Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləriYamaclı qum təpələrinə düşən yağış damcılarından əmələ gələn fıstığabənzər qum topları. Mənbə: Penn GEFLOW Lab

Yağış damcısının çılpaq torpağa təsir etməsi kifayət qədər yaxşı öyrənilmişdir, lakin yağış damcılarının ardından nə baş verdiyi hələ də az öyrənilmişdir. Bilirik ki, yağış damcılarının torpağa ilkin sıçraması eroziyaya səbəb olur, lakin Milli Elmlər Akademiyasının Proceedings jurnalında dərc olunmuş yeni bir araşdırma göstərir ki, yağış damcısının aşağıya doğru hərəkəti eroziyaya ilkin sıçramadan daha böyük təsir göstərə bilər.

Dağətəyi yağış damcılarına daha yaxından nəzər salın

İsveçrənin Ekublens şəhərindəki “Route de la Sorge” yolunda tədqiqat qrupunun üzvləri təpənin səthinə düşən təbii yağış damcılarını müşahidə etdilər və onların aşağıya doğru yuvarlanarkən qum hissəciklərini topladıqlarını gördülər. Bu, tədqiqatçıları hadisəni kamera ilə sənədləşdirməyə və sonra ideyanı laboratoriyaya aparmağa sövq etdi.Oyna

00:06

00:10SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Laboratoriyada onlar quru silikat qumu ilə örtülmüş və 30° bucaq altında əyilmiş 1,2 metr uzunluğunda bir yataq qurdular. Laboratoriya şəraiti komandaya yağış damcılarının yuvarlanarkən formalarının təkamülünü qeyd etməklə və müvafiq parametrlərin dəqiq ölçmələrini aparmaqla fenomeni düzgün şəkildə sənədləşdirməyə imkan verdi. Onlar hər bir yağış damcısının “qum topları” adlandırdıqları şeyi əmələ gətirdiyini və şəraitdən asılı olaraq fərqli formalar aldığını və qum toplarının təkcə ilkin sıçramadan 10 dəfə çox torpaq hərəkət edə biləcəyini aşkar etdilər.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “İlkin yuvarlanma mərhələsində damcılar sürətlərini və çöküntülərin hopma sürətini sürətlə artırır. Mərkəzdənqaçma qüvvəsinin artması altında yuvarlanan damcılar metamorfoza məruz qalır: Onların yuvarlaq forması sabitliyi pozur, çünki həm maye, həm də hopmuş dənəciklər nüvədən uzaqlaşaraq qum topları əmələ gətirir”.

Fıstıq və ponçik formalı qum topları

Tədqiqatçılar qumlu yağış damcılarının iki fərqli forma əmələ gətirdiyini aşkar etdilər: fıstıq forması və ponçik forması. Fıstıqlar nisbətən daha aşağı sürətlə əmələ gəlmiş və dənəciklərini damcının səthində saxlamışdır. Onlar yalnız müəyyən bir nöqtəyə qədər dənəciklər toplayır və sonra adətən düzənlik əmələ gətirirlər.

Tədqiqat müəllifləri izah edirlər ki, “Fıstıqlar kütlələri sabitləşdikdən sonra yuvarlandıqca bucaq sürətlərini artırmağa davam edirlər; bu, bəzən onların hərəkət rejimində dəyişiklik yaradır və əlavə kütlə yığılması mərhələsini tetikler. Digər vaxtlarda isə fıstıqlar qırılır, daha yavaş yuvarlanır və ya çökür. Əgər fıstıqlar yamacın sonuna qədər sağ qalıb düz bir səthə yuvarlanırsa, dərhal parçalanırlar”.Oyna

00:12

00:16SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Ponçik formalı damcılar yalnız səthdə dənəciklər toplamaq əvəzinə, qum dənəciklərini daxili həcminə hopdurur və bu da onları daha sıx və qeyri-şəffaf görünüşlü edir. Tədqiqatçılar bu cür damcıların əmələ gəlməsini “gözlənilməz” adlandırırlar.

Komanda aşkar etdi ki, bu damcılar oxsimetrik radial dartılma nəticəsində ponçik formasına qeyri-sabit şəkildə keçir. Bu formalar yalnız təmiz maye damcılarda çox yüksək fırlanma sürətində baş verir, lakin laboratoriya təcrübələrində laboratoriya əsaslı damcılarda istifadə edilən su-qliserin qarışığı səbəbindən bir qədər aşağı sürətlə baş verir.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “Tam inkişaf etmiş ponçiklər (1 m/s-dən yuxarı) sürətlənməyə davam edir və bəzən görünən bir sınıq prosesində parçalanırlar. Bu qırılma, mərkəzdənqaçma qum topunun dartılması ilə idarə olunan dartılma qüvvəsi kapilyar bağların gücünü üstələdikdə və yamacdan aşağı yıxılarkən öz izlərini kəsən uşaq qum topları əmələ gətirdikdə baş verir.”Yamaclı qum təpələrinə dəyən yağış damcılarından əmələ gələn ponçikə bənzər qum topları. Müəllif: Penn GEFLOW Lab

Niyə əhəmiyyəti var?

Yağış damcılarının quru torpaq təpələrindən aşağı enərkən hansı formaları aldığını öyrənmək qeyri-ciddi görünə bilər, lakin bu dinamikanın yağışdan torpaq itkisini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə olunan torpaq eroziyası modelləri üçün real nəticələri var. Bu modellər eroziya nisbətlərini qiymətləndirməklə, daha həssas əraziləri müəyyən etməklə, nəzarət tədbirləri hazırlamaqla və kənd təsərrüfatında torpaq sağlamlığını qiymətləndirməklə qoruma planlaşdırmasına, torpaq idarəçiliyinə və ətraf mühitin qiymətləndirilməsinə kömək edir. Yağış damcıları aşağıya doğru hərəkət etdikcə nə qədər çox torpağın yerdəyişdiyini göstərməklə bu tədqiqat tədqiqatçılara bu modelləri təkmilləşdirməyə kömək edə bilər.Oyna

00:00

00:20SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Bundan əlavə, bu dinamika qranulyasiya üsulları haqqında biliklərə töhfə verməklə digər sahələr üçün də məlumat verir. Tədqiqat müəllifləri deyirlər ki, “Lakin qum topu prosesində bizə yalnız ilkin maye düşmə şərtlərini tənzimləmək lazımdır; mayenin və hissəciklərin kritik vəziyyətə qədər qarışdırılması öz-özünə təşkil olunur və bu da qranulyasiya üçün aşağı enerjili bir prosesi göstərir. Bu proses materialşünaslıq, biotexnologiya, əczaçılıq və qida sənayesi və qar fizikasında tətbiq oluna bilər.”

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Bertil Trottet və digərləri, Yağış damcılarından qum topunun əmələ gəlməsi, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2519392122

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları 

© 2025 Science X Network