度指数聚类分析为基础,再结合其空间分布特点,把该沙漠的动力输沙环境划分为5种类型:沙漠东部库尔勒型(西西南型)、北部新和型(偏南型)、西部策勒型(偏东型)、南部民丰型(东东北型)和一种特殊类型;其中策勒型输沙势最大、新和型最小;民丰型输沙势方向稳定性最好、库尔勒型最差;此外,输沙势的季节差异上(2007年为例),各测站春夏季(3~8月)的输沙势都很强,占年均输沙势的81.29%~98.79%,尤其是5月份占年输沙势的22.7%~56.8%,冬季(11月~次年2月)几乎无起沙风;沙漠合成输沙势年际变化表现为:输沙势变幅为±33%,输沙方向变幅为±9.6°,其中输沙势值变幅最大是阿拉尔站(±80%),方向变幅最大的是库车站(±24.4°)。