毛乌素沙地冻融期气态水迁移机理及影响因素
Advances in Water Science（2022）
摘要
受冰-水间相变影响,冻融期内土壤水、热传输过程变得复杂,研究气态水分布特征与运移规律,可为厘清冻融过程中沙地包气带水文循环机理提供关键信息.通过在毛乌素沙地建立原位监测点,并利用修改后的Hydrus-1D冻融程序建立包气带水-汽-冰-热耦合数值模型,对冻融期包气带气态水迁移过程展开研究.结果表明:模拟与实测土壤水分及温度变化拟合较好,证实所建立的模型具有良好的精度以及适用性;对比典型未冻结、初始冻结、向下冻结以及融化时段结果可知,冻融过程会改变剖面土壤水分、含冰量以及水汽密度分布,其中水汽密度变化与温度联系紧密;冻结后,由温度梯度驱动的非等温气态水通量在总水分通量中的占比超过90％,表明气态水占据主导地位,其运移过程对于剖面土壤水分分布以及高含水量带出现有重要影响.
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