不同起沙閾值判定方案在塔克拉瑪干沙漠的適用性對比研究

楊興華， 馬明杰， 周成龍， 何 清

（1.山西師范大學地理科學學院，山西 太原 030032；2.新疆塔克拉瑪干沙漠氣象國家野外科學觀測研究站，新疆 烏魯木齊 830002）

風沙運動是全球干旱-半干旱區重要的地表過程之一。風沙運動可以引起沙漠化與土壤風蝕［1-2］，造成道路、農田與村莊等掩埋［3-4］。同時，由其引起的沙塵氣溶膠排放、傳輸與沉降還會對區域與全球氣候變化［5-8］、生態環境［9-10］及人類健康［11-12］等產生重大影響。因此，風沙運動的相關研究受到地貌、氣象與氣候、生態與環境等學科領域的廣泛關注［13］。

風是風沙運動發生的重要動力因素。只有當風速（u）或者摩擦速度（u*）達到某一臨界值時，風沙運動才會發生，該值即臨界起沙風速（ut）或臨界起沙摩擦速度（u*t）。臨界起沙風速與臨界起沙摩擦速度的表征意義相同，前者可通過風速和風沙運動的觀測直接確定，后者需將風速換算成摩擦速度，然后配合風沙運動觀測資料確定［1］；不同學科專業的學者在使用上存在差異，地理學科的學者多使用臨界起沙風速，而氣象、環境學科的學者傾向于使用臨界起沙摩擦速度，本研究中將二者統稱為起沙閾值。起沙閾值不僅是界定風沙運動能否發生的關鍵指標，也是土壤風蝕模型和沙塵暴預報模式中的核心參數，決定著風蝕強度和沙塵通量的計算精度［1,14-17］。有研究表明，同等條件下起沙閾值降低32.1%和49.5%，起沙量可增加65.8%和69.2%［18］。起沙閾值的大小與土壤（如土壤濕度、土壤粒徑和土壤組分等）、植被（如植被蓋度等）和大氣條件（如氣溫和空氣濕度等）等密切相關［1,16-23］。……