风力作用
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发布时间：2022-05-19 12:55
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时间：2022-05-02 15:36
图 7-1 风沙流沙粒含量剖面图
风(wind)是大气水平运动的一种形式，它所具有的动力称为风力(wind force)。风力(P =cv2/2)的强弱取决于风速。当风刮过地面时，对地面产生一系列的作用，如吹蚀地面、扬起沙尘、堆积物质等，这些作用称为风力作用(wind ac-tion)，包括风的剥蚀作用(wind abrasion)、搬运作用(wind transportation)和沉积作用(wind dep-osition)。风力作用是干旱气候区主要的地质营力，也是风力地貌形成的主要动力。当风扬起地面的沙粒，并随风而动时，就形成了风沙流(windflow with sands)。风沙流是风力作用的一种特殊的运动介质，是很多风力剥蚀地貌形成的重要动力。风沙流中的沙粒含量和粒径虽受风速的影响，但始终具有从地面向上含量递减的规律(图 7-1)，而且沙粒主要集中在距地面 50cm 范围内(表 7-1)，并很活跃。
表 7-1 不同高度气流层内搬运的沙量
1. 风的剥蚀作用
风的剥蚀作用，简称为风蚀作用，就是风以自身的动力和夹带的沙粒对地面岩石进行破坏并将其剥离原地的过程，是纯机械的破坏。风蚀作用以吹扬作用和磨蚀作用两种方式不断破坏地表，形成各种剥蚀地貌。
吹扬作用(wind deflation)是指风以自身的动力将地面的沙尘扬起带走，使地面下凹的过程。风速及运动形式对吹扬作用影响较大，风速大于 4m/s 时，可扬起 0. 25mm 粒径的沙粒(表 7-2)，大于 5m/s 时，可将粉砂垂直抬升到 3000m 的高空，龙卷风更容易扬起地面上的重物质。吹扬作用可引起沙尘天气。按大气中尘沙的含量和能见度不同，沙尘天气可分为浮尘、扬沙、沙尘暴。浮尘是在空气中含浮游的尘沙，出现时远方物体呈土*，水平能见度小于10km; 扬尘是空气尘沙含量较高，空气相当混浊，能见度明显下降，水平能见度在 1km 到10km 之间; 沙尘暴是空气含大量的尘沙，空气非常混浊，水平能见度小于 1km，当水平能见度小于 500m 时，为强沙尘暴。吹扬作用不仅把细小的物质吹走，残留下基岩、砾石、砂等，形成岩漠、砾漠和沙漠，而且使地面降低，形成风蚀洼地、风蚀湖等。
表 7-2 不同粒径颗粒的起动风速(距地面 2m 高处)
磨蚀作用(wind abrasion)是指风以夹带的沙石对地面的磨蚀过程，其营力介质就是风沙流。鉴于风沙流含沙特征，磨蚀作用以接近地面部位磨蚀作用最强，但近地面处是减弱的，因为受地面摩擦阻力的影响，沙粒的运动速度要减慢，动能减小，冲击力变弱。
2. 风的搬运作用
风的搬运作用就是风将剥蚀下来的物质从一个地点搬运到另一个地点的过程。其搬运方式有三种，即推移(traction)、跃移(saltation)和悬移(suspension)(图 7-1)。细沙及更粗的沙粒以推移和跃移的形式搬运最多，而粉沙和粘土则主要以悬浮的形式搬运。推移是以沙堆向前蠕动的形式移动，因此又称蠕移，其运动速度慢，一般为 1～2cm/s，; 跃移是风力搬运作用最活跃的一种形式，主要集中在距地面 0. 5～1. 5m 范围，其速度快，一般可达数十到数百厘米每秒，运沙量较高(表 7-3); 悬移则把尘土搬运得很远，几十千米，几百千米，几千千米，上万千米，甚至可绕地球搬运数圈也不沉积下来。
表 7-3 气流中跃移和悬移沙量比较(莎车)
3. 风的沉积作用
风的沉积作用是指被搬运的物质因风的动力减小而沉积下来的过程，沉积物构成各种堆积地貌，如沙丘、沙垄等。风的沉积作用包括遇阻沉积和沉降沉积，遇阻沉积(encroachment)就是风在向前搬运过程中，遇到地面障碍物使风力减小而发生的沉积作用，如沙丘的形成过程，其障碍物可以是树、大砾石、残丘等。沉降沉积(falling deposition)是指由于大气运动整体速度减慢，被搬运物质从大气中垂直降落到地表的过程。这种方式多为尘土的沉积形式，几乎不受小地形影响，主要受大的地貌单元影响，如黄土的沉积，受近东西向秦岭山脉的影响，在黄土高原沉积形成大面积的台地地形。气流中颗粒的沉降速度与粒径关系非常密切，粉砂粒级以下的粘土沉降速度很慢(图 7-2)。
图 7-2 实验测量的平静空气中不同颗粒大小与沉积速度关系(据 R. A. Bagnold，1941)
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时间：2022-05-02 16:54
