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水镜片的稳态被解释为以下物理因素的复杂相互作用

导读 俄罗斯 - 阿曼联合论文发表在水文学报上。20世纪50年代,莫斯科水问题研究所和阿什哈巴德沙漠研究所的创始人之一俄罗斯院士弗拉基米尔库

俄罗斯 - 阿曼联合论文发表在“水文学报”上。20世纪50年代,莫斯科水问题研究所和阿什哈巴德沙漠研究所的创始人之一俄罗斯院士弗拉基米尔库宁在土库曼斯坦的卡拉库姆沙漠中发现并描述了淡水镜片。这些镜片漂浮在盐水和超咸水地下水的顶部。这些镜片的起源和控制淡水储存的因素,镜片中的循环,以及它们对不利气候因素和人为影响(泵送)的恢复能力尚不清楚。

在20世纪80年代,喀山州立大学的一个小组开始调查库宁的镜头。这项研究工作扩展到东部阿拉伯的地理条件。这些淡水水体的数学模型已应用于澳大利亚,俄勒冈州(美国),沙特阿拉伯,卡塔尔,科威特和其他干旱和半干旱地区的类似镜头。实际动机源于全球淡水资源短缺,包括饮用水,灌溉水和工业用水,特别是在干旱沙漠中。中亚和阿拉伯的原住民依靠这种镜片来支持骆驼,绵羊,山羊和其他家养牛。

在本文中,水镜片的稳态被解释为以下物理因素的复杂相互作用:偶尔(零星)降雨对镜片的渗透,地下水位的永久蒸发,由于新鲜和盐水的密度对比而产生的浮力水,以及沙丘对水的运动阻力。结果,水发生了一种U形转弯,从通风(渗流)区域的下降路径转换为上升流回到沙漠大气。这些镜片的形状类似于飞碟,以及发达的数学模型很好地匹配了Kunin的实地观察。有趣的是,该模型预测了新鲜和盐水地下水之间的界面,类似于荷兰水文学家Van Der Veer在20世纪70年代描述的海水侵入沿海含水层的相当不同的问题。

这项研究的应用可以是多方面的; 具体而言,Kunin的镜片现在由管理含水层补给技术人工创造。例如,在阿布扎比附近,通过将淡化水注入盐水地下水含水层来设计巨型透镜。这个镜头被阿联酋政府视为紧急情况的国家储备,即如果该国的传统供水方案失败,可能会开始从这个镜头回收淡水。

该研究小组涉及苏丹卡布斯大学(阿曼)的水文学家,水文地质学家,生态学家和微生物学家以及喀山联邦大学(俄罗斯)的数学家Yury Obnosov教授。