【万象推荐:WX-FSQ1】风蚀这件事,粗看是一阵风把地表的土带走了;细看却能拆成两个不同的量,一个是有多少沙土被搬走,一个是被搬走时风究竟使了多大的劲。前者叫风沙输移量,后者叫风蚀动能。智能风蚀监测站要做的,就是把这两个量放在同一次风过程里连续记下来,而不是等人事后到地里去看坑有多深。
一、先说清楚这一力一量
输移量的单位是重量,说的是一段时间里通过某一断面的沙有多少;风蚀动能说的是风的能量,与风速的高次方相关,风速翻上一倍,能量远不止翻一倍。一个是结果,一个是推动结果的力量。把两者混作一谈,很容易得出相反的结论:某一年土少了很多,可能不是风更猛,而是地表更松、更容易被吹起来。两个量分开记,才不至于把一场管理上的失误,算到天气头上。
二、搬走多少:集沙与称重怎么给出数
集沙与称重单元是整套系统里最贴近地面的部分。风沙流在离地不高的范围内最密,沙子从进沙口进到集沙容器,称重元件按设定的节奏记下重量变化。这个过程不需要人守在旁边,也不会因为一场风发生在后半夜就被漏掉。每更换一次容器,记录的其实是同一个口子在一段时间里的全部收获。容器的更换周期要与称重频率配套,太密则频繁开盖,太疏又会把几场风混成一次。
三、有多大劲:动能从风速里换算
风蚀动能不是直接测出来的量,而是由风速换算得到。这就要求测风的位置、高度和响应速度都保持稳定,否则算出来的能量曲线会跟着漂。气象观测单元与集沙单元立在同一根杆上,风速风向与沙量才处在同一个时间坐标里,两边的峰值对得上,判断才有依据。测风高度差上一米,风速就能差出一截,换算出来的动能也跟着变。
四、为什么两个数必须同时在场
只有输移量,能知道这块地一年少了多少土,却说不清是被哪一类风带走的;只有动能,知道风很猛,却不知道地表究竟起没起沙。智能风蚀监测站把两者对齐之后,才能回答那个真正有用的问题:多大的风,在什么样的地表条件下,搬走了多少土。答得出这一句,治理措施才有落点。同一个风季,两块地的输移量可能差一倍,动能却差不多,差别常常就在地表。
五、一场风里,两个数并不同步
风刚起来的那一段,动能先抬上去,输移量还压着不动;等风速越过某个门槛、地表又被前几场风磨松,沙量才突然跟上。风停之后,动能立刻回落,输移记录却还要延续一阵,因为空中的沙仍在往下落。两条曲线错开的那几个小时,往往就是判读的入口。
六、数字之外的陪衬
同步采集的空气温湿度、降水量和太阳总辐射,看着与风沙无关,实际上是解释这两个数为什么今天高、明天低的材料。降水按住沙面,湿度影响颗粒之间的黏结,辐射连着地表什么时候最干。缺了这几项,风蚀记录只剩下结果,没有背景,也就很难把一年的变化归到某个原因上。
站在一块正在退化的地上,人眼看到的是土少了;数据看到的是什么时候少、被多大的风带走、在什么条件下发生。智能风蚀监测站的意义不在多测了几项参数,而在于它把一力一量放进同一条时间线,让风蚀从一种印象,变成一个可以逐年比对的过程。
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