Топографічні фактори

Рельєф надає сильний вплив на характер зміни значень метеорологічних величин і, отже, на розмах і інтенсивність процесів вітрової ерозії. У той же час вітер часто сам виступає потужним фактором рельэфоутворення.

Взаємодія елементів рельєфу з повітряним потоком підкоряється законам аеромеханіки. Відповідно до цих законів будь-які нерівності па поверхні Землі надають гальмівну дію на потік. Тому швидкість вітру на рівні ґрунтової поверхні на будь-яких елементах рельєфу завжди менше швидкості вітру в вільній атмосфері. У той же час елементи рельєфу сильно різняться між собою за величиною швидкості вітру. В умовах рівнинного пересеченного рельєфу при одному і тому ж вітрі у вільній атмосфері його швидкість на рівні ґрунтової поверхні збільшується при русі вгору по схилу і зменшується при русі вниз по схилу (таблиця 7). Це пояснюється тим, що рух вгору по схилу супроводжується зменшенням живого перетину повітряного потоку, а рух вниз по схилу – збільшенням живого перетину, а з положень аеромеханіки випливає, що зменшення живого перерізу потоку при постійному напорі супроводжується збільшенням його швидкості. Ступінь вимірювання швидкості вітру при цьому залежить від швидкості у вільній атмосфері, від місця розташування в рельєфі і від рельєфу.

Це ж явище, зміна швидкості вітру зі зміною живого перетину повітряного потоку пояснює, механізм посилення вітрової ерозії грунтів у так званих “вітрових коридорах”.

Зміна швидкості вітру в залежності від рельєфу визначає особливості розвитку процесів вітрової ерозії та закономірності розподілу дефлірованних і похованих еоловими наносами грунтів на схилах.

На навітряних схилах швидкість вітру на рівні поверхні грунту збільшується при русі вгору по схилу. Це є причиною того, що грунт навітряних схилів сильніше страждають від вітру, ніж грунт підвітряних схилів. З цієї ж причини грунт виступаючих елементів рельєфу при інших рівних умовах виявляються сильнішими Дефлірованние, ніж грунт рівнини або пологі схили.

Тому порядок розподілу дефлірованних грунтів на схилі принципово відрізняється від порядку розподілу змитих: ступінь дефлірованія збільшується при русі вгору по навітряному схилу.

Форма і крутизна схилу також впливають на хід процесу вітрової ерозії ґрунтів, причому цей вплив аналогічно впливу на хід процесу водної ерозії. Найсильніше від дефляції страждають грунти опуклих схилів, слабкіше за все – грунти увігнутих схилів. Чим більше крутизна схилу, тим більше втрати ґрунту від вітрової ерозії.

Елементи рельєфу, являючи собою, виступи шорсткості, чинять опір рухомому потоку повітря. При цьому в підвітряного зоні у цих перешкод утворюються вихори, які періодично залишають підвітряний зону і змішуються з основним потоком.

З часом ці вихори розсіюються, а їх кінетична енергія переходить у кінетичну енергію окремих молекул. Отже, частина кінетичної енергії потоку після взаємодії його з виступом шорсткості переходить в тепло. У тому випадку, коли виступи шорсткості складаються з тонкодисперсного незв’язного матеріалу такого, як розпилений грунт, частина кінетичної енергії потоку в процесі взаємодії з виступом може перейти в роботу по відриву і переміщенню цих тонкодисперсних частинок. Таке відбувається в тому випадку, коли швидкість потоку у вершини виступу перевершує критичну для матеріалу, слагающего виступ. Це обумовлює неоднозначний вплив нанорельефа на процес вітрової ерозії грунтів.

Пристрій гребенів і валиків на поверхні ґрунту в напрямку, перпендикулярному напрямку вітру, часто використовують для боротьби з вітрової ерозією. Якщо швидкість вітру у гребенів не перевищує критичної для грунту, з якої утворений гребінь, то цей захід виявляється досить ефективним, при цьому самі гребені не руйнуються вітром, а частина транспортується потоком ґрунту затримується в підвітряного зоні біля основи гребенів, оскільки швидкість вітру біля основи виступів завжди менше швидкості у вершини. Якщо ж швидкість вітру у гребеня виявиться вище критичної, то почнеться руйнування самого гребеня. У цих умовах з плином часу відбувається вирівнювання поверхні під дією двох протилежно спрямованих процесів: руйнування гребеня і заповнення виїмки. Більше того, в окремих випадках, коли швидкість вітру над гладкою поверхнею грунту буде близька до критичної, пристрій гребенів на цій поверхні може спровокувати початок дефляції, оскільки швидкість вітру у гребенів вище, ніж над гладкою поверхнею.

Посилання на основну публікацію