Как образуются песчаные дюны и почему они вообще существуют
Песчаные дюны — одно из самых загадочных природных явлений. Механизмы их формирования и взаимодействия до сих пор во многом остаются неизвестными. Так что же мы знаем про эти огромные скопления песка?
Вроде бы ответ на этот вопрос очевиден: ветер сдувает отдельные песчинки в насыпи, которые растут за счет притока новых песчинок. Но как именно это происходит и почему дюны формируются именно таким образом, до сих пор остается неизвестным. По мере того как все больше людей начинает селиться в пустынных районах, а некоторые части мира становятся более сухими из-за изменения климата, ученые стараются лучше понять поведение песков, чтобы предсказать возможные негативные последствия, связанные с этим.
Благодаря космическим снимкам, ученым известно, что дюны могут мигрировать. Маленькие передвигаются быстро — до 100 метров в год, а большие делают это намного медленнее. Но если дюны движутся с разной скоростью, они должны время от времени сталкиваться друг с другом, и в этот момент может произойти одно из двух. Они могли бы обмениваться материалом, и тогда все дюны в конечном итоге были бы одинакового размера. Или эти структуры могли бы слиться, что привело бы к образованию все больших и больших дюн — и в конечном счете к одной гигантской структуры. Но на деле ни то, ни другое не происходит. И это одна из нескольких загадок, которые касаются этих песчаных образований.
Вторая загадка связана с ростом дюн. При наблюдении за этим процессом ученые фиксируют два вида дюн — высотой около метра и очень маленькие высотой несколько сантиметров. Дюн промежуточного размера исследователям наблюдать еще не удавалось. Чтобы понять, почему так происходит, ученые провели немало наблюдений за дюнами в пустынях и несколько масштабных экспериментов в контролируемых условиях.
В результате, после того как ученые смогли построить в пустыне экспериментальный полигон размером 100 на 100 метров с множеством датчиков, они получили данные об образовании дюн различного размера. Исследователи показали, что дюны общаются друг с другом. Например, одна дюна, расположенная перед другой, отклоняет потоки воздуха, создавая турбулентные вихри. Эти вихри заставляют расположенную за ней дюну отодвигаться дальше, даже если она больше и медленнее. Это объясняет, почему дюны не сливаются.
