Los científicos de EPFL y SLF describen con precisión cómo se erosionan las superficies de nieve y arena cuando se exponen al viento. Su descripción puede contribuir a mejores predicciones de las emisiones de polvo de los desiertos y el transporte de nieve en la Antártida. y se puede adaptar a otros planetas.

El viento y el agua transportan multitud de partículas con ellos, que conduce a la erosión o depósitos, como las emisiones de polvo del desierto del Sahara que pueden llegar a Europa y el transporte de nieve que puede… bloquear el tráfico.

Francesco Comola y Michael Lehning de EPFL y SLF describen con precisión cómo el flujo del viento afecta una superficie genérica de partículas no homogéneas, como nieve o arena, utilizando una nueva teoría que algún día ayudará a mejorar las predicciones meteorológicas. Los resultados están ahora disponibles en Vol. 44, No. 3 de Cartas de investigación geofísica .

Ya existen descripciones de transporte eólico o acuático, pero esta es la primera vez que se utilizan leyes fundamentales, la segunda ley de Newton y la conservación de energía, para describir cómo se expulsan las partículas de un lecho de partículas.

"Es un hito ya que es asombroso que el proceso de expulsión de partículas nunca se haya descrito hasta ahora mediante el uso de las leyes fundamentales de conservación, "dice Lehning, "al menos no para una amplia gama de sedimentos, desde arena heterogénea hasta nieve".

La nueva teoría es lo suficientemente poderosa como para que puedan predecir estadísticamente la cantidad de partículas expulsadas de la superficie del lecho de partículas y elevadas al flujo. incluso para diferentes tamaños de partículas y diferentes materiales o propiedades de flujo.

La teoría puede verse como una generalización de cómo las bolas de billar son esparcidas por la bola blanca durante ese primer golpe. Pero de muchas formas la mesa de billar es un caso trivial en comparación con los lechos de partículas de la naturaleza. En lugar de tener una cama de solo 15 bolas de billar, el modelo puede manejar una gran cantidad de partículas y, por lo tanto, se puede aplicar a vastas áreas de la Tierra u otros planetas. En lugar de tener solo una bola blanca, puede haber muchas partículas incidentes. En lugar de tener bolas de billar de la misma forma y tamaño, las partículas pueden ser una mezcla de formas y tamaños, como lo que vemos en un puñado de arena o nieve. En lugar de bolas de billar que ni se atraen ni se repelen, las partículas pueden ser pegajosas debido a las fuerzas cohesivas, como arena mojada o nieve húmeda.

Los científicos creen que su nuevo modelo avanzará en el estudio del desarrollo de dunas y ondulaciones, tanto en regiones áridas como polares. También contribuirá a mejorar las predicciones de las emisiones de polvo de los desiertos y el transporte de nieve en la Antártida. cuyos efectos se extienden desde la salud global hasta el clima y el cambio climático. El modelo también puede ayudar a encontrar la causa de la intensa actividad de transporte de arena observada en Marte. donde la baja densidad de la atmósfera sugeriría que los vientos no son lo suficientemente fuertes como para erosionar las partículas de la superficie.