平坦沙地的空气动力学粗糙度变化及其物理意义

利用风温廓线法测定了不同大气稳定度下的空气动力学粗糙度,以跃移传感器(saltiphone)记录的瞬时最小跃移通量观测瞬时起动摩阻风速．观测数据表明:空气动力学粗糙度随着大气稳定度变化而呈现明显的变化,近中性层结下其平均值在(1．2-4．5)×10-5m之间,不稳定层结的平均值在 (0．5-1．1)×10-4m之间,稳定层结的平均值在3×10-5-2×10-5m之间,不稳定层结空气动力学粗糙度高,稳定层结的低,近中性层结介于两者之间;3种大气稳定度下跃移过程的平均空气动力学粗糙度高于无跃移过程,近中性层结无跃移过程的平均空气动力学粗糙度在1-3×10-5m之间;野外测定的每日平均起动摩阻风速在0．19-0．26 m·s-1之间变化．观测与模拟结果表明近中性层结-地表无跃移过程下测定的空气动力学粗糙度对起动摩阻风速是有效的,而非中性层结下测定的空气动力学粗糙度对起动摩阻风速对起动摩阻风速的作用不显著,这能够从物理机制上得到说明．大气稳定度虽然对起动摩阻风速影响不大,但是否影响到风蚀强度还需要进一步的研究．

毛乌素沙地的粉尘释放通量观测及DPM模型的野外验证

目前关于中国粉尘源区的释放通量观测数据很少,被经常使用的DPM粉尘释放模型在中国源区的可靠性还没有得到验证．2002年春季在毛乌素沙地开展了野外观测实验,分别观测了跃移通量、<10μm的粉尘释放通量、温度和风速梯度．观测期间平均摩阻风速在0．26-0．35 m．s-1之间,实测的跃移通量约在0．07～8．00 g·m-1·s-1之间,实测和模拟的跃移通量较为一致,跃移通量方程经验系数取2．61比较合适;在3次局地的粉尘释放过程中,实测的粉尘释放通量约在1～3μg·m-2·s-1之间,模拟的粉尘释放通量偏高,说明该模型在低风速条件下还需要校正．通过与前人数据的比较,发现松散的砂质土的跃移通量大于具有物理结皮的砂质土和存在大土壤团块的壤质土,说明在相同摩阻风速条件下,松散的砂质土的粉尘释放通量最大,预示中国北方粉尘的主要源地在沙漠和沙漠化的土地．