Трансформация эоловых форм рельефа при ветровом воздействии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается взаимодействие воздушного потока с поверхностью, состоящей из песчаных несвязных частиц. Учет их подвижности на поверхности позволяет описать причины повышения устойчивости слоя частиц, граничащего с воздушной средой., Вследствие изменения разности давления над частицей и под ней относительно той же величины при неподвижном состоянии возрастает значение пороговой скорости ветра, необходимой для выноса частицы. Также возрастает число отрываемых частиц поверхности при достижении ветром пороговых величин. Это обстоятельство позволяет объяснить одну из возможных причин появления известного эффективного изменения силы тяжести, действующей на слой, при росте эоловых форм рельефа. Для наклонных поверхностей нарушается баланс для потоков падающих и отрываемых ветром частиц за счет различия условий устойчивости к воздействию воздушного потока. Разграничение эоловой формы рельефа на области с различными интенсивностями ветрового выноса дает возможность оценить относительный прирост масс, что определяет оптимальное для устойчивого роста расстояние между двумя структурами.

Об авторах

Е. А. Малиновская

Институт физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН; Северо-Кавказский федеральный университет, Институт математики и естественных наук 

Автор, ответственный за переписку.
Email: elen_am@inbox.ru
Россия, 119017 Москва, Пыжевский пер., 3; 355009 Ставрополь, ул. Пушкина, 1 

Список литературы

  1. Greeley R., Iversen D.J. Wind as geological process of Earth, Mars and Titan. New York: Cambridge University press, 1985. 333 p.
  2. Ivanov V.K., Matveev A.Ya., Tsymbal V.N., Yatse vich S.Ye. Radar investigations of the aeolian sand and dust transporting manifestations in desert areas // Telecommun. Radio Eng. 2015. V. 74. № 14. Р. 1269–1283.
  3. Почвозащитное земледелие. Под общ. ред. А.И. Бараева. М.: "Колос", 1975. 304 с.
  4. Семенов О.Е. Сопротивление подвижной песчаной поверхности при бурях // Гидрометеорология и экология. 2002. № 1. С. 14–27.
  5. Горчаков Г.И., Карпов А.В., Копейкин В.М., Злобин И.А., Бунтов Д.В., Соколов А.В. Экспериментальное и теоретическое исследование траекторий сальтирующих песчинок на опустыненных территориях // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 6. С. 501–506.
  6. Гендугов В.М., Глазунов Г.П. Ветровая эрозия почвы и запыление воздуха. М.: Физматлит, 2007. 238 с.
  7. Семенов О.Е. Экспериментальные исследования кинематики и динамики пыльных бурь и поземков // Труды КазНИГМИ. 1972. № 49. С. 2–31.
  8. Zgheib N., Fedele J.J., Hoyal D.C. J.D., Perillo M.M., Balachandar S. Direct numerical simulation of transverse ripples: 1. Pattern initiation and bedform interactions. // J. Geophys. Res.: Earth Surface. 2018. V. 123. № 3. P. 448–477.
  9. Finn J.R., Li M., Apte S.V. Particle based modelling and simulation of natural sand dynamics in the wave bottom boundary layer // J. Fluid Mech. 2016. V. 796. P. 340–385.
  10. Restrepo J.M., Moulton D. Precessive sand ripples in intense steady shear flows // Phys. Rev. E. 2011. V. 83. № 3. P. 031305.
  11. Michael R. Raupach, Hua Lu. Representation of land-surface processes in aeolian transport models // Environmental Modelling & Software. 2004. V. 19. № 2. P. 93–112.
  12. Nikuradse J. Laws of flow in rough pipes // National advisory committee for aeronautics. Washington, 1950. 42 p.
  13. Baas J.H., Best J.L., Peakall J. Depositional processes, bedform development and hybrid bed formation in rapidly decelerated cohesive (mud–sand) sediment flows. Sedimentology. 2011. V. 58, Iss. 7. P. 1953–1987.
  14. Shao Y. Physics and modeling of wind erosion. Sprin ger Science & Business Media. 2008. 452 p.
  15. Hua Lu. An integrated wind erosion modeling system with emphasis on dust emission and transport // A thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, School of Mathematics The University of New South Wales Sydney, Australia, Mathematical Science. 1999. 185 p.
  16. Kenneth Pye, Haim Tsoar. Aeolian Sand and Sand Dunes. Berlin. Heidelberg: Springer, 2009. 458 p.
  17. Бютнер Э. К. Динамика приповерхностного слоя воздуха Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 158 с.
  18. Chou Yi Ju, Fringer Oliver B. A model for the simulation of coupled flow bed form evolution in turbulent flows // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. № C10.
  19. Charru F. Instabilités hydrodynamiques. Savoirs actuels: EDP Sciences/CNRS edition, 2007. 386 p.
  20. Bagnold R. A. The physics of blown sand and desert dunes. New York, 1973. 263 p.
  21. Гольдштик М. А. Процессы переноса в зернистом слое. Новосибрск, 1984. 164 с.
  22. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.
  23. Горчаков Г. И., Карпов А. В., Копейкин В. М., Злобин И. А., Бунтов Д. В., Соколов А. В. Исследование динамики сальтирующих песчинок на опустыненных территориях // ДАН. 2013. Т. 452. № 6. С. 669–676
  24. Малиновская Е. А. Модель отрыва песчаной частицы ветром // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53. № 5. С. 588–596.
  25. Семенов О. Е. Введение в экспериментальную метеорологию и климатологию песчаных бурь. Алматы, 2011. 580 с.
  26. Martin R. L., Kok J. F. Wind-invariant saltation heights imply linear scaling of aeolian saltation flux with shear stress // Science advances. 2017. V. 3. № 6. e1602569.
  27. Yang Y. Y. et al. Aerodynamic grain-size distribution of blown sand // Icarus. 2018. https://doi.org/10.1111/sed.12497.
  28. Day M., Kocurek G. Observations of an aeolian landscape: From surface to orbit in Gale Crater // Icarus. 2016. V. 280. P. 37–71.
  29. Lorenz R. D., Zimbelman J. R. Dune Worlds: How Windblown Sand Shapes Planetary Landscapes. Springer, 2014. 308p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах