Исследователи моделируют поведение речного потока

Ежегодно с континентальной поверхности Земли эродирует около 80 миллиардов метрических тонн осадочного материала, из которых примерно 20 миллиардов тонн через реки попадают в океан. Эта масштабная переработка вещества водой и ветром ведет к значительному загрязнению вод и множеству экологических проблем.

Понимание процессов эрозии и переноса наносов имеет фундаментальное значение, так как они влияют на большинство физических, химических и биологических процессов на поверхности Земли. Профессор гражданского и экологического строительства Виргинского технологического института Панос Диплас, удостоенный в 2012 году премии Ганса Альберта Эйнштейна за вклад в науку, многие годы изучает механику рек. Он руководит Гидравлической лабораторией Келсо Бейкера, где моделируют поведение потоков во время паводков, движение загрязняющих веществ и изучают размыв у опор мостов.

«Поток в таких областях, как ручьи, реки, поймы и вблизи инфраструктуры, может глубоко влиять на гидросферу, педосферу, биосферу и атмосферу», — поясняет Диплас. Его новейшие исследования, поддержанные Национальным научным фондом США, показывают, что на турбулентность и поток в водных средах растительность влияет сильнее, чем другие факторы. Кроме того, для срыва частицы со дна ключевую роль играет не только величина гидродинамической силы, но и продолжительность её воздействия.

Работа Дипласа, опубликованная в журнале Science в 2008 году, была признана редакторами книги «Когерентные структуры потока на поверхности Земли» одним из важнейших вкладов в изучение вовлечения наносов с 1970-х годов.