Fale piaskowe na Wydmach Łąckich
Dzięki tej skrytce EarthCache dowiesz się czegoś o powstawaniu fal piaskowych. Spójrz na wydmę, korzystając z podanych współrzędnych, i dowiedz się, jaki rodzaj fali piaskowej tam występuje.
Zadania:
Zadanie 1
Dotknij – spójrz – obserwuj: Przyjrzyj się przebiegowi fal piaskowych i dotknij ich. Opisz, czy są one zwarte, czy luźne i w jakim kierunku się poruszają. Jaki wpływ na przebieg fal piaskowych będzie miała zmiana kierunku wiatru?
Zadanie 2
Jakie rodzaje zmarszczek opisanych na liście znalazłeś/aś tutaj? Czy zauważyłeś też fale piasku u podnóża wydmy lub podczas podejścia? Jaka jest różnica? Uzasadnij swoją odpowiedź, biorąc pod uwagę kształt, rozmiar i orientację zmarszczek oraz kierunek wiatru.
Zadanie 3
Mały, ale ekscytujący eksperyment: Czy wiesz, że możesz samodzielnie stworzyć fale na piasku? Aby to zrobić, weź mały pojemnik (najlepiej o wymiarach 30 x 20 cm) i napełnij go warstwą piasku o wysokości około 3 cm.
Weź suszarkę do włosów i umieść ją około 30 cm nad piaskiem. Ustaw ją na najniższy poziom, aby wiatr był jak najmniej uciążliwy.
Co zaobserwowałeś? Opisz to własnymi słowami. (Mała pomoc: czy udało ci się stworzyć fale na piasku? Czy fale są symetryczne czy asymetryczne, silne czy łagodne, niskie czy wysokie).
Proszę o przesłanie odpowiedzi na zadania od 1 do 3 na adres e-mail podany w moim profilu. Wystarczy dołączyć zdjęcie dziennika do swojego dziennika online. Po przesłaniu odpowiedzi możesz od razu zalogować się online. Jeśli coś będzie nie tak, skontaktuję się z Tobą.
Prosimy o wchodzenie tylko do dostępnej części wydmy. Nie należy przekraczać barier.
Informacje geologiczne:
Czym są zmarszczki piaskowe?
Zmarszczki piaskowe w morzu:
Zmarszczki piaskowe to wzory przypominające fale, które zazwyczaj tworzą się na płytkich obszarach przy brzegu morza lub w korytach rzek. Są one zależne od kierunku prądu i wiatru. Oznacza to, że jeśli na przykład prąd się zmieni, zmarszczki piaskowe będą się rozchodzić w innym kierunku.
Geolodzy nazywają te wzory falowania „ripple marks” lub po prostu „ripples”. Słowo to pochodzi z języka angielskiego („ripple”) i oznacza „małą falę”.
Zmarszczki piaskowe na wydmach:
Jednak zmarszczki piaskowe mogą występować również na dużych obszarach piaszczystych, na przykład na pustyni.
Pamiętaj: za powstawanie zmarszczek mogą odpowiadać prądy wodne (zmarszczki wodne) lub prądy wiatrowe (zmarszczki eoliczne).
Brytyjska fizyk Hertha Ayrton jako pierwsza naukowo zbadała zjawisko falowania na początku XX wieku i opublikowała swoje badanie (The Origin and Growth of Ripple-mark). Ten eksperyment również jest częścią EarthCache i z pewnością spodoba Ci się tworzenie własnych fal na piasku.
Jak powstają zmarszczki na piasku w morzu?
Zmarszczki powstają, gdy prędkość ruchu wody jest w stanie unieść ziarenka piasku. Ponadto, aby powstały zmarszczki, woda musi być wystarczająco głęboka. Minimalna głębokość wody to około trzykrotność wysokości zmarszczki. Nie ma jednak maksymalnej głębokości wody.
Przykład: Aby powstały zmarszczki na piasku o wysokości 5 cm, głębokość wody musi wynosić 15 cm. Do powstania zmarszczek na piasku o wysokości 3 cm potrzebna jest woda o głębokości co najmniej 9 cm.
Obecność prądu (tj. ruchu wody w przód i w tył w powtarzającym się rytmie) jest bardzo ważna. Prąd zapewnia zatem powstanie zmarszczek.
Prąd powoduje, że fale poruszają ziarenka piasku. Fala po fali, pojedyncze ziarenka piasku są unoszone i osadzane, tworząc falę. W ten sposób powstaje duży, symetryczny wzór, kawałek po kawałku.
Nawiasem mówiąc, fale na piasku są dość stabilne i stosunkowo silne. Jeśli zrobisz odcisk stopami w płytkiej wodzie, zostanie on szybko zmyty. Fala na piasku natomiast utrzymuje się do następnej zmiany prądu. Nawet podczas odpływu (tj. gdy woda opada w tym miejscu na kilka godzin) fale na piasku pozostają pięknym wzorem.
A jak powstają fale piaskowe na lądzie?
Wyobraź sobie duży obszar piasku. Na przykład pustynię lub wydmę.
Kiedy wiatr wieje nad piaszczystymi terenami, fale powstają na tej samej zasadzie.
Ziarna piasku są wprawiane w ruch przez prądy powietrza. Małe ziarenka piasku wyskakują w powietrze i ponownie uderzają w piasek. Uderzenie powoduje, że kolejne ziarenka piasku wyskakują w powietrze, tworząc kaskady.
Na lądzie mogą powstawać ogromne, metrowe fale. Czy wiesz, że wydmy to nic innego jak ogromne fale piasku?
Jakie występują formy?
Jeśli wiatr wieje nieprzerwanie z jednego kierunku, powstają zmarszczki asymetryczne.
Mają one łagodnie wznoszące się zbocze zwrócone w stronę nurtu, podczas gdy strona zwrócona w stronę przeciwną do nurtu ma stosunkowo strome zbocze.
Jeśli jednak kierunek przepływu wielokrotnie się zmienia, powstają zmarszczki symetryczne („zmarszczki oscylacyjne”). Zmarszczki piaskowe w tym miejscu również należą do tej kategorii.
Fale piaskowe w tym miejscu należą do tej kategorii.
Geologiczna osobliwość tego miejsca
Jesteś tutaj, na Wydmach Łąckich. To miejsce nazywane jest również polską Saharą ze względu na imponujące wydmy.
W tym miejscu wiatr powoduje fale piaskowe dokładnie w tych współrzędnych, ponieważ jest to najwyższy punkt wydmy. Wiatr uderza w piasek, tworząc fale.
Nawet jeśli zostawisz ślad na piasku, zostanie on bardzo szybko zmyty, a na jego miejscu pojawi się nowa, mała fala piaskowa. Ponieważ wiatr uderza w wydmę głównie od strony morza, możesz zaobserwować bardzo intensywne fale piaskowe.
Odniesienie do źródła
https://sites.pitt.edu/~cejones/GeoImages/5SedimentaryRocks/SedStructures/Ripples.html
https://didaktik.physik.fu-berlin.de/home/download/struktur/Sandrippel_Nordmeier_Praxis_2006.pdf
https://aip.brightspotcdn.com/62/28/2cf2787df2eb62c06fca14599450/hertha-ayrton-and-the-seashore-waves-origin-of-ripples.pdf
Sand Ripples at The Łąckie Dunes
Through this EarthCache you will learn something about the formation of sand ripples. At the coordinates provided, please look at the dune and discover what type of sand ripple there is.
Tasks:
Task 1
Feel - look - observe: Look at the course of the sand ripples and touch a sand ripple. Describe whether they are tight or loose and which direction they run. What influence will a change in wind direction have on the course of the sand ripples?
Task 2
What type of ripples described in the listing did you find here? Did you also notice sand ripples at the base of the dune or during the ascent? What's the difference? Justify your answer based on the shape, size and orientation of the ripples and the direction of the wind.
Task 3
A small but exciting experiment: Did you know that you can make sand ripple yourself? To do this, take a small container (ideally 30 x 20 cm) and fill it with a layer of sand approximately 3 cm high.
Take a hairdryer and hold it about 30 cm above the sand. Set it to the lowest setting so there's very little wind.
What observation can you make? Describe what you observed in your own words. (Little help: were you able to make sand ripples? Are the sand ripples symmetrical or asymmetrical, firm or soft, low or high).
Please send me an email with your answers from tasks 1 to 3 to the address given in my profile. Simply attach the log photo to your online log. After submitting your answers, you can log online immediately. If something is wrong, I will contact you.
Geological information:
What are sand ripples in general?
Sand ripples in the sea:
Sand ripples are wave-like patterns that usually form in shallow areas on the seashore or in river beds. They are influenced by the current and wind direction. This means that if, for example, the current changes, the sand ripples run in a different direction.
Geologists call these wave patterns ripple marks or just ripples. This comes from English (“ripple”) and means “small wave”.
Sand ripples at dunes:
However, sand ripples can also occur on large sandy areas; for example in the desert.
Remember: either water currents (aquatic ripples) or wind currents (eolian ripples) can be responsible for the formation of the ripples.
The British physicist Hertha Ayrton first scientifically examined ripples at the beginning of the 20th century and published her study (The Origin and Growth of Ripple-mark). This experiment is also part of this EarthCache and you will definitely enjoy making your own sand ripples.
How do sand ripples form in the sea?
Ripples arise as soon as the speed of the water movement is able to carry along grains of sand. In addition, the water must be deep enough for ripples to form. The minimum water depth is approximately three times the ripple height. However, there is no maximum water depth.
Example: In order to form sand ripples at a height of 5 cm, the water must be 15 cm deep. Sand ripples at a height of 3 cm need at least 9 cm deep water.
The presence of current (i.e. the back and forth movement of water in a recurring rhythm) is very important. The flow thus ensures that a ripple is formed.
The current causes the waves to move grains of sand. Wave by wave, individual grains of sand are carried away and deposited and the ripple is formed. This creates a large, symmetrical pattern piece by piece.
By the way, sand ripples are quite stable and relatively strong. If you make a print with your feet in shallow water, it will be washed away in a short time. A sand ripple, on the other hand, lasts until the next change in current. And even at low tide (i.e. when the water recedes here for several hours) the sand ripples remain as a pretty pattern.
And how do sand ripples form on land?
Imagine a large area of sand. For example a desert or a sand dune.
When wind flows over sandy areas, ripples are created based on the same basic principle.
Grains of sand are swirled by air currents. Small grains of sand jump through the air and hit the sand again. The impact causes other grains of sand to jump into the air, forming cascading patterns.
Huge, meter-high ripples can form on land. Did you know that dunes are nothing more than huge ripples of sand?
What forms are there?
If the wind flows continuously from one direction, asymmetrical ripples are created.
These have a gently rising slope facing the current, while the side facing away from the current has a relatively steep slope.
However, if the flow repeatedly changes direction, symmetrical ripples (“oscillation ripples”) arise. The sand ripples here at the location fall into this category.
The geological peculiarity of this place
You are here at the Łąckie Dunes. This place is also called the Sahara of Poland because of its impressive dunes.
Here, the wind causes sand ripples at precisely these coordinates, as it is the highest point of the dune. The wind hits the sand, creating wave-like ripples.
Even if you leave your footprint in the sand, it will be wiped away in a very short time, and a new, small sand ripple will grow. Since the wind hits the dune predominantly from the sea, you can observe very intense sand ripples.
Sources:
https://sites.pitt.edu/~cejones/GeoImages/5SedimentaryRocks/SedStructures/Ripples.html
https://didaktik.physik.fu-berlin.de/home/download/struktur/Sandrippel_Nordmeier_Praxis_2006.pdf
https://aip.brightspotcdn.com/62/28/2cf2787df2eb62c06fca14599450/hertha-ayrton-and-the-seashore-waves-origin-of-ripples.pdf