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本项研究利用DETI可移动测风系统对古尔班通古特沙漠半固定沙垄进行实地观测,研究沙垄表面气流速度变化规律,发现坡脚风速、入射角和坡面形态对其有显著影响。主要结论如下:
(1)受线形沙丘凸起床面形态的影响,风速由迎风坡脚至丘顶逐渐加速,在垄顶达到最大,至背风坡的中上部,风速剧烈降低,在背风坡的下部及坡脚又缓慢恢复。垄顶风速随坡脚风速的增大而增大。
(2)在风速一定的情况下,迎风坡的风速放大率随入射角的增大而增大,同时背风坡相对于垄顶的风速降低幅度也越大,即入射角的大小控制着沙垄表面风速的变化幅度。不同坡度的地形通过扰动气流而影响风速的空间变化。风速放大率在缓而长的坡面上较短而陡的坡面要大,短而陡的坡面作为背风坡时风速的降低则更为剧烈。
(3)总体来看,气流在迎风坡风向变化不大,基本保持在20°以下,至背风坡中上部变化最为剧烈,可达到90°,至背风坡底又逐渐恢复到原来的风向。背风坡风向的变化随入射角的增大而增大,但在入射角一致的前提下,发现风速值的大小对背风坡风向变化影响不大。坡面形态对背风坡风向变化也有一定影响。
(4)垄顶风速放大率的存在,大大增加了沙垄顶部的输沙率和活动性,特别是在大角度入射的风力作用下,这种效果就更为显著。风速放大率的存在,从某种程度上讲是古尔班通古特沙漠长期以来在垄顶部广泛存在流动带的动力因素。
(5)距地表不同高度处迎风坡上风速变化的趋势一致,随着高度的增加,风速放大率有所减小。背风坡上部的风速降低幅度,以200cm高度最大,其次为80cm,20cm高度最小。沙垄表面距地表20cm高度与80cm高度处风速变化相关性比较好,与200cm高度处风速变化相关性较小,说明地表植被等下垫面条件至少影响到距地表80cm的高度。