Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Исследование условий возникновения эолова микрорельефа

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-15

Полный текст:

Аннотация

Возможности численного моделирования движения гидродинамических потоков около объектов сложной формы позволяют рассматривать результаты вычислений, как один из способов понимания механизмов ветрового выноса песчаных частиц. Для исследования условий возникновения микрорельефа проводится ряд численных экспериментов с использованием открытого пакета Open OpenFOAM. Над неоднородностями поверхности, определяемыми особенностями взаимного расположения частиц, возникают области понижения давления, вблизи которых более вероятен ветровой вынос частиц. Причиной такого понижения давления являются различного рода разрежения структуры пространственного расположения элементов поверхности: изменение расстояния, изменение ориентации структуры в пространстве, изменение угла между плоскостями, содержащими частицы. За счет понижения давления происходит увеличение скорости воздушного потока у поверхности и возникновение микровихрей.

Об авторе

Елена Александровна Малиновская
Институт физики атмосферы им.А.М. Обухова РАН
Россия
кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории геофизической гидродинамики


Список литературы

1. Закарин Э.А. и др. ГИС-технология мониторинга и моделирования пыльных бурь. Гидрометеорология и экология, №. 3, 2010 г., стр. 8-20 / Zakarin E.A. et al. GIS technology for monitoring and modeling dust storms. Hydrometeorology and ecology, no. 3, 2010, pp. 8-20 (in Russian).

2. Greeley R., Iversen D.J. Wind as geological process of Earth, Mars and Titan. New York, Cambridge University press, 1985. 333 p.

3. Ivanov V.K., Matveev A.Ya., Tsymbal V.N., Yatsevich S.Ye. Radar investigations of the aeolian sand and dust transporting manifestations in desert areas. Telecommunications and Radio Engineering, vol. 74, no. 14, 2015, pp. 1269-1283.

4. Почвозащитное земледелие. Под общ. ред. А.И. Бараева. М., Колос, 1975, 304 стр. / Conservation Agriculture. Under general editorship of A.I. Barayev. M., Kolos, 1975, 304 pp. (in Russian).

5. Chamberlain A.C. Roughness length of sea, sand, and snow. Boundary-Layer Meteorology, vol. 25, № 4, 1983, pp. 405-409.

6. Горчаков Г.И., Карпов А.В. и др. Экспериментальное и теоретическое исследование траекторий сальтирующих песчинок на опустыненных территориях. Оптика атмосферы и океана, том 25, № 6, 2012 г., стр. 501-506 / Gorchakov G.I., Karpov A.V. et al. Experimental and theoretical study of trajectories of salt sand grains in desert territories. Optics of the Atmosphere and the Ocean, vol. 25, № 6, 2012, pp. 501-506 (in Russian).

7. Гендугов В.М., Глазунов Г.П. Ветровая эрозия почвы и запыление воздуха. М., Физматлит, 2007 г., 238 стр. / Gendugov V.M., Glazunov G.P. Wind erosion of the soil and dusting of the air. M., Fizmatlit, 2007, 238 p. (in Russian).

8. Семенов О.Е. Экспериментальные исследования кинематики и динамики пыльных бурь и поземков. Труды Казахского научно-исследовательского гидрометеорологического института, вып. 49, 1972 г., стр. 2-31 / Semenov O.E. Experimental studies of the kinematics and dynamics of dust storms and windfalls. Proceedings of the Kazakh Research Hydrometeorological Institute, issue 49, 1972, pp. 2-31 (in Russian).

9. Bagnold R.A. The physics of blown sand and desert dunes. London, Chapman & Hall, 1973, 265 p.

10. Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. Л., Гидрометиздат, 1978 г., 156 стр. / Butner E.K. The dynamics of the surface air layer. L., Gidrometizdat, 1978, 156 p. (in Russian).

11. Hau Lu. An integrated wind erosion modeling system with emphasis on dust emission and transport PhD Thesis, School of Mathematics, University of New South Wales, Sydney, Australia, 1999. 185 p.

12. Shao Y. Physics and modeling of wind erosion. Springer, 2008, 452 p.

13. Семенов О.Е. Введение в экспериментальную метеорологию и климатологию песчаных бурь. Алматы, Казахский научно-исследовательский институт экологии и климата, 2011 г., 580 стр. / Semenov O.E. Introduction to experimental meteorology and climatology of sandstorms. Almaty, Kazakh Research Institute of Ecology and Climate, 2011, 580 p. (in Russian).

14. Lämmel M., Rings D., Kroy K. A two-species continuum model for aeolian sand transport. New Journal of Physics, vol. 14, №. 9, 2012, 24 p.

15. Pähtz T. et al. The critical role of the boundary layer thickness for the initiation of aeolian sediment transport. Geosciences, vol. 8, №. 9, 2018, 14 p.

16. Williams J. J., Butterfield G. R., Clark D. G. Aerodynamic entrainment threshold: effects of boundary layer flow conditions. Sedimentology, vol. 41, №. 2, 1994, pp. 309-328.

17. Malinovskaya E., Gorchakov G., Chkhetiani O., Karpov A. About the quasi-periodical variations of particles saltation. Geophysical Research Abstracts, vol. 21, EGU2019-3693-1, 2019.

18. Chou Y. J., Fringer O. B. A model for the simulation of coupled flow bed form evolution in turbulent flows. Journal of geophysical research, vol. 115, 2010, 20 p.

19. Малиновская Е.А. Трансформация эоловых форм рельефа при ветровом воздействии. Известия РАН. Физика атмосферы и океана, том 55, №. 1, 2019 г., стр. 54-64 / Malinovskaya E.A. Transformation of aeolian relief forms under wind influence. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, vol. 55, issue 1, 2019, pp. 50–58.

20. Yang X.I.A. et al. Drag forces on sparsely packed cube arrays. Journal of Fluid Mechanics, vol. 880, 2019, pp. 992-1019.

21. Dupont S., Bergametti G., Simoëns S. Modeling aeolian erosion in presence of vegetation. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, vol. 119, №. 2, 2014, pp. 168-187.

22. Малиновская Е. А. Модель формирования ветрового эолового склона. Известия РАН. Физика атмосферы и океана, том 55, №2, 2019 г., стр. 86-95 / Malinovskaya E.A. Windward Aeolian Slope Formation Model. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, vol. 55, issue 2, 2019, pp. 218–228.

23. ] Кормилицына О. В., Бондаренко В. В., Палий И. М. Оценка свойств гранулометрических элементов как основа для создания почвенно-грунтовых смесей заданного качества. Лесной вестник, №7, 2007, стр. 84-89 / Kormilitsyna O.V., Bondarenko V.V., Paliy I.M. The estimation of properties of texture particles as a basis for creation of soil substrates of the required quality. Forestry Bulletin, №7, 2007, pp. 84-89 (in Russian).

24. Moukalled F. et al. The finite volume method in computational fluid dynamics //An advanced introduction with OpenFoam and Matlab. Springer, 2016, 135 p.

25. The PIMPLE algorithm in OpenFOAM. Available at: https://openfoamwiki.net/index.php/OpenFOAM_guide/The_PIMPLE_algorithm_in_OpenFOAM.


Для цитирования:


Малиновская Е.А. Исследование условий возникновения эолова микрорельефа. Труды Института системного программирования РАН. 2019;31(6):225-236. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-15

For citation:


Malinovskaya E.A. Study of the conditions for the occurrence of aeolian microrelief. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2019;31(6):225-236. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-15

Просмотров: 82


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)