Исследования изменений основных экологических показателей
Модель ветровой эрозии - часть 6
По мнению российских авторов, в направлении оси х на частицу радиуса ri, действует только сила лобового сопротивления
ui – составляющая скорости частицы в направлении оси х, U – скорость ветра. Эта сила придает частице ускорение в направлении этой оси. Поэтому согласно второму закону Ньютона можно записать:
где m - масса почвенной частицы плотностью ?п, равная (4/3)?ri2?п, а t – время.
В направлении оси у на частицу действуют: подъемная сила Жуковского
- вязкость воздуха, vi – составляющая скорости движения частицы в проекции на ось у. Уравнение движения почвенной частицы в проекции на ось у имеет вид:
Конечно же, на частицу действуют и другие силы: упругие силы, возникающие при взаимном соударении частиц или при ударе их о подстилающую поверхность, электрические силы, сила Магнуса. Считается, что силы электрической природы не вносят существенного вклада в перемещение почвенных частиц ветром. А сила Магнуса, возникающая при вращательном движении частиц в потоке, оказалась недостаточной для подъема частиц вследствие сравнительно малой скорости их вращения. Поэтому российские ученые пренебрегают ею.
Российские ученые считают, что главную роль играют подъемная сила и сила лобового давления. Подъемную силу связывают с возникновением различия в давлениях между верхней и нижней поверхностями обтекаемой потоком частицы. Подъемная сила, определяемая таким образом, быстро убывает по мере удаления почвенной частицы от поверхности и на высоте в несколько диаметров частицы она стремится к нулю, что не позволяет объяснить подъем частиц на большие высоты.