风力搬运
风把从地表吹扬起来的松散碎屑物质搬运到他处的过程,称为风的搬运作用。风的搬运能力极强,一般与风力的大小成正比;与碎屑物的粒度大小成反比。由于风力的强弱、被搬运物质的大小和密度不同,风的搬运方式也不同,以悬移、跃移和蠕移三种方式进行。
1、悬移
细而轻的砂粒在风力的吹扬下,悬浮于气流中移动的方式,简称悬移。颗粒越细搬运距离越远。当风速达5M/s时,就能使粒径小于0.2mm的砂粒悬移。而粒度小于0.05mm的粉砂粒可长期随风飘扬至很远的地方。如我国新疆、内蒙古的尘土被风吹送到黄土高原,以致更远。
2、跃移
砂粒在风力的作用下以跳跃方式前移,简称跃移。是风力搬运作用中最主要的方式,其搬运量约为总搬运量的70%~80%.跃移物多是粒径为0.2~0.5mm的砂。
3、蠕移
当风速较小或者地面砂粒较大(粒径大于0.5mm)时,砂粒沿着地面滚动或滑动,称为蠕移。在风速较低时,它们时行时止,每次只能移动几毫米。随着风速增大,不仅移动距离增大,而且移动的砂粒增多,甚至整个地面的砂粒都向前移动。蠕移的搬运量占风力总搬运量的20%左右。
占搬运量90%的跃移和蠕移的物质主要是0.2~2mm的砂,它们主要富集在离地面高度30cm以下,尤其是在20cm以下,紧贴着地面运行,其搬运距离一般较近。
风力侵蚀
风力侵蚀是在气流冲击作用下土粒、沙粒脱离地表、被搬运和堆积的过程,简称风蚀。风对地表所产生的剪切力和冲击力引起细小的土粒与较大的团粒或土块分离,甚至从岩石表面剥离碎屑,使岩石表面出现擦痕和蜂窝,继之土粒或沙粒被风挟带形成风沙流。气流的含沙量随风力的大小而改变,风力越大,气流含沙量越高。气流中的含沙量过饱和或风速降低,土粒或沙粒与气流分离而沉降,堆积成沙丘或沙垅。土(沙)粒脱离地表、被气流搬运和沉积的3个过程是相互影响、穿插进行的。
就世界范围而言,风蚀的活动与干燥而多风的气候有密切关系。这种气候条件又与纬度、大气环流、沿岸寒流和高山阻隔湿润气流等多种因素有关。就局部地区和具体情况而言,影响风蚀的主要因素有:
①气候。包括风、降水、温度和湿度等因素。风的因素包括风速、风向、吹袭持续时间和湍流的程度等。通常风速越大,持续时间越长,风的涡动性越强,土壤的风蚀强度越烈。同时,这些因素又加速土壤水分蒸发,使其变干而加剧风蚀。降水、湿度、温度等因素都直接影响风蚀的严重程度。
②土壤。干燥而松散的砂土、砂壤土和失去结构的粘土最易受风蚀。土壤中水稳性团粒结构抗风蚀的能力较大,松散无结构的土壤如黄土,最容易引起风蚀。土壤的抗风蚀性能也与土壤的粒度和土块大小有密切关系。抗蚀性土壤的可代换性钙的饱和度一般倾向于增多。土壤的pH数值高的一般易受风蚀。
③植物。可增加地面粗糙度,削弱贴近地面的风沙流速度,减小风力吹蚀和搬运的能力。植物覆盖地面,使气流不能直接作用于砂质地表,防止了风的吹飏作用;同时也使阳光不能直接照射地面,从而减少了沙丘表层水分的蒸发,加强了砂粒间的团聚力。植物枯枝落叶的堆积,使地面有机质逐渐增多,促进了成土作用。
④人为因素。长期粗放的耕作,过度的放牧、樵采,以及其他掠夺式利用风沙地区的土地、草原,都会促进风蚀的发展。