Суббота 29 января 2022 года
Мы
в соцсетях

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Физики обнаружили, что песчаные дюны могут "общаться" друг с другом


Физики обнаружили, что песчаные дюны могут "общаться" друг с другом

Вторник, 04 Февраля 2020 09:45

Несмотря на то, что они являются неодушевленными объектами, песчаные дюны могут "общаться" друг с другом. Команда из Кембриджского университета обнаружила, что во время движения песчаные дюны взаимодействуют со своими соседями по течению и отталкивают их.

 

Используя экспериментальную дюну "гоночная трасса", исследователи заметили, что две идентичные дюны начинаются близко друг от друга, но со временем они все больше и больше отдаляются друг от друга. Это взаимодействие контролируется турбулентными вихрями из верхней дюны, которые отталкивают нижнюю дюну. Результаты, представленные в журнале Physical Review Letters, являются ключевыми для изучения долгосрочной миграции дюн, которая угрожает судоходным каналам, усиливает опустынивание и может похоронить инфраструктуру, такую как автомагистрали.

 

Когда куча песка подвергается воздействию ветра или потока воды, она образует форму дюны и начинает двигаться вниз по течению вместе с потоком. Песчаные дюны, будь то в пустынях, на речном дне или морском дне, редко встречаются изолированно и вместо этого обычно появляются большими группами, образуя поразительные узоры, известные как дюнные поля или коридоры.

 

Хорошо известно, что активные песчаные дюны мигрируют. Вообще говоря, скорость дюны обратно пропорциональна ее размеру: меньшие дюны движутся быстрее, а большие-медленнее. Что не было понято, так это то, как и если дюны в пределах поля взаимодействуют друг с другом.

 

“Есть разные теории о взаимодействии дюн: одна из них заключается в том, что дюны разных размеров будут сталкиваться и продолжать сталкиваться, пока они не образуют одну гигантскую дюну, хотя это явление еще не наблюдалось в природе. Другая теория заключается в том, что дюны могут сталкиваться и обмениваться массой, как бильярдные шары, отскакивающие друг от друга, пока они не станут одинакового размера и не будут двигаться с одинаковой скоростью, но мы должны проверить эти теории экспериментально”, - сказал Кароль Бачик, кандидат философии в Кембридже на кафедре прикладной математики и теоретической физики и первый автор статьи.

 

“Мы открыли физику, которая раньше не была частью модели”, - говорит доктор Натали Вайнд, которая возглавляла исследования.

 

 

Большая часть работ по моделированию поведения песчаных дюн выполняется численно, но Вайнд и члены ее лаборатории спроектировали и построили уникальную экспериментальную установку, которая позволяет им наблюдать их долговременное поведение. Заполненные водой желоба являются обычным инструментом для изучения движения песчаных дюн в лабораторных условиях, но дюны можно наблюдать только до тех пор, пока они не достигнут конца резервуара. Вместо этого Кембриджские исследователи построили круговой желоб, так что дюны можно наблюдать в течение нескольких часов, когда желоб вращается, в то время как высокоскоростные камеры позволяют им отслеживать поток отдельных частиц в дюнах.

 

Физики изначально не собирались изучать взаимодействие между двумя дюнами.

 

“Первоначально я поместил несколько дюн в резервуар просто для ускорения сбора данных, но мы не ожидали увидеть, как они начали взаимодействовать друг с другом”, - поясняют ученые.

 

Две дюны начинались с одинакового объема и одинаковой формы. Как только поток начал двигаться через две дюны, они начали двигаться. Поскольку ученым известно, что скорость дюны связана с ее высотой, они ожидали, что две дюны будут двигаться с одинаковой скоростью. Однако это оказалось не так.

 

Первоначально передняя дюна двигалась быстрее, чем задняя, но по мере продолжения эксперимента передняя Дюна начала замедляться, пока две дюны не начали двигаться почти с одинаковой скоростью.

 

Принципиально, что картина течения через эти две дюны была замечена различной: поток отклоняется передней дюной, создавая "завихрения" на задней дюне и отталкивая ее. 

 

"Передняя Дюна генерирует турбулентную картину, которую мы видим на задней дюне. Структура течения за передней дюной подобна следу за лодкой и влияет на свойства следующей дюны”, - поясняют исследователи.

 

По мере продолжения эксперимента дюны расходились все дальше и дальше, пока не образовали равновесие на противоположных сторонах круглого желоба, оставаясь на расстоянии 180 градусов друг от друга.

 

Следующим этапом исследований является поиск количественных данных о крупномасштабной и сложной миграции дюн в пустынях с использованием наблюдений и спутниковых снимков. Отслеживая скопления дюн в течение длительных периодов времени, ученые смогут выяснить, являются ли меры по отклонению миграции дюн эффективными или нет. 

 

Яндекс.Дзен

Иванов Дмитрий Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
Для чего западного обывателя пугают «возрождением СССР» Для чего западного обывателя пугают «возрождением СССР» «Российское вторжение на Украину» – это, по мысли западных СМИ и политиков, лишь средство. А цель – «возрождение СССР». Именно об этом, если верить регулярно звучащим на Западе заявлениям, якобы…
В Госдепе США пообещали остановить «Северный поток-2» при вторжении России на Украину В Госдепе США пообещали остановить «Северный поток-2» при вторжении России на Украину Проект газотранспортной магистрали "Северный поток — 2" будет остановлен, если Российская Федерация начнет вторжение на Украину. Такое заявление на брифинге для прессы сделала заместитель государственного секретаря Соединенных Штатов Америки по…
Чертова дюжина государств, толкающих Украину к войне Чертова дюжина государств, толкающих Украину к войне Существует целая чертова дюжина стран, которые заинтересованы в разжигании войны на Украине. Как сообщает "Взгляд.ру", все эти государства будут нести ответственность, если на Украине снова начнется горячая война. Список открывают…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ученые описали новое свойство воды Ученые описали новое свойство воды Казалось бы, вода, как объект науки, изучена вдоль и поперек. Однако научная статья в журнале Physical Review Fluids рассказывает о новом свойстве воды, открытом группой ученых из США. Речь идет…
Ученые разгадали тайну израильских черепов, украшенных узорами из жидкого асфальта Ученые разгадали тайну израильских черепов, украшенных узорами из жидкого асфальта В одной из пещер Израиля ученые в 1983 году обнаружили черепа, украшенные узорами из жидкого асфальта. Недавно исследователи предположили, что подобный ритуал древние люди совершали в рамках традиции поклонения предкам.…
Американские исследователи раскрыли тайны о снежном человеке Американские исследователи раскрыли тайны о снежном человеке Снежный человек, бигфут, саскватч, йети – это загадочное существо имеет много имен. Однако почти все сходятся в том, что выглядит оно как гигантская обезьяна, которая умело прячется от людей на…
Тема дня
Для чего западного обывателя пугают «возрождением СССР» Для чего западного обывателя пугают «возрождением СССР»

«Российское вторжение на Украину» – это, по мысли западных СМИ и политиков, лишь средство. А цель – ...

Фото
Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии

Гора Ольга (Ката-Тьюта) находится в Национальном парке Австралии Улуру-Ката-Тьюта и состоит из 36 ма...

Опрос

Каким вы ожидаете 2022 год?

 

Анекдот дня

Зачем копаться в старых ошибках, когда впереди столько новых?

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

Астрофизик рассказал о последствиях контакта с развитой цивилизацией
Омикрон-штамм в три раза увеличивает риск повторного заражения коронавирусом
Учёные назвали растение, которое борется с коронавирусом SARS-CoV-2
В Ирландии найдены древние загадочные постройки
Infox
СМИ2
Lentainform
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-68260 от 27.12.2016, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.