Суббота 20 апреля 2024 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. 

 
 

 

 

 

Иванов Дмитрий Опубликовано в Наука  
Главное за сутки
МО России заявило о перехвате и уничтожении 50 БПЛА над регионами за ночь МО России заявило о перехвате и уничтожении 50 БПЛА над регионами за ночь Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) в течение прошедшей ночи перехватили и уничтожили 50 беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) над регионами России, включая Московскую область. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "Дежурными…
Законопроект о помощи Украине прошел процедурное голосование в США Законопроект о помощи Украине прошел процедурное голосование в США Законопроекты об оказании военной помощи Украине, Израилю и Тайваню, конфискации замороженных активов России фактически для их передачи Киеву, а также введении дополнительных санкций в отношении Китая прошли процедурное голосование в…
Байден: США самостоятельно произвели первые 90 килограммов обогащенного урана Байден: США самостоятельно произвели первые 90 килограммов обогащенного урана Президент США Джо Байден заявил, что в его стране произведены первые 90 кг обогащенного урана. Как отметил американский лидер, выступая в пятницу с предвыборной агитационной речью в Вашингтоне, до конца…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ученые доказали, что мысль имеет материальную природу Ученые доказали, что мысль имеет материальную природу Уже не раз в ходе разных экспериментов специалисты убедительно демонстрировали, что мысли имеют материальную природу. Они воздействуют на окружающий мир и способны менять его. Силу мысли можно использовать для лечения…
Использование аспирина может помочь увеличить урожай на грядках Использование аспирина может помочь увеличить урожай на грядках Для опытных огородников это давно не секрет, они успешно применяют недорогие таблетки для замачивания семян и полива огорода. Но это народный опыт. Теперь эффективность такого ноу-хау подтвердили и ученые. Как…
В строительстве египетских пирамид могли применяться компьютерные технологии В строительстве египетских пирамид могли применяться компьютерные технологии Египетские пирамиды до сих пор поражают воображение и будут научную мысль. Их бесконечно изучают, но они не слишком щедро открывают свои тайны. Главная загадка в том, что возведение подобных циклопических…
Тема дня
Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями

Срочно закупленные Польшей из-за страха перед «нападением России» истребители оказались дорогостоящи...

Фото
JBB: кожура граната может стать новым источником антимикробных средств JBB: кожура граната может стать новым источником антимикробных средств

Ученые из Università degli Studi di Sassari (Италия) обнаружили, что кожура граната - обычный фрукт,...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

Да, в самое ближайшее время - 44.3%
Да, но не раньше, чем через полгода - 12.2%
Нет, ни при каком развитии событий - 20.8%
Нет, потому что вводить будет некуда - 20.6%

Всего голосов:: 476

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
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.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".