Градиент плотности
Градиент плотности — это пространственное изменение плотности в регионе. Термин используется в естественных науках для описания переменной плотности материи , но может применяться к любой величине , плотность которой можно измерить . [1] [2]
Аэродинамика
При изучении сверхзвукового полета шлирен-фотография позволяет наблюдать градиент плотности воздуха при его взаимодействии с самолетом. [3]
Также в области вычислительной гидродинамики градиент плотности используется для наблюдения акустических волн, ударных волн или волн расширения в поле потока.
Вода
Крутой градиент плотности в водоеме может иметь эффект улавливания энергии и предотвращения конвекции , такой градиент используется в солнечных прудах . В случае с соленой водой резкие градиенты могут привести к стратификации различных концентраций солености . Это называется галоклином . [4]
Биология
В науках о жизни для выделения и очистки клеток, вирусов и субклеточных частиц используется специальная техника, называемая разделением в градиенте плотности. [5] Разновидностями этого метода являются изопикническое центрифугирование , дифференциальное центрифугирование и центрифугирование в градиенте сахарозы . Техника забора крови, называемая ферезисом, включает разделение в градиенте плотности.
Геофизика
Понимание того, что находится в центре Земли, земного ядра , требует структуры градиентов плотности, в которой затем взаимодействуют элементы и соединения. Существование системы ядерного реактора на быстрых нейтронах в ядре Земли является одной из теорий по причине градиента плотности. [6]
Популярная модель градиента плотности Земли представлена в Предварительной эталонной модели Земли (PREM), которая основана на наблюдаемых колебаниях планеты и времени распространения тысяч сейсмических волн . [7]
На основе PREM было построено несколько моделей градиента плотности, но они признают, что «распределение плотности как функции положения внутри Земли гораздо менее ограничено, чем сейсмические скорости. Первичная информация исходит из массы и момента инерции Земли, и эта информация сама по себе требует, чтобы была концентрация массы по направлению к центру земного шара. Дополнительную информацию можно найти в частотах более тяжелых нормальных мод Земли, которые чувствительны к плотности через эффекты самогравитации, вызванные деформацией». [8]
Городская экономика
При изучении населения градиент плотности может относиться к изменению плотности в городской местности от центра к периферии. [9]
Смотрите также
Ссылки
- ^ "Центр ресурсов неразрушающего контроля - Глоссарий". Архивировано из оригинала 2013-04-12 . Получено 2006-12-09 .
- ^ "Chicago Wilderness Journal, Volume 1 - Number 1 - November, 2003" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2006-09-28 . Получено 2006-12-09 .
- ^ "CFI-Shadowgraph/Schliren Photography for Aerodynamic Applications" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-02-26 . Получено 2006-12-09 .
- ^ «Влияние процессов, происходящих в порогах, и приливного воздействия на обмен в восточной части пролива Лонг-Айленд».
- ^ "GE Healthcare Density Gradient Separation". Архивировано из оригинала 2006-10-09 . Получено 2006-12-09 .
- ^ Херндон, Дж. М. (1996). «Подструктура внутреннего ядра Земли». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (2). PNAS: 646– 648. Bibcode : 1996PNAS...93..646H. doi : 10.1073/pnas.93.2.646 . PMC 40105. PMID 11607625 .
- ^ Дзиевонски, Адам; Андерсон, Дон. "Предварительная справочная модель Земли" (PDF) . Физика Земли и недр планет . Elsevier Scientific Publishing Company . Получено 30 июня 2020 г. .
- ^ Кеннетт, BLN "О распределении плотности внутри Земли". Geophysics Journal Int . Oxford Academics . Получено 30 июня 2020 г.
- ^ "Пространственное распределение населения в 48 городах мира: последствия для экономик переходного периода" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2006-09-05 . Получено 2006-12-09 .
