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风是近地表土壤风蚀和沙物质搬运、堆积的主要动力,而沙物质的堆积和风沙地貌的形成和发展则是风的作用结果。风动力研究是区域土壤风蚀、风沙活动强度评价的基础。基于新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站气象资料和策勒绿洲-沙漠过渡带小气象站的观测数据,本文系统分析了策勒绿洲-沙漠过渡带的风动力时空分布特征。主要结论如下:
⑴策勒绿洲-沙漠过渡带起沙风主要集中在W、WNW、NW三个方位,五年平均频率分别为42.9%、31.8%、13.2%。起沙风具有明显的年际变化特征:2005-2009年起沙风频数逐年减少,2005年为371次,2009年为266次;起沙风年平均风速先增大后减小,2007年起沙风平均风速最大,为7.65m/s。起沙风的月际变化特征明显:6月、5月、7月的起沙风频率最大,分别为9.5%、7.9%、6.1%;1-3月、10-12月的起沙风频率很小,平均起沙风频率仅为0.6%;4月和5月的起沙风月平均风速最大,分别为7.6m/s、7.7m/s;2月和11月的起沙风月平均风速明显小于其它各月,分别为6.7m/s、6.5m/s。起沙风的日内变化特征也很明显:起沙风频率的日内变化呈现出单峰曲线,日出前后起沙风频率开始增大,12:00起沙风频率达到最大值8.9%,然后开始减小;23:00-次日日出前的起沙风频率稳定在1.7%左右。5:00的起沙风平均风速最大,为7.9m/s,然后开始减小;7:00的起沙风平均风速为7.2m/s,然后开始增大;10:00的起沙风平均风速为7.6m/s,然后开始减小;20:00的起沙风平均风速为7m/s;21:00的起沙风平均风速为7.5m/s,然后开始减小;23:00的起沙风平均风速为7.2m/s,23:00-次日5:00的起沙风平均风速逐渐增大。
⑵策勒绿洲-沙漠过渡带输沙势具有明显年际变化特征:2005-2009年DP介于20.56VU-34.90VU之间,根据Fryberger的风能分级标准,该研究区属于低风能环境;RDP介于19.64VU-33.59VU之间,RDD介于92.43°-122.01°之间;(RDP/DP)介于0.93-0.96之间,属于大比率区域,反映该区为单峰风况。输沙势的月际变化特征也很明显:DP和RDP从1月开始增大,5月分别达到最大值6.89VU和6.36VU,然后开始减小,11月分别减到最小值0.15VU和0.15VU;(RDP/DP)在1月最大,为0.984;(RDP/DP)在3月最小,为0.888。
⑶策勒绿洲-沙漠过渡带三个观测点(No1、No2、No3)和绿洲内部观测点(No4)的日平均风速、起沙风频数和起沙风平均风速、DP、RDP都呈现出:由绿洲外围向内部逐渐减少(小)的趋势。这主要是由下垫面的植被差异引起的,表明植被具有显著的的防风效应。