摘要 虽然在没有自由液体的情况下,通过极度干旱的表面交换的蒸汽会影响沙海的水平衡,但由于缺乏具有精细空间分辨率的精确仪器,其机制记录不多。为了纠正这个问题,我们报告了流动沙丘表面下方的体积密度分布和蒸汽质量分数的时空变化,这些变化是用对吸附在沙粒上的微小水膜敏感的多传感器电容探头获得的。我们还记录了 2 天内的风速和风向、环境温度和相对湿度、净辐射通量和地下温度分布。数据验证了蒸汽质量分数的非线性模型。与通过谷物传导的热量不同,蒸汽通过平流和扩散渗透到间隙孔隙空间。在比蒸发更长的时间尺度上,吸附膜与周围环境保持平衡并阻碍分子扩散。它们与地下温度的非线性耦合导致蒸汽分布出现拐点,而在更简单的扩散系统中则没有对应现象。当风在地形上引起细微的压力变化时,就会出现孔隙平流。在风沙输送期间,流沙会间歇性地使地表脱水,引发瞬时蒸汽波,其振幅在特征长度上呈指数衰减,这意味着吸附率受动力学限制的活化过程控制。最后,探测器产生与大气边界层的扩散和平流交换。在白天,它们的总通量小于预期,但几乎与地表和高空的蒸汽质量分数之差成正比。在夜间更稳定的分层下,或在风沙输送期间,这种关系不再成立。
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