Том 25, номер 06, статья № 6

Аннотация:

Выполнено экспериментальное и теоретическое исследование процесса переноса песчинок на опустыненных территориях в нижнем слое сальтации. Методом скоростной видеосъемки восстановлены траектории сальтирующих песчинок. Представлен пример "мгновенного" профиля концентрации сальтирующих песчинок в слое от 0 до 40 мм. Построена численная модель движения песчинки в приповерхностном слое атмосферы. Выполнен анализ влияния входных параметров модели на траекторию песчинки. Разработана методика решения обратной задачи динамики сальтирующей песчинки. Приведены примеры восстановления динамических параметров задачи по наблюдаемым траекториям песчинок. Установлено, что по данным траекторных измерений можно оценивать некоторые характеристики турбулентности.

Ключевые слова:

ветропесчаный поток, траектории песчинок, обратная задача динамики сальтирующих песчинок

Список литературы:

1. McEwan I.K., Willetts B.B., Rice M.F. The grain/bed collision in sand transport by wind // Sedimentology. 1992. V. 39, N 11. P. 971-981.
2. Rice M.A., Willetts B.B., McEwan I.K. Observations of collision of saltating grains with a granular bed from high - speed cine - film // Sedimentology. 1996. V. 43, N 1. P. 21-31.
3. Горчаков Г.И., Титов А.А., Бунтов Д.В. Параметры нижнего слоя сальтации на опустыненной территории // Докл. РАН. 2009. Т. 424, № 1. С. 102-106.
4. Bagnold R.A. The physics of blown sand and desert dunes. London: Methuen, 1941. 265 p.
5. Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 158 с.
6. Shao J. Physics and modeling of wind erosion. N.Y.: Springer, 2000. 393 p.
7. Zheng X. Mechanics of wind blown sand movements. Berlin: Springer-Verlag, 2009. 290 p.
8. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics. N.Y.: Wilеy, 1998. 1326 p.
9. Morsi S.A., Alexander A.Z. An investigation of particle trajectories in two-phase flow systems // J. Fluid Mech. 1972. V. 55, N 2. P. 193-208.
10. Schmidt D.S., Schmidt R.A., Dent Y.D. Electrostatic force on saltating sand // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103, N 8. P. 8997-9001.
11. Горчаков Г.И., Бунтов Д.В., Карпов А.В., Злобин И.А., Соколов А.В. Сальтация песчинок в приповерхностном слое атмосферы на опустыненных территориях // Естественные и антропогенные аэрозоли. VII. СПб.: СПбГУ, 2011. С. 293-298.
12. Будаев В.П., Савин С.П., Зеленый Л.М. Наблюдение перемежаемости и обобщенного самоподобия в турбулентном пограничном слое лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса // Успехи физ. наук. 2011. Т. 181, № 9. С. 905-952.