Уравнение ветровой эрозии

Уравнение ветровой эрозии — это уравнение, используемое для проектирования систем борьбы с ветровой эрозией, которое учитывает эрозию почвы , неровность почвы, климат, незащищенное расстояние по полю и растительный покров на земле. ^{[ 1 ]}

$E=f(I,K,C,L,V)$

Уравнение ветровой эрозии (WEQ) — это математическая модель, используемая для оценки потенциальной среднегодовой потери почвы (E) на поле из-за ветровой эрозии. Это уравнение включает в себя несколько ключевых переменных: индекс эрозии почвы (I), который измеряет подверженность почвы эрозии; коэффициент шероховатости гребня почвы (К), отражающий шероховатость поверхности и ее влияние на ветровой поток; климатический фактор (C), отражающий влияние скорости и частоты ветра на эрозию; среднее расстояние перемещения без укрытия (L), указывающее расстояние, на которое ветер может беспрепятственно перемещаться по полю; и эквивалентное количество растительного покрова (V), учитывающее защитное воздействие растительности на снижение эрозии почвы. Вместе эти переменные позволяют провести комплексную оценку риска и серьезности ветровой эрозии при сельскохозяйственном и экологическом планировании. ^{[ 2 ]}

Изучение ветровой эрозии предполагает понимание факторов, влияющих на способность ветра мобилизовать почву. Способность ветра вызывать движение почвы в значительной степени коррелирует с кубом скорости ветра и его постоянством. Исследования показывают, что движение почвы начинается, когда скорость ветра превышает критический порог, а скорость эрозии выравнивается с кубом скорости трения. Скорость трения, обозначаемая как ${\textstyle U_{*}}$ , представляет собой метеорологический термин, обозначающий скорость ветра у поверхности Земли, которую можно определить количественно с помощью уравнения:

$U_{*}={\frac {U}{5.75\log {\frac {z}{k}}}}$

В этом уравнении $U$ представляет скорость ветра, измеренную на высоте $z$ , и $k$ — константа фон Кармана , примерно равная 0,4. Эта зависимость указывает на логарифмический профиль ветра, который описывает изменение скорости ветра с высотой под влиянием текстуры поверхности и атмосферных условий.

Исторически сложилось так, что получение точных данных о ветре для изучения этих явлений было сложной задачей. Записи подробных скоростей и направлений ветра преимущественно поступают из стратегических мест, таких как аэропорты или военные базы. Нехватка этих записей, часто ограниченных как по географическому охвату, так и по историческому диапазону (часто относящихся к эпохе Второй мировой войны), накладывает существенные ограничения на исследования. Методологические несоответствия, такие как отсутствие стандартизированных измерений высоты, приводят к появлению переменных, которые могут повлиять на точность корреляции скорости ветра с высотой, что имеет решающее значение для точного прогнозирования эрозии. Кроме того, местные факторы окружающей среды, такие как температурные градиенты, структурные барьеры и состояние грунта, могут еще больше затруднить точное прогнозирование эрозии. ^{[ 3 ]}

Ссылки

^ Вудрафф, Северная Каролина; Сиддоуэй, FH (сентябрь 1965 г.). «Уравнение ветровой эрозии» . Журнал Американского общества почвоведения . 29 (5): 602–608. Бибкод : 1965SSASJ..29..602W . дои : 10.2136/sssaj1965.03615995002900050035x . ISSN 0361-5995 .
^ Тримбл, Стэнли В.; Кроссон, Пьер (14 июля 2000 г.). «Темп эрозии почвы в США — миф и реальность» . Наука . 289 (5477): 248–250. дои : 10.1126/science.289.5477.248 . ISSN 0036-8075 .
^ Скидмор, Эдвард Лайман; Вудрафф, Нил П. (1968). Силы ветровой эрозии в США и их использование для прогнозирования потери почвы . Служба сельскохозяйственных исследований США.

В этой статье использованы общедоступные материалы из Джаспер Вомах. Отчет для Конгресса: Сельское хозяйство: Глоссарий терминов, программ и законов, издание 2005 г. (PDF) . Исследовательская служба Конгресса .

Эта о геоморфологии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Вудрафф, Северная Каролина; Сиддоуэй, FH (сентябрь 1965 г.). «Уравнение ветровой эрозии» . Журнал Американского общества почвоведения . 29 (5): 602–608. Бибкод : 1965SSASJ..29..602W . дои : 10.2136/sssaj1965.03615995002900050035x . ISSN 0361-5995 .

[2] Тримбл, Стэнли В.; Кроссон, Пьер (14 июля 2000 г.). «Темп эрозии почвы в США — миф и реальность» . Наука . 289 (5477): 248–250. дои : 10.1126/science.289.5477.248 . ISSN 0036-8075 .

[3] Скидмор, Эдвард Лайман; Вудрафф, Нил П. (1968). Силы ветровой эрозии в США и их использование для прогнозирования потери почвы . Служба сельскохозяйственных исследований США.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]