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地球科学

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物理学家解决了沙漠的谜团

08 Dec 2004 IsabelleDumé.

来自Marco Polo Owary Explorers告诉过关于他们在沙漠中听到的奇怪声音的故事。众所周知,当他们雪崩时,声音是由沙丘产生的,但现象背后的确切机制仍然是一个谜。现在,来自巴黎大学的布鲁诺安德烈蒂提议,声音来自砂床中的振动,这是砂岩谷物之间的碰撞(物理。 rev. lett。 93 238001).

在沙漠里

“唱歌的沙丘是我遇到过的最令人费解和最令人印象深刻的自然现象之一,” says Andreotti. “产生的声音可以听到最多10公里的距离,类似于鼓或低飞射流。”声音可以像105分贝一样响亮,并且在约95和105赫兹之间具有频率。

法国物理学家将他的设备从巴黎带到摩洛哥的大西洋撒哈拉拉,其中含有超过10,000多名新月形的沙丘,称为Barchans。沙漠中的风可以侵蚀这些沙丘的后面,导致沙子在沙丘的顶部积聚。当累积太多的沙子累积时,发生雪崩并且沙丘开始“sing”.

Andreotti同时测量砂床和空气中声发射的振动,然后提取了关于这些信号的频率,幅度和相位的信息。他发现沙子中的振动表现得像在沙丘表面局部化的缓慢移动的弹性声波,并且具有大约四分之一的单个砂粒直径的幅度。

“声音由雪崩彼此鼓起的雪崩,令人兴奋的波状波在沙丘表面上,随着砂床的振动倾向于同步碰撞,” he told physicsweb. . “在许多方面,沙床的表面就像扬声器中的膜一样。 ”

Andreotti现在计划在实验室和计算机模拟中更详细地研究效果。结果也可能与一般粒状材料的行为相关。

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