基于颗粒尺度的新月形沙丘间相互作用的形态动力学研究
摘要
尺寸筛选的月牙形沙丘（称为 barchans）走廊常见于水、空气及其他行星环境中。barchans 的生长源于流体流动与颗粒床层之间的相互作用，而其尺寸调节涉及沙丘场内不同 barchans 之间的复杂交换。一种尺寸调节机制是邻近沙丘间的二元相互作用，即两个沙丘通过近场流动或直接接触（碰撞）交换质量。在近期一篇快报（Assis and Franklin, Geophys. Res. Lett., 2020）中，我们识别了水下 barchans 二元相互作用产生的五种不同模式，并提出了分类图。本文中，我们进一步探究二元交换，通过研究单个颗粒在 barchans 相互作用过程中的运动。实验在水槽中进行，以常规与高速相机记录了对齐及偏心构型下 barchans 对的演化。基于图像处理，我们获得了所有相互作用模式下沙丘的形态与颗粒运动。我们给出了单个颗粒的轨迹，由此展示了运动颗粒的来源与去向及其典型长度与速度。我们还表明，来自撞击沙丘的颗粒以类扩散分量在目标 barchan 上铺展，并提出了一种扩散长度。我们的结果为地球及其他行星上 barchans 与类 barchan 形态的尺寸调节机制提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2108.02062,
title = {Morphodynamics of barchan-barchan interactions investigated at the grain scale},
author = {Willian Righi Assis and Erick de Moraes Franklin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02062},
year = {2021}
}
备注
An edited version of this paper was published by AGU. Copyright (2021) American Geophysical Union. Further reproduction or electronic distribution is not permitted. To view the published open abstract, go to https://doi.org/10.1029/2021JF006237