塔克拉玛干沙漠空气动力学粗糙度对粉尘释放的影响

摘要：

探究空气动力学粗糙度对粉尘释放的影响,有助于评估区域土壤风蚀及大气环境质量和气候效应.采集塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站2014～2016年4月梯度气象站的风、温等资料,通过风速比法计算了中性大气层结及无风沙运动条件的空气动力学粗糙度,借助风蚀传感器监测地表跃移颗粒数,根据DPM模型计算粉尘释放通量,综合分析了空气动力学粗糙度与摩阻风速及粉尘释放通量的相互关系.结果表明:(1)中性层结大气条件下稳定床面的空气动力学粗糙度取值范围为0.3×10-4～7.8×10-5m,平均为5.4×10-5m;(2)摩阻风速数量级变化在10-1～10-2m.s-1,跃移起动摩阻风速达到0.21m·s-1时,粉尘释放/悬移事件发生;(3)实测跃移通量约为模拟值的123％,二者相关性较好,决定系数R2为0.91.因此,DPM粉尘释放模型可以表征模拟值和实测值的相关性,得出的研究结果能较好地反映空气动力学粗糙度与摩阻风速分布特征及其对粉尘释放的影响,对定量评估区域乃至全疆的粉尘释放通量等具有重要意义.

关键词：摩阻风速、风蚀、空气动力学粗糙度、雷诺应力、粉尘释放、湍流脉动

所属期刊栏目：30

分类号：X169(环境气象学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目;中国气象沙漠科学基金项目

在线出版日期：2022-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：846-857