Вторник 09 августа 2022 года

 

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  
Главное за сутки
Для чего Зеленскому нужна ядерная катастрофа в Запорожье Для чего Зеленскому нужна ядерная катастрофа в Запорожье Начиная с пятницы ВСУ ведут огонь по крупнейшей в Европе атомной станции. При этом Киев заявляет, что Запорожскую АЭС обстреливают якобы охраняющие ее российские военные. Даже генсек ООН уже заподозрил…
Когда Грузия начнет сближаться с Россией Когда Грузия начнет сближаться с Россией Западные исследователи возмущены: Грузия погружается во всю большую зависимость от России. Тбилиси в какой-то мере даже стал инструментом преодоления антироссийских санкций и уж точно отказался к ним присоединяться. Однако на…
Bloomberg рассказал, как Путин спасает Эрдогана Bloomberg рассказал, как Путин спасает Эрдогана По заявлению издания Bloomberg, президент РФ Владимир Путин оказал турецкому коллеге поддержку в критически важный для страны момент. Согласно публикации, поддержка России будет "благом для Эрдогана", ввиду того, что до…
Интернет и СМИ
Читайте также
Археологи нашли руины, которые могут оказаться утерянным «Храмом Солнца» Археологи нашли руины, которые могут оказаться утерянным «Храмом Солнца» Международная команда археологов на прошлой неделе под храмом короля Нюсерре к югу от Каира обнаружила неизвестные ранее руины древнего строения. Специалисты предполагают, что находка может оказаться одним из четырех до…
Почему Земля вращается быстрее и что это может означать для нас Почему Земля вращается быстрее и что это может означать для нас Говоря о серьезных катаклизмах люди часто описывают невероятные сюжеты, по своим масштабам сравнимые с настоящим Армагеддоном. Однако ученые уверены, что даже незначительные на первый взгляд вещи могут привести к серьезным…
Российские ученые научились использовать метод фотограмметрии в медицине Российские ученые научились использовать метод фотограмметрии в медицине Метод фотограмметрии, который обычно применяется для картирования земного рельефа, был использован российскими учеными для получения трехмерных изображений в медицинских целях. Что увидели специалисты на объемном изображении человека — пишет РИА…
Тема дня
Когда Грузия начнет сближаться с Россией Когда Грузия начнет сближаться с Россией

Западные исследователи возмущены: Грузия погружается во всю большую зависимость от России. Тбилиси в...

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

Когда завершится освобождение Донбасса?

 

Анекдот дня

Время летит так, что не успеваю к возрасту привыкнуть.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Невероятная история с бриллиантовым ожерельем королевы Франции
Уфолог утверждает, что обнаружил на Марсе «гробницу», похожую на египетские пирамиды
Infox
СМИ2
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, 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.