Solení (geologie) - Saltation (geology)

Solení písku

v geologie, mutace (z latinský saltus, "skok") je specifický typ částice doprava tekutiny jako vítr nebo voda. K tomu dochází, když jsou volné materiály odstraněny z lože a neseny tekutinou, než jsou transportovány zpět na povrch. Mezi příklady patří oblázek doprava řekami, písek drift přes pouštní povrchy, půda foukání přes pole a sníh drift přes hladké povrchy, jako jsou povrchy v Arktický nebo Kanadské prérie.[Citace je zapotřebí ]

Proces

Při nízkých rychlostech tekutin se sypký materiál valí po proudu a zůstává v kontaktu s povrchem. Tomu se říká plížit se nebo reptation. Zde jsou síly vyvíjené tekutinou na částice pouze takové, aby se částice mohla otáčet kolem bodu kontaktu s povrchem.

Jakmile rychlost větru dosáhne určité kritické hodnoty, nazývá se dopad nebo práh tekutin,[1] síly tahu a zdvihu vyvíjené kapalinou jsou dostatečné pro zvednutí některých částic z povrchu. Tyto částice jsou kapalinou zrychlovány a gravitací taženy směrem dolů, což způsobuje, že se pohybují zhruba balistickými trajektoriemi.[2] Pokud částice dosáhla dostatečnou rychlost zrychlení kapalinou, může se vysunout nebo splash, jiné částice v solení,[3] který šíří proces.[4] V závislosti na povrchu by se částice mohla při nárazu také rozpadnout nebo z povrchu vyvrhnout mnohem jemnější sediment. Ve vzduchu je tento proces solné bombardování vytváří většinu prachu v prachových bouřích.[5] V řekách se tento proces neustále opakuje, postupně eroduje koryto řeky, ale také dopravuje čerstvý materiál z horního toku.

Rychlost, jakou může tok pohybovat částicemi solením, je dána vztahem Bagnoldův vzorec.

Suspenze obecně ovlivňuje malé částice („malé“ znamená ~ 70 mikrometry nebo méně pro částice ve vzduchu[5]). U těchto částic jsou vertikální tažné síly způsobené turbulentními fluktuacemi kapaliny podobné velikosti jako hmotnost částice. Tyto menší částice jsou neseny tekutinou v suspenzi a posouvány po proudu. Čím menší je částice, tím méně důležité je gravitační působení směrem dolů a čím déle je pravděpodobné, že částice zůstane v suspenzi. A plot navržený s otvory může zmírnit slanost snížením rychlosti částic a na písku se hromadí písek závětří strana plotu.[6]


Solení dunového písku ve větrném tunelu.

Nedávná studie zjistila, že solení částic písku indukuje statické elektrické pole třením. Solný písek získává negativní náboj vzhledem k zemi, což zase uvolňuje více částic písku, které pak začínají solit. Bylo zjištěno, že tento proces zdvojnásobuje počet částic předpovídaných předchozí teorií.[7] To je v meteorologii významné, protože to je především solení pískových částic, které uvolňují menší prachové částice do atmosféry. Částice prachu a jiné aerosoly, jako jsou saze, ovlivňují množství slunečního světla přijímaného atmosférou a zemí a jsou jádry pro kondenzaci vodní páry.

Písek dopadající na písek se spíše udrží; písek dopadající na soudržnější povrch se pravděpodobně odrazí. Tato smyčka zpětné vazby pomáhá písku hromadit se při tvorbě duny.

Laviny

Mohou se také tvořit solné vrstvy laviny.

Viz také

Reference

  1. ^ Bagnold, Ralph (1941). Fyzika větrného písku a pouštních dun. New York: Methuen. ISBN  0486439313.[stránka potřebná ]
  2. ^ Kok, Jasper; Parteli, Eric; Michaels, Timothy I; Karam, Diana Bou (2012). „Fyzika větru a písku a prachu“. Zprávy o pokroku ve fyzice. 75 (10): 106901. arXiv:1201.4353. Bibcode:2012RPPh ... 75j6901K. doi:10.1088/0034-4885/75/10/106901. PMID  22982806.
  3. ^ Rice, M. A .; Willetts, B. B .; McEwan, I. K. (1995). „Experimentální studie několika ejektů o velikosti zrn produkovaných srážkami solení zrn s plochým ložem“. Sedimentologie. 42 (4): 695–706. Bibcode:1995Sedim..42..695R. doi:10.1111 / j.1365-3091.1995.tb00401.x.
  4. ^ Bagnold, Ralph (1941). Fyzika větrného písku a pouštních dun. New York: Methuen. ISBN  0486439313.
  5. ^ A b Shao, Yaping, ed. (2008). Fyzika a modelování eroze větru. Heidelberg: Springer. ISBN  9781402088957.[stránka potřebná ]
  6. ^ Zhang, Ning; Lee, Sang Joon; Chen, Ting-Guo (leden 2015). "Trajektorie solení částic písku za porézním plotem". Geomorfologie. 228: 608–616. doi:10.1016 / j.geomorph.2014.10.028. porézní větrný plot účinně potlačuje další vývoj solení částic písku
  7. ^ Electric Sand Findings, University of Michigan 6. ledna 2008

externí odkazy