Градиент плотности
Градиент плотности — это пространственное изменение плотности по площади. Этот термин используется в естественных науках для описания различной плотности материи , но может применяться к любой величине , плотность которой можно измерить . [1] [2]
Аэродинамика
[ редактировать ]При изучении сверхзвукового полета шлирен-фотография наблюдает градиент плотности воздуха при его взаимодействии с самолетом. [3]
Также в области вычислительной гидродинамики градиент плотности используется для наблюдения акустических волн, ударных волн или волн расширения в поле потока.
Вода
[ редактировать ]Крутой градиент плотности в водоеме может иметь эффект улавливания энергии и предотвращения конвекции ; такой градиент используется в солнечных прудах . В случае с соленой водой резкие градиенты могут привести к расслоению различных концентраций солености . Это называется галоклин . [4]
Биология
[ редактировать ]В науках о жизни для выделения и очистки клеток, вирусов и субклеточных частиц используется специальный метод, называемый разделением по градиенту плотности. [5] Варианты этого метода включают изопикническое центрифугирование , дифференциальное центрифугирование и центрифугирование в градиенте сахарозы . Техника донорства крови под названием «Ферез» предполагает разделение по градиенту плотности.
Геофизика
[ редактировать ]Понимание того, что находится в центре Земли, земном ядре , требует структуры градиентов плотности, в которых затем взаимодействуют элементы и соединения. Существование системы ядерного реактора-размножителя на быстрых нейтронах в ядре Земли является одной из теорий, основанных на градиенте плотности. [6]
Популярной моделью градиента плотности Земли является Предварительная эталонная модель Земли (PREM), которая основана на наблюдаемых колебаниях планеты и времени прохождения тысяч сейсмических волн . [7]
Несколько моделей градиента плотности были построены на основе PREM, но они признают, что «распределение плотности в зависимости от положения внутри Земли гораздо менее четко ограничено, чем сейсмические скорости. Первичная информация поступает из массы и момента инерция Земли, и сама по себе эта информация требует концентрации массы к центру земного шара. Дополнительную информацию можно найти в частотах более серьезных нормальных режимов Земли, которые чувствительны к плотности из-за эффектов самогравитации. вызванная деформацией». [8]
Городская экономика
[ редактировать ]При изучении населения градиент плотности может относиться к изменению плотности городской территории от центра к периферии. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Ресурсный центр по неразрушающему контролю — Глоссарий» . Архивировано из оригинала 12 апреля 2013 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
- ^ «Чикагский журнал дикой природы, том 1 — номер 1 — ноябрь 2003 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2006 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
- ^ «CFI-Shadowgraph/шлирен-фотография для аэродинамических приложений» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 февраля 2007 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
- ^ «Влияние пороговых процессов и приливных воздействий на обмен в восточной части пролива Лонг-Айленд» .
- ^ «Разделение градиента плотности GE Healthcare» . Архивировано из оригинала 9 октября 2006 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
- ^ Херндон, Дж. М. (1996). «Основное строение внутреннего ядра Земли» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (2). ПНАС: 646–648. Бибкод : 1996PNAS...93..646H . дои : 10.1073/pnas.93.2.646 . ПМК 40105 . ПМИД 11607625 .
- ^ Дзевонски, Адам; Андерсон, Дон. «Предварительная эталонная модель Земли» (PDF) . Физика Земли и недр планет . Научно-издательская компания «Эльзевир» . Проверено 30 июня 2020 г.
- ^ Кеннетт, БЛН «О распределении плотности внутри Земли» . Геофизический журнал Int . Оксфордские академики . Проверено 30 июня 2020 г.
- ^ «Пространственное распределение населения в 48 городах мира: последствия для стран с переходной экономикой» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2006 г. Проверено 9 декабря 2006 г.