我院蒋缠文博士在国际地学知名期刊
《JGR-Earth Surface》发表最新研究成果
近日(2024年10月12日),国际地学知名期刊《Journal of Geophysical Research - Earth Surface》在线刊发了我院蒋缠文博士和中国科学院西北生态环境资源研究院、陕西师范大学合作的题为“A Wind Tunnel Experiment Study on Splash Functions During Sand Saltation”的风沙流溅射函数研究成果。上述研究由我院蒋缠文博士为第一作者,渭南师范学院为第一完成单位。
溅射函数反映了风沙流中自然沙粒与床面的相互作用机制,对于解释沙粒或沙尘的起扬至关重要。由于松散床面附近的气流速度极低,先前的研究通过在无风条件下进行的实验和理论研究阐明沙粒与床面之间的相互作用关系。文中通过高速摄像机和粒子轨迹跟踪算法记录了饱和风沙流中大量沙粒的粒-床碰撞过程,推导出了沙粒起跳的关键参数(速度、角度和数量)与其距床面的相对高度以及沙粒入射速度之间的耦合关系函数,阐明了溅射的界定标准对溅射函数的影响,构建了风沙流内的溅射函数,揭示了气流对溅射函数的影响机制。
气流中的溅射函数(黑色实线)与前人无风条件下的实验结果对比.
A: 反弹概率 (Pr). B: 恢复系数. C: 溅射颗粒数. D: 无量纲溅射速度. E:反弹角度. F: 溅射角度.
该研究构建了风沙流内的溅射函数,并解释了气流与床面的能量交换对溅射函数的影响机制,将对未来风沙输运模型中输运颗粒与床面之间相互作用的建模工作具有重要意义。上述研究成果受国家自然科学基金(41901012)、中国博士后基金(2019M663615)、中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室开放课题(KLDD‐2021‐005)以及陕西省教育厅实验室重点项目(22JS017)资助。
论文引用:
Jiang, C. W., Zhang, Z. C., Wang, X. Y., Dong, Z. B., & Xiao, F. J. (2024). A wind tunnel experiment study on splash functions during sand saltation. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 129, e2024JF007863. https://doi.org/10. 1029/2024JF007863
(作者:蒋缠文;审核人:刘楠楠)