Saltation (geologi)

Ved lave væskehastigheder ruller løst materiale nedstrøms og forbliver i kontakt med overfladen. Dette kaldes krybning eller reptation. Her er de kræfter, som væsken udøver på partiklen, kun tilstrækkelige til at rulle partiklen rundt om kontaktpunktet med overfladen.

Når vindhastigheden når en vis kritisk værdi, der betegnes slag- eller væsketærsklen, er væskens træk- og løftekræfter tilstrækkelige til at løfte nogle partikler fra overfladen. Disse partikler accelereres af væsken og trækkes nedad af tyngdekraften, hvilket får dem til at bevæge sig i nogenlunde ballistiske baner. Hvis en partikel har opnået tilstrækkelig hastighed som følge af væskens acceleration, kan den kaste andre partikler ud eller sprøjte dem ud i saltation, hvilket fremmer processen. Afhængigt af overfladen kan partiklen også gå i opløsning ved nedslaget eller udkaste meget finere sediment fra overfladen. I luften skaber denne proces med saltationsbombardement det meste af støvet i støvstorme. I floder gentager denne proces sig hele tiden og eroderer gradvist flodlejet, men transporterer også nyt materiale ind fra opstrøms.

Den hastighed, hvormed strømmen kan flytte partikler ved saltation, er givet ved Bagnold-formlen.

Suspension påvirker generelt små partikler (“små” betyder ~70 mikrometer eller mindre for partikler i luft). For disse partikler er de vertikale modstandskræfter, der skyldes turbulente fluktuationer i væsken, af samme størrelsesorden som partiklens vægt. Disse mindre partikler bæres af væsken i suspension og advekteres nedstrøms. Jo mindre partiklen er, jo mindre er tyngdekraftens nedadgående træk, og jo længere tid er det sandsynligt, at partiklen forbliver i suspension. Et hegn designet med huller kan afbøde saltation ved at reducere partikelhastigheden, og sandet ophobes på læ-siden af hegnet.

Saltning af klitsand i en vindtunnel.

En nyere undersøgelse viser, at saltning af sandpartikler inducerer et statisk elektrisk felt ved friktion. Saltning af sand får en negativ ladning i forhold til jorden, hvilket igen løsner flere sandpartikler, som derefter begynder at saltes. Denne proces har vist sig at fordoble det antal partikler, som tidligere teori forudsagde. Dette er vigtigt i meteorologien, fordi det primært er saltationen af sandpartikler, som løsner mindre støvpartikler op i atmosfæren. Støvpartikler og andre aerosoler som f.eks. sod påvirker mængden af sollys, som atmosfæren og jorden modtager, og er kerner for kondensation af vanddamp.

Sand, der rammer sand, er mere tilbøjelig til at klæbe fast; sand, der rammer en mere sammenhængende overflade, er mere tilbøjelig til at hoppe. Dette feedback loop hjælper sand med at ophobe sig og skabe klitter.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.