中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征

摘要：

沙尘暴对人类生存的自然环境和社会经济健康发展造成严重影响.近70年来,中国西北沙尘暴天气总体减少,但自2021年开始,沙尘暴发生频率和范围明显增加.沙尘暴的发生和发展是气流与地表可蚀性物质的互馈过程,因此,沙尘在源区的起动过程决定了沙尘暴发生发展的整个过程.尽管目前对沙尘的运动过程进行了大量的数值模拟、遥感解译等研究,但野外实测资料缺乏,难以阐明沙尘暴期间的风沙活动强度及沙尘运动的物理机制.利用2021年1月在额济纳旗附近戈壁的野外实测输沙量和PM10等沙尘资料,解释沙尘物质在源区的运动特征,阐明戈壁风沙运动机理,为沙尘源区风沙灾害防治提供理论依据.结果表明:(1)沙尘源区沙尘暴期间风速可大于19.6m·s-1,远高于同期当地国家气象站数据(10.5m·s-1).(2)PM10浓度100mg·m-3,远高于同期当地国家环境监测站数据.(3)戈壁输沙量可达10 kg·m-1·h-1,最大输沙量位于地表以上0.07 m高度,这一过程导致戈壁沙尘能够远距离运动.(4)1 m高度平均粒径为0.07 mm,意味着戈壁风沙流以极细沙、粉沙和黏粒为主,PM10含量可达8％,粗沙含量可达9％,运动粗沙碰撞破坏戈壁地表,导致更多的沙尘物质进入空气.(5)车辆碾压戈壁地表导致输沙率是原始地表的2倍,PM10浓度增加2.90倍,PM10含量增加1.29倍,说明保护原始戈壁地表不受破坏,是减少戈壁地区风沙灾害的重要手段之一.

关键词：沙尘暴、PM10、输沙率、粒度

所属期刊栏目：43

分类号：P931.3(部门自然地理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：130-138