طرق انتقال حبيبات الرمل بفعل الرياح

2004 الإنسياق الرملي

د.جاسم محمد العوضي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طرق انتقال حبيبات الرمل بفعل الرياح حبيبات الرمل الرياح علوم الأرض والجيولوجيا

تقوم حبيبات الرمال بالانتقال عند هبوب الرياح وذلك حسب حجمها ويمكن أن تميز عدة طرق من حركة الحبيبات الرملية وذلك كما يلي:

الوثب (القفز) (Saltation)

في هذا النمط من الحركة، كما وصفها العديد من الباحثين، ترتفع الحبيبة الرملية من مكانها بقوة رافعة (Lift force) متجهة وفقاً لحركة الرياح. ثم تأخذ هذه الحبيبة مسارها الطبيعي لتسقط على سطح الأرض وفقا لقوة الجاذبية.

وفي هذه الحالة تعمل الحبيبة الساقطة إما على دفع حبيبات أخرى للوثب إذا كانت طبيعة الأرض التي سقطت عليها غير متماسكة أو تتابع حركتها وفقا لحركة الرياح إذا كانت الأرضية صلبة وحبيباتها متماسكة أو كبيرة الحجم بحيث لا تستطيع الرياح حملها.

والحبيبة الساقطة قد تعمل على تبعثر حبيبات أخرى دن أن توثبها لتستقر في نهاية المطاف في مكانها.

 

والحبيبات التي تتراوح أقطارها ما بين 60–2000 ميكرومتر عادة هي التي تتوثب مع الرياح. ويمكن للحبيبة الرملية أن تنتقل باتجاه أفقي لعدة أمتار قليلة (Willetts,1989).

ويتراوح ارتفاع توثب الحبيبات الرملية أحياناً بين 2–1.5 متر تقريبا (Bagnold,1954).

 

ولا يزال هناك خلاف في الآراء بين الباحثين حول العلاقة بين حجم الحبيبة والمسافة الأفقية التي تقطعها وارتفاع الوثب (White & Schulz,1977).

فغالباً ما يتعلق الطول والارتفاع بالسرعة القاصة (u_*). فعلى سبيل المثال بين أون (Owen,1964) بان ارتفاع مسار الحبيبة الواثبة يعادل حوالي (0.81 u_*² /g) وطول وثبها يعادل حوالي (10.3 u_*²/g).

 

الزحف السطحي (Surface creep)

إن ارتطام الحبيبة الرملية الواثبة عند نزولها إلى السطح بالطبقة الرملية يكسب حبيبة رملية أخرى جزءاً من الطاقة مما يؤدي إلى وثبها أو زحفها.

وهذا يعتمد على حجم الحبيبة المرتطمة وسرعة الرياح. وهذا ما أوضحه باجنولد في وصفه لهذا النمط من الحركة حيث أن الطاقة المكتسبة للحبيبات المرتطمة تحرك حبيبات أخرى ببطء وإلى الأمام عن طريق الرف أو الدوران.

 

التعلق (Suspension)

عندما تكون الحبيبات الرملية ناعمة وصغيرة مثل حبيبات الغبار وبقطر حوالي 60 ميكرومتر تتحرك وتنتقل عن طريق التعلق بالرياح وتتبع في مسارها حركة اضطرابات الرياح، فتحدث العواصف الغبارية وهي ترتفع في غالب الأحيان إلى علو أكثر من 1000 متر فوق سطح الأرض.

وعادة ما تشكل المواد المنقولة بهذه الطريقة كمية ضئيلة من حجم الحبيبات الرملية المتحركة مع الرياح.

 

الانزلاق بفعل الجاذبية (Gravitational sliding)

وهذا النمط من حركة الحبيبات يشاهد على أسطح الكثبان الرملية حيث تتحرك الحبيبات الرملية من ذيل الكثيب إلى القمة لتنزلق بعدها بفعل الجاذبية الأرضية على الوجه الانزلاقي للكثيب.

ويؤدي هذا النمط من الحركة في تحرك الكثيب ككتلة رملية بمعدل بطئ جداً مقارنة مع الانسياق الرملي (Sand drift).

 

الحركة البطيئة (Reptation)

حقيقة الأمر إن هذا النمط من حركة الحبيبات استخدم حديثاً ليضاف إلى أنوع حركة الحبيبات الرملية. وكلمة Reptation مستنبطه من اللغة اللاتينية وتعنى " التحرك ببطء ".

وهذا النمط من الحركة يماثل نمط الوثب إلا أن مداه الأفقي قصير، لذا يعرف هذا النوع من الحركة بالوثب المعدل. وحسب توضيح كل من ورنر وهاف (Werner & Haff,1988) فأن كل حبيبة رملية واثبة تعمل على تبعثر حوالي عشرة حبيبات ذات حركة من هذا النوع.

 

وقد أوضح باجنولد (Bagnold,1941) بناء على سلسلة من تجارب أجراها مستخدماً المصائد الرملية بأن نسبة وثب الحبيبات الرملية بفعل الرياح تقدر بـ 75% من إجمالي حركة الرمال، وقد تزيد هذه النسبة أحيانا إلى 95% بسبب زيادة قطر الحبيبات المتنقلة وزيادة سرعة الرياح.

وشكل رقم (2.2) يوضح أنواع حركة الرمال وعلى العموم فقط أثبتت الدراسات بأن حركة الرمال عن طريق الوثب والحركة البطيئة تمثل الجزء الأكبر من إجمالي الحركة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]