风沙物理学深刻复知识题
高考地理二轮复习微专题风沙问题课件

2021届高考地理二轮复习 微专题 风沙问题 课件
3.风沙活动的防治
(1)工程措施:①阻沙:设置沙障阻挡风沙;②固沙:设置草 (石)方格,固定沙面。 (2)生物措施:①因地制宜开展生态建设,保护和恢复植被(保育 自然植被、植树造林、种草等),防风固沙;②合理利用水资 源,保障生态用水。 (3)组织管理措施:①调整农业结构,合理控制农牧业生产规 模;②加强宣传教育,提高环保意识;③建立风沙灾害的监 测、预报机制;④制定并严格实施防沙治沙的相关法律法规; ⑤对风沙危害严重地区实施生态移民。
风沙问题
阅读图文材料,完成下列各题。 下图所示区域海拔在4 500米以上,冬春季盛行西风,年平均大 风(≥8级)日数157天,且多集中在10月至次年4月。青藏铁路在 桑曲和巴索曲之间的路段风沙灾害较为严重,且主要为就地起沙。 风沙流主要集中在近地面20~30厘米高度范围内。
(1)分析错那湖东北部 沿岸地区冬春季风沙 活动的沙源。(6分)
(1)分析黄泛平原风沙区 多沙地的自然原因。
(1)黄土高原水土流失严重,黄河输沙量大;该区域地势平坦, 夏季多暴雨,历史上黄河多次决口,泛滥成灾,大量泥沙堆积 地表。
2021届高考地理二轮复习 微专题Байду номын сангаас风沙问题 课件
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材料一 河南黄泛平原风沙区主要集中于黄河故道周边地带。 该风沙区经过多年综合治理,已从“春种一壶籽,秋收一瓢粮”变成 了如今“沙地河道花果飘香,平川农田粮丰林茂。”材料三 下左 图为河南省黄泛平原风沙区分布图,右图分别为A地和信阳市 的气候资料统计图。
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风沙物理学 shijuan

一、名词解释18.曲面附面层分离:指实际流体通过弯曲壁面时,从曲面某一点开始附面层脱离壁面,并产生漩涡的现象(根本原因:逆压梯度)。
24.风沙流结构:风沙流中的沙物质在搬运层内随高度的分布特征。
25.风沙流自平衡机制:风沙流跃移系统因风场和运动粒子的相互作用,而建立一种负反馈机制来控制系统中输送沙粒的总量,这种负反馈调节机制即为~。
23.输沙量/输沙率:风沙流在单位时间内通过单位面积/单位宽度所搬运的沙量。
35.沙城暴策源地:指一次沙尘暴天气过程中,第一次发生在沙尘暴的所有地区中,处于最上风方向的地区。
20.风速廓线:指风速随高度变化的曲线(近地面层风的垂直分布) 31.饱和路径长度:风沙流由吹蚀变为堆积在时间上要有一段间隔,空间上表现为一定的距离,这段距离为~。
33.二次流:边界层气流,由于流场不均匀,将受到横向压力差的作用,发生垂直于主流而指向压力较小一边的附加运动。
1.流体:流体是一种受任何微小剪切力都能连续流动的物质(判断)。
2.黏性:流体微团间发生相对运动时产生切向阻力的性质(产生原因:流体内部分子间吸引力,流体与固体壁面之间附着力作用)。
3.流线:某一相同时刻在流场中画出的一条空间曲线,在该时刻曲线上所有质点的速度矢量均与这条曲线相切(欧拉法)。
4.迹线:单个流体质点在连续时间过程中的流动轨迹线(拉格朗日法)。
5.定常流动:流动参量不随时间变化的流动。
6.非定常流动:流动参量随时间变化的流动。
7.流束:流管内的流体叫流束。
8.流管:由流线围成的管状区域。
9.流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量。
10.平均流速:流量和有效截面积的比值。
11.伯努利定律:在一个流体系统中,流苏越快,流体产生的压力就越小。
12.切向应力:单位面积上的切向阻力。
13.层流:在流速较小的情况下,各流层互不混合,只做相对滑动的流动。
14.紊流:流体质点做不规则运动,相互混掺、轨迹杂乱无章的运动形态。
15.层流底层:紊流流动中紧贴固体表面的一层层流流动的物体。
风沙防治工程的风沙物理学解析

【13】 内外力作用与地貌(风沙问题+笔记+习题背诵)

中 国 天 漠 分 图
【2014新课标1卷】下图所示区域海拔在4500米以上,冬春季盛行西风,年平均大风(大于等 于8级)日数157天,且多集中在10月至次年4月,青藏铁路在桑曲和巴索曲之间的路段风沙灾 害较为严重,且主要为就地起沙,风沙流主要集中在近地面20-30厘米高度范围内。
(2)分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。(8分)
(2)冬春季节盛行西北季风(偏北风);(2分)河谷延伸方向与盛行风向基本一 致;(3分)H县城附近为河谷交汇之地。(形成风口,导致狭管效应)。(3分)
36.(22分)阅读图文资料,完成下列要求。 在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群。其形成的主要条件为所在 地区沙源丰富、多风、植被稀松。下图所示区域中,M 处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近 是著名的风口,冬季季风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
(1)推断茶卡盐湖湖盐的形成过程。(8分)
茶卡盐湖原为古海洋;(2分)经地壳运动隆起抬升成高盐度的内陆湖;(2分)随 后,气候变干,蒸发旺盛,(2分)周边径流汇入少,水量减少,湖水盐度不断上 升,盐类物质结晶析出。(2分)
22.(24分)阅读图文材料,完成下列要求。 柴达木盆地原为古海洋的一部分。位于柴达木盆地东缘低洼地带的茶卡盐湖,面积105km2,
(l)说出尼加拉瓜湖水位季节变化规律。并分析水位变化规律与气压带、风带的关系。(10分)
尼加拉瓜湖水位随着湿季、干季的交替而变化,夏半年湿季水位高;冬半年干季水位低。(2 分)夏季气压带和风带北移,(2分)该地区受赤道低压控制,降水多,湖泊水位高;(2分) 冬季气压带和风带南移,(2分)该地区受信风带控制,降水少,湖泊水位低。(2分)
风沙物理学

风沙物理学一、名词解释(共5小题,每小题3分,共15分)1、附面层分离:实际流体流过弯曲壁面时,经常从曲面某一点开始附面层脱离壁面,并产生旋涡,这种现象称为附面层分离2、风速廓线:风速随高度的变化称为风速廓线3、饱和路径长度:气流(或风沙流)由吹蚀变为堆积在时间上要有一段间隔,空间上表现为一定的距离,这段距离称为饱和路径长度4、风沙流结构:指气流中所搬运的沙子在搬运层内随高度的分布特征5、二次流:边界层流体由于流场不均匀受到横向压力差的作用,发生垂直于主流而指向压力较小一边的附加运动二、填空题(共9小题,每小空1分,共25分)1、黏性流体的流动状态有两种,即层流和紊流,判断其状态的依据是雷诺数2、风的产生主要受到四种方的作用,其中可使空气由静止状态变为运动状态游力是气压梯度力,在风形成后产生和起作用的力是地转偏向力、惯性离心力和地面摩擦力3、理查逊数是用于判断大气状态的依据,依据查理逊数可将大气状态分为层结稳定、中性层结和不稳定层结4、沙粒运动的基本形式是蠕移、跃移和悬移5、影响输沙量的三要新是指风速、沙物质和下垫面条件6、新月形沙丘是沙漠地区分布最为广泛、形态最简单的一类沙丘.7、沙丘的移动方式可分为前进式、往复前进式和往复式8、依据能量来源,土壤颗粒的起动风速分为冲击起动值和流体起动值,对应于两种起动风速存在磨蚀/风沙流侵蚀和吹蚀/净风侵蚀两种风蚀方式9、沙尘暴的形成必须同时具备大风、不稳定的空气层结/强对流天气和沙源三、判断对错题(共10小题、每小题1分,共10分,注:正确的打“√”,错误的打“×”)1、作为流体运动研究方法之一的欧拉法是把流体空间作为观察对象的√2、沙物质颗粒整体的几何形态常用磨圆度表示×3、对球形颗粒之外的所有颗粒的大小是用其当量直径来度量的√4、沙粒的冲击起动值大于流体起动值X5、大气层结中性时,风速廓线服从普朗特——冯·卡门的速度对数分布律√6、沙粒的粒径越小,其起动风速越小×7、随着风速的增大,距床面1-2cm的绝对输沙量和相对输沙量都将增大×8、依据伯努利定律,流速与压力成负相关√9、旋转是沙粒运动的普遍形式,极少有不作旋转的运动沙粒√10、悬移质运动主要决定于气流的向上脉动分速必须超过颗粒的沉速。
专题四 风沙

专题 风+沙1.风的成因①根本原因:太阳辐射能的纬度分布______,造成高低纬度间的温度差异 ②直接原因:_______气压梯度力。
地面冷热不均大气垂直运动 同一水平面气压差(气压梯度) 水平气 地转偏向力 压梯度力 大气水平运动(风)摩擦力(地面)——高空中的风除外等压面(线)1.近地面气压永远高于其上空的气压,高压、低压是指在________水平面比较而言2.等压面/线上凸的地方为___________区 等压面下凹的地方为___________区3.巧记热力环流:热低升、冷降高 2.风向:①若大气只受水平气压梯度力(1个力)时,风向与等压线____________。
②高空大气受气压梯度力和地转偏向力(2个力)共同作用,风向与等压线____________。
③近地面大气受气压梯度力、地转偏向力、摩擦力(3个力)的共同作用,风向与等压线_______。
近地面风向的画法:(1)先确定低压和高压(2)画出水平气压梯度力(垂直等压线,由高压指向低压) (3)风向偏往该力左边或右边45°角。
(地转偏向力:南半球偏左,北半球偏右)受热 受热 冷却低 高 低3.风力大小①水平气压梯度力大:等压线密集;在XX风带;受XX风影响;接近冬季风源地;②摩擦力小:经过水面;位于山顶(山脊);经过高原;地形(河谷)延伸与风向一致;③狭管效应:峡谷处;风口、隘口4、风的分类(1)海陆风:(2)城市区(热岛效应风)(3)山谷风:(4)气旋(台风、飓风)、反气旋(5)焚风(干热风)(西南干旱河谷就是它的影响)(6)布拉风从山地或高原经过低矮溢道向下倾落寒冷而又干燥的风暴,称布拉风。
典型的布拉风出现在黑海的冬季,其破坏力很大,最大平均风速可达40m/s—60m/s,气温可迅速降低到-27 ℃,可造成严重的“船舶积冰”。
(7)峡谷风(狭管效应造成)5.风带(准确记忆风带的纬度、风向)其对气候的影响主要表现在:(1)西风带对温带海洋性气候的影响(2)马达加斯加岛东侧、巴西东南部、澳大利亚东北部形成热带雨林气候原因就是位于东南信风的迎风坡(3)中美洲一些地区东侧降水多,形成热带雨林气候,原因是处于东北信风的迎风坡6.季风冬季,东亚吹西北风,寒冷干燥;南亚和中南半岛吹东北风,温暖干燥成因:海陆热力性质差异夏季,东亚吹东南风;南亚和中南半岛吹西南风,温暖湿润,降水丰富成因:前者海陆热力性质差异后者气压带、风带的季节移动注意:爪哇岛等东南亚南半球区域冬季吹西北风(北半球的东北信风跨越赤道偏转所致),夏季吹东南风(南半球东南信风带控制)(参考地图册P125)7.风的变化①风的空间变化:海拔高风速增大;海面风速大;高空风速大;狭管效应②风的时间变化:风的日变化:一般情况,日出后风速逐渐增大,午后的风速最大,夜间风速减小,清晨的风速最小;风的年变化--- 冬半年的风速大于夏半年(冬季温差大导致气压差大)8.风的影响1、风影响气候单一风带控制---温带海洋;风带移动---地中海气候、热带草原、热带季风;风与局部气候---离岸风、焚风---干旱气候2、风影响天气①迎风坡阴雨多、背风坡晴朗②寒潮降温、可能有雨雪③台风狂风暴雨④大风易产生浮沉、扬沙、沙尘暴天气3、风成地貌风力侵蚀风力堆积(沙丘缓坡为迎风坡,陡坡为背风坡)4、风---风浪---洋流---航海航海:赤道、副高无风带;咆哮西风带5、风与城市规划①常年盛行一种主导风向的地区:工厂应布局在盛行风的下风向;②季风气候区:工厂应布局在盛行风的垂直郊外;③风向随季节的变化的地区:工厂应布局在最小风频风向的上风向.④工厂布局在热力环流圈之外⑤工业区内重污染企业在下风向6.风向玫瑰图判读9.风力资源(属于新能源)(一)风能——丰富。
风沙物理学考试复习资料 精简版

起动风速:沙粒在一定的风力作用下开始运动,使沙粒开始运动的临界风速饱和风沙流:风沙流中的含沙量等与气流可载运的沙粒数量时候称为饱和风沙流,地表无蚀积脉动性:不同瞬时通过同一空间点的流体的物理参数如流速、压强等均随时间不停地变化,是紊流流动区别与层流流动的根本特征。
附面层:实际流体流过物体表面时,由于黏性的影响在紧靠物体表面沿线方向形成速度梯度很大的薄层。
附面层分离:实际流体流过弯曲壁面时,经常从曲面某一点开始附面层脱离壁面,并产生漩涡的现象。
风的阵性:在野外观测中可以发现,风速时大时小,风向也不停变化。
大气稳定度:在流体力学中,雷诺数是用来度量惯性力和粘性力切应力相互关系的准则数。
风速轮廓:风速随高度的变化。
风速的垂直分布取决于近地面层的气流性质、大气层结稳定度和粗糙度。
沙物质:能够形成风沙流的所有地表固体碎屑物质。
沙物质的形成:地表岩石在物理、化学风化作用下形成、石英沙的形成的四个作用:剥离作用、胀裂作用、风力磨蚀作用、水、冰的碾压作用。
沙物质的来源:河流的冲积物、冲积-湖积物、洪积-冲积物、基岩风化的残积物。
粒径分布表示方法:沙物质粒径的范围和均匀程度既可以直接反映形成物质的母岩性质或颗粒所受外力作用的强弱,也可以在一定程度上反映杀物质搬运量的大小和搬运方式。
休止角:沙物质在堆积成丘时,斜坡与水平面所达到的最大角度。
沙物质的热状况:沙物质表面温度变化剧烈忽冷忽热,受热升温快,断热冷却快,所以风沙地区温度差较大。
外因:由于在纬度,海拔,地形的影响下,所受的太阳辐射量有差异,使沙物质的热状况发生变化,但在以上条件相同的条件下,主要是与物质本身的热特性有直接关系(1)热容量是物质每升高1度时,所吸收或放出的热量(2)导热率是物质的传导热量的功率值(3)导温率单位容积的物质通过热传导,由垂直方向获得或失去热量时,升高或降低的数值沙粒运动的物理过程和机制:在风力作用下,当平均风速约等于某一值时,个别突出的沙粒受紊流流动和压力脉动的影响,开始出现振动或前后小摆动,当风速增大至临界值后,沙粒的振动也随之增加,正面推力和上升也相应增大,并且以克服重力的作用,在较大的旋转力矩作用下,促使一些最不稳定的沙粒首先沿沙面滚动或滑动。
风沙物理学复习资料

2 2
l V2 V 9.局部沿程阻力与沿程阻力表达式:局部损失: hj 2 沿程损失: hf d 2g 2g
10.流体流动的状态及其判别:①Re<2000 层流②Re>13800 紊流 11.平表面风速分布公式:①紊流光滑区:V
水保 08-1 by NwkerWang
一、基本概念 1.流体:流体是一种受任何微小剪切力都能连续流动的物质。 2.粘性:流体层相对滑移时产生切向阻力的性质。 3.流线:在某一时刻曲线上任何一点的速度时量总是在该点与该曲线相切,此曲线即为流线。 4.迹线:流体质点的运动轨迹即为迹线。 5.定常流动:流动参量不随时间变化的流动。 6.非定常流动:流动参量随时间变化的流动。 7.流束:流管内的流体叫流束。 8.流管:在流场中画一条不是流线的封闭曲线,通过曲线上各点作流线,这些流线组成的管状表面叫流管。 9.流量:单位时间内通过某一规定表面的量。 10.平均流速:流量和有效截面积的比值。 11.急变流:流线间夹角很大,曲率半径很小。 12.缓变流:流线间夹角很小,曲率半径很大。 13.层流:有规则的、互不混掺的、以流体层形式的运动。 14.紊流:相互混掺的、杂乱无章的运动。 15.层流底层:紊流流动中紧贴固体表面的一层层流流动的物体。 16.粗糙度:固体表面凸出物的平均高度。 17.附面层:平表面上风速从零急剧增大到与来流速度相同数量级的薄层。 18.起动风速:能够使沙运动的风速。 19.风沙流: 风通过自己的搬运能力, 将地表松散的沙粒吹起纳入气流, 并携带着一起运动, 这样的二项流叫风沙流。 20.输沙量:风沙流在单位时间内通过单位面积的沙量。 21.风沙流结构:风沙流中的沙物质随高度的分布特征。 22.下垫面粗糙度:地表风速为 0 的高度。 23.沙粒形状:沙粒整体的几何形态,用球度表示。 24.沙粒磨圆度:表示沙粒棱角尖钝程度的参数。 25.休止角:沙物质堆积成丘时,斜坡与水平面所能达到的最大角度。 26.中值粒径:粒径累计曲线上对应重量百分数为 50 的粒径。 27.饱和路径长度:气流由吹蚀变为堆积在时间上要有一段间隔,空间上表现为一定的距离,这段距离称为饱和路径 长度。 28.土壤风蚀:土壤及其母质在风力作用下剥蚀、分选、搬运的过程。 29.风蚀模数:单位时间单位面积上的风蚀量。 30.土崩:在无保护物地段随顺风距离的增加而加速土壤运动的现象称为土崩。 31.沙尘暴:强风将地面上大量尘沙吹起卷入大气中,使空气很浑浊,水平能见度 1km 的天气现象。 32.风洞:通过人工控制,产生风场的装置。 二、基本知识 1.流体特征:流动性 2.流体主要物理性质:①质量(密度)②重量(重度)③压缩性与膨胀性④粘性(粘度) 3.牛顿内摩擦公式及其应用:
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风沙物理学(看做的两个实验)绪论1.风沙物理学概念:风沙物理学是以物理学的观点来研究风与沙物质地表相互作用规律的科学。
第一章流体力学基本理论(看)第二章近地面气流运动规律(看)第三章沙物质及其基本性质沙物质的物理意义:能够形成风沙流的所有地表固体碎屑物质1.沙颗粒大小、形状和圆度如何描述当量直径:具有相同体积的球体直径。
中值粒径:对应于重量百分数为50%的粒径。
平均粒径:do = 1/3 (φ16 + φ50 + φ84)2.沙物质粒径分布如何表达分选系数:Sc = (d 75 / d 25)1/2梯级频率粒配曲线:颗粒粒径为横坐标,重量或粒数的频率百分数为纵坐标得到的一系列相邻的矩形图组。
累积频率粒配曲线:颗粒粒径为横坐标,以小于(或大于)某一粒径的颗粒重量占样品总重量百分数为纵坐标得到的图形。
3.沙颗粒表面组织与环境有何关系内陆沙漠沙石英颗粒表面结构特征:较好的磨圆度;有大量的机械撞击痕迹,撞击坑成群出现;强风暴时由一次撞击作用形成碟形撞击坑;沙粒在滚动和跃移中相互磨擦、碰撞形成麻坑。
化学沉淀作用发育,沉淀多见于各类撞击坑底部成硅质球,一些砂粒表面有大量沉淀形成硅质薄膜并出现裂纹.海岸沙丘沙石英颗粒表面结构特征:化学溶蚀作用较内陆沙明显,沿构造软弱部位发展成溶蚀沟、溶蚀洞,甚至出现方向性三角形坑等溶蚀形态。
有代表海滩环境的水下撞击V型坑。
具有代表风成环境的典型特征,如磨圆好、碟形坑,沉淀层和裂纹;有代表水下环境的撞击坑、化学溶蚀坑等。
即具有海滩沙特征,又具有叠加其上或与其共生的风成环境特征。
4.沙漠沙颜色是怎么回事?沙颗粒颜色—取决于矿物成分并随环境条件的改变发生变化。
淡黄色、黄色、黄橙色或棕红色是典型颜色。
也有一些是青灰色、红色、白色、黑色。
彩色沙漠:美国科罗拉多大峡谷所在的亚利桑那州,火山熔岩矿物质沙石,具有紫色、黄色、红色、绿色、白色和兰色。
库姆塔格沙漠竟然是一个五彩沙漠,沙子有红、黄、蓝、黑、白、绿等各种颜色,与我们最初想象的黄沙漫漫相去甚远。
被风化的五彩的风凌石再风化就慢慢碎成了沙子,逐渐形成沙漠。
黑色沙漠:卡拉库姆沙漠,棕黑色,黑色岩层风化形成。
白色沙漠:美国新墨西哥州的路索罗盆地。
石膏质海床几经变幻,石膏矿被风化后结晶成洁白的微小颗粒。
红色沙漠:澳大利亚辛普森沙漠等。
其成因是砂石上裹有一层氧化铁,这是铁质矿物长期风化漫染大漠所至。
5.沙鸣现象——筛匀汰净:例如:宁夏中卫沙坡头、内蒙古银肯响沙湾、敦煌月牙山1:风选程度好,沙粒均匀一致,非毛管孔隙多。
(振动频率一致,空气中振动容易传播。
)(0.11~0.25mm占98%,粉沙0.82%);2:跃移旋转运动导致沙颗粒钝/次棱角形(园度0.15~0.25)或次园状(园度0.25~0.4);滚园沙粒不超过3%(园度0.6~1.0)。
(沙颗粒运动自如)3:沙粒受热增温干燥,含水量降低,有力发声并促进传播。
(沙颗粒运动自如,振动容易传播)湿沙颗粒周围水膜水的张力阻止,减弱沙颗粒自如运动和振动传播。
(含水量0.4%,一般湿沙含水量4%)。
人工筛匀汰净沙颗粒水洗等处理,在水、乙醚、酒精中都可发声。
第四章风沙流运动1.滑移起动学:现代高速摄影资料表明,当风力达到一定值后,颗粒不仅发生滚动和滑动,更重要的是发生滑移。
其运动轨迹可以是直线,但更多的是曲线。
滑移与滑动不同,滑移是滑翔式运动,滑动是不离开颗粒和支撑表面的全接触式运动。
滑移垂直距离一个粒径,水平几个到几十个粒径距离范围迁移。
回答了流体起动条件下第一颗沙粒是如何首先跳起来的问题。
2.猝发起动学的基本观点(层流底层、主流紊流层、各层对沙层颗粒的影响)。
3.沙颗粒启动过程和机制:在风力作用下,当风速达到某一临界值时,个别突出的沙粒受到湍流运动和压力脉动的影响,开始出现振动或小摆动;当风速增大超过临界值之后,沙粒的振动也随之加快,正面推力和上升力也随之加大,并足以克服重力的影响,在较大旋转力的作用下,促使一些最不稳定的沙粒首先沿沙面滚动或滑动和滑移,由于沙颗粒的几何形状和所处的空间位置的多样性以及受力状况的多变性,因此,在滚动和滑移的过程中有些沙粒与地表突起的沙粒碰撞,或被其他沙粒碰撞时,会获得很大的冲量。
于是,沙颗粒在冲击力的作用下,在碰撞瞬间由水平运动急剧转变为近乎垂直运动进入气流中。
4.沙粒的起动风速起动风速:沙粒在一定的风力作用下开始运动,使沙粒开始运动的临界风速即为起动风速。
相同条件下,流体起动风速值大于冲击起动风速值5.流体起动\冲击起动与风蚀的物理意义和他们之间的关系风蚀:气流(风力)作用下土壤圈或岩石圈的破损。
风蚀过程是风力作用引起的地表物质脱离地表、搬运和再堆积过程的统一。
根据气流性质之差异,风蚀又分为:吹蚀(deflation)-大气将地表沙和土壤物质吹起搬运称吹蚀,即净风侵蚀;磨蚀(abrasion)-地表物质受风沙流冲击及摩擦,即风沙流侵蚀。
起动性质不同:流体起动为风蚀性起动,冲击起动为置换性起动。
分选性不同:流体起动具有主动分异性,冲击起动具有随机分异性。
关系:两种起动兴衰与共不可分割。
6.风沙流中沙粒运动有四种形式:蠕移运动:滚动/滑动全接触式运动0.5~2.0mm,占总量1/4滑移:瞬时离开沙床表面的滑翔式(X:几~几十粒径,Y:1个粒径)跃移运动:0.5~0.05mm 极易区0.2~0.15mm 占总量3/4悬移运动: < 0.1mm,极少,近风速度在运动7.跃移质对沙粒运动物理意义1)跃移质占到风沙流总沙粒的1/2 ~3/4凌裕泉在新疆莎车测定风速在5~10m/s,跃移质78%——风沙流中的沙颗粒以跃移运动为主2)90%以上的跃移质都在地表附近30cm高度范围内运动——风沙流是一种贴近地表的运动现象(1-2)3)蠕移质直接从跃移质取得动量.可以推动6倍于跃移质直径,200倍于它重量的沙粒4)对悬移质的驱散作用,使悬移质容易随气漩飘移-----连锁反应:直接或间接促进地表风蚀(3-4)5)跃移质是风能消耗大户,严重阻滞流体起动作用------跃移的双重性:促进磨蚀,抑制吹蚀(3-4-5)跃移运动:起跳角α:一般大于30 °,多在30~50°之间(79.5%)60~80°(27.7%)降落角β:一般小于30 °,多在10~16°之间沙粒在运动过程中高速旋转,(数百到一千转)/秒8.下降颗粒对地表的碰撞的作用基础作用:使地表颗粒活化并激发起来,直接促进沙表层颗粒蠕移运动、悬移质的驱散作用,使悬移质容易随气漩飘移。
发展作用:促进蠕移运动转化为跃移运动,加剧沙面的跃移运动,提高沙面的输沙强度。
旋转作用:促进沙粒作旋转作用,给少数沙粒升力作用。
9.空中颗粒的相互碰撞空中顶碰:下降颗粒受到上升颗粒的顶撞,以更大的角度上升,但上升颗粒受压抑而转为下降。
空中切碰:两个上升颗粒或两个下降颗粒相互切碰后,受益的一方以更大的角度和速度上升,受损的一方下降。
10.为何沙颗粒运动总伴随旋转运动1) 沙颗粒大小不一,形状各异,表面粗造,在沙面上排列是随机的.一旦被风力吹动,颗粒表面在摩察和颗粒阻力力矩等合力力矩作用下的运动是势必是旋转运动.2) 沙颗粒对地面颗粒的偏心碰撞使颗粒跃起后作旋转动运动,然后在惯性力的作用下,颗粒在空中运移也作旋转运动.3) 空中旋转运动的颗粒碰撞后,使颗粒旋转运动的旋转轴和旋转形式发生变化,从而使风沙流中的旋转运动更加多变和多样化.4) 气流涡体切变的变形作用促进沙颗粒作旋转运动.11.风沙流结构及其特征绝对输沙量Q:距地面一定高度的某断面,在单位时间内实际输移的沙量。
g. cm-2. min-1相对输沙量Q:绝对输沙量占总沙量的百分数%结构数S: 特征值λ:1) 风沙流是一种贴近地表的运动动现象拜格诺发现,沙面沙颗粒最大的跃移高度为9cm。
切皮尔认为,土壤表面90%风沙高度小于31cm。
吴正野外观测,气流搬运的沙量80~90%在30cm高度内。
2) 靠近地表其气流所含沙粒越粗3) 风沙流运动三大定律12.风沙流的结构式(第一定律)兹纳门斯基1958年的风洞试验结果:第1层(0—lcm)相对输沙量随着风速的增加而减少.第2层不管风速如何变化(1~2cm),相对输沙量”保持不变”,即等于0~10cm层内总沙量20%(平均值20.57%)平均输沙量(即10%)在3—4cm层内搬运,高度和沙量保持不变,并不以风速为转移。
气流较高层(2~10cm)中的相对沙量随着风速的增大而增加。
第五章沙波及沙丘的形态及运动规律1.风成基面的基本特征景观性形状各异,大小不等,排列有序重现性沙丘成群分布,其形态尺寸具有重现性规整性在同一地区,沙丘起伏、疏密、间距、走向等十分规整有规律。
变异性不同地区,沙丘形态、起伏、疏密等各不相同沙丘和丘间低地相间排列。
2.风成基面与风沙流运动的关系(相互依存,相互促进、互为因果)3.沙纹的形态特征和形成机制。
(沙纹是跃移质与床面重复冲击作用的产物)。
空气流动沙纹是跃移质与床面重复冲击作用的产物水流形成沙纹是直接通过水的直接力量作用淤泥的砂颗粒形成的4.新月形沙丘形成机制:沙斑/片—气流遇到障碍物:主流;二次流;动沙阻力;饼状沙堆—背风面附面层分离,沙粒堆积:主流;二次流;动沙阻力;分离线作用盾状沙堆—附面层分离增强,沙粒堆积多:主流;二次流;动沙阻力;分离线;兽角生长作用雏形新月形—附面层分离更强,沙粒堆积:主流;二次流;动沙阻力;分离线;兽角生长作用5.二次流的物理意义及其在沙丘形成中的作用?概念:边界层上的流体,由于受到横向压差力的作用,发生垂直于主流指向压力较小一边的附加运动。
形成:杯壁磨擦,周围的流体质点流速慢,压力大。
二次流作用:使流体质点向着速度大、压力小的横方向运动二次流在沙片形成中的作用:二次流是叠加于主流场的附加横向流动,它能够推动主流中的沙土颗粒向着速度大、压力小的横方向运动。
沙片是在合适的地表环境条件下(如地表上存在的小鼓包和脊埂等),由于二次流的存在,它将给绕体主流中沙土颗粒以横向的推动而使之在其上聚集起来。
因此,沙片应首先堆积于速度较大和凸起的区域,而不是相反。
这从自然界沙片经常出现的区域,如脊埂、土包上和路堤的迎风边坡和弯道的凸出一侧(对道路),都可以证明二次流作用是确实存在的。
沙子的最初堆积,亦可能是由于地形、地物及地表糙度的突然变化而产生,甚至可能是由于气流的脉动而引起输移沙量的突然改变,从而引起了沙粒的原始堆积。
但是,所有这些都不会影响二次流在较平坦地表上形成沙粒的初始堆积,特别是堆积体发展上的作用。
一旦沙片形成,尽管是最初薄薄的一片,但它和小鼓包一样犹如在平坦风沙流流经的地表上附加一个向心压力场。
由于沙片顶高出周围,当风速略为加大,压力稍有减小,于是二次流就会进一步把沙片周围的沙粒推向沙片顶上,使之向沙片靠拢、集中。