Тайну песчаных дюн раскрыли ученые

Британские ученые из Кембриджского университета установили, как песчаные дюны избегают преград. Такие дюны могут создать большие проблемы для инфраструктуры, однако, несмотря на это, до сих пор не было достаточно точных моделей, которые позволяют предположить, что произойдет, когда они столкнутся с препятствиями.

Британские исследователи создали простую экспериментальную установку, позволяющую определить условия, при которых мигрирующая песчаная дюна пройдет через препятствие или остановится. Об этом говорится в статье, опубликованной в Aps Physics.

Песчаные дюны образуются, когда ветер или вода перемещают множество песчинок. Созданное учеными устройство воспроизводит динамику движения дюн под водой.

Оно состоит из кольцевого канала, в котором потоки воды создаются движением лопастей. Песок имитируется с помощью стеклянных шариков на дне канала, а препятствиями выступают полистирольные цилиндры и призмы.

Ученые заметили, что поведение дюн определяется скоростью потока, размером и формой помех. Однако основное открытие: результат взаимодействия дюны и помехи — независимо от того, преодолевает ли она помеху или останавливается — можно предсказать, проанализировав, как жидкость обтекает помеху без песка перед ней.

То есть, динамика дюны может быть связана с особенностями течения непосредственно вблизи препятствия.

В то же время ученые отмечают, что результаты работы устройства нельзя непосредственно применять к реальным дюнам, поскольку в эксперименте в значительной степени были задействованы два пространственных измерения этих объектов. Также его нельзя применять к дюнам, образованными ветром, например в пустынях.

Однако эти более сложные ситуации можно будет смоделировать с помощью соответствующих программ, уверяют исследователи.

Ученые надеются, что их открытия помогут в разработке быстрых инструментов для прогнозирования влияния дюн на инфраструктуру.

Источник: Aps Physics