风沙运动规律的分析和研究

在室外 大气 中如果 风速超 过 １０ｍ ｓ １ 风 ） 空气 流动 ． ／ （ 级 ，
必然是紊流 ， 特别是引起沙粒运 动的风几乎都 是紊 流运 动 。因 此 ， 的动量传递 和交换 ， 由整群 的空气 分子 构成旋 涡 并作 风 是
横 向运动进行的 ， 以风速 受地 面摩擦 阻力 的影 响 ， 所 愈近 地表
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中 国水 土保 持 Ｓ Ｃ ２ １ 第 ５期 ＷＣ ０ ２年
风 沙 运 动 规 律 的分 析 和 研 究
邹 维
（ 新疆水 土保持 生 态环境 监测 总站 ， 新疆 乌 鲁木齐 ８０ ０ ） ３０ ０
［ 关键词］风 沙运动 ； 规律 ； 分析 ； 究 研
［ 摘 要 ］介 绍 了风 的形 成 、 动特 征 及 流 态特 征 ， 运 阐述 了 目前 对 风 沙 运 动 机 制 、 沙运 动 形 式 、 风 临界 风 速 、 沙 风 速 等 的 起
重要的 ， 因此 也 是 风 沙 运 动 的 主 要 形 式 。
在秋 季和冬季 ， 新疆 大 部分 地 区处 在 蒙古 高 压 西部 和 南
部 ， 南 疆 西 部 和 西 南 部 盛 行 西 北 风 和 西 风 外 ， 他 地 区 多 东 除 其 北 和 偏 东 风 ； 春 夏 和夏 季 ， 疆 处 在 热 低 压 的 北 侧 ， 向 主 要 在 新 风
风沙运动规律 ， 仅有助 于提 高水土 保持 方案 的编 制质 量 ， 不 根 据风沙运动规律制定合理 的防治措施 ， 同时对提 高风蚀监测 技 术水 平 ， 制定 风 蚀监 测技 术标 准 也具 有积 极 的 帮助 和促 进 作
用。
的农业地 区在 ３ ｍ ｓ以下 ； ／ 伊犁 河 谷为 ２～２ ５ ｍ ｓ ． ／ 。乌鲁 木 齐一 达坂城 谷 地 是 南 北疆 气 流 通 道 ， 谷地 内平 均 风 速 ４～６
受局地环流支配 ， 北疆地 区和南疆西部盛行西北风 和西风 。 另外 ， 在南疆南部 的于田 、 民丰及 以西地 区 ， 秋冬 季盛行 西 风； 民丰 、 且末 以东地 区春 夏季 盛行 东北 风。东北 风和 西风 的 分界线秋 冬季在尼亚雅河附近 ， 春夏季则在 克里雅河 附近 。
１２ ２ 风 速 特 征 ．．
（—１ ０ ７级 ） 。
１２ 风 的 运 动 特 征 ．
与其他流体一样 ， 风也存在两种流态特 ， ： 流和紊 流。 怔 层
２ １ 层 流 ．
层 流 的空 气 质 点 运 动 轨 迹 平 稳 ， 近 的 空 气 质 点 平 衡 运 邻 动 ， 不干扰 ， 样 的 空气流 动 ， 做 层 流。空气 的这种 流 态 ， 互 这 叫
广布 ， 土流失严 重 ， 一 个 以风蚀 为主 的省 区。了解 和掌握 水 是
小 ， 山大 ， 高 中低 山区小 。 年平均风速 ， 北疆 准噶尔盆地 西部 和额 尔齐斯 河河谷 西部
在 ４ｍ ｓ 上 ； 疆 东 部 东 天 山 北 麓 在 ４ｍ／ ／ 以 北 ｓ以上 ； 天 山 北 麓 沿
仅在地表平坦 、 风速很小的情 况下才能出现。
２ ２ 紊 流 ．
１２ １ 风 向特 征 ．．
风向主要 是 受气 压 、 气环 流 和地形 控 制。风 向常 用 １ 大 ６
个方 位 表 示 。
当风速稍大 时， 层流大气即失去 其稳定性 而变成紊 流。紊 流的空气质点运 动不规则 ， 并且互 相干扰 ， 气流层 层 间夹 杂 各 了大小 不同的涡旋运 动。涡流 的产生使 得各 层之 间的 动能 更 易交换 ， 上下层之 间的流速 趋于一 致 ， 这对 沙粒运 动 时是非 常
ｍ ｓ东 疆地 区 风 速 较 大 ， 密 西 部 了 墩 至 ｔ三 间 房 的 百 里 风 ／； 哈 区 ， 平 均 风 速 ４ ５～ ．ｍ／ 。 年 ． ５ ５ ｓ
１ 风 的形 成 与 运动 特征
１ １ 风 的 形成 ．
山区风速 的 分布 比较 复杂 。中低 【 区 风速 较 小 ， 在 ３ Ｊ １ 多 ｍｓ ／ 以下 ； 河谷地区风速比附近山坡大 １ｍ ｓ ／ 左右 ； 山和山脊 高
风速愈小。
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在大气环 流和地形的 项 目 ］水 利 部 “ ４ ” 题 （ ００ ７ ９８ 课 ２ １３ ）
３ 风 沙 运 动 机 制
自２ ０世纪以来 ， 中外 科学 家对 静 止沙粒 受力起 动机 制进
北 疆 东 部 、 部 和 南 疆 东 部 大 ， 噶 尔 盆 地 和塔 里 木 盆 地 内 部 西 准
在风沙运动 中， 和沙是 紧密联 系的。通俗地 讲 ， 风 有风就
会 产生沙 ， 会形 成风 沙流 ， 发水 土流失 。风沙运 动规 律也 就 引
就是 风沙流的运动 规律 。新疆 地 域辽 阔 ， 气候 干燥 ， 壁沙 漠 戈
接 近 自 由大 气 风 速 ， 在 ３ｍ ｓ以上 。 多 ／ ２ 风 的流 态 特 征
由于地球表面热 量分 布 的不均 ， 出现 了气压 差 ， 空气 由高 压区 向低压 区流动 ， 就产 生 了风。大气 对流层 中贴 近地面 １０ ０ ｍ范围内的气层称为近地层 （ 地表风力 ） 一切风沙运 动都与本 ， 层大气 的性 质及 活 动状 况有 关 ， 因此也 是 风力 侵蚀 研 究 的重 点 。风力强度通常 用蒲 福风 力等 级来 表示 ， 共分 为 １ 等级 ８个
认 识 ， 了风沙运动本质和 内在关 系， 揭示 总结 了 沙运动 的规律 ， 目的就 是为 了使 大家对风 沙运动规 律有进 一步 的 了 风 其
解， 对提 高水土保持方案编制质量和风蚀监测技术有积极的促进作用。 ［ 中图分类号 ］Ｓ ５ １７ ［ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号］１０ ００—０４ （０２ ０ ０４ ０ ９ １ ２ １ ）５— ０４— ３ 得极为复杂 和极不均匀 。其总体分 布特点足 ： 北疆 大 ， 南疆 小 ；