Saltation (geologia)

A basse velocità del fluido, il materiale sciolto rotola a valle, rimanendo in contatto con la superficie. Questo è chiamato creep o rettazione. Qui le forze esercitate dal fluido sulla particella sono solo sufficienti a far rotolare la particella intorno al punto di contatto con la superficie.

Quando la velocità del vento raggiunge un certo valore critico, chiamato impatto o soglia del fluido, le forze di resistenza e di sollevamento esercitate dal fluido sono sufficienti a sollevare alcune particelle dalla superficie. Queste particelle sono accelerate dal fluido e tirate verso il basso dalla gravità, facendole viaggiare in traiettorie approssimativamente balistiche. Se una particella ha ottenuto una velocità sufficiente dall’accelerazione da parte del fluido, può espellere, o schizzare, altre particelle in saltation, che propagano il processo. A seconda della superficie, la particella potrebbe anche disintegrarsi all’impatto, o espellere sedimenti molto più fini dalla superficie. Nell’aria, questo processo di bombardamento per salinità crea la maggior parte della polvere nelle tempeste di polvere. Nei fiumi, questo processo si ripete continuamente, erodendo gradualmente il letto del fiume, ma anche trasportando materiale fresco da monte.

La velocità alla quale il flusso può spostare le particelle per salinità è data dalla formula di Bagnold.

La sospensione colpisce generalmente particelle piccole (‘piccole’ significa ~70 micrometri o meno per le particelle in aria). Per queste particelle, le forze di resistenza verticale dovute alle fluttuazioni turbolente nel fluido sono simili in grandezza al peso della particella. Queste particelle più piccole sono trasportate dal fluido in sospensione, e vengono spinte a valle. Più piccola è la particella, meno importante è l’attrazione verso il basso della gravità, e più a lungo è probabile che la particella rimanga in sospensione. Una recinzione progettata con fori può mitigare la salatura riducendo la velocità delle particelle, e la sabbia si accumula sul lato sottovento della recinzione.

La salatura della sabbia delle dune in una galleria del vento.

Un recente studio trova che la salatura delle particelle di sabbia induce un campo elettrico statico per frizione. La sabbia salata acquisisce una carica negativa rispetto al terreno che a sua volta scioglie altre particelle di sabbia che poi iniziano a salare. Questo processo è stato trovato per raddoppiare il numero di particelle previsto dalla teoria precedente. Questo è significativo in meteorologia, perché è soprattutto la salatura delle particelle di sabbia a far sloggiare le particelle di polvere più piccole nell’atmosfera. Le particelle di polvere e altri aerosol come la fuliggine influenzano la quantità di luce solare ricevuta dall’atmosfera e dalla terra, e sono nuclei di condensazione del vapore acqueo.

La sabbia che colpisce la sabbia ha più probabilità di attaccarsi; la sabbia che colpisce una superficie più coerente ha più probabilità di rimbalzare. Questo ciclo di feedback aiuta la sabbia ad accumularsi per creare dune.

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