Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление

Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.

Предыдущая

Глава 1. Ветровая эрозия

1.5. Факторы ветровой эрозии почв

1.5.2. Топографические факторы

Рельеф оказывает сильнейшее влияние на характер изменения значений метеорологических величин и, следовательно, на размах и интенсивность процессов ветровой эрозии. В то же время ветер часто сам выступает мощным фактором рельефообразоваиия.

Взаимодействие элементов рельефа с воздушным потоком подчиняется законам аэромеханики. В соответствии с этими законами любые неровности па поверхности Земли оказывают тормозящее действие на поток. Поэтому скорость ветра на уровне почвенной поверхности на любых элементах рельефа всегда меньше скорости ветра в свободной атмосфере. В то же время элементы рельефа сильно различаются между собой по величине скорости ветра. В условиях равнинного пересеченного рельефа при одном и том же ветре в свободной атмосфере его скорость на уровне почвенной поверхности увеличивается при движении вверх по склону и уменьшается при движении вниз по склону (таблица 7). Это объясняется тем, что движение вверх по склону сопровождается уменьшением живого сечения воздушного потока, а движение вниз по склону - увеличением живого сечения, а из положений аэромеханики следует, что уменьшение живого сечения потока при постоянном напоре сопровождается увеличением его скорости. Степень измерения скорости ветра при этом зависит от скорости в свободной атмосфере, от местоположения в рельефе и от рельефа.

Это же явление, изменение скорости ветра с изменением живого сечения воздушного потока объясняет, механизм усиления ветровой эрозии грунтов в так называемых "ветровых коридорах".

Изменение скорости ветра в зависимости от рельефа определяет особенности развития процессов ветровой эрозии и закономерности распределения дефлированных и погребенных эоловыми наносами почв на склонах.

На наветренных склонах скорость ветра на уровне поверхности грунта увеличивается при движении вверх по склону. Это является причиной того, что грунт наветренных склонов сильнее страдают от ветра, чем грунт подветренных склонов. По этой же причине грунт выступающих элементов рельефа при прочих равных условиях оказываются сильнее дефлированными, чем грунт равнины или пологах склонов.

Таблица 7 – Коэффициент изменения скорости ветра (z = 2 м) на разных элементах рельефа при устойчивой стратификации атмосферы (Романова, 1977)

Поэтому порядок распределения дефлированных почв на склоне принципиально отличается от порядка распределения смытых: степень дефлированности увеличивается при движении вверх по наветренному склону.

Форма и крутизна склона также оказывают влияние на ход процесса ветровой эрозии почв, причем это влияние аналогично влиянию на ход процесса водной эрозии. Сильнее всего от дефляции страдают грунты выпуклых склонов, слабее всего - грунты вогнутых склонов. Чем больше крутизна склона, тем больше потери грунта от ветровой эрозии.

Элементы рельефа, представляя собой, выступы шероховатости, оказывают сопротивление движущемуся потоку воздуха. При этом в подветренной зоне у этих препятствий образуются вихри, которые периодически покидают подветренную зону и смешиваются с основным потоком.

С течением времени эти вихри рассеиваются, а их кинетическая энергия переходит в кинетическую энергию отдельных молекул. Следовательно, часть кинетической энергии потока после взаимодействия его с выступом шероховатости переходит в тепло. В том случае, когда выступы шероховатости состоят из тонкодисперсного несвязного материала такого, как распыленный грунт, часть кинетической энергии потока в процессе взаимодействия с выступом может перейти в работу по отрыву и перемещению этих тонкодисперсных частиц. Такое происходит в том случае, когда скорость потока у вершины выступа превосходит критическую для материала, слагающего выступ. Это обусловливает неоднозначное влияние нанорельефа на процесс ветровой эрозии почв.

Устройство гребней и валиков на поверхности грунта в направлении, перпендикулярном направлению ветра, часто используют для борьбы с ветровой эрозией. Если скорость ветра у гребней не превышает критической для грунта, из которой образован гребень, то это мероприятие оказывается достаточно эффективным, при этом сами гребни не разрушаются ветром, а часть транспортируемой потоком грунта задерживается в подветренной зоне у основания гребней, поскольку скорость ветра у основания выступов всегда меньше скорости у вершины. Если же скорость ветра у гребня окажется выше критической, то начнется разрушение самого гребня. В этих условиях с течением времени происходит выравнивание поверхности под действием двух противоположно направленных процессов: разрушения гребня и заполнения выемки. Более того, в отдельных случаях, когда скорость ветра над гладкой поверхностью грунта будет близка к критической, устройство гребней на этой поверхности может спровоцировать начало дефляции, поскольку скорость ветра у гребней выше, чем над гладкой поверхностью.

Предыдущая