Suolaantuminen (geologia)

Matalilla virtausnopeuksilla irtonainen aines vierii alavirtaan pysyen kosketuksissa pinnan kanssa. Tätä kutsutaan ryömimiseksi tai reptaatioksi. Tällöin nesteen hiukkaseen kohdistamat voimat riittävät vain pyörittämään hiukkasta sen kosketuskohdan ympärillä.

Kun tuulen nopeus saavuttaa tietyn kriittisen arvon, jota kutsutaan iskukynnykseksi tai nestekynnykseksi, nesteen aiheuttamat veto- ja nostovoimat riittävät nostamaan osan hiukkasista pinnalta. Nämä hiukkaset kiihtyvät nesteen vaikutuksesta ja painovoima vetää niitä alaspäin, jolloin ne kulkevat suunnilleen ballistisia ratoja. Jos hiukkanen on saanut riittävän nopeuden nesteen kiihdyttämänä, se voi paiskata tai roiskia muita hiukkasia suolaatiossa, mikä jatkaa prosessia. Pinnasta riippuen hiukkanen voi myös hajota törmäyksessä tai heittää pinnalta paljon hienompaa sedimenttiä. Ilmassa tämä suolapommitusprosessi synnyttää suurimman osan pölystä pölymyrskyissä. Joissa tämä prosessi toistuu jatkuvasti, jolloin joen pohja vähitellen rapautuu, mutta myös kuljettaa tuoretta materiaalia ylävirrasta.

Nopeus, jolla virtaus voi siirtää hiukkasia suolaation avulla, saadaan Bagnoldin kaavasta.

Suspension vaikutuksesta hiukkaset ovat yleensä pieniä (”pieniä” hiukkasia, jotka ovat ilmassa korkeintaan ~70 mikrometriä). Näille hiukkasille nesteen turbulenttisista vaihteluista johtuvat vertikaaliset vetovoimat ovat suuruudeltaan hiukkasen painon suuruisia. Nämä pienemmät hiukkaset kulkeutuvat nesteen mukana suspensiossa ja kulkeutuvat alavirtaan. Mitä pienempi hiukkanen on, sitä vähäisempi on painovoiman alaspäin suuntautuva vetovoima ja sitä kauemmin hiukkanen todennäköisesti pysyy suspensiona. Rei’illä suunniteltu aita voi lieventää suolaantumista vähentämällä hiukkasten nopeutta, ja hiekka kerääntyy aidan leeward-puolelle.

Dyynihiekan suolaantuminen tuulitunnelissa.

Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin, että hiekkahiukkasten suolaantuminen saa aikaan staattisen sähkökentän kitkalla. Suolaantuva hiekka saa negatiivisen varauksen maahan nähden, mikä puolestaan irrottaa lisää hiekkahiukkasia, jotka sitten alkavat suolaantua. Tämän prosessin on havaittu kaksinkertaistavan aikaisemman teorian ennustaman hiukkasten määrän. Tämä on merkittävää meteorologian kannalta, koska ensisijaisesti hiekkahiukkasten suolaantuminen irrottaa pienempiä pölyhiukkasia ilmakehään. Pölyhiukkaset ja muut aerosolit, kuten noki, vaikuttavat ilmakehän ja maan saaman auringonvalon määrään ja ovat vesihöyryn tiivistymisen ytimiä.

Hiekka, joka törmää hiekkaan, tarttuu todennäköisemmin kiinni; hiekka, joka törmää yhtenäisempään pintaan, kimpoaa todennäköisemmin. Tämä takaisinkytkentä auttaa hiekkaa kerääntymään dyynien muodostamiseksi.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.