Кіріспе

Тығыздық градиенті – белгілі бір аумақта тығыздықтың кеңістікте өзгеруі. Бұл термин табиғаттану ғылымдарында материяның әртүрлі тығыздығын сипаттау үшін қолданылады, бірақ тығыздығы өлшенетін кез келген шамаға да қатысты қолданылуы мүмкін.

Аэродинамика

Шлиерен фотосуреті үстіндік жылдамдықпен ұшуды зерттеуде әуедегі тығыздық градиентін ұшақтармен өзара әрекеттескенде байқайды. Сонымен қатар, есептеулік сұйықтық динамикасы саласында тығыздық градиенті ағыс өрісіндегі дыбыстық толқындарды, соққылық толқындарды немесе кеңею толқындарын байқау үшін пайдаланылады.

Су

Су қоймасындағы тығыздық градиентінің күрт өзгеруі энергияны тұтқындап, конвекцияның пайда болуын тоқтатуы мүмкін, мұндай градиент күн тоғандарында қолданылады. Тұзды су жағдайында, күрт градиенттер тұздылықтың әртүрлі деңгейдегі концентрацияларының қабаттасуына алып келеді. Бұл құбылыс халоклин деп аталады.

Биология

Өмір ғылымдарында жасушаларды, вирустарды және жасуша ішіндегі бөлшектерді оқшаулау және тазарту үшін тығыздық градиенті бойынша бөлу деп аталатын арнайы техника қолданылады. Оның түрлеріне изопикникалық центрифугалау, дифференциалдық центрифугалау және сахароза градиенті бойынша центрифугалау жатады. Ферез деп аталатын қан донорына беру әдісі тығыздық градиенті бойынша бөлуді қамтиды.

Геофизика

Жердің ортасында, яғни жер ядросында не бар екенін түсіну үшін элементтер мен қосылыстар өзара әрекеттесетін тығыздық градиенттерінің жүйесі қажет. Жер ядросындағы жылдам көбейгіш ядролық реактор жүйесінің болуы, тығыздық градиентімен байланысты бір теория болып табылады. Жердің тығыздық градиенті үшін кең таралған модель – планетаның байқалатын тербелістері мен мыңдаған сейсмикалық толқындардың жүріс уақытына негізделген Алдын ала анықтама Жер моделі (PREM). ПРЭМ негізінде тығыздық градиенті үшін бірнеше модельдер құрылды, бірақ олар "Жердегі орналасу функциясы ретінде тығыздықтың таралуы сейсмикалық жылдамдықтарға қарағанда әлдеқайда нашар анықталғанын" мойындайды. Басты ақпарат Жердің массасы мен инерция моментінен алынады, және осы ақпараттың өзі жер шарының ортасына қарай массаның шоғырлануын қажет етеді. Қосымша ақпаратты Жердің гравитациялық қалыпты тербелістерінің жиіліктерінен табуға болады, олар деформациядағы өзіндік гравитациялық әсерлер арқылы тығыздыққа сезімтал.

Қалалық экономика

Халықты зерттеуде тығыздық градиенті қалалық аймақтағы орталықтан шетке қарайғы тығыздық өзгерісін білдіреді.