第三章 风沙运动-赵媛媛
江西省景德镇市乐平市2023—2024学年八年级上学期期中学业评价语文试卷(含答案)
景德镇市乐平市 2023—2024学年度上学期期中学业评价八年级语文一、语言文字运用(10分)阅读下面的文字，完成1-4题。
中国书法历经千载，不仅确立了自己独特丰富的书写、审美，而且影响并哺育了中国人的精神世界。
然而，进入当代，在各种因素的综合作用下，书法界忽视传统，出现了美丑不分、①等现象。
当下，我们面临着如何改变这一境遇的难题。
我们唯有潜心研究，着．力求索中国书法艺术的秘 _②_(jué)，才能更好地去传承与发展。
1.文中加点字“着”的读音正确的是( )(1分)A. ZheB. zhuóC. zháoD. zhāo2.在文中横线②处填入汉字，正确的是( )(1分)A.诀B.决C.玦D.抉3.在文中横线①处填入词语，恰当的是( )(2分)A.望文生义B.断章取义C.穿凿附会D.以偏概全4.文中画波浪线的句子有语病，下列修改正确的一项是( )(2分)A.中国书法历经千载，不仅影响并哺育了中国人的精神世界，而且确立了自己独特丰富的书写、审美。
B.中国书法历经千载，因为影响并哺育了中国人的精神世界，所以确立了自己独特丰富的书写、审美。
C.中国书法历经千载，虽然确立了自己独特丰富的书写、审美，但是哺育并影响了中国人的精神世界。
D.中国书法历经千载，不仅确立了自己独特丰富的书写、审美体系，而且影响并哺育了中国人的精神世界。
5.给下面新闻拟写标题，最恰当的一项是( )(2分)5月18日，《千古风流太白楼》在央视中文国际频道《国宝档案》播出。
节目全长13分钟，讲述了济宁太白楼的前世今生。
为了这期节目的播出，栏目摄制组于3月6日走进济宁太白楼，采用多种方式对建筑、碑刻等有关遗迹进行拍摄。
《国宝档案》是国内极具知名度的一档文博类栏目，以高标准、高品位、高水准深受文博界专家和海内外收藏爱好者的好评。
A.《千古风流太白楼》在央视《国宝档案》栏目播出。
B.《千古风流太白楼》讲述了济宁太白楼的前世今生。
戈壁地表风沙运动特征的野外观测研究
戈壁地表风沙运动特征的野外观测研究王志强;黄晟敏;于涛;马应明;何启梅【期刊名称】《新疆环境保护》【年(卷),期】2010(032)003【摘要】通过野外观测实验探讨了戈壁地表风沙运动的若干特征.结果表明:戈壁地表风沙活动层主要集中在距地表60cm高度内;不同粒径沙粒输沙强度的垂向分布不同,以0.25～0.5mm为过渡区,＜0.25mm颗粒输沙强度随高度增大先增加而后按指数规律递减,＞0.5mm颗粒则随高度增加呈线性递减,且粒径越大,递减的梯度越小;风沙流中颗粒的粒度组成不仅受风速和颗粒起动风速影响,而且还与地表粒度组成直接相关;输沙率与风速之间关系服从指数规律,公式形式为q=α·eβ·u,其中α、β为相关系数,u为地面2m高处风速.【总页数】4页(P10-13)【作者】王志强;黄晟敏;于涛;马应明;何启梅【作者单位】西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024;中国石油天然气总公司塔里木油田分公司,新疆,库尔勒,841000;西北核技术研究所,西安710024;西北核技术研究所,西安710024【正文语种】中文【中图分类】S157.1【相关文献】1.兰新铁路戈壁地区路基周围风沙流运动特征数值分析 [J], 张军平;王引生;蒋富强2.戈壁铁路沿线风沙灾害特征与挡风沙措施及功效研究 [J], 程建军;蒋富强;杨印海;薛春晓3.新疆戈壁地区风沙流结构及其粒径特征研究 [J], 黄雨晖; 韩小元; 赵健; 富宝锋; 司高华; 李哲4.海岸横向沙脊表面风沙流结构的野外观测研究 [J], 董玉祥;P A Hesp;S L Namikas;马骏5.海岸横向沙脊表面风沙流结构粒度响应的野外观测研究 [J], 董玉祥;Hesp P A;Namikas S L;马骏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西北干旱区荒漠戈壁两次极端沙尘事件的对比研究
西北干旱区荒漠戈壁两次极端沙尘事件的对比研究董元柱;王天河;谭睿琦;王思晨;焦英姿;唐靖宜【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2024(42)2【摘要】为深入理解极端沙尘暴事件的演变过程和驱动因子,结合多源卫星遥感及再分析数据,挑选2007年3月31日(“3·31”事件)和2021年3月14日(“3·14”事件)爆发于西北干旱区荒漠戈壁的两次沙尘暴事件,对比分析了其时空演变、高低空环流配置、近地面气象要素的变化。
结果表明:(1)两次极端事件分别爆发于塔克拉玛干沙漠及戈壁荒漠,均受高低层天气系统影响。
其中,“3·31”事件受地面冷锋和高空脊控制,脊前西北冷空气与地面冷锋引起的垂直运动配合,将沙尘往下游输送;而“3·14”事件则受蒙古气旋和高空槽影响,气旋后的偏北风和气旋引发的垂直运动将沙尘卷起至高层大气,并通过槽后西北风将其往下游输送;(2)两次极端沙尘事件均有持续时间长的特点,区别在于“3·31”事件主要受高压脊、均压场和周边地形影响,大气层结稳定,沙尘不易沉降和输送,而“3·14”事件则因中国北部持续性高压导致的偏南风和偏东风阻止了沙尘向下游扩散;(3)两次极端沙尘事件爆发前,塔克拉玛干和戈壁荒漠均出现了高温、降水减少及土壤水分枯竭现象,即强风和干燥土壤。
为极端沙尘事件的爆发创造了有利的动力条件和物质基础。
【总页数】12页(P197-208)【作者】董元柱;王天河;谭睿琦;王思晨;焦英姿;唐靖宜【作者单位】兰州大学大气科学学院;兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心【正文语种】中文【中图分类】P429【相关文献】1.西北干旱区荒漠戈壁陆面过程的数值模拟2.南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析3.内蒙古干旱-半干旱区夏季两次副热带高压外围极端暴雨事件分析4.基于HYSPLIT模式的西北干旱区典型沙尘事件沙源地及沙尘传输路径探析5.塔克拉玛干沙漠和戈壁沙尘起沙、传输和沉降的对比研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北方风沙区某大型引调水工程水土保持关键技术问题研究
北方风沙区某大型引调水工程水土保持关键技术问题研究许玉梅;蒋睿
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2024(40)S01
【摘要】北方风沙区位于欧亚草原东部,在北方生态安全屏障和丝绸之路经济带建设中具有非常重要的战略地位,但同时其生态环境又极其脆弱,区域内沙漠、沙地和戈壁分布集中,降水量稀少、蒸发量大,大风及沙尘暴频发,水土流失及土地荒漠化比较严重,因此控制好北方风沙区人为水土流失就尤为重要。
北方风沙区以某供水工程为例,在综合分析工程水土保持设计的复杂程度及技术难点的基础上,明确了水土保持关键技术问题解决方案,为该区域水利工程风沙治理及水土保持措施设计提供了参考。
【总页数】3页(P8-10)
【作者】许玉梅;蒋睿
【作者单位】阿勒泰地区萨尔托海水库管理处;马来亚大学建筑环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV67;S157
【相关文献】
1.大型跨流域调水引大入秦工程总干渠线路比选研究
2.大型引调水工程水土保持施工图设计关键环节--以引江济淮(河南段)工程为例
3.北方风沙区铁路建设水土保持防治措施研究
4.大型引调水输水河道工程植物措施投资指标研究——以南水北调
东线一期江苏境内输水河道工程为例5.北方风沙区羊肚菌优质高效栽培关键技术研究
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风沙流持续吹袭对樟子松幼树光合蒸腾作用的影响
风沙流持续吹袭对樟子松幼树光合蒸腾作用的影响赵哈林;李瑾;周瑞莲;曲浩;云建英;潘成臣【摘要】为了解风沙流持续吹袭对樟子松幼树光合蒸腾特征影响,2013年春季在内蒙古科尔沁沙地研究了0(CK)、6、9、12、15、18m/s等6个梯度风速处理30min持续风沙流吹袭下樟子松幼树光合蒸腾速率和水分利用效率等指标的变化规律.结果表明:随着风沙流吹袭强度的增加,光合速率、气孔导度和水分利用效率的日变化规律发生了明显改变,而蒸腾速率和胞间CO2浓度日变化曲线没有显著变化.和CK相比,6m/s和12m/s风沙流吹袭下其日均光合速率分别提高13.8％和38.9％,18m/s风沙流吹袭下则下降18.9％;6m/s和15m/s风沙流吹袭下其日均蒸腾速率分别提高16.9％和53.0％,18m/s风沙流吹袭下其日均蒸腾速率降低18.54％.和CK相比,其日均胞间CO2浓度在6-12m/s风沙流吹袭下没有显著变化,15m/s和18m/s风沙流吹袭下则分别提高16.2％和3.3％.6m/s和15m/s风沙流吹袭使其日均气孔导度较CK分别增加26.6％和45.2％,18m/s风沙流吹袭则使其降低13.7％.6、9、12、18m/s风沙流吹袭使其日均水分利用效率分别较CK 增加7.3％、1.9％、18.2％和3.1％,而15m/s风沙流吹袭下其水分利用效率下降13.5％.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)020【总页数】8页(P6678-6685)【关键词】樟子松幼树;风沙流;光合速率;蒸腾速率;水分利用效率【作者】赵哈林;李瑾;周瑞莲;曲浩;云建英;潘成臣【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000;鲁东大学生命学院,烟台264025;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000【正文语种】中文风沙流是指含有沙粒的运动气流[1]。
第三章 风沙运动-赵媛媛
β=0.31，α为内颗粒摩阻角，x为风向与床面法线夹角
第三章 风沙运动
其他因素对起动风速的影响
盐度 Pye等指出，由于胶结作用，沙 体中极少的含盐量可以增加起 动风速。 起动风速随含盐量增加呈自 然指数关系增加（Nickling， 1974）
U st U t e
sS
表面盐类浓度增加对起动摩阻速度的 影响（Nickling and Ecclestone, Ecclestone 1981）
跃移：轨迹方程——抛物线
V 2 V0 s d ƒ
y
2V s d ƒ
2s gd d x x 3C 3CV 2
α
半球形
X max
2V0 2 (ax g sin ) L1 (g cos ) 2
β
arctg gcos 2(ax g sin )
第三章 风沙运动
跃移 Saltation
在一定风力条件下，沙 在 定风力条件下 沙 粒跃移运动特征还取决于 所处的地面性质。 坚硬地面条件下，跃移 颗粒和地面碰撞时 反弹 颗粒和地面碰撞时，反弹 多，飞溅少。消耗于地面 的能量减小，因而沙粒碰 后反弹跳得更高、更远。
第三章 风沙运动
跃移 Saltation
水土保持与荒漠化防治专业课程《风沙物理学》之
第三章 风沙运动
赵媛媛 yuanyuan0402@
课程安排
绪论 风沙物理的基础知识 风及其基本性质 流体力学基础 风沙运动 风沙地貌动力学机制 土壤风蚀与防治 风沙物理学研究方法
第三章 风沙运动
沙及其基本性质
第三章 风沙运动
沙尘暴也属于风沙运动的范畴。
第三章 风沙运动
悬移 Suspension
岳普湖县2023年4月3—4日强沙尘暴天气过程分析
岳普湖县2023年4月3—4日强沙尘暴天气过程分析帕提姑丽·依马木，谢 叶岳普湖县气象局，新疆岳普湖 844400摘要 2023年4月3—4日南疆西部发生了一次强度大、影响范围大、持续时间长的沙尘暴天气过程，造成了严重的空气污染。
受其影响，岳普湖出现了较明显以沙尘天气为主的中度至严重污染事件，影响了当地人们的正常生产生活。
在分析岳普湖县沙尘暴气候特征的基础上，从环流形势、地形特征、气候背景等方面，探讨了此次沙尘天气形成的原因，并提出了大风沙尘暴天气防治策略。
关键词 岳普湖县；强沙尘暴；高空低槽；东灌中图分类号：P425.5+5 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)12–0105-03沙尘天气是我国新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等北方地区常见的灾害性天气[1-3]。
随着经济发展和社会进步，近年来沙尘造成的损失不断增加，尤其是对人体健康、空气质量、交通运输等方面造成极大的危害[4-5]。
因此，沙尘天气成为气象学者们研究的重要课题。
马素艳等[6]分析了2011年5月11日内蒙古地区一次强沙尘暴天气过程，认为此次强沙尘暴天气是由冷涡、强锋区、蒙古气旋、冷锋等天气系统共同造成的。
陈艳丽[7]通过对新疆巴州南部一次强沙尘暴天气的成因进行分析，发现西伯利亚低槽发展、地面冷锋东移南下、南疆盆地东部热低压是此次沙尘天气出现的主要原因。
杨兴华等[8]通过分析塔克拉玛干沙漠腹地一次沙尘暴天气过程中大气边界层特征量发现，沙尘暴过境前后大气层结发生了转变。
闵月等[9]分析了2015年4月27日北疆沿天山一带的沙尘暴天气过程发现，在乌拉尔山低槽分裂短波槽与中纬度锋区上，中亚低槽汇合东移是沙尘暴发生的影响系统，地面冷锋过境是沙尘暴出现的直接原因，促进了沙尘暴的产生。
岳普湖县位于喀什葛儿腹地，塔克拉玛干大沙漠的西缘，盖子河的最下游，全境地势四周稍高，中间平坦。
属干旱的温带大陆性气候区域，气温差异大，降水量少，平均无霜期，蒸发量大。
风沙流中风速廓线的数值模拟与实验验证
风沙流中风速廓线的数值模拟与实验验证董治宝1慕青松1，2 王洪涛11 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室，兰州7300002 兰州大学土木工程与力学学院，兰州730000摘要如何描述风沙流中被风沙运动改变了的风速廓线是风沙相互作用研究中的关键问题之一。
本文将跃移风沙流视为一种颗粒拟流体，将跃移颗粒对气流产生的阻力用颗粒流的阻力系数来表达，建立了描写两场相互作用的数学模型。
颗粒流的阻力系数采用了前人在液态流化床研究中得出的阻力系数表达形式，通过引入一个修正系数，使其适用于风沙流（气-固两相流）。
将风沙边界层划分为跃移颗粒所产生的阻力不可忽略的内边界层和跃移颗粒阻力可以忽略但受内边界层影响的外边界层，分别建立了内边界层和外边界层的风速廓线表达式。
应用所建立的数学模型，根据由风洞实验测定的跃移风沙流的浓度分布和速度分布资料，计算了跃移风沙流中的风速廓线，并与风洞实测结果进行了对比。
结果表明，计算风速廓线与实测风速廓线吻合得比较好，在半对数图上均为上凸的曲线，有别于无风沙运动时的直线。
跃移边界层外风速分布可较好地用对数函数来描述。
对风沙流中风速廓线的进一步分析证实了风沙物理学奠基人Bagnold在其早期观测风沙流中的风速廓线时提出的“结点现象”（Bagnold结）,该结点的高度随风速的增大而升高，随颗粒粒径的增大而降低。
根据数值模拟和模拟实验，我们认为有风沙运动的动床剪切风速是综合反映风场与跃移层以及地表之间相互作用的物理量。
关键词：风沙流，风速廓线，剪切风速，拜格诺结。
资助课题：国家自然科学基金重点项目（40638038）和中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX3-SW-341）。
作者简介：董治宝，主要从事风沙物理研究。
E-mail: zbdong@2006-06-21收稿,2007-04-11改回.中图法分类号P445Numerical and experimental simulation of the windvelocity profile with a blowing sand cloudDong Zhibao1Mu Qingsong1，2Wang Hongtao11．Key Laboratory of Desert and Desertification, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 7300002．School of Civil Engineering and Mechanics，Lanzhou University, Lanzhou 730000AbstractDescribing the wind velocity profiles modified by blown sand movement is one of the central issues in studying the wind-sand interaction in a blowing sand cloud. This paper develops the mathematical models of the wind-sand interaction, taking the saltating cloud as fluidized flow. The force exerting on the airflow by saltating particles is expressed in terms of the drag coefficient of the fluidized particle flow. The drag coefficient is introduced by modifying the expressions for the drag coefficient of the fluidized liquid-particle flow obtained by previous researchers with a correction factor. The saltation boundary layer is divided into an inner boundary layer in which the saltating particles exert significant force on the airflow, and an outer boundary layer in which saltating particles exert insignificant force on the airflow, but the out layer is affected by the inner boundary layer. Expressions for the wind velocity profiles of the inner and outer boundary layers are developed. The simulated wind velocity profiles based on the velocity and concentrationprofiles obtained from wind tunnel tests are compared to those directly measured. The both show reasonably good agreement. It is revealed that the wind profiles with saltation cloud are up-convex curves on the log-linear plot rather than the straight lines of the clean wind. The up-convexity of the curves increases as wind velocity increases. The wind velocity profiles above the saltation boundary layer approach the logarithmic law. Our results confirm the existence of the so-called Bagnold’s kink, which is found to be higher with increasing wind velocity and lower with increasing particle size. It is suggested that the wind shear velocity with a saltating cloud reflects the response of airflow to the ground surface and the saltation layer.Key words: Wind profiles, Blowing sand boundary layer, Wind shear velocity, Bagnold’s kink.。
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V 2 V0 s d ƒ
y
2V s d ƒ
2s gd d x x 3C 3CV 2
α
半球形
X max
2V0 2 (ax g sin ) L1 (g cos ) 2
β
arctg gcos 2(ax g sin )
第三章 风沙运动
悬移 Suspension
颗粒保持一定时间悬浮于空中而不接触地面，并与气流 相同的速度前进，称为悬移运动。 呈悬移运动的沙土颗粒称为悬移质。 粒径：一般< 0.10 mm 或 < 0.05 mm，接近粘粒的粒级 比例： 比例 < 5%(Bagnold) 5%(B ld)，甚至 甚至< 1% (Tsoar (T & Pye, P 1987) 沙尘暴(浮尘)和黄土沉积的重要来源
第三章 风沙运动
摩阻起动风速
力矩平衡
d d FW sin FG cos 2 2
FW
s u*t A gd d
FG
A 经验系数；ρs沙粒密度；ρ 空气密度；d 沙粒直径；g 重力加速度。
第三章 风沙运动
起动风速与沙粒粒径的平方根成正比？
60 50 u* (m/s)
摩阻起动速度与粒径的关系( (Bagnold, g , 1941) )
任一高度的起动风速（一）
风速廓线方程
高度 度（cm） 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 200 400 600 风速（cm/s） 800
z u z 5.75u*lg z0
uz : 高度z处的风速； u*: 摩阻风速； 摩 速 z: 高度； z0: 地表粗糙度， 即地表凸出物的平均高度。
第三章 风沙运动
单个沙粒的运动
沙粒的起动机制 沙粒的起动风速 沙粒运动的基本形式 沙粒碰撞与旋转
第三章 风沙运动
沙粒运动的基本形式
宏观
第三章 风沙运动
沙粒运动的基本形式
微观
第三章 风沙运动
沙粒运动的基本形式
风通过自己的搬运能力 ，将地表疏松的沙粒纳 入气流，并携带着 起 入气流，并携带着一起 运动，便形成风沙流。 根据风力、沙粒大小和 根据风力 沙粒大小和 质量不同，沙粒有三种 基本运动形式
起跳角α：一般大于30 °，多在30～50°之间 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
第三章 风沙运动
跃移 Saltation
第三章 风沙运动
主要研究手段
高速频闪照相/摄影 风洞实验
高速频闪光下沙粒的各种运动状态 （刘贤万等，1989）
第三章 风沙运动
蠕移 Creep
形成沙波纹(Ripple)的重要原因：即细沙跃移碰撞使粗沙作连 续的表层蠕移而聚积在波脊上
第三章 风沙运动
跃移 Saltation
跃移运动是由风压力和颗粒冲击引起的。沙粒进入气流 之后，不断获得动量加速，同时又在重力作用下降落而撞 击床面，使更多沙粒飞溅起来进入跳跃运动，引起连锁反 应，沙粒的这种连续跳跃运动，称为跃移运动。 跃移运动的沙土颗粒称为跃移质。 粒径：0.05 0 05－0.50 0 50 mm (0 (0.10 10－ 0.15 mm)，细沙粒级 比例：风沙运动的主体成分 比例：风沙运动的主体成分，约 约 占总输沙量的75％（Bagnold） 沙质地表上， 沙质地表上，一般 般90%以上的跃 移质在地表附近30cm内运动。
蠕移运动 (Creep) 跃移运动 (Saltation) 悬移运动 (Suspension)
不同粒径沙粒的运动方式 (Holy, 1980)
第三章 风沙运动
蠕移 Creep
沙粒沿地表的滚动或滑动，称为蠕移运动。 蠕移运动的沙土颗粒称为蠕移质。 粒径为0.5－2.00 mm的沙粒（粗沙粒级）， 的沙粒（粗沙粒级），一般属于蠕移质。 般属于蠕移质。 比例：20-25％（Bagnold），15.7-24.9％（Chepil）
风速廓线（据拜格诺，1954）
第三章 风沙运动
任一高度的起动风速
s u*t A gd
z u zt 5.75u*t lg z0
s z u zt 5.75 A gd lg z0
A 经验系数，一般取值 经验系数 一般取值0.1 0 1；ρs沙粒密度；ρ 空气密度；d 沙粒直径； g 重力加速度；z为高度；z0为地表粗糙度。
第三章 风沙运动
如何有效预防沙尘暴？
第三章 风沙运动
其他因素对起动风速的影响
坡度
床面坡度对起动风速的影响 （Dyer,1986)
Howard(1978)
U *2t F 2 d
F
tan cos sin
2 2
2
x sin 2 cos x sin
p g
40 30 20 10
起动风速与沙粒粒径 平方根成正比的关系 平方根成 的关系 仅存在于一定粒径范 围内。 拜格诺的实验研究表 明 起动风速最小的 明，起动风速最小的 石英沙粒的临界粒径 为0.08mm，小于该 粒径时起动风速反而 要增大。
第三章 风沙运动
1
10
40 80 100 d (μm)
1000 3000
A
第三章 风沙运动
上升力FL (Lift force)
( ) Saffman力Fs：气流的剪切 (2) 气流的剪切 The Saffman lift force is due to the pressure distribution on a particle due to rotation induced by the velocity gradient of fluid (Crowe et al., 1998)
沙粒的起动风速
当风力增大到某一临界值 某 临界值时，地表沙粒就开始脱离 时 地表沙粒就开始脱离 静止状态而运动，这个临界风速称为起动风速。 • 起动风速一般约为 起动风速 般约为 4.5～5m/s
• 裸露、干燥、无遮挡的沙地 • 粒径大小（0.1-0.5mm 0 1-0 5mm） • 近地面（约2m）
2 Fs 1.61 f f d p Vr
u f z
0.5
第三章 风沙运动
上升力FL (Lift force)
(1) Magnus力Fm：由于颗粒旋转
Fm
p ：颗粒旋转速度 颗粒旋转速度
ur d 2 f
8
第三章 风沙运动
冲击力
F=
m u2－ m u1 t
t 力作用时间 u1、u2 颗粒碰撞前后速度
沙尘粒径(mm) 0.001 0.01 0.1 沉速( cm/s) 0.0083 0.824 82.4 空中持续时间 0.95—9.5a 0.83—8.3h 0.3—3s 距 离 高 度
摩阻起动风 风速u*t（m m/s） 10 1.0 0.8 06 0.6 0.4 0.2 30
地表粗糙 地 糙度z0（m）
0 020 0.020 0.016 0 012 0.012 0.008 0.004 0 10
20 30 40 50 0 5 10 15 20 25 植被盖度（%） 植被盖度（%） （Li et al., al 2005; Kimura et al., al 2010）
沙粒以什么样 的方式离开地表 进入气流 由于 进入气流。由于 问题的复杂性和 研究手段的限制 ，只能在观测的 基础上对沙粒起 动进行简单理论 推断 提出各种 推断，提出各种 假说。
第三章 风沙运动
单个沙粒的运动
沙粒的起动机制 沙粒的起动风速 沙粒运动的基本形式 沙粒碰撞与旋转
第三章 风沙运动
驻点升力——丁国栋，2008
第三章 风沙运动
沙粒起动的几种形式
升力FL 推力FW 有效重力FG
振动
滚动
飞升
其他颗粒 冲击
跳跃
第三章 风沙运动
沙粒的起动机制
冲击起动说 振动起动说 斜面飞升说 风压起动说 压差起动说 Magnus起动说
接触力为主
非接触力为主
猝发起动说 负压起动说 涡旋起动说
水土保持与荒漠化防治专业课程《风沙物理学》之
第三章 风沙运动
赵媛媛 yuanyuan0402@
课程安排
绪论 风沙物理的基础知识 风及其基本性质 流体力学基础 风沙运动 风沙地貌动力学机制 土壤风蚀与防治 风沙物理学研究方法
第三章 风沙运动
沙及其基本性质
第三章 风沙运动
沙尘暴也属于风沙运动的范畴。
第三章 风沙运动
土壤含水率如何影响起动风速？
起动风速随土壤含水率的升高 加大 土壤中的水 起动风速随土壤含水率的升高而加大。土壤中的水 分加强了沙粒间的团聚作用，因而起动风速增加。
第三章 风沙运动
地表覆盖植被如何影响起动风速？
实验研究表明，地表植被盖度与地表粗糙度呈正相关；植 实验研 表明， 表植被盖度与 表粗糙度 相关；植 被盖度增加，沙粒的起动风速会明显增大。 这一思想也正是风沙源治理的主导思想。
第三章 风沙运动
沙粒受力分析
有效重力 推力 升力 冲击力
升力FL
风向
冲击力 2.45×102 重力 推力 7.19×10-1 重力 升力 12.33×10-2 重力
推力FW
有效重力FG
（据吴正，风沙地貌学）
第三章 风沙运动
有效重力FG
有效重力为重力与流体浮力之差。
FG = (ρs -ρ) gπd3/ 6