【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國大氣污染問題日益嚴(yán)重。目前,河北省已成為大氣污染最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。研究表明,土壤風(fēng)蝕塵對大氣污染物PM10的貢獻(xiàn)率通常在20%～60%之間,是大氣污染物的主要組分之一。土壤風(fēng)蝕起塵不但造成大氣污染,還破壞了土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu),造成土壤物質(zhì)流失,加劇了地區(qū)的荒漠化。懸浮在大氣中的土壤風(fēng)蝕塵,不但危害人體健康,還改變地面大氣輻射平衡和氣溶膠的酸堿度,對硫酸鹽和硝酸鹽的輸送和沉降有著重要的影響;長距離輸送而注入海洋的土壤風(fēng)蝕塵因?yàn)楦缓瑺I養(yǎng)物質(zhì)而影響了海洋的生物地球化學(xué)過程和生物量,可能引起全球氣候系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的變化。土壤風(fēng)蝕塵引起的一系列環(huán)境問題,使很多學(xué)者開始關(guān)注土壤風(fēng)蝕塵的釋塵量研究。在風(fēng)沙物理學(xué)理論支持下,一些學(xué)者通過室內(nèi)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和野外定點(diǎn)觀測,提出了很多半機(jī)理模型,定量模擬土壤風(fēng)蝕塵的釋塵量。這些模型都能模擬出土壤風(fēng)蝕塵釋放的時空分布特征,但不同模型模擬出的土壤風(fēng)蝕塵的釋塵通量卻差異顯著,甚至達(dá)到幾個數(shù)量級,所以土壤風(fēng)蝕塵模型仍需更多的區(qū)域驗(yàn)證,盡可能多的把地面大氣狀況、植被覆蓋、土壤特性等參數(shù)考慮進(jìn)去,以進(jìn)一步改善模擬性能。所以本研究應(yīng)用CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型為基礎(chǔ),以河北省為研究區(qū)域,模擬了2013年河北省土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵量。本研究基于CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型,運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)、地面氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)、陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)(CLDAS)和陸表特征參量產(chǎn)品(GLASS)數(shù)據(jù),建立包含土壤濕度、風(fēng)速、裸露土壤的比例等模擬土壤風(fēng)蝕塵釋塵量的參數(shù)體系;然后運(yùn)用修正的CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型,對2013年河北省的土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵量進(jìn)行模擬估算:2013年河北省全年土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵通量為1.02 t/hm2,全年共向大氣中釋放PM101925.76萬噸。研究結(jié)果顯示2013年河北省土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵通量春季最高,夏季最低,呈現(xiàn)春高夏低的明顯季節(jié)變化規(guī)律。按照全省自然區(qū)域統(tǒng)計(jì),釋塵量最高的為滄州濱海平原,最低的為冀北山地,呈現(xiàn)明顯的地區(qū)差異。說明CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型能夠很好的模擬河北省土壤風(fēng)蝕塵PM10排放的時空差異。為了驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,本研究將CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型模擬的河北省2013年的土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵量與不同模型模擬的相同區(qū)域的土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵量對比分析,對比結(jié)果顯示本研究的研究結(jié)果與郭俊的研究結(jié)果一致,說明CLM4.5 土壤風(fēng)蝕塵模型能夠較好的模擬河北區(qū)域土壤風(fēng)蝕塵PM10的釋塵量。最后,本研究將土壤風(fēng)蝕塵PM10的年均釋塵量與土壤濕度、風(fēng)速、裸露土壤的比例這三種影響因素的年均值進(jìn)行回歸分析,確定對土壤風(fēng)蝕塵PM10釋塵通量影響的敏感因素,為防治土壤風(fēng)蝕塵的發(fā)生提供參考。
【圖文】：

2-1 地表土壤粒子所受的空氣拖拽力、重力和顆粒之間的粘結(jié)隨微粒尺度的變化(引自邵亞平,2004)出了無量綱化系數(shù)等于 ，， 等于 ， 等于 ，， 等于 這種特定的參數(shù)下，空氣拖拽力、重力和徑的變化趨勢�？諝馔献ЯΑ⒅亓皖w粒間的粘合力這三種力小，其中空氣拖拽力、重力比顆粒間的粘合力減小的程度更大顆粒來說，顆粒間的粘合力起主導(dǎo)作用，因而不會被空氣動力于粒徑位于 到 之間的中等顆粒，空氣拖拽力 顆有可能被空氣動力抬升到大氣中。對于顆粒粒徑大于 受的最大的力是重力，因而不能被空氣動力抬升到大氣中。兩相流中粒子的受力流間的作用力包括重力、浮力、空氣拖拽力、巴塞特力、表觀
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S157.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳芳芳;曹月娥;盧剛;楊建軍;張婷婷;;準(zhǔn)東地區(qū)土壤風(fēng)蝕影響因子分析與風(fēng)蝕量估算[J];水土保持學(xué)報(bào);2016年06期

2 姜元春;;淺談訥河市控制林業(yè)耕地土壤風(fēng)蝕的措施[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年16期

3 南嶺;杜靈通;展秀麗;;土壤風(fēng)蝕可蝕性研究進(jìn)展[J];土壤;2014年02期

4 張偉;岳德鵬;楊貴森;徐曉桃;李寧;殷建;;“3S”技術(shù)在我國土壤風(fēng)蝕研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J];中國水土保持;2011年07期

5 趙沛義;妥德寶;鄭大瑋;段玉;李煥春;閆偉;姚俊卿;;野外土壤風(fēng)蝕定量觀測方法的研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年29期

6 馬潔;徐靜;;中國北方土壤風(fēng)蝕問題研究的進(jìn)展與趨勢[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年17期

7 周小明;;中國北方土壤風(fēng)蝕問題研究的進(jìn)展與趨勢[J];科協(xié)論壇(下半月);2007年04期

8 馬月存;陳源泉;隋鵬;尹春梅;;土壤風(fēng)蝕影響因子與防治技術(shù)[J];生態(tài)學(xué)雜志;2006年11期

9 冬梅,趙士杰;我國農(nóng)田土壤風(fēng)蝕及防治措施的研究現(xiàn)狀[J];農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化;2004年04期

10 楊秀春,嚴(yán)平,劉連友;土壤風(fēng)蝕研究進(jìn)展與評述[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2003年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 岳耀杰;高路;張峰;趙金濤;;基于地面實(shí)測的土壤風(fēng)蝕遙感定量反演研究——以毛烏素沙地榆陽沙區(qū)為例[A];中國地理學(xué)會百年慶典學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2009年

2 趙沛義;妥德寶;李煥春;段玉;康暄;弓欽;;土壤濕度及物理性沙粒含量對風(fēng)蝕模數(shù)影響的風(fēng)洞模擬研究[A];面向未來的土壤科學(xué)（下冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

3 陳建強(qiáng);趙滿全;陳智;;保護(hù)性耕作條件下農(nóng)田土壤的風(fēng)蝕特性試驗(yàn)研究[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

4 崔龍;陳平;張紅忠;董文明;黃靜;;基于QuickBird影像的艾比湖及周邊土壤風(fēng)蝕研究[A];首屆干旱半干旱區(qū)域水土保持生態(tài)保護(hù)論壇論文選編[C];2013年

5 孫悅超;麻碩士;陳智;;內(nèi)蒙古寒旱區(qū)草地土壤風(fēng)蝕測試分析[A];2015年中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2015年

6 王金蓮;趙滿全;;集沙儀的研究現(xiàn)狀分析[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

7 馮曉靜;高煥文;李宏文;王曉燕;;北京周邊保護(hù)性耕作防治土壤風(fēng)蝕效果監(jiān)測[A];2007年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

8 趙滿全;劉漢濤;麻碩士;趙士杰;佘大慶;;農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)田留茬和秸稈覆蓋對地表風(fēng)蝕的影響[A];2006中國科協(xié)年會農(nóng)業(yè)分會場論文專集[C];2006年

9 趙滿全;劉漢濤;麻碩士;趙士杰;佘大慶;;農(nóng)牧交錯區(qū)農(nóng)田留茬和秸稈覆蓋對地表風(fēng)蝕的影響[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集[C];2006年

10 趙永來;麻碩士;陳智;;利用可移動式風(fēng)洞測試植被蓋度對土壤風(fēng)蝕的影響[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集第一分冊[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 李峰 王進(jìn)東;我省建成亞洲最大土壤風(fēng)蝕風(fēng)洞[N];甘肅日報(bào);2003年

2 記者王衡、聶建江;亞洲最大土壤風(fēng)蝕風(fēng)洞建成[N];人民日報(bào);2003年

3 張燕;土壤風(fēng)蝕是沙塵暴發(fā)展的首因[N];農(nóng)民日報(bào);2002年

4 本版編輯邋山西省委常委、副省長 梁濱 農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)試驗(yàn)鑒定總站站長 焦剛 農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)推廣總站 丁翔文 《中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào)》社長、總編輯 宋毅 內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)機(jī)械化管理局局長 趙淑華 現(xiàn)代農(nóng)裝北方(北京)農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司總經(jīng)理 劉漢武 農(nóng)業(yè)部副部長 張寶文 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司司長 宗錦耀 中國農(nóng)大教授 李洪文 全國人大常委、民建中央副主席 路明 中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副組長 王韓民 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長、教授 孫其信 全國政協(xié)常委 洪紱曾 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司副司長 劉恒新 農(nóng)民日報(bào)社社長 沈鎮(zhèn)昭;大力發(fā)展保護(hù)性耕作 促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[N];農(nóng)民日報(bào);2007年

5 本報(bào)記者 劉平;我國承諾“綠色奧運(yùn)”各項(xiàng)指標(biāo)已實(shí)現(xiàn)[N];中國信息報(bào);2008年

6 吉林省農(nóng)機(jī)局;機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)[N];中國農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào);2015年

7 本報(bào)記者 王雅萍;耕作技術(shù)迎來新革命[N];河南科技報(bào);2005年

8 通訊員 郝勁飛;泰來保護(hù)性耕作全國領(lǐng)先[N];中國縣域經(jīng)濟(jì)報(bào);2009年

9 本報(bào)記者 趙天冬;推廣保護(hù)性耕作 解決機(jī)械是關(guān)鍵[N];農(nóng)民日報(bào);2002年

10 記者 王鈺 焦玉海;森林造成霧霾加重缺乏科學(xué)根據(jù)[N];中國綠色時報(bào);2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王小偉;基于CLM4.5的河北省土壤風(fēng)蝕塵釋塵量模擬研究[D];河北師范大學(xué);2018年

2 海春興;河北壩上土地利用與土壤風(fēng)蝕的動力學(xué)過程研究[D];北京師范大學(xué);2003年

3 楊秀春;旱作農(nóng)田土壤風(fēng)蝕防治的保護(hù)性耕作技術(shù)研究[D];北京師范大學(xué);2004年

4 陳智;陰山北麓農(nóng)牧交錯區(qū)地表土壤抗風(fēng)蝕能力測試研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

5 李曉麗;陰山北麓土壤風(fēng)蝕的影響因素及運(yùn)動特性的試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

6 孫悅超;內(nèi)蒙古后山地區(qū)不同地表覆蓋條件下土壤抗風(fēng)蝕效應(yīng)測試研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

7 王淮亮;基于數(shù)字圖像處理的風(fēng)蝕地表顆粒特征研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 何文清;北方農(nóng)牧交錯帶農(nóng)用地風(fēng)蝕影響因子與保護(hù)性農(nóng)作制研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

9 宋濤;分流對沖與多級擴(kuò)容組合式自動集沙儀及其內(nèi)流場特性研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 劉海洋;基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的土壤風(fēng)蝕監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 苑依笑;壩上地區(qū)風(fēng)蝕對農(nóng)田土壤理化性質(zhì)的影響[D];河北師范大學(xué);2019年

2 邢春燕;RWEQ在河北壩上地區(qū)的驗(yàn)證研究[D];河北師范大學(xué);2018年

3 吳芳芳;基于模型的準(zhǔn)東地區(qū)土壤風(fēng)蝕研究[D];新疆大學(xué);2017年

4 郭未旭;基于“3S”技術(shù)的區(qū)域土壤風(fēng)蝕研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];山西大學(xué);2017年

5 劉斌;基于RWEQ模型的天津近10年土壤風(fēng)蝕量估測[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

6 劉紅;基于風(fēng)蝕模型的河北省土壤風(fēng)蝕評價[D];河北師范大學(xué);2015年

7 烏尼圖;土壤風(fēng)蝕WebGIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京林業(yè)大學(xué);2014年

8 趙云;黃土區(qū)保護(hù)性耕作防土壤風(fēng)蝕的風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

9 張偉;基于遙感的土壤風(fēng)蝕模型研究與應(yīng)用[D];北京林業(yè)大學(xué);2012年

10 李玄姝;河北壩上不同耕作管理措施下農(nóng)田土壤風(fēng)蝕研究[D];河北師范大學(xué);2013年

本文編號：2685213