PL 
EnglishDomyślny
Українська🌬️ Erozja eoliczna
Symuluj procesy eoliczne — jak wiatr unosi, przenosi i osadza piasek oraz osady, rzeźbiąc krajobraz.
O tej symulacji
Ten symulator łączy próg saltacji Bagnolda z komórkowym modelem wydm Wernera (1995). Progowa prędkość tarciowa u*t jest obliczana na podstawie średnicy ziarna, gęstości cząstek i powietrza oraz grawitacji (u*t = A·√((ρp−ρa)·g·d/ρa)), a następnie skalowana w górę przez wilgotność gruntu. Gdy prędkość wiatru u* ją przekroczy, tempo transportu Q = C·(u*³ − u*t³) określa, ile płatów piasku jest unoszonych w każdym kroku; każdy płat przeskakuje w dół wiatru, ląduje z prawdopodobieństwem zależnym od tego, czy trafia na piasek czy goły grunt, a podłoże osuwa się wszędzie tam, gdzie stromizna przekracza kąt usypu 34°. Piasek jest zawsze jedynie przenoszony z jednej komórki do drugiej, nigdy nie powstaje — całkowita ilość jest niezmiennikiem z dokładnością do precyzji maszynowej.
🔬 Co pokazuje
Przekrój podłoża piaszczystego pod działaniem stałego wiatru. Płaty są porywane z odsłoniętych komórek, przenoszone na długość skoku ℓ w dół wiatru (ℓ rośnie z u*², tak jak trajektoria saltacji Bagnolda), i osadzane chętniej na piasku (p = 0,6) niż na gołym gruncie (p = 0,4). Ta pojedyncza asymetria to sprzężenie zwrotne tworzące wydmy: płaty piasku przyciągają więcej piasku, rosną, rzucają 15° cień zawietrzny, w którym osadzanie jest pewne, i stromieją, tworząc ściany zsuwu utrzymywane pod kątem usypu. Prawdziwe wydmy wyłaniają się z całkowicie płaskiego podłoża.
🎮 Jak korzystać
Przeciągnij Prędkość wiatru u*, aby zmienić prędkość tarciową (ustala ona zarówno strumień Q, jak i długość skoku), wybierz Wielkość ziaren, aby zmienić próg u*t, zwiększ Wilgotność gruntu, aby ziarna łączyły się i opierały erozji, oraz użyj Zasobu piasku, aby przechodzić między izolowanymi wydmami na zubożałym, częściowo gołym podłożu a ciągłymi grzbietami poprzecznymi na nasyconym. Obserwuj odczyt Maks. nachylenie zawietrzne: nasyca się przy 34° i nigdy go nie przekracza.
💡 Czy wiesz, że...
Ponieważ Q zależy od sześcianu prędkości wiatru powyżej progu, nawet niewielki wzrost u* po przekroczeniu u*t powoduje nieproporcjonalnie duży skok transportu piasku — dlatego właśnie pustynie mogą wyglądać spokojnie przez wiele dni, a potem w ciągu kilku minut wybuchnąć pełnowymiarową burzą piaskową.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest model saltacji Bagnolda?
To klasyczna formuła transportu eolicznego mówiąca, że piasek zaczyna się poruszać dopiero, gdy prędkość tarciowa wiatru u* przekroczy próg u*t, a powyżej tego progu tempo transportu Q rośnie z sześcianem nadwyżki prędkości (Q = C·(u*³ − u*t³)). Ten symulator wykorzystuje to równanie, by decydować, kiedy piasek zostaje porwany i ile płatów piasku jest w locie w każdym kroku.
Dlaczego wielkość ziaren zmienia prędkość wiatru potrzebną do poruszenia piasku?
Formuła progowa u*t = A·√((ρp−ρa)·g·d/ρa) skaluje się z pierwiastkiem kwadratowym ze średnicy ziarna d, więc grube ziarna 1,0 mm wymagają zauważalnie silniejszego wiatru niż drobne ziarna 0,1 mm, zanim rozpocznie się saltacja — cięższe cząstki potrzebują więcej siły nośnej i oporu aerodynamicznego, by unieść się w powietrze.
Jak wilgotność gruntu wpływa na erozję w symulacji?
Wilgotność jest stosowana jako mnożnik progu: u*t jest skalowane przez (1 + wilgotność × 3), więc nawet umiarkowana wilgotność procentowa gwałtownie podnosi prędkość wiatru wymaganą do rozpoczęcia transportu, naśladując sposób, w jaki spójny mokry piasek opiera się erozji wiatrowej w rzeczywistości.
Jaka jest różnica między saltacją a pełzaniem w tym modelu?
Saltacja jest pokazana jako ziarna odbijające się balistycznie po powierzchni pod wpływem grawitacji, gdy wiatr przekracza próg; wskaźnik „Tryb” przełącza się na Pełzanie, gdy u* jest tylko nieznacznie powyżej u*t (poniżej 1,5-krotności progu), reprezentując grubsze lub ledwo ruchome ziarna toczące się po powierzchni zamiast wzbijać się w powietrze.
Jak powstają i migrują wydmy w symulacji?
Symulacja uruchamia komórkowy algorytm wydm Wernera (1995). Płat piasku jest pobierany z losowej, nieocienionej komórki, przenoszony na długość skoku w dół wiatru i osadzany z prawdopodobieństwem 0,6, jeśli komórka docelowa ma już piasek, ale tylko 0,4, jeśli jest goła — więc piasek gromadzi się tam, gdzie piasek już jest. Komórki leżące w 15° cieniu zawietrznym grzbietu pod wiatr wychwytują każdy płat, który do nich dotrze, co buduje ścianę zsuwu, a każde zbocze bardziej strome niż kąt usypu 34° osuwa się z powrotem w dół. Ponieważ każde zdarzenie przenosi płat z jednej komórki do drugiej, całkowita ilość piasku jest dokładnie zachowana.
Czy ta symulacja zachowuje ilość piasku?
Tak, z dokładnością do precyzji maszynowej. Erozja, transport, osadzanie i osuwanie są zaimplementowane jako przekazywanie masy między dwiema komórkami na okresowym przekroju, więc sumaryczna wysokość podłoża jest niezmiennikiem; po 10 000 kroków względny dryf pozostaje na poziomie błędu zaokrągleń zmiennoprzecinkowych. Wskaźnik „Głębokość deflacji” podaje rzeczywiste największe obniżenie podłoża poniżej poziomu początkowego, a nie niezależny licznik, który mógłby być niespójny z widoczną powierzchnią.
Dlaczego zawietrzna strona każdej wydmy ma taki sam kąt?
Ponieważ suchy piasek nie może utrzymać zbocza bardziej stromego niż jego kąt usypu, wynoszący około 34°. Po każdym osadzeniu model sprawdza każdą parę sąsiednich komórek i, jeśli różnica wysokości implikuje bardziej strome zbocze, przenosi piasek z wyższej komórki do niższej, aż zbocze osiągnie dokładnie kąt usypu. Dlatego widoczne ściany zsuwu mają wszystkie ten sam kąt, dokładnie tak jak w prawdziwych wydmach barchanowych i poprzecznych.