风沙流/沙尘暴与高雷诺数壁湍流野外观测

 风沙流与沙尘暴是发生在高雷诺数大气边界层中的气固两相流,对风沙流与沙尘暴的深入认识、准确预报和科学防治都要基于对风沙运动规律的认知和把握,因而需要借鉴高雷诺数湍流的研究成果。本文综述了高雷诺数壁湍流和风沙流/沙尘暴研究的现状,着重介绍了在中国民勤地区建立的沙尘暴与高雷诺数壁湍流野外观测站,以及基于观测站的观测列阵所获得的初步成果,展望了进一步的发展方向。     

火星上有沙尘暴吗?

正"火星上有沙尘暴吗?有,富含铁元素的火星土壤使得火星上的沙尘暴如桔红色的云彩一般,耀眼异常!"沙尘暴是地球上的一种自然现象,强风把地面大量沙尘吹起并卷入空中,使得空气特别混浊,水平能见度小于1千米的严重风沙天气。那么,在距离我们750万公里之外的火星是否     

风沙运动的力学机理研究

风沙运动机理研究是认识土壤风蚀、沙尘天气(甚至沙尘暴)以及风沙灾害本质,进而实现有效防治的基础。其中所涉及的诸如多尺度、多场耦合、随机性、非线性、尺度效应和复杂系统等科学问题也是当今科学前沿所关注的共性和热点课题。本文在简要回顾与风沙运动力学机理研究相关的已有工作的基础上,重点介绍了兰州大学风沙环境力学研究组针对风沙流中的沙粒带电量和风沙电场的基本规律及其对风沙流和无线电通讯的影响、风沙流发展过程的理论预测、固沙结构有效尺寸的分析、风成地貌主要特征的计算机模拟等方面所开展的研究工作。     

北京最近起了沙尘暴，我想知道，扬沙、浮坐和沙尘暴有什么区别？北京的，沙尘暴因何而起，有定论吗？

风沙天气包括浮尘、扬沙和沙尘暴3种。其中,最轻的是浮尘,它指当地风力较小,天空中较多悬移尘土颗粒,空气浑浊的天气。浮尘时,水平能见度小于10公里,浮尘多为远处沙尘经上层气流传输而来,有时,沙尘暴天气过后,细粒物质在空中持续悬浮,也出现浮尘。     

“裸行”于沙尘暴中的CXO们

接舆首兮,桑扈裸行。——屈原《楚辞·涉江》 3月20日,北京突然降临了一场沙尘暴,终于给这死水般的日子一些波澜和色彩。这股风沙有着残酷的浪漫:天空混浊,一片桔黄,能见度极低。风中的人们似乎也有着一种压抑下的兴奋。7级大风裹着沙迎面而来,那感觉就像初吻,紧张得让人不能呼吸。 就在这让人莫名兴奋的风沙中,IT业也经历着一场人事沙尘暴,一些知名大公司的领导层变动纷纷,让人眼花缭乱,     

利用高分子废弃物制备固沙栅栏的探索

一、以人类活动为主引发的环境问题 环境的恶化,一方面是风沙流、沙尘暴危害严重,给工农业生产、人民生命财产造成巨大损失.就甘肃而言,1993年直接经济损失就已达到2.36亿元.2001年造成的直接经济损失已达5.6亿元.沙漠化面积逐年扩大.据有关部门统计,全省因流沙埋压和风沙危害而弃耕的农田累计达320万亩,草场受风沙危害面积达6095万亩,风沙线上有4366个村庄受流沙威胁.     

营造柠条林,治理沙尘暴

 沙尘暴频发的主因与治理战略最近几年来 ,我国北方地区的沙尘暴天气越来越频繁。2000年3月初至5月中旬 ,北京先后出现了13次沙尘天气 ,强度之大 ,范围之广 ,十分罕见。2001年3月 ,沙尘暴多次袭击北京 ,狂风大作 ,飞沙走石 ,许多行人不得不戴起口罩和纱巾遮挡漫天的黄沙尘。2002年 ,沙尘暴于2月9日（农历腊月28）提前发生 ,强度不亚于前两年。沙尘暴天气出现了三大趋势 ,一是时间提早 ,二是频率加快 ,三是强度加大。风沙紧逼北京 ,严重影响到首都人民的生活、生产及环境质量 ,引起了中央的高度重视。     

营造柠条林，治理沙尘暴

一、沙尘暴频发的主因与治理战略最近几年来 ,我国北方地区的沙尘暴天气越来越频繁。２０００年３月初至５月中旬 ,北京先后出现了１３次沙尘天气 ,强度之大 ,范围之广 ,十分罕见。２００１年３月 ,沙尘暴多次袭击北京 ,狂风大作 ,飞沙走石 ,许多行人不得不戴起口罩和纱巾遮挡漫天的黄沙尘。２００２年 ,沙尘暴于２月９日（农历腊月２８）提前发生 ,强度不亚于前两年。沙尘暴天气出现了三大趋势 ,一是时间提早 ,二是频率加快 ,三是强度加大。风沙紧逼北京 ,严重影响到首都人民的生活、生产及环境质量 ,引起了中央的高度重视。早在２０００年…     

输电杆塔在风沙荷载激励下的动力响应分析

为了深入研究风沙荷载对输电铁塔的危害、提高我国输电线路整体的防灾减灾能力,以直线塔为研究对象,采用SAP2000软件模拟了杆塔结构在风荷载和风沙荷载作用下的动力响应.将风沙荷载简化为风荷载与沙粒荷载的叠加,并应用Matlab软件进行模拟.风荷载采用Kaimal风速谱和谐波叠加法进行拟合,沙粒荷载则基于动量守恒定律和沙尘暴天气等级进行简化.风荷载与风沙荷载作用下单塔结构动力响应特性的对比结果表明:风沙荷载、结构动力响应、塔顶最大顺风向位移均随着风沙荷载等级的增加而增大,且均大于风荷载单独作用.此外,最高等级的风沙荷载较同风速下风荷载作用的塔顶最大顺风向位移增加约26.94%.因此,在风沙灾害频发的区域,风沙荷载对输电线路的危害应予以关注.     

保护脆弱生态系统 削减沙暴灾害强度

沙漠、沙漠化土地和干旱、半干旱地区生态系统极为脆弱,不仅自然抗灾能力弱,而且沙助风威,可以加大沙尘暴天气发生的机率及其破坏力。大气环流规律给我国西北地区带来频繁的大风和干旱,我们还无法避免。历史上在这些地方形成的诸多的沙漠、戈壁,还不可能对其进行根本治理。但是,通过保护沙生植被,治理沙漠化土地,科学经营、管理和保护干旱半干旱地区水土资源,以改善西北地区生态环境,提高其抗灾能力,削减风沙天气灾害次数和强度,减少灾害损失,则是完全可能的。今年5月上旬发生在西北地区的特大沙尘暴天气,农作物受灾面积达560万亩,造成5.4亿元经济损失和85人死亡,为我们敲响了警钟。人们常说“水火无情”,看来风沙也是无情的,有必要把风沙灾害的防治提高到和防治水灾、火灾同等重要的地位。风沙灾害的防治工作综合性很强,其中保护脆弱生态系统是根本性的任务。这些年来我国许多地方和单位在沙     

我国北方沙尘暴灾害及防治对策

沙尘暴是与风沙活动、土地沙漠化过程密切相关的一种发生在沙漠及其邻近地区的灾害性天气现象 ,它是高速运行气流即大风与干燥裸露地表相互作用所形成的 ,是干旱与沙漠化气候环境的产物。我国的沙尘暴主要发生在西北、华北和东北西部 ,尤以西北地区的沙尘暴发生频繁、危害严重、影响范围广泛。它的发生、发展除与大气环流、下垫面状况等自然因素有关外 ,人类大量开垦农田、放牧、樵采、过渡利用地表和地下水资源以及进行各种工矿、交通建设等活动 ,破坏了地表植被和土壤层 ,使表土裸露直接遭受风力侵蚀作用 ,既加速了沙漠化土地的扩展 ,也扩大了沙尘源 ,使沙尘暴发生的频率和强度大为增加。为此 ,本文分析了我国沙尘暴的空间分布范围、运移路径、形成原因和危害表现 ,并提出了防治沙尘暴的对策建议     

沙尘暴的成因及防治对策研究

沙尘暴是我国北方的灾害性天气之一，但近年来沙尘暴出现的频率不断增加，影响范围不断扩大，破坏程度逐年加剧，沙尘暴的频繁发生巳成为我国北方环境恶化的重要标志，本文研究了我国沙尘暴灾害现状，指出沙尘暴多发性的原因，分析了沙尘暴的动态演变，提出了防治沙尘暴的几点对策。     

近40年来西北地区沙尘暴日数时空分布及变化趋势

利用西北地区134个气象台站1961年～2000年的沙尘暴日值资料，分析了我国西北地区沙尘暴的时空分布及变化趋势．结果表明，西北地区有5个沙尘暴高值区，分别位于南疆盆地南缘、柯坪盆地、河西走廊的民勤、内蒙古拐子湖和宁夏盐池；在季节分布上，沙尘暴主要发生在春季，占年沙尘暴总日数的50．4％，秋季最少，约占7．6％；12～20时是沙尘暴的高发时段，60．9％的沙尘暴发生在这一时段．就沙尘暴的年代际变化而言，20世纪70年代较60年代略有增加，从70年代至90年代，沙尘暴出现的频数一直在减少．总的来说，近40年来西北地区沙尘暴总日数整体上呈减少趋势．     

中国沙尘暴及其监测预警

利用1954—2001年中国大陆681个站的气象资料，分析了中国沙尘暴的时空分布特征和分级标准，给出了沙尘暴若干观测事实。通过分析沙尘暴的发生发展机制，讨论了沙尘暴的定性预报和定量预报技术，指出发展包含大气运动、风蚀物理过程和下垫面地表信息的集合数值预报模式是沙尘暴定量预警技术的发展方向。同时，指出传统的监测网尚不能全面监测沙尘暴的发生和发展，建立包含下垫面生态环境要素、大气物理化学要素的专业化沙尘监测网络是深化对沙尘暴特性认识和发展沙尘暴定量预警技术的基础。     

发挥沙棘在西部生态环境建设中的作用

据２００１年中国气象公报的统计 ,全年沙尘暴天气总日数达４５天 ,约占春季总日数的一半 ;３、４、５月３个月 ,我国北方不同范围出现了１８次强度不等的沙尘天气 ,出现次数之多、影响范围之广 ,甚于风沙天气频发的２０００年（２０００年共发生１２次）。２００２年３～５月 ,我国共发生沙尘天气１２次 ,其中强沙尘暴４次。有６次直接影响北京。３月１９日到２０日的沙尘暴 ,影响了甘肃、内蒙古、宁夏、山西、陕西、河北、北京、天津等８省市区、１２０多个县 ,总面积１４０万ｋｍ２,耕地４２８万亩 ,草地３５４０万亩 ,总人口１．３亿。…     

陆地"杀手"--沙尘暴

所谓沙尘暴，是指由于强风将地面沙尘吹起，使大气能见度急剧降低的灾害性天气。沙尘暴到来时，尘沙飞扬，能见度极低，风力强劲，常造成人畜伤亡和建筑物毁坏。去年8月14日清晨开始，甘肃河西走廊的敦煌等地区发生中等强度的沙尘暴，瞬间风速达每秒14米，能见度在200至300米之间，飞沙走石，形如黄昏。沙尘暴造成的危害还可追溯到1993年5月5日，我国西北4省，曾发生一次特大沙尘暴，死亡85人，失踪31人，直接损失高达5.4亿元。沙尘暴形成的原因是多种多样的，既有自然原因，也有人为原因。其中人类不合理垦荒，加重了沙尘暴的强度和频度。…     

中国北方沙尘暴研究进展

沙尘暴是主要发生于干旱、半干旱地区的一种危害极大的灾害性天气。在分析我国北方地区沙尘暴研究现状的基础上，系统总结了沙尘暴的时空分布规律、形成原因、最新研究方法和手段以及预防治理沙尘暴的对策，指出我国北方沙尘暴发生发展的某些规律。     

沙尘暴后草原行：克什克腾旗考察纪行

2000年春天,12次沙尘暴袭击了京城。京城的百姓被遮天蔽日的黄沙搅昏了头、搅烦了心。谁能告诉他们:怎么会有这么大的风沙?从哪儿来的这么多沙子?记者们随风追到沙尘的源头采访;专家组赶赴沙源地区实地考察;朱镕基总理亲自带队到张家口、内蒙一带了解情况……内蒙告急,草原告急风沙过后,人们终于把追沙寻源的目光定格在这曾经"天苍苍、野茫茫,风吹草低见牛羊"的一方土地。打开中国地图,内蒙古自治区宛如一条巨大的蚕横卧在我国版图     

沙尘暴的危害成因及减灾对策

近几年来，我国西北、华北的沙尘暴发生频率越来越高，持续时间越来越长，且沙尘暴出现得越来越早，越来越猛烈，严重地影响了广大人民群众正常的工作和生活，沙尘暴已成为最具危害的自然灾害之一。据资料统计，沙尘暴有不断扩大和蔓延的趋势，最明显的影响是造成直接的经济损失，土地沙漠化不断加重、扩大，生态环境恶化。因此，防治沙漠化,减少沙尘暴，则成为这一区域可持续发展的重要保障。     

黄河中游风水两相作用对侵蚀产沙地域分布的影响

着眼于风力、水力两相作用，对黄河中游风沙—黄土过渡带高强度侵蚀的形成机理进行了研究,并提出用某一地点年降水量Pm与年均沙尘暴日数Dss之比Pm/Dss来定量表达风力、水力两相作用，称为风水两相作用指标.研究表明，风水两相作用通过对泥沙供应条件的调节，来控制悬移质泥沙的粗细颗粒搭配关系，并进而实现最优组合，从而使水沙两相流的输沙能力得到强化,地表物质抗蚀性和植被对地表物质保护作用的地域分布均与风水两相作用有密切的关系，因而形成了不同的地域类型;进而划分了风力作用主导类型、风水两相作用主导类型和水力作用主导类型等3种类型;认为产沙模数与年降水量、年沙尘暴日数和风水两相作用指标之间存在着非线性关系,在这3个关系中，均表现出一个产沙模数的峰值区，与之相对应的年降水量为350—450mm，年均沙尘暴日数为5—15d，风水两相指标值为30—80mm·d-1.这些成果丰富了著名的Langbein-Schumm关系的内涵，为其形成机理提供了一个新的解释.