沉积物输运的通量饱和长度

沿地表的沉积物输运驱动着从风蚀到沙丘形成等多种地球物理现象。控制沉积物侵蚀和沉积动力学的主要长度尺度是饱和长度$L_\mathrm{s}$，它表征了通量对输运条件变化的响应。本文首次推导出一个表达式，预测$L_\mathrm{s}$作为不同物理环境下平均沉积物速度的函数。我们的表达式同时考虑了沉积物夹带特征以及颗粒和流体速度的饱和，仅有两个物理参数，可直接从独立实验估算。我们表明，该表达式与风成和水下输运机制中$L_\mathrm{s}$的测量结果一致，涵盖流体与颗粒密度比至少五个数量级的范围，包括火星上的情况。