中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征_张正偲.pdf

第 43 卷 第 2 期2023 年 3 月中国沙漠JOURNAL OF DESERT RESEARCHVol.43 No.2Mar.2023张正偲，潘凯佳，张焱，等.中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征 J.中国沙漠，2023，43（2）：130-138.中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征张正偲1，潘凯佳1，2，张焱1，2，韩兰英3（1.中国科学院西北生态环境资源研究院 沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.中国科学院大学，北京 100049；3.甘肃省气象局，甘肃 兰州 730000）摘要：沙尘暴对人类生存的自然环境和社会经济健康发展造成严重影响。近70年来，中国西北沙尘暴天气总体减少，但自2021年开始，沙尘暴发生频率和范围明显增加。沙尘暴的发生和发展是气流与地表可蚀性物质的互馈过程，因此，沙尘在源区的起动过程决定了沙尘暴发生发展的整个过程。尽管目前对沙尘的运动过程进行了大量的数值模拟、遥感解译等研究，但野外实测资料缺乏，难以阐明沙尘暴期间的风沙活动强度及沙尘运动的物理机制。利用2021年1月在额济纳旗附近戈壁的野外实测输沙量和PM10等沙尘资料，解释沙尘物质在源区的运动特征，阐明戈壁风沙运动机理，为沙尘源区风沙灾害防治提供理论依据。结果表明：（1）沙尘源区沙尘暴期间风速可大于19.6 m s-1，远高于同期当地国家气象站数据（10.5 m s-1）。（2）PM10浓度100 mg m-3，远高于同期当地国家环境监测站数据。（3）戈壁输沙量可达10 kg m-1 h-1，最大输沙量位于地表以上0.07 m高度，这一过程导致戈壁沙尘能够远距离运动。（4）1 m高度平均粒径为0.07 mm，意味着戈壁风沙流以极细沙、粉沙和黏粒为主，PM10含量可达8%，粗沙含量可达9%，运动粗沙碰撞破坏戈壁地表，导致更多的沙尘物质进入空气。（5）车辆碾压戈壁地表导致输沙率是原始地表的2倍，PM10浓度增加2.90倍，PM10含量增加1.29倍，说明保护原始戈壁地表不受破坏，是减少戈壁地区风沙灾害的重要手段之一。关键词：沙尘暴；PM10；输沙率；粒度文章编号：1000-694X（2023）02-130-09 DOI：10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00096 中图分类号：P931.3 文献标志码：A0 引言 沙尘暴是中国西北干旱、半干旱区的常见自然现象，是强劲气流作用可蚀性地表的结果1，其原因在于西北地区深居内陆，气候干燥，降水稀少，植被覆盖度低，地表裸露。沙尘暴不仅对源区，还对沿途以及沉降区的自然生态系统和人类社会产生深刻影响。沙尘暴向大气输入大量的矿物质粉尘，并随气流向下风向传输，在适当条件下沉降。这一过程造成沿途空气质量下降、能见度降低，严重威胁人们的身体健康2-3，同时改变了地面辐射平衡，影响区域气候变化2。随着细颗粒物质被风蚀，源区地表沉积物粒度粗化，营养元素亏损，生态系统变得更加脆弱。自Bagnold开始，对沙尘释放过程与机理的研究取得了长足发展4-10。对沙尘的研究包括风沙颗粒的起动、输送和沉降过程，而影响这一过程的主要因子为风况、沙源和下垫面特征。风既是影响风沙颗粒物起动、输送的主要动力条件，也影响沙尘物质的扩散范围和运动途径。流沙、戈壁等沙尘源区的地表类型不同，导致近地层摩阻风速、地表粗糙度、输沙量、风沙流通量等不同。比如，流沙地表摩阻起动风速为0.2 m s-1 8，而戈壁地表的摩阻起动风速可达0.4 m s-1 4；流沙地表风沙流通量可以用指数函数来表达，但戈壁地表为高斯函数；流沙地表风沙流平均跃移高度小于0.05 m8，但戈壁地表风沙流平均跃移高度可达0.2 m5。由此可见，戈壁沙尘运动过程与流沙地表明显不同，但收稿日期：20220525；改回日期：20220805资助项目：国家自然科学基金项目（41971014，41930640）作者简介：张正偲（1979），男，甘肃靖远人，研究员，主要从事干旱区地表过程研究。E-mail：中国沙漠第 43 卷目前对戈壁风沙运动研究相对较少，一方面限制了我们对戈壁风沙运动机理的认识，另一方面不能满足对风沙灾害防治的需求。近70年来，河西走廊沙尘暴经历了孕育期（20世纪6070年代，33.59.9 d）高发期（20世纪7080 年代，41.18.8 d）减速期（20 世纪 80 年代至2002年，19.77.6 d）平静期（20022020年，6.52.1 d）高发期（2021年至今，7 d，图1）。2021年3月 1418 日的沙尘暴是近 8 年最强的沙尘暴11，2022年以来河西走廊、黑河下游沙尘天气几乎每周都有发生，引起了不同领域学者的极大关注（表1）12-18。由表1可知，目前对沙尘暴的研究主要以宏观或者模拟研究为主，而忽略了沙尘起动的微观机理研究。由于不同地表风沙运动机理的差异，目前的模拟研究均是基于流沙地表发展而来，所以模拟的戈壁风沙运动过程通常可能低估。目前认为，塔克拉玛干沙、河西走廊和黑河流域下游是沙尘暴的主要源区，但不同研究方法所得的研究争议很大。Chen等6认为中国西北的沙漠戈壁是主要的沙尘源区，Zhang等 5 认为并不是所有的戈壁都是沙尘源区。沙尘暴的发生发展是大气环流、局地气流以及近地层气流与地表可蚀性物质互馈作用的结果19-20。因此，沙尘暴具有局地性、区域性和全球性的特征。一般来讲，浮尘、扬沙天气为局地性或区域性沙尘天气的主体，而强沙尘暴和极强沙尘暴为区域性的沙尘，危害性最强。2021年“3.14”沙尘暴属于极强沙尘暴，备受关注，但同年1月也发生了大范围的沙尘暴（影响范围为甘肃、宁夏、内蒙古等地）。本文基于1月沙尘暴期间野外实测的风速风向、输沙量和PM10浓度，分析戈壁地表风沙运动特征，特别是风沙流通量及其粒度的差异，阐明戈壁风沙运动机理。对戈壁风沙运动过程与机理的研究，不仅能为优化沙尘释放模型提供参考，而且能为沙尘源区风沙灾害防治提供理论依据。但目前对戈壁风沙运动过程与机理的研究还明显不足，因此，对戈壁的风沙运动过程研究迫在眉睫。同时，国家近期实施的沙漠、戈壁、荒漠化地区重点的大型风电光伏基地建设，必然破坏图1近70年中国西北沙尘暴日数年际变化Fig.1Dust storm in recently 70 years in Gansu province（A）and Hexi Corridor（B）表1“3.14”沙尘暴研究现状Table 1 The study of“3.14”dust storm作者段伯隆等12史忠林等13张璐等14柳本立等15Filonchyk16Liang等17Qian等18数据/方法气象、风云卫星、植被覆盖及NCEP再分析资料核素示踪HYSPLIT、GDAS数值模拟监测站数据地球化学元素再分析资料主要结论干旱少雨、气温偏高；蒙古气旋的强烈发展；地面冷锋后部的大风过境造成；沙尘主要为外来输入远距离搬运的风尘沉积或附近黄土；西安沙尘来源于农耕地；中卫沙尘来源于毗邻的腾格里沙漠多地PM10峰值浓度超过5 000 g m-3；蒙古气旋及冷锋过境；沙尘源地为萨彦岭和蒙古国南部戈壁沙漠“3.14”沙尘75%来源于蒙古国，16、17日84%起源于北方和西北嘉峪关PM10 浓度可达 10 000 g m-370%来源于蒙古国热动力过程，主要来源于蒙古国131()()()()第 2 期张正偲等：中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征原始地表，那么如何有效地防治基地建设过程中可能引起的沙尘释放，需要进行针对性的研究。1 研究区与研究方法 1.1研究区概况研究区位于阿拉善高原黑河流域下游（图2A）。阿拉善高原及毗邻地区深居亚洲内陆，远离海洋，属于典型的大陆性气候，干旱少雨，是中国乃至于中亚的主要粉尘源区21，特别是居延海地区，干涸湖盆、干河床、沙地、冲积-洪积砂砾戈壁等不同易风蚀土地集中分布，是中国沙尘暴极易发生区域22-24。研究区年平均气温为8.3，年平均风速为4.4 m s-1。沙尘天气可达 4050 d。戈壁地表广泛覆盖砾石和干湖25-27。1.2研究方法沙尘暴形成原因主要包括动力和热力成因，而天气系统可解释其发生的动力过程，温度场可以解释其热力系统28。西北地区沙尘暴或者扬沙天气频发，且新疆南部的塔里木盆地、内蒙古中西部地区以及甘肃河西地区为沙尘暴高发区，冬春季最盛29。本次沙尘暴过程发生的天气系统背景主要是地面冷锋，贝加尔湖西部形成强大的冷高压，蒙古气旋东移至东北地区，冷暖空气交汇在中蒙边界形成强烈锋区，并自北向南移动。而在高空的乌拉尔山高压脊稳定少动，西北气流携带冷空气堆积在高空槽前，冷涡位于蒙古国并在其附近形成冷中心，形成斜压不稳定结构。温度槽落后于高度槽，冷平流强盛30。沙尘暴天气发生时，气溶胶的浓度增加，其中10 m的颗粒物浓度增加明显。通过PM10浓度的空间分布数据，可以看出1月10日在额济纳旗发生区域性的沙尘暴天气（图3）。2021年1月10日12:1215:32在额济纳旗南部戈壁地表进行风沙流和PM10现场观测，该时间段发生明显沙尘暴。野外试验布置如图2B所示。所用集沙仪如图2C所示。风速风向利用二维超声波风速仪（Gill公司，英国；风速量程为030 m s-1，分辨率为0.01 m s-1；风向量程为0359，分辨率为1；数据记录频率为1 min）测量，在原始地表和破坏地表分别按照0.05、0.12、0.35、0.80、1.75 m高度安装。温湿度用CS215测量（Campbell公司，美国，温度分辨率 0.1，湿度分辨率2%），放置在地表。PM10用 激 光 粒 度 计 数 器 测 量（Laser particle counter，TSI8532，美国，量程0.001150 mg m-3，精度0.001 mg m-3）。粒度在中国科学院西北生态环境资源研究院进行测试（马尔文3000，英国，量程0.013 500 m）。图2研究区位置（A）、试验布置（B）、集沙仪和TSI（C）Fig.2Location of study region（A），field measurements（B），sand samples and TSI（C）图32020年1月9、10、11日额济纳旗附近的PM10浓度空间分布31Fig.3The spatial distribution of PM10 on January 9，10，and 11，2020 around Ejina Banner31132中国沙漠第 43 卷1.3数据分析方法风速脉动（I）：I=u-um（1）湍流度（G）G=I/um（2）摩阻风速（u*，m s-1）和粗糙度（z0，m）根据风速廓线法计算：uz=a+blnz（3）u*=kb（4）z0=e-a/b（5）式中：u为观测瞬时风速（m s-1）；um为观测期间的平均风速（m s-1）；a和b是风速廓线拟合系数。输沙率为单位时间单位宽度的输沙量（qz，kg m-1 h-1）。为了分析风沙运动过程，本文仅对运动沙尘物质的平均粒径、PM10和粗沙（500 m）含量进行统计分析。所有数据在 Origin 软件中进行处理。2 结果与分析 2.1戈壁地表风速风速及其湍流特征是影响沙尘起动的主要因素。观测期间上风向风速为12.942.09 m s-1（8.7318.3 m s-1），下风向风速为 12.472.14 m s-1（6.6119.62 m s-1，图 4A）。风速脉动明显（上风向为1.691.22 m s-1（0.035.36 m s-1）；下风向为 1.712.19 m s-1（0.0047.15 m s-1，图 4B）。风向为 3268（306359，图4C）。温度在整个观测期间变化不大（-6.60.5），相对湿度为 31.4%1.0%（图4D）。同期气象站观测小时风速最大为10.5 m s-1，风向为215，差异的原因在于：本研究点位于平坦的戈壁地表，无高大树木或建筑物的影响；本研究风速采集频率为 1 min，而气象站为小时数据。湍流度上下风向分别为0.130.10（0.0030.48）和 0.140.12（0.00030.89）。尽管平均湍流度值几乎相同，但下风向（破坏地表）的湍流值范围更大，从而导致下风向沙尘更容易起动。脉动风速和湍流度随观测风速先减小后增加，临界值分别为12.9 m s-1和 12.4 m s-1。上风向和下风向风速脉动值和湍流度类似，但下风向脉动小（图5）。2.2戈壁PM10浓度观测期间上风向PM10浓度可达(0.821.42 mg m-3（0.0523.4 mg m-3），下 风 向 为 2.405.37 mg m-3（0.7889.5 mg m-3，图6）。下风向PM10浓度是上风向的2.93倍，说明破坏地表容易产生更多的PM10。图42021年1月10日12:1215:31风速（A）、脉动风速（B）、风向（C）和温、湿度（D）Fig.4Wind velocity（A），wind turbulence（B），wind direction（C）and air temperature and humidity（D）during field experiments133()()(）()()第 2 期张正偲等：中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征2.3戈壁输沙率观测期间1 m高度内上风向原始戈壁地表平均输沙率为0.600.61 kg m-1 h-1（各个高度介于0.162.41 kg m-1 h-1），下风向破坏地表为1.221.43 kg m-1 h-1（各个高度介于0.245.74 kg m-1 h-1，图7A）。破坏地表的平均输沙率是原始地表的2倍。最大输沙率在上风向和下风向均为地表以上 0.07 m 高度。0.07 m以下，输沙率随高度增加而增加，0.07 m高度以上输沙率随高度增加而线性减小（图7A，R2=1.00，P0.001）。原始地表的输沙率降低速度比破坏地表更快（斜率值更大）。上述现象表明：在车辆碾压的戈壁地表，由于车辆碾压范围小和戈壁风沙流平均跃移高度大的双重因素，车辆碾压区域风沙流通量也可以表达为高斯函数。戈壁破坏地表粉沙和黏粒大量裸露，在运动沙粒的碰撞作用下，输沙率（图7A）和PM10含量（图7B）均增加。最大输沙率以上部分输沙率变化系数（斜率）可能反映沙源供应变化。斜率越大，沙源供应越充足，斜率越小，图5观测期间风速与脉动风速的关系（A）、脉动风速频数分布（B）、风速与湍流度的关系（C）、湍流度频数分布（D）Fig.5Wind velocity and turbulence wind velocity（A），wind turbulence frequency（B），wind velocity and turbulence（C）and wind turbulence frequency（D）during field experiments图6观测期间PM10浓度Fig.6PM10 concentration during field experiments图7观测期间输沙率（A）和PM10含量（B）Fig.7Sand transport rates（A）and PM10 concentration（B）during field experiments134()()中国沙漠第 43 卷沙源供应不足。如破坏地表沙源供应大于原始地表，所以斜率更大。2.4戈壁运动沙尘粒度特征运动沙粒粒度能够反映沙尘运动特征，并影响沙粒起动过程。集沙仪收集的沙尘物质PM10含量、平均粒径和粗沙含量可以划分为3层：近地层、过渡层和减小层（图7B，图8）。上风向和下风向1 m高度内平均 PM10含量分别为 5.27%0.66%（4.00%6.80%）和 6.79%0.42%（5.79%7.84%），说明地表破坏后，PM10的释放量明显增加（图7B）。上下风向近 地 层 分 别 为 5.44%0.89%（4.00%6.80%）和6.60%0.66%（5.79%7.84%），过渡层分别为5.00%0.64%（4.13%5.71%）和 6.60%0.37%（5.91%7.19%），减 小 层 分 别 为 5.30%0.57%（4.13%6.16%）和6.92%0.27%（6.38%7.33%）。上风向原始地表和下风向破坏地表1 m高度内平均粒径分别为 0.1100.026 mm 和 0.1080.026 mm。近地层平均粒径变化不大，原始地表和破坏地表分别为0.1310.014 mm（0.0970.167 mm）和 0.1310.016 mm（0.0980.155 mm）。减小层为 0.0890.015 mm（0.0720.120 mm）和 0.0860.009 mm（0.0730.104 mm，图8A）。1 m高度内粗沙含量上下风向过渡层分 别 为 3.78%1.98%（0.01%7.65%）和 3.29%1.85%（0.29%8.61%），近地层分别为3.42%2.29%（0.08%7.65%）和3.90%1.87%（0.09%8.61%），减小层 分 别 为 3.42%2.29%（4.12%1.61%）和 2.72%1.67%（0.29%7.95%，图8B）。3 讨论 3.1戈壁风沙运动过程与机理风沙流通量是风沙科学研究的重要内容。常用BSNE32和多路方口集沙仪33来观测。BSNE由于安装高度稀疏，难以准确近地层风沙流的运动过程。而多路方口集沙仪在1 m高度能够收集50个输沙量数据，所以对于准确判断风沙流特征具有优势33。戈壁风沙流具有“象鼻子效应”（高斯函数）33-34是与流沙表面的最大区别，也是导致戈壁风沙流具有过境特征的原因。戈壁风沙流输沙率可达5.72 kg m-1 h-1，最大输沙率位于地表以上0.07 m高度（图6），这与我们2018年4月在居延海使用相同集沙仪的观测结果类似（输沙率为9.71 kg m-1 h-1，最大输沙率高度为0.050.09 m）33。运动沙粒粒度特征能够反映沙尘运动特征，并影响沙粒起动过程。风沙沉积物的运动方式与粒度密切相关，一般认为有蠕移（粒度大于500 m）、跃移（63500 m）和悬移（小于63 m）。戈壁风沙流运动沙粒主要为细沙（63125 m，占40%左右，且随高度变化不大），1 m 高度粉沙和黏粒含量达40%33。这说明戈壁悬移运动强烈，再加上过境特征，导致沙尘物质能够进行远源运动，是现代沙尘暴的主要源区。对比沙漠地表，风沙沉积物经历了几千年的分选过程，粉沙和黏粒含量小于1%，所以沙漠地区不是现代沙尘暴的主要源区。一般认为，粗沙在地表以蠕移方式运动7。戈壁1 m高度粗沙含量可达5%，存在明显的空间差异且在0.20.8 m高度含量最大（图8B），这与我们在居延海的研究结果类似33，说明戈壁区粗沙也可以以跃移方式运动。跃移运动被认为是沙粒起动的主要影响因素，特别是跃移颗粒与地表的碰撞过程，直接引起地表粉尘的释放。根据动能计算公式（Ek=mv2/2，Ek为动能，m为沙粒质量，v为速度），碰图8观测期间平均粒径（A）和粗沙含量随高度变化（B）Fig.8Mean grain size（A）and coarse sand frequency（B）change with height during field experiments135()()()()()()第 2 期张正偲等：中国西北戈壁区沙尘暴过程中近地层风沙运动特征撞颗粒的动能与速度和质量有关。戈壁地区风速大，且粗沙运动高度高，所以运动粗颗粒沙粒对地表的撞击力更大，导致相似地表沙粒更易起动。所以，戈壁地表1 m高度粗沙含量对于戈壁破坏地表的沙尘起动起着重要作用，是引起破坏地表输沙量和PM10浓度增加的主要原因（图6）。中国沙尘源区主要地表类型为沙漠、戈壁、干涸湖盆和农田等。以往研究认为戈壁地表广泛覆盖砾石和土壤物理结皮25-27。砾石和土壤物理结皮对减小沙尘释放起着重要的作用，一方面覆盖地表，减小起沙面积，另一方面能够增加摩阻起动风速和粗糙度。本研究通过风速廓线研究发现原始地表和破坏地表的粗糙度分别为（2.312.34）10-3 m和（1.712.34）10-3 m，而摩阻风速几乎相等，为0.750.20 m s-1和 0.650.21 m s-1（图 9），说明戈壁地表破坏后，地表粗糙度明显减小，从而导致破坏地表的输沙率是原始地表的2倍。另外，戈壁地区脉动风速和湍流度均比较大，且存在临界脉动风速和湍流度（图5）。大的脉动风速和湍流度导致风速猝发性强，有利于沙尘物质释放。而临界脉动风速和湍流度可能指示了戈壁地表的起动风速值，当然这一结论还需要更多的野外观测来验证。根据我们2021年1月13日在居延海戈壁地表风速观测结果，戈壁地表沙尘起动风速大于10.04 m s-1（当日风速较小，且无沙尘）。由此可见，保护戈壁原始地表不受破坏是降低沙尘暴中物质来源的最有效方法之一。Ho等35通过风洞模拟流沙地表和硬质地表的风沙运动过程，发现硬质地表摩阻风速、风速廓线、平均跃移高度等参数与流动沙丘完全不同，从而反映了戈壁地表沙尘物质起动和运动过程的特殊性。但Ho等风洞试验仅模拟了近地层0.06 m高度范围的风沙运动参数，而野外实测发现 0.07 m 高度以下，输沙率随高度增加而增加（图7A），这与流沙地表输沙率随高度增加而减小研究结果36完全不同。由此可见，目前对戈壁风沙运动机理的研究，特别是野外观测还不足，难以阐明戈壁风沙运动机理。3.2戈壁沙尘的来源以往研究认为戈壁表层覆盖砾石和土壤物理结皮25，说明原始戈壁不是沙尘暴的物源。戈壁近地层高输沙率和过境风沙流特征，最大输沙率位于地表以上 0.07 m，以及运动沙粒主要为细沙（63125 m，占40%左右，且随高度变化不大），1 m高度粉沙和黏粒含量达40%33，说明戈壁风沙活动非常强烈，但戈壁区难以发现风沙堆积物，如沙丘存在的现象，意味着所有运动沙粒都可以远距离传输；同时说明了戈壁地区沙尘物质来源于上风向可蚀性地表，而不是戈壁本身。尽管戈壁上也发育了灌丛沙丘，但其体积小，从另一方面反映了戈壁本身提供沙尘物质有限37。戈壁地表运动沙粒的分层特征能够解释沙尘的来源。PM10含量在近地层0.2 m高度随高度增加而增加说明了戈壁地表由于粗颗粒的强力碰撞作用而释放部分沙尘物质，而在过渡层（0.20.4 m）PM10含量随高度增加反映了远源沙尘物质的补充过程（图7B）。同样，粗沙的分层特征也能反映运动沙尘的近源和远源差异（图8B）。同时野外观测表明，戈壁地表车辆碾压后起尘量是原始戈壁的550倍，且与碾压次数正相关37。所以，戈壁区本身并不是沙尘的主要物源，而是戈壁破坏地表和上风向干湖盆等地区。3.3戈壁沙尘研究与国家需求2022年国家发改委颁发了 加快推进以沙漠、图9观测期间摩阻风速（u*，A）和粗糙度（z0，B）Fig.9Shear velocity（u*，a）and roughness length（z0，b）during field experiments136()()中国沙漠第 43 卷戈壁、荒漠化地区为重点的大型风电光伏基地项目建设 的报告。中国沙漠、戈壁和荒漠化地区多属于大风区，也是沙尘暴的主要源区。基地建设过程中，无疑会导致地表的破坏。由本研究可知：戈壁地表输沙率、粗颗粒和 PM10含量远高于沙漠地表，说明戈壁是现代沙尘暴的物源。破坏戈壁地表输沙率、粗颗粒和 PM10含量远高于原始戈壁地表，说明保护原始戈壁地表不受破坏是降低沙尘危害的重要途径之一。因此，在沙漠、戈壁地区清洁能源建设过程中，如何合理、有效地发展清洁能源与保护生态环境，是风沙研究需要解决的问题之一。4 结论 沙尘暴期间，沙尘源区的PM10浓度远远大于当地国家标准气象站观测城市观测，可达100 mg m-3，从而说明沙尘运动过程经历了扩散过程。戈壁输沙率可达 9 kg m-1 h-1。戈壁地表 1 m高度粗沙含量可达 10%，在强风的作用，粗沙与地表发生强烈的碰撞，导致粉沙和黏粒释放，增加了源区沙尘含量。戈壁地表破坏后，摩阻风速、粗糙度减小，但脉动增加，从而造成PM10浓度和输沙率增加，尽管上风向与下风向的平均湍流度值几乎相同，但下风向（破坏地表）的湍流值范围更大，从而导致下风向沙尘更容易起动。因此，保护现有戈壁地表不受破坏是减小戈壁风沙运动强度的有效方法。戈壁清洁能源发展过程中，风沙研究与地表保护需要同时进行。针对上下风向的保护措施不同。参考文献：1王涛，陈广庭，钱正安，等.中国北方沙尘暴现状及对策 J.中国沙漠，2001，21（4）：7-12.2王式功，董光荣，陈慧忠，等.沙尘暴研究的进展 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