Smilšu kāpas var sazināties savā starpā

Smilšu kāpas var sazināties savā starpā
Smilšu kāpas var sazināties savā starpā
Anonim

Smilšu kāpas var "sazināties" savā starpā. Pie šāda secinājuma nonāca Kembridžas universitātes zinātnieku grupa, kura atklāja, ka, pārvietojoties, smilšu kāpas mijiedarbojas savā starpā un pat "stumj" savus kaimiņus lejtecē.

Pētījuma rezultāti, kas izklāstīti izdevumā Physical Review Letters, ir būtiski, lai izpētītu kāpu ilgtermiņa migrāciju, kas apdraud kuģošanas kanālus, saasina pārtuksnešošanos un var radīt būtisku kaitējumu infrastruktūrai, galvenokārt automaģistrālēm, kas atrodas smilšaina reljefa tuvumā.

Kad smilšu kaudze tiek pakļauta vējam vai ūdenim, tā veido kāpas formu un sāk virzīties lejup pa straumi. Smilšu kāpas tuksnešos, upju gultnēs vai jūras gultnē reti sastopamas atsevišķi un parasti parādās lielās grupās, veidojot pārsteidzošus modeļus, kas pazīstami kā kāpu lauki vai koridori.

Pētnieki novērojumu laikā noskaidroja, ka divas identiskas kaimiņu kāpas vispirms tuvojas viena otrai, bet laika gaitā tās aizvien vairāk attālinās viena no otras. Šo mijiedarbību kontrolē nemierīgie virpuļi no augšupejošās kāpas, kas to nospiež lejup pa straumi.

Liela daļa darbu smilšu kāpu uzvedības modelēšanā tiek veikta matemātiski, taču Kembridžas laboratorijas zinātnieki izstrādāja un izveidoja unikālu eksperimentālu iekārtojumu, kas ļāva viņiem novērot kāpu ilgtermiņa uzvedību. Pētnieki iekārtā izveidoja apļveida straumi, lai kāpas varētu vērot vairākas stundas, kamēr tā griežas, un ātrgaitas kameras ļāva tām izsekot atsevišķu daļiņu plūsmai pašās kāpās.

"Es sākotnēji ierīkoju platformā dažas kāpas, lai paātrinātu datu vākšanu, taču mēs negaidījām, ka tās redzēs mijiedarbību," sacīja pētījuma vadītājs Karols Bačiks, Kembridžas Lietišķās matemātikas un teorētiskās fizikas katedras profesors.. Instalācijā tika izvietotas divas tāda paša tilpuma un formas kāpas. Kad ūdens straume sāka iet pāri abām kāpām, tās sāka kustēties. Sākotnēji viena kāpa pārvietojās ātrāk nekā otra, bet, turpinoties eksperimentam, tās kustība sāka palēnināties, līdz abas kāpas sāka kustēties gandrīz vienādā ātrumā.

Turpinot eksperimentu, kāpas kļuva arvien tālāk viena no otras, līdz tās izveidoja sava veida līdzsvaru apļveida straumes pretējās pusēs, paliekot 180 grādu attālumā viena no otras. Nākamais pētījuma posms būs atrast pierādījumus par plašu un sarežģītu kāpu migrāciju tuksnešos, izmantojot novērojumus un satelītattēlus. Izsekojot kāpu uzkrāšanos ilgākā laika periodā, atzīmē phys.org, zinātnieki varēs noteikt, cik efektīvi pašreizējie pasākumi ir novirzīt migrējošās kāpas no infrastruktūras.

Ieteicams: