Earth
Вітер будує дюни
Пустіть вітер над смугою пустельного піску у вечірньому світлі. Напруження зсуву на дні досягає піку трохи навітряніше кожного гребеня, потоку піску потрібна довжина насичення, щоб його наздогнати, течія відривається за кожним гребенем, а підвітряний схил осипається під кутом природного укосу, — тож мала брижа на рівному покриві росте рівно зі швидкістю лінійної теорії, а дві дюни йдуть за вітром приблизно зі швидкістю Багнольда q/H, видуваючи покрив між ними до скелі. Послабте вітер нижче порогу — ніщо не рухається; намочіть пісок, щоб підняти поріг; пустіть зворотний вітер на частину року — дюни стануть; поставте кам’яну стіну впоперек вітру. Періодична смуга зберігає кожну піщинку.
Що відбувається
Періодична смуга піску завдовжки 256 м у 512 комірках. Напруження зсуву на дні tau0 (1 + F^-1[(A|k| + iBk) h^]) з A = 3,2 і B = 0,3 над обвідною дна, кожна бульбашка відриву заповнена до своєї тіньової лінії 14°, і напруження всередині неї дорівнює нулю. Насичений потік росте з надлишком напруження над порогом (десята частина sqrt(rho_s g d/rho), підвищувана вологістю), потік релаксує до нього на 0,5 м точно комірка за коміркою із замиканням за періодом і ніколи не бере більше, ніж лежить у комірці над скелею. Дно йде за балансом Екснера; схили, крутіші за 34°, осипаються. Явні кроки в тисячну року; одна секунда — рік при масштабі часу 1.
Що спробувати
Виростіть дюни з покриву з брижами і порівняйте ріст із лінійною теорією; дивіться, як ідуть дві дюни; послабте вітер нижче порогу; намочіть пісок; пустіть зворотний вітер; поставте стіну.
Модель та її обмеження
Одновимірна смуга, лінійне ядро напруження з геометричною тіньовою лінією, один розмір зерна, без рослинності й кірки. Швидкості — цього ідеалізованого поля дюн.
Рівняння модуля
Рівняння τ = τ0·(1 + IFFT[(A|k| + iBk)·FFT h]), τ = 0 in the separation bubble q_s = Q·(τ/τ0 − r)/(1 − r), r = (u*_t/u*)² l_s·dq/dx = q_s − q, ∂h/∂t = −∂q/∂x, slopes ≤ 34° σ(k) = Q·k²·(B − A·k·l_s)/((1 + (k·l_s)²)·(1 − r)), c ≈ q_crest/H
