Saltation (geologi)

Vid låga vätskegångar rullar löst material nedströms och förblir i kontakt med ytan. Detta kallas krypning eller reptation. Här räcker de krafter som vätskan utövar på partikeln endast till för att rulla partikeln runt kontaktpunkten med ytan.

När vindhastigheten når ett visst kritiskt värde, som benämns slag- eller vätsketröskel, räcker de drag- och lyftkrafter som vätskan utövar till för att lyfta vissa partiklar från ytan. Dessa partiklar accelereras av vätskan och dras nedåt av gravitationen, vilket gör att de färdas i ungefär ballistiska banor. Om en partikel har uppnått tillräcklig hastighet genom accelerationen från vätskan kan den skjuta ut, eller stänka, andra partiklar i saltation, vilket förökar processen. Beroende på ytan kan partikeln också sönderfalla vid nedslaget eller kasta ut mycket finare sediment från ytan. I luften skapar denna process av saltationsbombardemang det mesta av dammet i dammstormar. I floder upprepas denna process kontinuerligt och eroderar gradvis bort flodbädden, men transporterar också in nytt material uppströms.

Hastigheten med vilken flödet kan förflytta partiklar genom saltation ges av Bagnoldformeln.

Suspension drabbar i allmänhet små partiklar (”små” betyder ~70 mikrometer eller mindre för partiklar i luft). För dessa partiklar är de vertikala dragkrafterna på grund av turbulenta fluktuationer i vätskan lika stora som partikelns vikt. Dessa mindre partiklar bärs med av vätskan i suspension och advekteras nedströms. Ju mindre partikeln är, desto mindre är gravitationens nedåtgående dragningskraft och desto längre är det troligt att partikeln förblir i suspension. Ett staket konstruerat med hål kan mildra saltation genom att minska partikelhastigheten, och sanden ansamlas på staketets läsida.

Saltation av sand från sanddyner i en vindtunnel.

En färsk studie visar att saltation av sandpartiklar inducerar ett statiskt elektriskt fält genom friktion. Saltande sand får en negativ laddning i förhållande till marken som i sin tur luckrar upp fler sandpartiklar som sedan börjar saltas. Denna process har visat sig fördubbla det antal partiklar som tidigare teori förutspådde. Detta är viktigt inom meteorologin eftersom det främst är saltationen av sandpartiklar som förskjuter mindre stoftpartiklar i atmosfären. Dammpartiklar och andra aerosoler, t.ex. sot, påverkar mängden solljus som tas emot av atmosfären och jorden och är kärnor för kondensering av vattenånga.

Sand som slår mot sand har större sannolikhet att fastna; sand som slår mot en mer sammanhängande yta har större sannolikhet att studsa. Denna återkopplingsslinga bidrar till att sand ansamlas för att skapa sanddyner.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.