🏜️ Піщані Дюни
Модель еолової сальтації
Сценарій
Вітер
Рельєф
Управління
Статистика
Всього зерен
—
Макс. висота
0
Лавини
0
Кроки
0
Сальтація: Вітер підіймає зерна піску, які стрибком рухаються вперед і при падінні вибивають інші зерна. На навітряному схилі зерна підіймаються; на крутому підвітряному (ковзному) схилі відбуваються лавини, коли кут укосу перевищує кут природного укосу (~34°).

Про цю симуляцію

Це модель клітинного автомата для еолового (вітрового) перенесення піску: окремі піщинки стрибають уперед через сальтацію, вибивають інші піщинки при падінні та сповзають лавинами, коли схил стає крутішим за кут природного укосу. Форма дюни ніде не запрограмована жорстко — серпоподібні бархани та поперечні брижі виникають виключно з цих простих локальних правил, повторених тисячі разів.

🔬 Що показано

Вітер піднімає піщинки з навітряних клітинок і переміщує їх уперед на відстань стрибка, що масштабується зі швидкістю вітру. На пологих навітряних схилах піщинки просто піднімаються; на крутому підвітряному (осипному) схилі, щойно локальний нахил перевищує кут природного укосу (~34° для сухого піску), лавина перерозподіляє піщинки вниз, доки схил знову не стабілізується.

🎮 Як користуватись

Налаштуйте Wind speed, щоб керувати відстанню стрибка сальтації, Sand supply, щоб змінити кількість нового піску, що надходить з навітряного краю, Max height, щоб обмежити ріст дюни, та Angle of repose, щоб змінити, наскільки крутим може стати осипний схил перед лавиною. Pause/Reset керують запуском, а Speed прискорює симуляцію. Живі показники відстежують загальну кількість піщинок, максимальну висоту, кількість лавин та кроки, що минули.

💡 Чи знали ви?

Бархани (серпоподібні дюни з рогами, спрямованими за вітром) і поперечні брижі (прямі гофри перпендикулярно вітру) — обидва самоорганізовані патерни: реальні пустелі на Землі і навіть на Марсі показують ті самі форми, бо вони випливають із тієї самої універсальної фізики сальтації та лавин, а не з чогось специфічного для геології конкретного місця.

Часті запитання

Що таке сальтація і чому вона важлива для формування дюн?

Сальтація — це стрибкоподібний рух піщинок, підняних вітром, перенесених уперед і скинутих назад на поверхню, де вони можуть вибити інші піщинки ланцюговою реакцією. Це домінантний механізм перенесення для частинок розміру піску (надто важких, щоб лишатись у зависі, як пил, надто легких, щоб не рухатись, як гравій), і саме він повільно переміщує форми дюн за вітром.

Чому кут природного укосу керує крутим боком дюни?

Пухкий сипучий матеріал може утримувати схил лише до максимального кута — кута природного укосу — перш ніж гравітація подолає міжзерновий тертя і спричинить зсув. Тому навітряний схил дюни лишається пологим (нарощений піщинка за піщинкою), а підвітряний осипний схил постійно тримається близько до кута природного укосу, оновлюваного лавинами щоразу, коли сальтація його перекручує.

Чому бархани формують серпоподібну форму з рогами?

Бархани формуються там, де запас піску обмежений, а напрямок вітру доволі сталий. Центральна маса дюни рухається повільніше за її тонші краї (у яких менше піску для переміщення), тож краї випереджають центр, вигинаючись уперед у характерні роги бархана, спрямовані за вітром.

У чому різниця між барханами і поперечними брижами?

Бархани формуються при обмеженому запасі піску, лишаючи оголену землю між окремими серпоподібними дюнами. Поперечні брижі формуються, коли запасу піску вдосталь, а поверхня майже пласка, утворюючи безперервні, рівномірно розташовані гофри по всій площі замість окремих форм дюн.

Чому збільшення швидкості вітру змінює патерн дюн?

Вища швидкість вітру збільшує відстань стрибка сальтації, тож піщинки долають більшу відстань перед приземленням і запуском наступної лавини чи відкладення. Це прискорює перерозподіл піску і може зсунути патерн між ізольованими дюнами й безперервними полями брижів залежно від взаємодії із запасом піску.