Earth

Lodowce rzeźbią doliny

Wypełnij rzeczną dolinę w kształcie V lodowcem grubym na sześćset metrów i patrz, jak mija sto tysięcy lat. Lód płynie najszybciej w środku powierzchni, a wcale przy łożu; ścinanie, które ciągnie po łożu, jest największe na zboczach V i znika w jego wąskim dnie, więc ślizganie i abrazja ścinają zbocza, a dolina poszerza się ku U – stare V zostaje narysowane dla porównania. Czysty lód żłobi dużo mniej niż lód pełen skał; bez ślizgania nie żłobi nic; pozwól lodowcowi nacierać i cofać się w cyklach. Każdy metr sześcienny utracony przez łoże trafia do moreny. W kanale półkolistym wynik to zamknięte rozwiązanie Poissona.

Autor: Mykhailo Makarov

Obraz z aplikacji

Co się dzieje

Przekrój doliny szerokiej na 2400 m na siatce 61 na 40. Prędkość lodu newtonowskiego w dół doliny (10¹³ Pa·s, spadek 0,05) rozwiązuje eta grad²u = −rho g sin alpha z u = 0 na łożu i du/dz = 0 na powierzchni; nieregularne łoże obsługują różnice Shortley-Weller, a rozwiązanie nadrelaksacja od poprzedniego. Ścinanie na łożu napędza ślizganie proporcjonalnie – deklarowane uproszczenie, ślizganie nie wchodzi do rozwiązania – a ślizganie ściera łoże (Hallet), skalowane przez gruz w lodzie i wytrzymałość skały. Każdy metr sześcienny trafia do moreny. Kroki 1 tysiąca lat; sekunda to tysiąc lat przy skali czasu 1.

Co wypróbować

Patrz, jak V poszerza się ku U, i odczytaj wykładnik profilu; porównaj lód czysty i brudny; zatrzymaj ślizganie; pozwól lodowcowi nacierać i cofać się w cyklach; sprawdź półkole ze wzorem zamkniętym.

Model i jego ograniczenia

Przekrój bez przepływu wzdłuż doliny, lód newtonowski, ślizganie proporcjonalne do obliczonego ścinania, jedno prawo abrazji; detrakcja i pękanie skał nie są modelowane. Profile należą do tej wyidealizowanej doliny.

Równania modułu

Równania
η·∇²u = −ρ·g·sin α,  u = 0 on the bed,  ∂u/∂z = 0 at the surface
τ_b = η·|∇u| at the bed,  u_b = c_s·τ_b
dz_b/dt = −K·D/S·u_b·√(1 + (∂z_b/∂y)²)
semicircle: u = ρ·g·sin α·(R² − r²)/(4η),  τ_b = ρ·g·sin α·R/2

Inne eksperymenty

Wróć do katalogu

Earth

Wieczna zmarzlina i rozmarzanie

Patrz na grunt pod domem w tundrze przez pory roku: każdego lata wierzch rozmarza do głębokości warstwy czynnej, każdej zimy zamarza znowu, a niżej grunt pozostaje zamarznięty w temperaturze topnienia swojego lodu. Gruba pokrywa śniegu trzyma zimowy chłód z dala i grunt pięć stopni cieplejszy; zgarnij ją, a zmarzlina twardnieje. Ociepl klimat o stopień na dekadę, a warstwa czynna pogłębia się rok po roku, aż rozmarznie warstwa bogata w lód, a dom osiądzie o nadmiar lodu. Ciepło utajone lodu powstrzymuje front odwilży dokładnie tak, jak mówi rozwiązanie Neumanna, a ciepło przez powierzchnię i spąg to entalpia zyskana przez kolumnę.

Earth

Fale kształtują wybrzeże

Patrz, jak mija stulecie na białym kredowym cyplu pod szarym, wietrznym niebem. Fale przyboju wycinają niszę u podnóża wszędzie tam, gdzie ich siła pokonuje odporność skały; nawis nad nią wisi jak wspornik, aż rozciąganie u jego nasady osiągnie wytrzymałość kredy, i wtedy cały blok spada. Jego rumosz osłania podnóże, aż fale go zetrą, i dopiero wtedy rośnie następna nisza, więc krawędź cofa się o kilka metrów naraz ze średnim tempem tego cyklu ze wzoru zamkniętego — za ścieżkę nadbrzeżną, za płot i pewnego dnia za chatę. Zrób fale wyższe, kredę słabszą lub mocniejszą, dodaj twardszą warstwę albo mur nadbrzeżny; podnieś morze, a do podnóża dotrą wyższe fale, podczas gdy piaszczysta zatoczka obok cofa linię brzegu według bilansu piasku i reguły Bruuna. Utracona skała bilansuje się z niszą, startym rumoszem i pozostałym rumoszem.

Earth

Pływy w estuarium

Patrz, jak wieczorny przypływ wbiega w lejkowate estuarium obok latarni morskiej: kanał zwęża się ku rzece, więc fala rośnie w biegu, a pływ u szczytu jest dużo większy niż u ujścia, przypływ krótszy niż odpływ, a słona woda wpycha się dziesiątki kilometrów w głąb lądu wbrew rzece. Zwiększ przepływ rzeki, a sól cofa się ku morzu; zaostrz lejek albo go wyprostuj; zamknij szczyt, a kanał rezonuje jako ćwierćfala, pływ u szczytu to a / cos(kL) morskiego. Spokojna zamknięta woda zostaje dokładnie spokojna, słone estuarium bez rzeki zostaje dokładnie słone, a woda i sól bilansują się z tym, co przeszło przez ujście i szczyt.