风沙带电是风沙运动与沙尘暴过程中的常见现象，它可以引起干旱、半干旱沙漠地区高压线火花放电，输电网跳闸，通讯线路、电子设备遭受干扰，甚至发生设备被击穿和人身伤亡等事故；同时研究表明，风-沙-电现象对地球以及其它星球上的风沙运动、沙尘暴和尘卷，以及风成地貌的形成都有很重要的影响。因此，对风沙起电现象的起源机理及其影响的研究具有重要的意义。

        尽管国内外许多研究者对沙尘暴和尘卷风等进行了大量深入研究，但风沙运动的微观机理研究仍然缺乏。作者针对沙尘暴、尘卷风为代表的风沙运动研究需要，基于水的电离理论和颗粒动力学理论，从沙粒碰撞摩擦行为出发，研究粒径不同的颗粒系统静电机制。他们提出：颗粒表面覆盖有水分子薄层，颗粒间的碰撞导致能量转移和颗粒温度变化；水电离生成H3O+和OH-离子，当两个温度不同或水分子薄层正（负）离子浓度不同的颗粒相接触时，H3O+比OH-以更快地速度从浓度高的地方向浓度低的地方迁移。在动力学的模拟计算中采用0.1mm、0.2mm和0.4mm三种粒径的沙粒以示沙粒直径分布特性，并根据沙源地采样分析，沙粒的数量选取750、100和50．模拟结果表明：在三种大小的颗粒系统中，不同大小的颗粒平均带电量随时间的变化规律为大颗粒平均的带电量为正、小颗粒平均的带电量为负，这一结果解释了风沙电场的产生机制，同时定性解释了颗粒摩擦静电产生需要一定的湿度环境。