Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Соление песка

В геологии , пульсация (от латинского скачка , «скачок») представляет собой тип специфики частиц транспорта от жидкостей , таких как ветер или вода . Это происходит, когда сыпучие материалы удаляются из слоя и переносятся жидкостью перед тем, как вернуться на поверхность. Примеры включают перенос гальки реками, занос песка над поверхностью пустыни, перенос почвы над полями и занос снега над гладкими поверхностями, например, в Арктике или канадских прериях . [ необходима цитата ]

Процесс [ править ]

При низких скоростях жидкости сыпучий материал катится вниз по потоку, оставаясь в контакте с поверхностью. Это называется сползанием или рептацией . Здесь силы, оказываемые жидкостью на частицу, достаточны только для того, чтобы катить частицу вокруг точки контакта с поверхностью.

После того, как скорость ветра достигает определенное критическое значение, называют воздействие или порог жидкости , [1] тяговые и подъемные сил , действующих со стороны жидкости достаточно , чтобы поднять некоторые частицы с поверхности. Эти частицы ускоряются жидкостью и тянутся вниз под действием силы тяжести, заставляя их двигаться по примерно баллистическим траекториям. [2] Если частица приобрела достаточную скорость в результате ускорения текучей среды, она может выбросить или разбрызгать другие частицы в сальтации [3], что способствует распространению процесса. [4] В зависимости от поверхности, частица может также разрушиться при ударе или выбросить с поверхности более мелкий осадок. В воздухе этот процесссальтационная бомбардировка создает большую часть пыли в пыльных бурях. [5] В реках этот процесс повторяется постоянно, постепенно размывая русло реки, но также перенося свежий материал из верховьев реки.

Скорость, с которой поток может перемещать частицы путем сальтации, задается формулой Багнольда .

Суспензия обычно влияет на мелкие частицы («маленькие» означает ~ 70 микрометров или меньше для частиц в воздухе [5] ). Для этих частиц силы вертикального сопротивления из-за турбулентных колебаний в жидкости аналогичны по величине весу частицы. Эти более мелкие частицы переносятся жидкостью во взвешенном состоянии и адвентируются вниз по потоку. Чем меньше размер частицы, тем менее важна сила тяжести, направленная вниз, и тем дольше частица может оставаться во взвешенном состоянии. Забор разработан с отверстиями может смягчить сальтациисчет снижения скорости частиц, и песок накапливается на подветренной стороне забора. [6]


Соленый песок дюн в аэродинамической трубе.

Недавнее исследование показало, что скачущие частицы песка создают статическое электрическое поле за счет трения. Солевой песок приобретает отрицательный заряд по отношению к земле, что, в свою очередь, разрыхляет больше частиц песка, которые затем начинают сальто. Было обнаружено, что этот процесс удваивает количество частиц, предсказываемых предыдущей теорией. [7] Это важно в метеорологии, потому что в первую очередь это сальтация песчаных частиц, которая выбрасывает более мелкие частицы пыли в атмосферу. Частицы пыли и другие аэрозоли, такие как сажа, влияют на количество солнечного света, получаемого атмосферой и землей, и являются ядрами конденсации водяного пара.

Песок, ударяющийся о песок, с большей вероятностью прилипнет; песок, ударяющийся о более прочную поверхность, с большей вероятностью будет отскакивать. Эта петля обратной связи помогает песку накапливаться и создавать дюны .

Лавины [ править ]

Слои солей также могут образовываться в виде лавин .

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Bagnold, Ральф (1941). Физика переносимого ветром песка и пустынных дюн . Нью-Йорк: Метуэн. ISBN 0486439313.[ требуется страница ]
  2. ^ Кок, Джаспер; Партели, Эрик; Майклс, Тимофей I; Карам, Диана Боу (2012). «Физика песка и пыли, переносимых ветром». Отчеты о достижениях физики . 75 (10): 106901. arXiv : 1201.4353 . Bibcode : 2012RPPh ... 75j6901K . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 75/10/106901 . PMID 22982806 . 
  3. ^ Райс, Массачусетс; Willetts, BB; Макьюэн, IK (1995). «Экспериментальное исследование многокомпонентного выброса зерна, образованного столкновениями сальтирующих зерен с плоским слоем». Седиментология . 42 (4): 695–706. Bibcode : 1995Sedim..42..695R . DOI : 10.1111 / j.1365-3091.1995.tb00401.x .
  4. ^ Bagnold, Ральф (1941). Физика переносимого ветром песка и пустынных дюн . Нью-Йорк: Метуэн. ISBN 0486439313.
  5. ^ а б Шао, Япин, изд. (2008). Физика и моделирование ветровой эрозии . Гейдельберг: Springer. ISBN 9781402088957.[ требуется страница ]
  6. ^ Чжан, Нин; Ли, Сан Джун; Чен, Тин-Го (январь 2015 г.). «Траектории скачущих частиц песка за пористым забором». Геоморфология . 228 : 608–616. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2014.10.028 . пористая ветрозащитная решетка эффективно предотвращает дальнейшее образование сальтирующих частиц песка
  7. ↑ Electric Sand Findings, Мичиганский университет, 6 января 2008 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Видео сальтации песчаных дюн, Университет штата Канзас
  • Крупный план песчаной сальтации дюн, Университет штата Канзас
  • Библиография эоловых исследований
  • Алмейда, депутат; Партели, EJR; Andrade, JS; Herrmann, HJ (29 апреля 2008 г.). «Гигантская сальтация на Марсе» . Труды Национальной академии наук . 105 (17): 6222–6226. DOI : 10.1073 / pnas.0800202105 .