风吹雪跃移和悬移运动的综合模型

发布时间：2022-02-11 20:45

　　极地冰盖及高山冰川对全球水文循环、气候变化、生态系统具有重要影响。而积雪正是极地冰盖、高山冰川的物质来源。大量研究表明风吹雪动力过程造成的积雪再分布及升华引起的水分损失是改变当地水文分布的一种重要方式。跃移和悬移是风吹雪的两种主要运动形式。目前的吹雪模型中,由于假定雪粒对风场有良好的追随性,所以双流体模型不能准确描述大粒径雪粒的跃移运动;由于计算量偏大,欧拉-朗格朗日模型对于在空中运动的小粒径悬移雪粒的描述存在困难。因此,它们均不能精确地同时描述雪粒的跃移和悬移运动。而且对于风吹雪目前缺乏一个精准有效的跃移和悬移运动判定条件。风吹雪升华是风吹雪中的一个重要的物理过程。在以往的研究中,学者们一般因考虑跃移层相对湿度很快达到饱和而认为跃移雪粒升华可以被忽略,他们一般将注意力集中在悬移雪粒升华上。但很多研究表明跃移层湿度没有达到饱和,跃移雪粒升华依然存在。以往的风吹雪研究大都假设地表积雪充足,对于有限积雪地表情况下的吹雪特征缺乏足够的研究。因此,本文建立了一个包含雪粒跃移和悬移运动的吹雪模型,并基于该模型研究了风吹雪过程中雪粒跃移和悬移的运动特征,跃移及悬移雪粒吹雪升华的特征,及有限地表积雪... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

世界及我国积雪分布（中国大百科全书）

图 1-2 风吹雪风吹雪作为积雪的三种形态之一，对人类的生产生活具有十分重要的影响。风雪灾害作为世界十大自然灾害之一，其主要组成部分即为风吹雪。风雪灾害对于人类的生活和工农业的生产具有十分重大的威胁。风吹雪会使建筑物顶部积雪分布不均匀，使建筑物结构受力不均匀，从而导致建筑物的破坏；在公路区域，风吹雪不仅会降低空气的能见度，影响驾驶员的视线，还会使公路表面积雪，从而阻断交通，极大的增加交通事故发生的概率；风吹雪会使铁路路轨大量积雪极大地影响了列车的运行效率和行车安全。1978 年的在新英格兰发生的雪灾，直接经济损失达到 80 亿美元；2001 年，英格兰地区的雪灾导致 3500 余架次航班取消，当地的学校全部被迫关停；2008 年，在我国发生的南方雪灾，受灾省份达到 21 个，几百万人受灾，直接经济损失超过 1500 亿人民币。

兰州大学博士研究生学位论文 风吹雪跃移和悬移运动的综合模型全年总时间的 12%。Dery 和 Yau（1999）根据欧洲 1979-1993 年的气象数据研究发现在极地每三天可能就会发生一次风吹雪事件。Mann 等（2000）根据南极地区 215 天的野外观测数据研究发现，在这 215 天中风吹雪发生的频率超过 30%。Hanesiak 等（2003）在研究加拿大北部地区的风吹雪事件时发现 1853 年-2002年该地的风吹雪吹雪时间占到全年总时间的 6-7%，其中最高年份的吹雪频率甚至达到了 25% （Hanesiak and Wang, 2005）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]沙粒的跃移与悬移[J]. 王萍,胡文文,郑晓静.  中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2008(07)
[2]风雪流临界起动风速的研究[J]. 马高生,黄宁.  兰州大学学报. 2006(06)

硕士论文
[1]混合粒径风雪流运动的数值模拟[D]. 桑嘉宾.兰州大学 2012
[2]雪粒形状对风雪流发展过程影响的数值模拟研究[D]. 韩凯.兰州大学 2010
[3]平坦床面上风雪流运动的力学机理分析[D]. 张洁.兰州大学 2008



本文编号：3620920