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沙尘暴发生的动力学原理

发布时间:2018-11-07 16:20:08  来源:互联网   阅读:0

沙尘暴发生的动力学原理

沙尘暴的发生步骤可以分为起沙尘、扬沙尘、输送和沉降几个过程。起沙尘就是当风力达到使沙尘运动时,沙尘既被启动,启动的沙尘在风力作用下,或沿地表、或在空中输送移动。若沙尘暴所经区域有沙尘源,则会继续扬沙、输送,使沙尘暴不断得到加强。当风速降低时,漂移或滚动的颗粒就会沉积。

根据郑新江等“气象卫星多通道信息监测沙尘暴的研究”表明:升空的沙尘微粒因自身的重力作用,在移动过程中不断沉降、扩散,0.1mm直径的沙粒在空中只能停留几分钟到几小时。由此可知,浮尘天气,其尘源可来自很远的地方

沙尘暴发生的动力学原理

,而扬沙和沙尘暴天气,其尘源为本地及其周边地区。

使沙尘在风流中开始移动的风速值叫临界风速值,其大小取决于沙尘颗粒的大小、植被覆盖等。沙尘的移动形成有3种:滚动、跃移和悬移。

一、滚动:直径在500~1000um的大颗粒,多为沙粒,由于太重,不能离开地面进入风中,只能在地面滚动。这种方式,使沙粒在当地沉积,可以埋没植被和城郭。

二、跃移:直径在100~500um的中等颗粒,遇大风驱动时,在短时间进入风中,在离地面30cm高度以内移动,随后由于重力又落于地面,碰撞其它沙尘颗粒,并加入新的沙尘颗粒运动中。这种跃移是发动其它类型输送的原因,且跃移颗粒经常伤害植物,是造成植物伤害的主要因素,故控制措施很重要。

三、悬移:由于跃移和直接风力作用,直径d100um的土粒被大风刮起来,悬浮到空中随风输送,遇合适的环流形式,会被输送到很远。悬移颗粒是影响大气质量的主要的成分。根据气象部门的采样,在沙尘暴大气中悬移可怜直径在0.2~16um之间,平均直径为2.2um。悬移颗粒主要来源于荒漠化地区的农田,沙尘暴中悬移颗粒的多少,主要取决于风速和荒漠化土壤表面悬移微粒的多少。

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