本文回顾了风沙物理学关于沙粒跃移运动及其力学机理研究一个世纪以来的发展历史，客观评价和总结了研究现状和仍然存在的不足之处，在此基础上，从描述风沙运动物理过程的多场耦合数学模型出发，根据已有的实验和理论工作成果，对当前风沙运动微观研究和宏观研究方法及其之间的关联与过渡问题、风沙流结构特征、风场—沙粒运动—风沙电场(风—沙—电)的多场耦合效应以及风沙运动中的随机因素等问题开展了理论建模和数值分析。 　　本文利用数理统计方法，根据Zhou等人的实验数据给出了描述风场沿水平方向脉动的数学表达式。由此进一步数值分析了风场的脉动对沙粒运动轨迹和输沙量沿高度分布的影响，结果表明：受紊流风场的脉动作用，较小粒径的沙粒的运动轨迹形状会产生显著变化，甚至出现了连续跃移和悬移的轨迹；对于较大粒径的沙粒，考虑风场脉动的轨迹形状与平均风场下的轨迹形状基本相同，呈光滑的抛物线形状；虽然输沙量饱和层的强度与高度与均匀风场下的结果相比有一定的偏移，但输沙量沿高度的分布规律也具有明显的分层特征。此外，还考虑了垂向随机作用力对沙粒运动的影响，此时，沙粒的运动轨迹曲线不再只是光滑的抛物线形状，而会出现两个甚至两个以上拐点，这与不考虑随机作用力的运动轨迹有较大的差别。