Пятница 03 апреля 2020 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
Физики обнаружили, что песчаные дюны могут "общаться" друг с другом Фото из открытых источников

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
Новости партнеров
Главное за сутки
Путин продлил нерабочее время до конца месяца Путин продлил нерабочее время до конца месяца Президент России Владимир Путин в ходе сегодняшнего обращения к нации объявил, что весь апрель будет нерабочим. Заработная плата будет сохранена. Президент подчеркнул, что объявленный режим самоизоляции уже позволил выиграть время…
Владимир Путин поручил установить в регионах особый порядок передвижения Владимир Путин поручил установить в регионах особый порядок передвижения Президент России Владимир Путин поручил установить в регионах особый порядок передвижения лиц и транспортных средств, за исключением межрегиональных перевозок, соответствующий указ приводит пресс-служба Кремля. Далее - в материале РИА Новости.…
Владимир Путин заявил, что ситуация с коронавирусом в России осложняется Владимир Путин заявил, что ситуация с коронавирусом в России осложняется В ходе дистанционного совещания с кабинетом министров президент России Владимир Путин подчеркнул, что в мире сложилась очень сложная ситуация с COVID-19. При этом Россия не стала исключением и в нашей…
Интернет и СМИ
Читайте также
Коронавирус способен передаваться через канализацию Коронавирус способен передаваться через канализацию Американские ученые решили изучить потенциальные пути распространения коронавирусной инфекции и запустили исследовательскую программу Biobot, которая должна помочь в определении опасностей, связанных со сточными водами. Коронавирус, как говорится в статье в…
Ученые нашли связь между продолжительностью жизни и цветом волос Ученые нашли связь между продолжительностью жизни и цветом волос Научные сотрудники из Школы клинической медицины Кембриджского университета провели интересное исследование, которое помогло обнаружить взаимосвязь между цветом волос человека и продолжительностью жизни людей. Итоги новой научной работы были обнародованы в…
В США опознали корабль, фрагменты которого появились на пляже Нью-Йорка В США опознали корабль, фрагменты которого появились на пляже Нью-Йорка Останки старинного судна, которые появились на одном из пляжей Нью-Йорка во время сильного шторма в 2018 году, удалось идентифицировать. Речь идет, как выяснили исследователи из Корнелльского университета, о корабле под…
Тема дня
Передел нефтяного рынка: чем США занимаются в Венесуэле, пока весь мир следит за коронавирусом Передел нефтяного рынка: чем США занимаются в Венесуэле, пока весь мир следит за коронавирусом

Пока весь мир следит за тем, как развивается пандемия, США решили арестовать президента Венесуэлы и ...

Фото
Залив Карпентария и облака «Утренняя слава» Залив Карпентария и облака «Утренняя слава»

В северной части Австралии расположен огромный, более 600 километров в длину и ширину, морской залив...

Опрос

Верите ли вы в версию, что коронавирус был создан искусственно?

 

Анекдот дня

Фраза "У него не все дома..." сейчас звучит как донос.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Российские авто оснастят датчиками оповещения о нарушении ПДД
Неужели среди нас действительно существуют невидимые инопланетяне?
Стало известно откуда на полях появляются таинственные круги
В Ирландии найдены древние загадочные постройки
Infox
СМИ2

 

24СМИ
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.