Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Транспорт частиц жидкостями
Particle transport by fluids
В геологии, сальтация – это специфический тип переноса частиц жидкостями, такими как ветер или вода. Она происходит, когда рыхлые материалы отрываются от подстилающей поверхности и переносятся жидкостью, после чего возвращаются обратно на поверхность. Примеры включают перенос гальки реками, снос песка по пустынным поверхностям, перенос почвы по полям и снос снега по гладким поверхностям, например, в Арктике или канадских прериях.
In geology, saltation is a specific type of particle transport by fluids such as wind or water. It occurs when loose materials are removed from a bed and carried by the fluid, before being transported back to the surface. Examples include pebble transport by rivers, sand drift over desert surfaces, soil blowing over fields, and snow drift over smooth surfaces such as those in the Arctic or Canadian Prairies.
Процесс
При низких скоростях жидкости рыхлый материал перекатывается вниз по течению, оставаясь в контакте с поверхностью. Это называется ползучестью или рептированием. В этом случае силы, оказываемые жидкостью на частицу, достаточны лишь для перекатывания частицы вокруг точки контакта с поверхностью. Как только скорость потока достигает определенного критического значения, называемого порогом срыва или порогом жидкости, силы сопротивления и подъемной силы, оказываемые жидкостью, становятся достаточными для отрыва некоторых частиц от поверхности. Эти частицы ускоряются потоком и притягиваются вниз силой тяжести, заставляя их двигаться по приблизительно баллистическим траекториям. Если частица набрала достаточную скорость за счет ускорения потоком, она может выбивать или разбрызгивать другие частицы в процессе соляции, тем самым распространяя этот процесс. В зависимости от типа поверхности, частица может также разрушаться при ударе или выбивать более мелкий осадочный материал с поверхности. В воздухе этот процесс соляционной бомбардировки создает большую часть пыли в пыльных бурях. В реках этот процесс непрерывно повторяется, постепенно размывая русло реки, но также перенося свежий материал из верхнего течения. Скорость, с которой поток может перемещать частицы посредством соляции, определяется формулой Багнольда. Взвешивание обычно затрагивает мелкие частицы (для частиц в воздухе "мелкие" означают около 70 микрометров или меньше). Исследование 2008 года показало, что соляционные песчинки индуцируют статическое электрическое поле за счет трения. Соляционный песок приобретает отрицательный заряд относительно земли, что, в свою очередь, ослабляет связь между другими песчинками, которые затем начинают соляцию. Этот процесс удваивает количество частиц, предсказываемое предыдущей теорией. Это имеет важное значение для метеорологии, поскольку именно соляция песчинок выбивает в атмосферу более мелкие частицы пыли. Частицы пыли и другие аэрозоли, такие как сажа, влияют на количество солнечного света, достигающего атмосферы и Земли, и служат ядрами конденсации водяного пара.
At low fluid velocities, loose material rolls downstream, staying in contact with the surface. This is called creep or reptation. Here the forces exerted by the fluid on the particle are only enough to roll the particle around the point of contact with the surface. Once the wind speed reaches a certain critical value, termed the impact or fluid threshold, the drag and lift forces exerted by the fluid are sufficient to lift some particles from the surface. These particles are accelerated by the fluid, and pulled downward by gravity, causing them to travel in roughly ballistic trajectories. If a particle has obtained sufficient speed from the acceleration by the fluid, it can eject, or splash, other particles in saltation, which propagates the process. Depending on the surface, the particle could also disintegrate on impact, or eject much finer sediment from the surface. In air, this process of saltation bombardment creates most of the dust in dust storms. In rivers, this process repeats continually, gradually eroding away the river bed, but also transporting in fresh material from upstream. The speed at which the flow can move particles by saltation is given by the Bagnold formula. Suspension generally affects small particles ('small' means ~70 micrometres or less for particles in air). A 2008 study found that saltating sand particles induces a static electric field by friction. Saltating sand acquires a negative charge relative to the ground which in turn loosens more sand particles which then begin saltating. This process has been found to double the number of particles predicted by previous theory. This is significant in meteorology because it is primarily the saltation of sand particles which dislodges smaller dust particles into the atmosphere. Dust particles and other aerosols such as soot affect the amount of sunlight received by the atmosphere and earth, and are nuclei for condensation of the water vapour.