Физика выдуваемого песка и пустынных дюн
«Физика выдуваемого песка и пустынных дюн» — научная книга, написанная Ральфом А. Бэгнольдом . [ 1 ] Книга заложила основы научных исследований переноса песка ветром. [ 2 ] Также обсуждается образование и движение песчаных дюн в Ливийской пустыне . Во время своих экспедиций в Ливийскую пустыню Бэгнольд был очарован формами песчаных дюн, а по возвращении в Англию построил аэродинамическую трубу и провел эксперименты, которые легли в основу книги. [ 3 ]
Бэгнольд закончил писать книгу в 1939 году, и она была впервые опубликована 26 июня 1941 года. Переизданная версия с небольшими изменениями Бэгнольда была опубликована Чепменом и Холлом в 1953 году и снова переиздана в 1971 году. Книга была переиздана Dover Publications. в 2005 году . [ 4 ] [ 5 ]
В книге исследуется движение песка в пустыне, уделяя особое внимание тому, как ветер влияет на формирование и движение дюн и ряби. Интерес Бэгнольда к этой теме был вызван его обширными экспедициями по пустыне, во время которых он наблюдал различные песчаные бури. Одним из важнейших наблюдений было то, что движение песка, в отличие от движения пыли , преимущественно происходит у земли, на высоте одного метра , и на него меньше влияют крупномасштабные вихревые потоки в воздухе. [ 5 ] [ 6 ]
В книге подчеркивается возможность воспроизведения этих природных явлений в контролируемых условиях в лаборатории. Используя аэродинамическую трубу, Бэгнольд стремился глубже понять физику, управляющую взаимодействием между воздушными потоками и песчинками, и наоборот. Его целью было обеспечить, чтобы результаты контролируемых экспериментов отражали реальные условия, а проверка этих лабораторных результатов проводилась посредством полевых наблюдений в Ливийской пустыне в конце 1930-х годов. [ 5 ] [ 7 ]
Бэгнольд разделяет свое исследование на два отдельных этапа. Первый, которому посвящена основная тема книги, исследует динамику движения песка по большей части равнинной местности. Это включает в себя понимание того, как песок поднимается, транспортируется и накапливается на плоской поверхности. Эксперименты Бэгнольда в аэродинамической трубе середины 1930-х годов составляют основу его анализа, хотя в книге также есть главы, посвященные морфологии встречающихся в природе песчаных образований. [ 5 ] [ 8 ]
Второй этап, который, как указывает Бэгнольд, еще не полностью изучен, углубляется в эоловый перенос и аэродинамику воздушных потоков, когда они перемещаются по искривленным поверхностям скоплений песка, намекая на сложности изучения таких природных систем. Помимо изучения песка и его динамики в контексте ветра, Багнольд также сравнивает песок и сухой зернистый снег , отмечая параллели в их движении. Также подчеркнуты различия и сходства между движением песка в воздухе и в воде. [ 9 ]
Признавая новаторский характер своей работы, Бэгнольд выразил осознание потенциальных ограничений и упущений в своем исследовании. Он также подчеркнул баланс, который он пытался найти между обеспечением строгой научной обработки, включая математические модели и диаграммы, и обеспечением того, чтобы контент оставался доступным для экспертов в различных областях, от гидротехники до геофизики и геоморфологии . [ 10 ] [ 5 ] [ 11 ]
Книга до сих пор является основным справочником в этой области и использовалась НАСА для изучения песчаных дюн и разработки механизмов перемещения песка на Марсе . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бэгнольд, Ральф Алджер (1941). Физика выдуваемого песка и пустынных дюн . 265 страниц. Лондон: Метуэн.
- ^ Болл, Филип (2009). «В ретроспективе: физика песчаных дюн» . Природа . 457 (7233): 1084–1085. Бибкод : 2009Natur.457.1084B . дои : 10.1038/4571084a .
- ^ Цоар, Х. (1994). «Багнольд, Р.А. 1941: Физика выдуваемого песка и пустынных дюн. Лондон: Метуэн». Успехи физической географии . 18 (1): 91–96. дои : 10.1177/030913339401800105 . S2CID 128754401 .
- ^ Бэгнольд, Ральф Алджер (2005). Физика выдуваемого песка и пустынных дюн . 320 страниц. Нью-Йорк: Dover Publications.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Багнольд, Р.А. (1971). Физика выдуваемого песка и пустынных дюн . Лондон: Чепмен и Холл . дои : 10.1007/978-94-009-5682-7 . ISBN 978-94-009-5684-1 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Свасек, Ю.Н.; Тервиндт, JHJ (1974). «Измерения переноса песка ветром на естественном пляже» . Седиментология . 21 (2): 311–322. дои : 10.1111/j.1365-3091.1974.tb02061.x . ISSN 0037-0746 .
- ^ Цоар, Хаим (1994). «Багнольд, Р.А., 1941: Физика выдуваемого песка и пустынных дюн. Лондон: Метуэн» . Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда . 18 (1): 91–96. дои : 10.1177/030913339401800105 . ISSN 0309-1333 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Кокс, Перси; Сэндфорд, Канзас; Корниш, Воган; Спенсер, LJ; Китсон, Альберт Э.; Багнольд, Р.А. (1935). «Движение песка пустыни: дискуссия» . Географический журнал . 85 (4): 365–369. дои : 10.2307/1785594 . ISSN 0016-7398 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Макьюэн, АйК (1993). «Излом Бэгнольда: физическая особенность профиля скорости ветра, измененная переносимым песком?» . Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 18 (2): 145–156. дои : 10.1002/особенно 3290180206 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Барндорф-Нильсен, Оле Э.; Мочевой пузырь, Пребен; Йенсен, Йенс Ледет; Соренсен, Майкл (1985), Аткинсон, Энтони К.; Файнберг, Стивен Э. (ред.), «Очарование песка» , Праздник статистики , Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer New York, стр. 57–87, doi : 10.1007/978-1-4613-8560-8_4 , ISBN 978-1-4613-8562-2 , получено 20 октября 2023 г.
- ^ Саган, Карл; Багнольд, Р.А. (1975). «Перенос жидкости на Земле и эоловый перенос на Марсе» . Икар . 26 (2): 209–218. дои : 10.1016/0019-1035(75)90080-9 . ISSN 0019-1035 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ О'Коннелл-Купер, компакт-диск; Спрей, Дж.Г.; Томпсон, Л.М.; Геллерт, Р.; Бергер, Дж.А.; Бойд, Нью-Йорк; Десуза, Эд; Перретт, генеральный директор; Шмидт, М.; ВанБоммел, SJ (2017). «Химический состав песков дюн Багнольда на основе APXS: сравнение с почвами кратера Гейла и средними показателями по Марсу» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 122 (12): 2623–2643. дои : 10.1002/2017JE005268 . ISSN 2169-9097 .
- ^ Бриджес, Натан Т.; Эльманн, Бетани Л. (2018). «Кампания Марсианской научной лаборатории (MSL) по дюнам Бэгнольда, фаза I: обзор и введение в специальный выпуск» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 123 (1): 3–19. дои : 10.1002/2017JE005401 . ISSN 2169-9097 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Бейкер, Мэрайя М.; Лапотр, Матье Дж.А.; Минитти, Мишель Э.; Ньюман, Клэр Э.; Салливан, Роберт; Вайц, Кэтрин М.; Рубин, Дэвид М.; Васавада, Ашвин Р.; Бриджес, Натан Т.; Льюис, Кевин В. (2018). «Дюны Багнольда южным летом: активный перенос отложений на Марсе, наблюдаемый марсоходом Curiosity» . Письма о геофизических исследованиях . 45 (17): 8853–8863. дои : 10.1029/2018GL079040 . ISSN 0094-8276 . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ О'Коннелл-Купер, Кэтрин. «Краткий обзор расследования дюны Бэгнольд» . Исследование Марса НАСА . Проверено 20 октября 2023 г.