第八届青年地学论坛

沙粒跃移运动是地球和火星上地貌形成和演变的主要驱动机制。以往的风沙跃移运动数值模拟中多将沙粒视为由单一物质构成，实际上类地行星的物理化学环境会使沙粒表面形成覆盖层。实验研究发现沙粒碰撞可能导致覆盖层逐渐剥落，反过来影响沙粒-床面碰撞过程以及风沙宏观输运规律。本文采用颗粒轨道模型计算沙粒运动过程，考虑沙粒覆盖层逐渐剥落对其下落时与沙床碰撞的恢复系数的影响，对近地表沙粒跃移输运过程进行数值模拟。结果表明：随着覆盖层剥落，沙粒碰撞恢复系数增加，有更多的能量用来溅起沙床上的沙粒，单宽输沙率呈现线性增大趋势；覆盖层剥落后沙粒可以运动到更高位置处，对风场的反馈作用使相同高度处风场速度降低；沙粒粒径对单宽输沙率显著影响，具体表现为在沙粒粒径较小时对单宽输沙率的影响为正相关，粒径较大时对单宽输沙率的影响为负相关。本文为研究沙粒覆盖层剥落这一现象对风沙和粉尘输运过程的影响提供了理论基础和数值工具。

覆盖层，风沙输运，恢复系数，数值模拟