砂の静力学と動力学

沙子静力学和动力学

基本信息

批准号：
09740303
负责人：
西森拓
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Osaka Prefecture University (1998)Ibaraki University (1997)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究において、砂の動力学でも特に砂丘と風紋の運動に関して、簡単な動力学模型を提案した。この模型に基づいて計算機実験を実行し、バルハン砂丘星型砂丘、セイフ砂丘、横列砂丘など観測から広く知られている砂丘の典型的形状を、Wassonらの観測報告(1983,Nature,Vol.304,p337)と同様の環境変数のもとで再現することに成功した。さらに、時間に依存して2つの方向から風が吹くときの相対角および相対強度と、そのもとで形成される砂丘の尾根の方向の関係について観測事実、および風紋の尾根に関するRubinらの実験報告(1983,Science Vol.237,p276)、計算機実験によって再現した。また、上の実験事実から提案された仮説、すなわち、尾根への垂直な成分の砂輸送が最大になるように尾根の方向が選ばれるという、いわゆる、「miximum gross bed from-normal transport」仮説の理論的裏付けに成功した。これらの研究内容は、次の欄に記された発表論文の中で報告された他、2度の国際研究集会(リヨン市、および、コペンハーゲン市)における招待講演として発表された。さらに、研究資料収集、および研究推進の中で得られた知見を生かして,日本物理学会から刊行予定の粉体の物理に関する論文選集の編集および解説の執筆を行っている。また、植生を考慮した砂丘の動力学模型を構築中であり、砂表面の一部に植物が生えたとき出現する砂丘の形状を再現する予備的な数値計算に成功した。

在这项研究中，我们提出了一个简单的动态模型，尤其是关于沙丘和风模式的运动。基于该模型，我们成功地进行了计算机实验并重现了沙丘的典型形状，从观测值中，这些典型的沙丘，例如Balhan Dune Star形的沙丘，安全的沙丘和行列沙丘，在与Wasson等人的观察报告相同的环境变量下（1983年，自然，第304卷，第333页）。此外，观察到的事实是根据从两个方向吹出的相对角度和强度之间的关系，以及其中形成的沙丘的脊的方向以及Rubin等人的实验报告。（1983年，《科学》第237卷，第276页）在风模式脊和计算机实验上。此外，我们成功地支持了从上述实验事实提出的假设，即所谓的“从正常运输中的混合总床”假设，其中选择了山脊的方向，以便最大化垂直成分向山脊的沙子运输。这些研究在以下列中列出的已发表论文中进行了报道，并在两次国际研究会议（Lyon和Copenhagen）的邀请讲座中介绍。此外，利用研究材料的收集和促进研究获得的知识，他已经编辑并写下了有关粉末物理学的一系列论文的解释，该论文计划由日本物理学出版。我们目前还考虑了植被的动态模型，并已成功执行了初步的数值计算，以重现植物在砂表面的一部分上生长时出现的沙丘的形状。