一个基于粗糙元方向比率和空气动力学粗糙度的起动摩阻风速模式

粉尘释放模型对风蚀粉尘气候、生态效应的评价和沙尘天气的预报有重要意义.条件试验表明,MB模式和SL模式存在高估或低估起动摩阻风速的情形,但未得到观测数据的支持.鉴于此,利用风洞实验测量了不同密度(0.0072～0.51)、方向比率(4～25)、孔隙率(0.15～0.75)的粗糙元覆盖的中粗沙床面的起动摩阻风速.结果表明:当空气动力学粗糙度大于1 mm时,MB模式存在高估(相对误差率80％～100％)起动摩阻风速而失效的情形,SL模式存在低估(相对误差率-50％～-20％)起动摩阻风速的情形.基于观测数据本文提出了一个基于粗糙元方向比率、粗糙和光滑床面空气动力学粗糙度比值及裸沙起动摩阻风速的新模式,可以模拟低、中、高密度的粗糙元覆盖床面的起动摩阻风速,模拟的误差在±0.1 m·s-1以内.