Daha çox

3: Nəm Prosesləri - Geoscience


Təlim məqsədləri

Bu fəslin sonunda aşağıdakıları etməlisiniz:

  • nəmin ifadə oluna biləcəyi müxtəlif yollar arasında fərq qoyun və cavab tapmaq üçün düzgün birini seçin
  • su buxarı fazı diaqramındakı xətlərin və boşluqların mənasını izah edin
  • Clausius-Clapeyron tənliyindən istifadə edərək nisbi rütubəti hesablayın
  • istilik və faz dəyişiklikləri ilə əlaqədar enerji problemlərini həll etmək
  • qaldırıcı kondensasiya səviyyəsini (LCL), potensial temperaturu, nisbi rütubəti, sulu lampa temperaturunu, quru və nəmli adiabatları və bərabər potensial temperaturu tapmaq üçün əyri-T istifadə edərək bacarıq nümayiş etdirin

Atmosferin ən çox yayılmış kimyəvi maddələri molekulyar azotdur (N2), molekulyar oksigen (O2) və Argon (Ar). Bunların hamısı yalnız qaz fazasındadır. Ən çox gələn su buxarı buxar, maye və ya qatı olaraq mövcud ola bilər. Suyun faza dəyişməsi hava və iqlim şəraitində böyük rol oynayır. Atmosferdə su həmişə buxarlanma və kondensasiya arasında bir tarazlıq əldə etməyə çalışır, əsla heç bir nəticə vermir. Bu dərsdə suyun fazlarının tarazlıqda olduğu şərtləri kəşf edəcək və yalnız iki miqdardan - suyun miqdarı və temperaturdan asılı olduğunu görəcəksən. Tez-tez doyma adlanan tarazlıq şərtləri, riyazi olaraq Clausius-Clapeyron tənliyi ilə ifadə edilir. Suyun faza dəyişməsinin şiddətli hava da daxil olmaqla hava yaratdığını və 1-dən istifadə edə biləcəyimizi görəcəyikst Termodinamik Qanunu faza və temperatur dəyişikliyi olduğu vəziyyətləri əhatə edən bir çox hesablama aparmaqdır. Clausius-Clapeyron tənliyini termodinamik tənliklərlə birləşdirərək əyri-T adlı bir diaqram qura bilərik. Çəp-T həm atmosfer istiliyinin quruluşunu, həm də buludların yerini və davranışını başa düşməyimizdə faydalıdır.


AMIE / DYNAMO Sahə Kampaniyası zamanı müşahidə olunan Madden-Julian Salınım Epizodlarının Simulyasiyalarında Nəm Prosesinin Tərəfliliyi

2011-ci ildə Atmosfer Radiasiya Ölçmə Proqramı MJO İstintaq Təcrübəsi (AMIE) / DYNAMO sahə kampaniyası zamanı müşahidə edilən iki Madden-Julian salınım (MJO) epizodu, müxtəlif məcmu parametrləri, regional bulud icazə verən bir model və qlobal dəyişən bir regional model istifadə edərək simulyasiya olunur. tropik Hind Okeanının mərkəzində olan yüksək qətnamə bölgəsinə sahib qətnamə modeli. MJO-nun mövcud qeyri-sabitlik nəzəriyyələri ilə əlaqələrdəki model qərəzləri araşdırılır və onların ümumi model səhvlərinə nisbi töhfələri xətti bir statistik modeldən istifadə edilərək ölçülür. Model simulyasiyalar nəm doyma fraksiyası ilə yağış arasındakı müşahidə olunan təqribən log-xətti əlaqəni əks etdirir, lakin verilən doymuşluqla əlaqəli yağış xüsusilə aşağı doyma fraksiyasının dəyərlərində yüksək qiymətləndirilir. Bu qərəzlilik, MJO-nun basdırılmış mərhələsində həddindən artıq yağışın əmələ gəlməsinə böyük töhfə verir. Doğrusal bir statistik modeldən istifadə edərək bu qərəzi hesabladıqdan sonra, model süni MJO epizodlarının məkan və müvəqqəti quruluşları xeyli yaxşılaşdırıldı və qərəzlərin qalıqları doyma hissəsindəki qərəzlərlə güclü şəkildə əlaqələndirildi. MJO epizodlarının basdırılmış fazası ərzində yağıntının həddən artıq qərəzliliyi həddindən artıq sütuna inteqrasiya olunmuş şüalanma və yerüstü buxarlanma ilə müşayiət olunur. Buxarlanmada yanaşmanın böyük bir hissəsi külək sürətindəki yağışlarla əlaqəli qərəzlərlə əlaqəlidir. Bu tapıntılar yağıntının qərəzli olmasının ən azından qismən buludun şüalanan geri bildirişləri və konveksiya-səth küləyi qarşılıqlı təsirləri ilə davam etdiyini göstərir.

* İndiki mənsubiyyət: Donanma Tədqiqat Laboratoriyası, Monterey, California.


Fiziki xüsusiyyətləri

Bağlı duz və gil yığma hövzələri çoxsaylı səbəblərdən qaynaqlana bilər. Tektonik səbəblərə, Şərqi Afrika Rift Vadisi və Ölüm Vadisində olduğu kimi qırılma və Avstraliyanın Eyre Gölü, Orta Afrikadakı Çad Gölü və Tunisdəki Şaul-Cərd (Chott Cerid) kimi qırılma daxildir. Külək deflyasiyası, Avstraliyanın cənub-şərqində olduğu kimi aşağı küləklərlə birlikdə dayaz hövzələr yarada bilər. Misirin Qattara Depressiyası kimi çox böyük hövzələr belə deflyasiyaya aid edilmişdir. Drenajın yerli kataklizmik fasilələri (məsələn, vulkanizm, sürüşmə və meteorit təsirləri) səhra bölgələrində oyun sahələri yarada bilər.

Müasir playa səthləri əvvəllər inandıqları kimi passiv çöküntü reseptorları deyil. Ətrafdakı dağlıq ərazilərə sovurulan vacib toz və duz mənbəyi kimi xidmət edirlər. Playa səthlərində mineral və çöküntülərin kompleks birləşmələri meydana gəlir. Bunlar birbaşa çökmə mühitini əks etdirir və qədim ətraf mühit şərtlərini şərh etmək üçün istifadə edilə bilər.

Keçmiş tarixlərə əsasən iki geniş oyun sinfi müəyyən edilə bilər. Bir növ keçmiş gölün qurudulmasından inkişaf edir. Belə bir oyundakı çöküntülər müasir çökmə proseslərindən qaynaqlanmaqdansa, ilk növbədə lakustrindir. Pleyanın ikinci növünün paleolakustrin irsi yoxdur. Cənubi Afrikadakı kiçik duz qabları çağırıldı vokillər, bu qəbildəndir.

Material tədarükü, hövzə dərinliyi və yığılma müddəti playa çöküntülərinin qalınlığındakı dəyişikliklərə kömək edir. Çox qalın playa ardıcıllığı lakustrin gillər və duz yataqları arasında dəyişkən təbəqələr ola bilər. Birincisi, ümumiyyətlə qapalı hövzələrə yüksək sel sularının axması dövrlərini əks etdirir, bəlkə də daha yüksək yağışlar (pluvial dövrlər deyilir). Duzlu çöküntülər və ya saf buxarit yataqları quru iqlim fazlarını əks etdirir. Paleolakustrin playa ardıcıllığının dəqiq iqlim şərhi problemli ola bilər.


Fəsil 15 Xülasə

Bu fəsildə əhatə olunan mövzular belə ümumiləşdirilə bilər:

15.1 Yamaclarda stabilliyi idarə edən amillər Yamacın dayanıqlığı yamac açısı və yamacdakı materialların gücü ilə idarə olunur. Yamaclar tektonik qalxmanın məhsuludur və möhkəmliyi yamacdakı material növünə və suyun tərkibinə görə müəyyən edilir. Qaya gücü geniş şəkildə dəyişir və zəifliyin daxili təyyarələri və yamacla əlaqəli istiqamətləri ilə təyin olunur. Ümumiyyətlə, su nə qədər çox olarsa, uğursuzluq ehtimalı da bir o qədər artır. Bu, xüsusən konsolidasiya olunmamış çöküntülər üçün çoxdur, burada suyun miqdarı dənələri bir-birindən ayırır. Su əlavə etmək, kütləvi israfın ən çox yayılmış tetikleyicisidir və fırtına, sürətli ərimə və ya daşqından qaynaqlanır.
15.2 Kütləvi tullantıların təsnifatı Kütləvi israfın təsnif edilməsinin əsas meyarı baş verən hərəkətin təbiətidir. Bu, ya təyyarə, ya da əyri bir səth boyunca möhkəm bir kütlə kimi sürüşərək və ya viskoz bir maye kimi daxili axınla havadan sürətlə düşən bir düşmə ola bilər. Hərəkət edən material növü də vacibdir - konkret olaraq qatı daş və ya konsolidasiya olunmamış çöküntülər olsun. Kütləvi israfın vacib növləri sürünmə, çökmə, tərcümə slayd, fırlanma sürüşməsi, düşmə və dağıntı axını və ya seldir.
15.3 Kütləvi israfın qarşısının alınması, təxirə salınması və azaldılması Kütləvi israfın qarşısını ala bilmərik, ancaq materialları yamaclarda gücləndirmək səyləri ilə təxirə sala bilərik. Strateqiyalar arasında qaya boltları kimi mexaniki cihazların əlavə edilməsi və ya suyun xaricinə axıdılmasını təmin etməkdir. Bu cür tədbirlər heç vaxt qalıcı deyil, lakin on illərlə, hətta yüzillərlə təsirli ola bilər. Vəziyyəti daha da pisləşdirən, dik yamacları kəsmək və ya lazımi drenajı maneə törətmək kimi təcrübələrdən də qaça bilərik. Bəzi hallarda ən yaxşı yanaşma sığınacaqlar və ya başqa kanallar tikərək kütləvi israfla əlaqəli riskləri azaltmaqdır. Yamacda uğursuzluğun qaçılmaz olduğu digər hallarda, sadəcə bir şey tikməkdən çəkinməliyik.

1. Burada göstərilən ssenaridə X ilə işarələnmiş nöqtənin üstündəki konsolidasiya olunmamış çöküntüdəki cazibə qüvvəsi qara ox ilə təsvir edilmişdir. Bu qüvvənin kəsmə qüvvəsinə (yamac boyunca) və normal qüvvəyə (yamaca) necə həll olunacağını göstərən iki oxu çəkin.

2. Diaqramdakı qırmızı ox çöküntünün kəsilmə gücünü təsvir edir. Kesmə qüvvəsi oxunun nisbi uzunluqlarının (sual 1-də çəkdiyiniz) və kəsmə gücü oxunun uğursuzluq ehtimalını göstərdiyini düşünsək, bu materialın uğursuz olub-olmayacağını proqnozlaşdırın.

3. Bir neçə gün davam edən yağışdan sonra çöküntü su ilə doymuş olur və gücü 25% azalır. Bu yamacın sabitliyi üçün ehtimal olunan təsirlər hansılardır?

4. Burada göstərilən diaqramlarda, yaxşı inkişaf etmiş yataq dəstləri olan çökmə qaya içərisində bir yol kəsimi tikilmişdir. Solda, yamacın uğursuz olma ehtimalını əks etdirən yataqların istiqamətini çəkin. Sağ tərəfdə, yamacın uğursuz olma ehtimalını ən az göstərəcək istiqamətləri göstərin.

5. Nəmli qumun nə üçün quru qumdan və ya doymuş qumdan daha güclü olduğunu izah edin.

6. Kütləvi israf kontekstində bir axın slayddan nə ilə fərqlənir?

7. Böyük bir qaya sürüşməsi saniyədə bir neçə metr sürətlə hərəkət etməyə başlayırsa, qayanın başına nə gələ bilər və nəticədə yaranan uğursuzluğa nə deyilir?

8. Zibil axını tipik bir seldən hansı cəhətdən fərqlənir?

9. Dağdakı lahar xəbərdarlıqları ilə əlaqəli fəsildə izah edilən vəziyyətdə. Rainier, təsirlənmiş bölgələrin sakinləri biraz məsuliyyət daşımalı və öz təhlükəsizliyi üçün tədbir almalıdır. Sakinlər lahar xəbərdarlıqlarını eşidəndə layiqli cavab verə biləcəklərini təmin etmək üçün hansı cür hazırlıq görməlidirlər?

10. Buzlaq çöküntülərinin altında qalan yamacın zirvəsi yaxınlığında bir ev tikməyi düşünərkən hansı amillər vacibdir?


Buludlar necə yaranır?

Nəmli hava yuxarı qalxdıqda buludlar əmələ gəlir. Hava qalxdıqca daha soyuq olur. Nəticədə hava içindəki bütün su buxarlarını tuta bilmir və su buxarının bir hissəsi kondensasiya edərək kiçik su damlaları əmələ gətirir. Nəmli hava yerdə soyudulduqda, eyni şəkildə duman əmələ gəlir.

Buludlar yerin yaxınlığından atmosferdə çox yüksək səviyyələrə qədər geniş bir yüksəklikdə meydana gəlir. Buludların görünüşü, buludlar əmələ gəldikdə havanın hərəkətlərindən asılı olaraq çox dəyişir. Buludlar haqqında müşahidə edilməli olan digər vacib şeylər, əhatə etdikləri səmanın yüzdəsi, səmada harada yerləşdikləri, səmanın nə qədər hissəsini əhatə etdikləri və hərəkət istiqamətləridir. Hərəkət istiqamətlərini tapmaq üçün yaxşı bir yol bir ağac budağının altında və ya bir binanın üstündəki asma yerdə dayanmaq və buludların həmin dayanan obyektə nisbətən hərəkət etməsini izləməkdir.


Mayeləşdirməyə səbəb olan şərtlərin anlaşılması geoloqlara mayeləşdirmə həssaslığı xəritələri hazırlamağa imkan verir. Bu, San Francisco Körfəz bölgəsi və zəlzələlərin mayeləşməyə səbəb ola biləcəyi digər yerlər üçün edilmişdir. Bu xəritələrdən birinin nümunəsi bu səhifədə göstərilir.

Video: Torpağın mayeləşdirilməsi: Dr. Ellen Rathje, torpağın mayeləşməsini göstərmək və izah etmək üçün bir model istifadə edir.

Video: Torpağın mayeləşdirilməsi: Dr. Ellen Rathje, torpağın mayeləşməsini göstərmək və izah etmək üçün bir model istifadə edir.

Video: Sıvılaşma nədir? 2011 Christchurch zəlzələsi zamanı Yeni Zelandiyada yaşanan zərərin çox hissəsi mayeləşmə nəticəsində meydana gəldi.

Video: Sıvılaşma nədir? 2011 Christchurch zəlzələsi zamanı Yeni Zelandiyada yaşanan zərərin çox hissəsi mayeləşmə nəticəsində meydana gəldi.


Videoya baxın: Is a PhD in Geoscience a good thing? Not for these three reasons! (Oktyabr 2021).