地表土壤的风蚀过程在全球干旱、半干旱和农耕区时有发生，释放进入大气中的沙尘气溶胶对全球物理、化学和生物循环有重要影响(Shao et al，2011)。临界起沙阈值，包括临界起沙摩擦速度(u_*t)和临界起沙风速(U_t)，是度量土壤可蚀性的重要指标，是沙尘模式中起沙参数化方案所涉及的关键参数(朱好等，2010a)，是区分对流起沙和跃移起沙过程的前提和关键(Li et al，2014a)。根据风沙物理学的定义，临界起沙阈值通常指地表沙粒在风力作用下开始运动时所需要的最小摩擦速度(u_*)或最小风速(U)，多用u_*t表示(Bagnold，1941)。其中，u_*t和u_*分别表征风蚀起沙发生的动力因子和阻力因子(申彦波等，2004)。

数值模拟和卫星遥感是获取区域甚至全球范围内起沙阈值时空分布的两种有效途径(Xi et al，2015;Kurosaki et al，2007)。其中，沙尘模式中获取u_*t多采用参数化的方法，通常将u_*t作为土壤粒径、土壤水分、地表粗糙度、土壤含盐量等影响因子的函数(Marticorena et al，1995;Shao，2001，2004)。Xi等(2015)利用中尺度沙尘模式研究了2001年3—10月中亚地区不同环境因子(包括风速、土壤湿度、地表粗糙元的非均一性和地表植被)对u_*t季节变化的影响，并指出春季植被生长旺盛和土壤水分增加是导致u_*t数值增大的主要原因。野外观测可以获取真实自然条件下某一特定地区的临界起沙阈值，可为研究不同影响因子(如气象、土壤、植被等)对临界起沙阈值的影响提供观测依据，亦可为校验和改进临界起沙阈值的模式模拟和卫星反演结果提供有效参考。不同学者通过野外实验获取的不同沙源地区的临界起沙阈值反映了不同下垫面的特征，如戈壁沙漠地区(Ishizuka et al，2005，2009;Li et al，2011)、黄土高原(朱好等，2010b)、草原下垫面(沈建国等，2008;Shinoda et al，2010)和农田地区(申彦波等，2003)等。然而，由于影响u_*t的因素众多，沙粒跃移活动的间歇性、地表状况的复杂性以及土壤粒径不均一等原因造成u_*t的准确获取仍然存在一定困难；此外，也与临界起沙阈值的定义、仪器架设高度、数据时间分辨率以及所涉及的关键参数(包括地表粗糙度z₀、零平面位移d和摩擦速度u_*)的计算方法有关(Stout，1998;Ishizuka et al，2009)。

不同学者对起沙的理解不同，野外观测中判定临界起沙阈值的标准也存在差异。有学者采用跃移撞击法，同步观测风速和沙粒的跃移活动，通常将首次或持续观测到沙粒跃移活动的u_*最小值定义为u_*t(Belly，1964;Stout et al，1996;Gillette et al，2004;Sow et al，2009;Ishizuka et al，2009)。何清等(2012)利用内蒙古巴丹吉林沙漠北缘拐子湖风沙观测场2011年3—5月的观测资料发现，当u_*＜0.30 m/s时，5和10 cm高度处的风蚀传感器(H11-LIN型)没有探测到沙粒的跃移运动；当u_*＞0.30 m/s时，跃移运动开始发生；当u_*＞0.40 m/s时，地表跃移沙粒数迅速增多。这表明该地区在观测期间u_*t数值应为0.30—0.40 m/s。由于沙粒的跃移活动多集中发生在距离地面30 cm高度范围内(可达90%)，且跃移沙粒数随高度增加而明显减少(Butterfield，1999;Dong et al，2004)，利用上述方法确定的u_*t数值对风蚀传感器的安装高度和位置较为敏感。基于微气象学方法，有学者利用近地面层沙尘浓度或者大气能见度作为判断起沙的指标，将沙尘浓度增加或能见度降低至一定程度时所对应的u_*定义为u_*t，更能够反映真正向上输送沙尘粒子的作用(沈志宝等，2003；申彦波等，2003；张宏升等，2007；Jugder et al，2014)。王金艳(2006)利用2000—2005年春季多个气象站常规观测资料和气溶胶观测资料，建立了气溶胶浓度与大气能见度的关系，以用能见度反算出的气溶胶浓度为指标对东亚地区沙尘天气进行了量化分级。申彦波等(2003)认为，敦煌沙漠地区2 m高度的沙尘浓度指数(DCI，与大气能见度有关)等于0.2时为起沙的临界条件，得到该地区2002年春季两次沙尘天气过程中u_*t和U_t的平均值分别为0.50和7.0 m/s。朱好等(2010b)定义了沙尘暴天气过程中，当3 m高度的沙尘浓度大于200 μg/m³时为一次起沙过程，得到浑善达克沙地、黄土高原和戈壁沙漠地区的u_*t分别为0.60、0.35和0.45 m/s。Jugder等(2014)利用统计方法将蒙古国戈壁沙漠和草地地区不同观测站2009年1月—2013年5月的沙尘浓度(C)和风速资料，根据C=aU⁴进行拟合，确定常数a的取值；定义沙尘浓度超过50 μg/m³为起沙标准，则可由U_t=(C/a)^1/4反推临界起沙阈值。有学者指出，跃移撞击法虽然从微物理角度记录了土壤颗粒开始运动的最小风速，但发生跃移的颗粒粒径通常较大，垂直和水平方向的扩散范围均有限，对沙尘天气实际进入大气的贡献值得怀疑；微气象学法反映了能使沙尘进入近地面层的临界起沙阈值，但沙尘天气过程经常与上风向的沙尘输送同步存在(朱好等，2010b;张宏升等，2014)。

综上可见，不同学者通过野外观测采用不同手段和定义获取临界起沙阈值，丰富了对不同沙源地区临界起沙阈值分布和变化的了解，同时也加深了对自然条件下起沙过程的理解。然而，由于以往多数研究中采用起沙判据较为单一，仅将沙尘浓度或能见度超过某一特定值作为起沙的临界条件主观性较强，较难真实合理地反映自然环境中较为复杂的起沙过程，而起沙判据涉及的某一参量的特定临界取值在不同下垫面地区以及不同类型的沙尘天气条件下应有所不同；同时以往获取的临界起沙阈值多为某一定值，对其变化范围的估计存在不足。此外，野外实验中获取u_*t还应考虑沙尘水平输送和沉降过程的影响。Li等(2011)指出，沙尘的水平输送和沉降过程会导致对u_*t的低估，并提出利用单层沙尘浓度和风速的时间滞后相关系数判断局地起沙的方法。而多数学者则利用沙尘通量作为判定局地起沙的指标，即当沙尘通量数值为正时，沙尘粒子的垂直运动以向上输送为主，属局地起沙；反之亦然(Sow et al，2009;Li et al，2014b)。如何在有效区分局地和非局地起沙的基础上采用较为综合和合理的起沙标准确定不同沙尘源区的临界起沙阈值非常重要，同时需要更多的观测事实对其支撑。

本研究利用科尔沁沙地地区沙尘天气监测与观测实验站2010—2013年春季微气象要素和沙尘浓度梯度观测资料，分析不同沙尘天气过程(扬沙、沙尘暴、强沙尘暴)起沙阶段沙尘浓度和垂直沙尘通量随摩擦速度的演变特征，改进以往仅利用沙尘浓度作为单一指标的起沙判据，引入沙尘通量作为共同指标确定临界起沙阈值。融合了沙尘浓度和沙尘通量的起沙判据，考虑了起沙过程对实际大气中沙尘浓度和沙尘通量的贡献，能够有效排除沙尘输送和沉降过程的影响，适用于不同的沙尘天气类型，可为建立统一的临界起沙阈值标准提供参考。

沙尘天气监测与观测实验站位于内蒙古自治区奈曼旗(42°56′N，120°42′E)，地处科尔沁沙地的东南边缘。实验站所在地区多年平均降水量为200—300 mm，属于典型的半干旱地区。周围地面略有起伏，分布着半流动沙丘，以沙丘链为主，呈带状分布。地面植被主要为沙蓬，并生长有半灌木植被差巴嘎蒿、冷蒿等(Zhao et al，2007)。自2003年当地政府推行禁牧政策以来，实验站周围植被逐年增多；至今距实验站500 m内的植被覆盖率约为50%，更远距离处植被覆盖率有所降低。测站周围地表土壤含有90.61%的沙土(63 ＜d≤ 2000 μm)、9.02%的泥土(4＜d≤ 63 μm)和0.36%的粘土(d≤4 μm)，属于偏壤质沙土^①(Loamy S and )(Li et al，2014a)。

①美国农业部(USDA，United States Department of Agriculture)根据土壤中沙粒、粉粒和粘粒所占质量百分比制定的土壤类型划分。

实验平台为高20 m的气象观测塔，观测项目有：(1)微气象学要素，包括4层高度(2、4、16、20 m)的风速和风向；4层高度(2、4、8、16 m)的空气温度和相对湿度、地表温度；2 m高度的太阳辐射、地面反射辐射和净辐射、地面气压；0.65 m高度的降水量；8 m高度的风速和温度脉动量；(2)土壤环境观测，包括3层深度(5、20、50 cm)的土壤温度和土壤(体积)含水量；25 cm深度的土壤热通量观测；(3)沙尘参量观测，包括2层高度(3、18 m)的沙尘(PM₁₀)质量浓度观测；3层高度(0.20、0.50、0.75 m)的沙粒(直径d＞50 μm)跃移运动观测；3 m高度的分粒径(10级)沙尘(PM₂₀)质量浓度观测，各级粒径范围分别为0.1—0.2、0.2—0.3、0.3—0.45、0.45—0.7、0.7—1.4、1.4—2.5、2.5—4.0、4.0—7.0、7.0—10.0、10.0—20.0 μm；以及8 m高度的沙尘浓度快速涨落测量。

以上观测多为自动、连续进行，观测的时间分辨率为10 min；风速、温度和沙尘脉动量的观测频率为10 Hz。粒子分级采样仪的观测不连续，人工操作逐日观测1—2次，加强观测试验期间则逐时进行观测。科尔沁沙地实验站所有观测项目、使用的观测仪器及其技术指标等详见Li等(2012)。

基于空气动力学方法，利用风速和温度廓线资料可计算摩擦速度u_*、温度特征尺度θ_*和奥布霍夫长度L

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式中，κ=0.40为冯卡曼常数，U为风速平均值(单位：m/s)，θ为空气温度的平均值(单位：K)，g=9.8 m/s²为重力加速度，(w′θ′)_s为地表处的垂直运动学热通量，Ψ_M和Ψ_H分别为动力和热力的稳定度修正函数，z为观测高度(单位：m)，z_u=10 m(4和16 m的平均值)，z_θ1=4 m，z_θ2=16 m，z₀为空气动力学地表粗糙度。利用近中性层结下的风速廓线拟合得到科尔沁沙地地区2011年春季南风条件下z₀=0.103 m，北风条件下z₀=0.034 m(Li et al，2012)。

对于直径小于10 μm的细尘粒子，因其所受重力较小，通常认为其能够较好地跟随空气运动(Gillette et al，1972;Sow et al，2009)。因此，利用空气动力学法可获取垂直沙尘通量F(单位：μg/(m²·s))

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式中，C为沙尘质量浓度(单位：μg/m³)；Ψ_C为沙尘的稳定度修正函数，且认为Ψ_C=Ψ_H；本研究中沙尘质量浓度的观测高度分别为z_c1=3 m，z_c2=18 m。

根据沙尘浓度和能见度对东亚地区的沙尘天气等级划分(宋振鑫等，2005)，以及韩国气象厅对沙尘天气等级划分的标准，认为近地面高度处1 h平均PM₁₀浓度达到200 μg/m³时为一次沙尘天气过程，文中采用相同的沙尘天气标准，且认为垂直沙尘通量数值基本大于0时属局地起沙过程。选取2011年3月18日强沙尘暴、3月24日扬沙和5月13日沙尘暴3次不同强度的沙尘天气过程重点分析。

图 1给出了2011年3月18日科尔沁沙地地区强沙尘暴天气过程中3、18 m高度的沙尘(PM₁₀)质量浓度(C₁和C₂)和风向，以及摩擦速度(u_*)和垂直沙尘通量(F)的时间演变。由图 1a可见，3月18日风向较稳定，白天至夜间西南风逐渐转为西北风。沙尘天气过程中(07—22时，北京时，下同)不同高度的沙尘浓度明显增大，13时40分—14时，C₁和C₂出现最大值，分别为941.5和791.3 μg/m³；次峰值出现在21时许，分别为683.0和552.4 μg/m³。沙尘天气爆发后，F迅速增大，11时许出现最大值为35.0 μg/(m²·s)，21时的峰值为20.0 μg/(m²·s)(图 1b)。沙尘天气过程中沙尘浓度和垂直沙尘通量的变化较为一致，均与u_*密切相关，符合局地起沙过程的基本特征(Li et al，2011)。

图 1 2011年3月18日科尔沁沙地地区强沙尘暴天气过程(a)3和18 m高度的沙尘浓度C1和C2与风向(WD)， (b)摩擦速度u*和垂直沙尘通量(F)的时间变化Fig. 1 Variations of (a) dust concentration at heights of 3 and 18 m and wind direction(WD), and (b) friction velocity u* and vertical dust flux F during the severe sand storm event on 18 March 2011 over the Horqin Sandy Land area

图选项

综合考虑沙尘浓度和垂直沙尘通量随摩擦速度的演变特征，将沙尘浓度和沙尘通量均开始持续增大且至最大值的时段确定为起沙阶段，并认为沙尘浓度和垂直沙尘通量均开始增大且至少持续30 min时所对应的摩擦速度(或风速)为临界起沙摩擦速度u_*t(或临界起沙风速U_t)。由图 2可见，这次强沙尘暴天气过程05—13时(含起沙阶段为07时20分—13时)，3 m高度沙尘浓度和垂直沙尘通量随u_*的演变规律非常一致。当u_*＜0.40 m/s时，C₁较小，随着u_*增大，C₁迅速增大；当u_*＞0.6 m/s时，C₁接近1000 μg/m³(图 2a)。类似地，当u_*＜0.40 m/s时，F基本为0；随着u_*增大，F呈近似线性增长的趋势(图 2b)。根据上述定义，得到2011年3月18日强沙尘暴天气过程中u_*t=0.40 m/s，U_t=5.0 m/s(与图 2类似，图略)。

图 2 2011年3月18日科尔沁沙地地区强沙尘暴天气过程05—13时(a)3 m高度沙尘浓度 和(b)垂直沙尘通量(F)随摩擦速度(u*)的演变Fig. 2 Scatter plots of the friction velocity (u*) against (a) dust concentration at the 3 m height and (b) vertical dust flux (F) during 05:00-13:00 BT 18 March 2011 over the Horqin Sandy Land area

图选项

图 3给出了2011年3月24日科尔沁沙地地区扬沙天气过程中3和18 m高度的沙尘浓度和风向、摩擦速度和垂直沙尘通量的时间演变。3月24日12—20时风向频繁变化，其余时间以西北风为主(图 3a)。扬沙天气发生前u_*＜0.30 m/s，C₁和C₂小于20.0 μg/m³，F数值接近0。08时许u_*增大至0.57 m/s，C₁仍然较小。此后u_*持续增大，C₁、C₂和F均明显增大。13时u_*最大值为0.98 m/s，C₁、C₂和F也相应出现最大值，分别为251.9、196.6 μg/m³和16.7 μg/(m²·s)(图 3b)。

图 3 同图 1，但为2011年3月24日扬沙天气过程Fig. 3 As in Fig.1 but for the blowing dust event on 24 March 2011

图选项

图 4给出了2011年3月24日扬沙天气过程06—13时10分(含起沙阶段08时—13时10分)C₁和F随u_*演变的散点分布。起沙前，u_*持续增大，但C₁始终较小，当u_*继续增大至0.60 m/s时，C₁开始增大(图 4a)；F随u_*的演变也存在类似的规律(图 4b)。根据文中的标准得到这次扬沙天气过程u_*t=0.60 m/s，U_t=8.0 m/s(图略)。

图 4 同图 2，但为2011年3月24日06时—13时10分扬沙天气过程Fig. 4 As in Fig.2 but for the blowing dust event during 06:00-13:00 BT 24 March 2011

图选项

2011年5月13日科尔沁沙地地区出现沙尘暴天气，06时开始，20时许结束；当日风向较稳定，以西北风为主(图 5a)。沙尘暴天气发生前，C₁和C₂约为100.0 μg/m³，u_*约为0.40 m/s，F基本为0；沙尘天气爆发后，C₁、C₂和F均随u_*增大而明显增大，C₁的最大值为493.9 μg/m³，F最大值为67.0 μg/(m²·s)。12—14时F出现负值(最大为-9.0 μg/(m²·s))，应与沙尘水平输送和沉降过程有关，但不影响对起沙阈值的确定(图 5b)。

图 5 同图 1，但为2011年5月13日沙尘暴天气过程Fig. 5 As in Fig.1 but for the sand-dust storm event on 13 May 2011

图选项

图 6给出了2011年5月13日沙尘暴天气过程04时—11时40分(含起沙阶段06时—11时40分)C₁和F随u_*的演变。当u_*增大至能够克服地表沙粒的自身重力和所受粒子间粘性力的阻力合力时，沙尘粒子脱离地表并在湍流的作用下实现向上输送，使近地面层的沙尘浓度和垂直沙尘通量明显增大。根据定义得到这次沙尘暴天气过程u_*t=0.55 m/s(图 6)，U_t=7.0 m/s(图略)。针对沙尘暴天气，朱好等(2010b)认为，沙尘浓度超过200 μg/m³时为一次起沙过程，同时将沙尘浓度首次达到200 μg/m³时对应的u_*确定为u_*t。采用这一定义得到的u_*t为0.85 m/s，对应的F为15.0 μg/(m²·s)，这一结果明显高估了真实的起沙阈值。

图 6 同图 2，但为2011年5月13日04时—11时40分沙尘暴天气过程Fig. 6 As in Fig.2 but for the sand-dust storm event during 04:00-11:40 BT 24 March 2011

图选项

综上所述，以沙尘浓度超过某一定值作为起沙判据，不能完全反映真实的临界起沙阈值，而引入沙尘通量，不仅有效排除了非局地起沙过程的影响，同时以二者开始持续增大作为起沙的临界条件降低了判据的主观性，更为客观合理。表 1列出了科尔沁沙地地区2011年春季共11次(包含上述3次)局地沙尘天气过程的主要气象、土壤和沙尘参量信息，以及根据上述方法确定的临界起沙阈值，得到科尔沁沙地地区2011年春季不同沙尘天气过程u_*t的范围为0.38—0.65 m/s，U_t的范围为4.0—9.5 m/s。

此外，为研究近几年不同强度的沙尘天气过程临界起沙阈值是否存在明显差异，选取2010年4月21日和2012年5月22日扬沙天气、2010年5月2日强沙尘暴和2013年5月11日沙尘暴天气过程进行分析。由图 7a和b可知，2010年4月21日扬沙天气过程起沙阶段为20时—23时30分，3 m高度的沙尘浓度最大值为261.4 μg/m³，F最大值为11.7 μg/(m²·s)。2010年5月2日强沙尘暴天气始于08时，约持续10 h，3和18 m高度的沙尘浓度最大值分别为915.1和832.4 μg/m³，F最大值为32.7 μg/(m²·s)，强沙尘暴起沙阶段(07—10时)沙尘浓度和垂直沙尘通量均随u_*的增大迅速增大(图 7c、d)。根据前文相同的方法，由图 8a、b可知，2010年4月21日扬沙天气过程中u_*t=0.60 m/s，U_t=7.2 m/s(图略)；同样，得到2010年5月2日强沙尘暴天气过程u_*t=0.40 m/s(图 8c、d)，U_t=4.0 m/s(图略)。

图 7 同图 1，但为科尔沁沙地地区2010年4月21日扬沙天气过程(a—b)和2010年5月2日强沙尘暴天气过程(c—d)Fig. 7 As in Fig.1 but for the blowing dust event on 21 April 2010 (a-b) and the severe dust storm event on 2 May 2010 (c-d)

图选项

图 8 同图 2，但为科尔沁沙地地区2010年4月21日20—23时30分扬沙(a-b)和2010年5月2日07—10时强沙尘暴天气过程(c—d)Fig. 8 As in Fig.2 but for the blowing dust event during 20:00-23:30 BT 21 April 2010 (a-b)and the severe dust storm event during 07:00-10:00 BT 2 May 2010 (c-d)

图选项

2012年5月22日扬沙天气包括两次起沙过程，第1个起沙阶段(00—02时)u_*数值从0.33增大至0.61 m/s，沙尘浓度持续增大至239.7 μg/m³，但F增大不明显；第2个起沙阶段(06—11时)u_*继续加大，沙尘浓度和F均明显增大(图 9a、b)。2013年5月11日沙尘暴天气过程沙尘浓度和垂直沙尘通量最大值分别约为500 μg/m³和22 μg/(m²·s)(图 9c、d)。针对2012年5月22日扬沙天气两次起沙过程，图 10a、b给出了沙尘浓度和F与u_*的关系，可见同一沙尘事件中起沙阈值随时间的推移会发生改变。有学者认为这是因为随着沙尘天气的发生，地表可提供的用于跃移撞击的土壤粒子或聚合体的数量减少导致的(Gillette et al，2008)。根据第2次起沙过程得到这次扬沙天气过程u_*t=0.60 m/s，U_t=6.1 m/s(图略)。类似地，得到2013年5月11日沙尘暴天气过程中u_*t=0.38 m/s(图 10c、d)，U_t=4.2 m/s(图略)。

图 9 同图 1，但为科尔沁沙地地区2012年5月22日扬沙天气过程(a—b)和2013年5月11日沙尘暴天气过程(c—d)Fig. 9 As in Fig.1 but for the blowing dust event on 22 May 2012 (a-b)and the severe dust storm event on 11 May 2013 (c-d)

图选项

图 10 同图 2，但为科尔沁沙地地区2012年5月22日00—02时和09时30分—11时扬沙(a—b)，2013年5月11日14—16时沙尘暴天气过程(c—d)Fig. 10 As in Fig.2 but for the blowing dust event during 00:00-02:00 BT and 09:30-11:00 BT on 22 May 2012 (a-b) and the dust storm event during 14:00-16:00 BT on 11 May 2013 (c-d)

图选项

综上所述，2010—2013年春季科尔沁沙地地区临界起沙摩擦速度变化范围为0.45±0.20 m/s，临界起沙风速U_t的变化范围为6.5±3.0 m/s，期间不同年份的临界起沙阈值没有明显差异。

从微气象学角度出发，定义沙尘天气过程中3 m高度的沙尘浓度和垂直沙尘通量均开始增大且持续时间超过30 min时对应的摩擦速度u_*(或风速U)为临界起沙摩擦速度u_*t(或临界起沙风速U_t)。利用内蒙古科尔沁沙地地区2010—2013年春季沙尘天气观测资料，通过分析不同沙尘天气过程沙尘浓度和沙尘通量与摩擦速度的演变关系，确定了科尔沁沙地地区临界起沙摩擦速度和临界起沙风速的数值及变化范围。结果表明，科尔沁沙地地区2010—2013年春季临界起沙摩擦速度u_*t的变化范围为0.45±0.20 m/s，多集中在0.45—0.55 m/s，临界起沙风速U_t的变化范围为6.5±3.0 m/s，多集中在6.0—8.0 m/s。观测期间不同年份的临界起沙阈值没有明显差异，且临界起沙阈值与沙尘天气类型之间没有明显的相关关系。

李晓岚等(2012)采用3 m高度的沙尘浓度首次超过200 μg/m³时对应的摩擦速度为u_*t，得到科尔沁沙地地区2008—2009年春季临界起沙阈值范围为0.55＜u_*t＜0.70 m/s和6.9＜U_t＜11.5 m/s。文中得到的临界起沙阈值范围相对偏低，应与采用的起沙判据不同有关。仅以某一沙尘浓度为指标定义起沙阈值，主观性较强且无法区分沙尘源，针对不同的沙尘天气类型其适用性有待考察；而仅以沙尘通量为指标可以反映沙尘源，但不能反映沙尘天气的强弱。相比而言，文中采用的起沙标准综合了沙尘浓度和垂直沙尘通量，不仅考虑了起沙过程对实际大气中沙尘浓度和沙尘通量的贡献，也有效排除非局地沙尘过程的影响。同时，沙尘天气过程起沙阶段，沙尘浓度和垂直沙尘通量均随摩擦速度的增加开始持续增加，这一特征作为判断起沙发生的临界条件，更加符合实际的起沙情况。综合二者给出的起沙阈值指标虽在理论上改进不大，但对比由单一沙尘浓度为指标得到的起沙阈值，文中给出的综合指标更加合理和科学，结果更加严谨，可为建立合理、统一的起沙判据提供参考。

此外，由于受众多因素的影响，临界起沙阈值并非定值，而应有一定的变化范围。然而，某一典型沙源地区的临界起沙阈值范围在相对较短的时间尺度内(如几年内)不应有明显变化，因其下垫面特征、地表土壤粒径分布等起沙影响因子很难发生显著改变。Li等(2011)利用野外实验资料得到中国甘肃张掖戈壁地区2006年春季u_*t变化范围为0.34—0.42 m/s，2008年春季u_*t为0.40—0.44 m/s，并指出2008年春季土壤湿度偏大很可能是导致该年份u_*t增加的原因。尽管不同的气象、土壤等因素的差异会导致临界起沙阈值发生变化，但该变化仍在合理的起沙阈值范围之内。因此，利用长期观测资料确定不同沙源地区的具有代表性的临界起沙阈值的合理范围仍需要开展进一步的研究。