雅魯藏布江中游風沙區典型下墊面空氣動力學參數研究

張正偲， 張 焱,2， 馬鵬飛， 潘凱佳,2， 扎 多，益西拉姆， 仁青桑布

（1.中國科學院西北生態環境資源研究院沙漠與沙漠化重點實驗室，甘肅 蘭州 730000；2.中國科學院大學，北京 100049；3.西藏自治區氣候中心，西藏 拉薩 850000；4. 山南市氣象局，西藏 山南 856000）

風沙活動是影響西北干旱、半干旱區生態環境與社會可持續發展的主要因子之一［1］。青藏高原地區同樣存在風沙活動，因高海拔、低氣壓的大氣環境導致其風沙活動過程與西北低海拔地區明顯不同［2］。

空氣動力學參數摩阻風速（u*）和空氣動力學粗糙度（z0）是風沙活動研究的重要內容［3-4］。正確計算u*和z0，有利于預測和量化輸沙量和粉塵通量［5-6］、土壤風蝕潛力［7］，是評價防沙治沙工程的重要指標［8］。u*是氣流對地表剪切力的反映，當摩阻風速超過臨界摩阻風速時，地表微粒脫離地面進入空中，發生風蝕［5］。z0是地表風速減小到零時的某一高度，是大氣邊界層湍流屬性通量參數化方案中常用的參數之一［7］。z0對地表粗糙元變化的響應敏感，反映地表粗糙元對風速的減弱作用［7］。u*、z0受下墊面性質影響顯著。茅宇豪等［9］對不同干擾程度的草原以及沙丘等11種下墊面進行空氣動力學參數研究，發現沙丘地表u*和z0最小，且u*和z0與下墊面的生物量以及起伏程度密切相關。何玉斐等［10］認為，戈壁地表粗糙度為10-4～10-3m。周杰等［11］研究了策勒縣高風速事件中沙漠-綠洲過渡帶4種下墊面的u*、z0，結果表明u*和z0流動沙丘＞半流動沙丘＞固定沙丘＞綠洲。上述研究表明，不同下墊面空氣動力學性質差異顯著。……