Стратификация ветропесчаного потока и механизмы сальтации

На Земле и на Марсе важную роль играют недостаточно изученные [1] процессы переноса песчаных и алевритовых частиц в приповерхностном слое атмосферы, которые, в частности, влияют на вертикальное распределение частиц в ветропесчаном потоке. С использованием опубликованных результатов измерений концентрации и плотности потока частиц в ветропесчаном потоке проанализирована изменчивость стратификации ветропесчанного потока. Для количественной оценки изменчивости концентрации ветропесчаного потока предлагается использовать кусочно-экспоненциальную аппроксимацию профилей и безразмерный масштаб высоты. Показано что в ряде случаев на профилях концентрации наблюдается точки излома профилей, разделяющие слои с различными значениями масштаба высоты. Анализ результатов экспериментальных исследований скорости вылета частиц с подстилающей поверхности в ветропесчаном потоке показал, что существуют моды низкоскоростной и высокоскоростной сальтации. Получены зависимости максимальной высоты траектории сальтирующей частицы от её скорости вылета с подстилающей поверхности. Показано, что механизм классической (аэродинамической) сальтации соответствует нижнему сегменту кусочно-экспоненциального профиля концентрации сальтирующих частиц. Верхний сегмент профиля концентрации может быть обусловлен электродинамической сальтацией (разрядами на подстилающей поверхности), которая допускает возникновение в ветропесчаном потоке высокоскоростных сальтирующих частиц.

1.    Zhang Z. C., Dong Z. B., Qian G. Q. Field observations of the vertical distribution of sand transport characteristics over fine, medium and coarse sand surfaces //Earth Surface Processes and Landforms. – 2017. – Т. 42. – №. 6. – С. 889-902.