人生,最美的相遇,
是生命中燃起了一束最耀眼的光。
从此后,眼中再见不得他人,心中再容不下他人。
余生,只为一人醉。
曾经,我幻想过,
自己该是一种怎样的模样?
直到你出现的一瞬间,我的生命开始变得有意义。
余生的时光,都甘愿为其倾尽毫无保留。
@摩登兄弟刘宇宁
❀--摩登兄弟刘宇宁.Ⓜ︎ⒹⓍⒹ.刘宇宁.-ఌ ☺︎︎
——❀ⓁⓎⓃ❀-宁哥.棚主♥︎-❀
#刘宇宁巴黎欧莱雅摩登代言人# 。
#刘宇宁新歌FallInLove# 。
#摩登兄弟[超话]# 。
https://t.cn/A6J7LT85
是生命中燃起了一束最耀眼的光。
从此后,眼中再见不得他人,心中再容不下他人。
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余生的时光,都甘愿为其倾尽毫无保留。
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感情不过是两个陌生人通过机缘巧合遇见相识,不排斥就是相互吸引罢了。
总有个人扮演主动的角色,去攻略被动的另一方。直到双双沦陷,陷入愛河。
可惜大多数好景不长,拥有短暂的美好时光残影回忆的时候。往往也到了缘尽于此,该分别的时刻了。
后来,我们彼此又在时间的长河里跌宕起伏。慢慢的模糊了记忆,渐渐的淡出了回忆。
可突然有一天,那个人又会毫无征兆的出现在你的梦里。那么真实,那么触手可及的模样。多么痛的领悟,你曾是我的全部。 https://t.cn/R2WxgjZ
总有个人扮演主动的角色,去攻略被动的另一方。直到双双沦陷,陷入愛河。
可惜大多数好景不长,拥有短暂的美好时光残影回忆的时候。往往也到了缘尽于此,该分别的时刻了。
后来,我们彼此又在时间的长河里跌宕起伏。慢慢的模糊了记忆,渐渐的淡出了回忆。
可突然有一天,那个人又会毫无征兆的出现在你的梦里。那么真实,那么触手可及的模样。多么痛的领悟,你曾是我的全部。 https://t.cn/R2WxgjZ
#为什么在平原的河流却会不停拐弯#
为什么地势平坦,河流却弯弯曲曲?
爱因斯坦1926年在普鲁士科学院宣读了一篇文章,
题目译作:“河道蜿蜒的成因和拜尔定律”。
此文发表于德文期刊《自然科学》(Die Naturwissenschaften , Vol. 14, 1926)
没找到德文原文,英文标题如图:
Einstein,1926
水流往往会弯弯曲曲地前进, 而不是沿着坡度最大的线下降,这是常见的自然现象。
河流并非一开始就这么弯,而是逐渐变弯·····弯的。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
河流们经历了什么?
高中地理告诉我们:北半球的河道右侧往往侵蚀得比较厉害, 而南半球的河道则相反。
这是地球自转偏向力的原因,即科里奥利力效应,也就是拜尔定律。
因此,有人会把河流弯曲的成因,仅仅归结为地球自转偏向力所致,这是种误解。
目前的共识是:
在一定条件下(河道局部弯曲、地球自转偏向力等),河道两侧和顶底的水流速度差异(摩擦力所致),导致水流在河道横截面,产生横向环流,造成两岸侵蚀程度不同,通常表现为一侧堆积,一侧侵蚀,以致河道越来越弯曲。
需要说明的是,由于水流沿着河道径向流动,这个横向环流在空间上表现为螺旋环流。
Hamblin, 2003,Earth Dynamic Systems (10th Edition)
这只是一种描述性地解释,
那么这其中涉及的因果关系到底是什么呢?
横向环流是如何产生的呢?
爱因斯坦通过力学分析,做了解答。
爱因斯坦举了一下小例子来讨论这种圆周运动——横向环流。
这个例子被称为茶叶悖论。
一个装满茶水的平底杯,杯底散聚有茶叶。
如果用勺子搅拌茶水, 会出现这样的现象:
起初,杯中的茶水几乎会像整体性地旋转,并带动底部的茶叶一起运动;
然而,随着搅拌的继续,茶叶很快会聚集在杯底中心。
茶叶聚集在杯子底部的中心,即使周围的茶水中仍有漩涡翻滚,它们也几乎维持静止。
茶叶悖论与二次流
这种现象的原因如下:
液体的旋转产生离心力,液体在杯壁附近还受到摩擦力,
因此杯壁附近水流的旋转角速度,会比中心附近的水流更小。
特别是, 底部附近的旋转角速度和离心力会比高处更小。
结果就是, 液体会做下图所示的圆周运动。
Einstein,1926
它会继续增加, 直到在杯壁摩擦的影响下趋于停止。
茶叶被圆周运动扫到杯子中心, 可以证明这种圆周运动的存在。
这个过程在流体力学中被称为:“二次流”:
二次流是一种复杂的运动,是对初始的搅动的响应,二次流会沿着圆柱形的杯壁向下流动,在杯子的中央部分向上流动。
可见,在离心力和摩擦力的共同作用下,会产生这种圆周运动。
同理,弯曲的河流也会发生类似的事情。
要产生这个离心力,河道需要一个起始的弯曲,
这可以由很多因素造成,例如:岩性差异、构造差异、地形因素、生物原因等等。
在弯曲河道的任一横截面处, 都有一个离心力,
朝着曲线外侧的方向(从A到B) 起作用(如下图)。
Einstein,1926
这个力,在河道底部附近要小于高处,
因为底部附近的水流速度因摩擦而减小。
这便产生了上图(右图)所示的那种圆周运动。
其实,不一定非要是离心力,只要是一个垂直于水流方向的力就行。
因此,由于地球的旋转, 即使河道没有弯曲,这种圆周运动也仍然会发生, 只不过规模较小。
地球的旋转会产生一个与水流方向垂直的力——科里奥利力,
其向右的水平分量,是每单位流体质量:2vΩsinΦ,
其中v 是水流的速度,Ω是地球旋转的速度,Φ是地理纬度。
由于河底摩擦导致这个力朝底部减小, 所以这个力也产生了这种圆周运动。
如上,我们解释了横向环流的成因。
但这仅仅是解释了河道中水流的规律,还没有真正涉及到河道弯曲的原因,
显然,河道弯曲是差异侵蚀作用的结果。
这我们需要注意水流横截面的速度分布, 它对于侵蚀起着决定性的作用。
因为在相同条件下,水流速度越快,侵蚀作用越强;
无论这种侵蚀依赖于力学因素还是物理–化学因素(如岩石、沉积物的溶解),情况都是如此。
因此, 我们必须着眼于影响河岸处流速梯度的因素。
为此,我们必须先知道河流中的(湍流)速度分布是如何产生和得到维持的。
首先,如果河道中此前静止的水,突然被一个均匀分布的加速力启动,
那么横截面上的速度分布起初将是均匀的。
但在河岸摩擦的影响下,
将会逐渐形成一个从河岸朝着横截面中心逐渐增加的速度分布。
原本在横截面上(大体上) 定态分布的速度,会在河流摩擦的影响下被逐渐搅乱。
W. W. Norton ; Robert Rauber,Earth Science[M], 2017.
流体动力学以如下方式描述了这个静态速度分布的建立过程:
在平面流的情况下,所有涡线都集中在河岸上。
它们分离开来,朝着水流的横截面中心慢慢移动,分布于一个厚度不断增加的层上。
河岸处的速度梯度因而逐渐减小。
在液体内摩擦的作用下,水流横截面内部的涡丝被逐渐消耗,并且被河堤处形成的新的涡丝所取代, 这样便产生了一种准静态的速度分布。
W. W. Norton & Robert Rauber,Earth Science[M], 2017.
重要的是,获得静态速度分布是一个缓慢的过程。
这就是为什么许多并不太明显的、却一直在起作用的因素,能对横截面上的速度分布产生很大影响。
现在我们考虑一下,因河道弯曲或科里奥利力所引起的圆周运动,会对河流横截面上的速度分布产生什么样的影响。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
运动最快的水流距离河岸最远,也就是说在河道底部中心的上方。
以上图A为例,(为看图方便,下文的左右指的是图面的左右,而非以河流东方向判断的左右)
圆周运动将会驱动河水速度最快的部分,朝右岸移动,
而左岸则会接收来自底部附近的速度特别低的水。
因此上图A中的情况下,对右侧的侵蚀必然比对左侧更强。
应当注意,这种解释本质上基于这样一个事实:
即河水缓慢的圆周运动会对速度分布产生相当大的影响,
因为通过内摩擦(抵消了这种圆周运动的后果)所做的速度调整也是一个缓慢的过程。
如上,我们已经揭示了河道蜿蜒的成因。
由这些事实不难推出一些细节。
侵蚀不仅在右岸较强,而且在底部右半边也比较强,因此往往会形成下图所示的轮廓。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
此外, 由于表面的河水将来自左岸,因此尤其在左侧,河水移动得不会像更深的河水那样快。
事实上, 这个现象已经被观察到了。
还应注意,圆周运动具有惯性。
因此,它只有在弯曲最大的地方以外才能达到最大,当然,这也适用于侵蚀的不对称。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
因此在侵蚀过程中,河道弯曲形成的波浪线必定沿着水流的方向前进。
最后,河流的横截面越大,圆周运动被摩擦消耗得就越慢。
因此,河道弯曲形成的波浪线会随着河流横截面的增加而增加。
总之,
在河道局部弯曲或地球自转偏向力的作用下,会产生一个垂直与河道的力,
加上河岸和河床的摩擦力,会形成横向环流(螺旋环流),
河流不同位置流速不同,导致两岸侵蚀程度不同,
通常表现为一侧堆积,一侧侵蚀,
随着时间的推移,侵蚀差异越来越大,河道便越来越弯曲。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
值得一提的是,
蜿蜒的河曲通常发育在平坦的下游地区
这已经是河流的暮年阶段,
扭曲的形态,像镌刻入大地的皱纹。
它们似乎不想这么快告别陆地,
而是尽可能地多绕点弯路,
多留恋一会,
这最后的、自由流动的时光。
因为,百川入海后,
谁还会记得每条河流本来的样子。
(PS: 为避免造成误解,特此说明:曲流河并非只发育在下游的平原,在中-上游,很多地形平坦的高原,同样可以发育河曲,例如若尔盖大草原等。)
Essentials of Geology[M], 13th Edition-Pearson , 2016.
世界主要自由流动河流全家福(Grill,2019,Nature)。
为什么地势平坦,河流却弯弯曲曲?
爱因斯坦1926年在普鲁士科学院宣读了一篇文章,
题目译作:“河道蜿蜒的成因和拜尔定律”。
此文发表于德文期刊《自然科学》(Die Naturwissenschaften , Vol. 14, 1926)
没找到德文原文,英文标题如图:
Einstein,1926
水流往往会弯弯曲曲地前进, 而不是沿着坡度最大的线下降,这是常见的自然现象。
河流并非一开始就这么弯,而是逐渐变弯·····弯的。
Fundamentals of Geomorphology-Routledge (2017)
河流们经历了什么?
高中地理告诉我们:北半球的河道右侧往往侵蚀得比较厉害, 而南半球的河道则相反。
这是地球自转偏向力的原因,即科里奥利力效应,也就是拜尔定律。
因此,有人会把河流弯曲的成因,仅仅归结为地球自转偏向力所致,这是种误解。
目前的共识是:
在一定条件下(河道局部弯曲、地球自转偏向力等),河道两侧和顶底的水流速度差异(摩擦力所致),导致水流在河道横截面,产生横向环流,造成两岸侵蚀程度不同,通常表现为一侧堆积,一侧侵蚀,以致河道越来越弯曲。
需要说明的是,由于水流沿着河道径向流动,这个横向环流在空间上表现为螺旋环流。
Hamblin, 2003,Earth Dynamic Systems (10th Edition)
这只是一种描述性地解释,
那么这其中涉及的因果关系到底是什么呢?
横向环流是如何产生的呢?
爱因斯坦通过力学分析,做了解答。
爱因斯坦举了一下小例子来讨论这种圆周运动——横向环流。
这个例子被称为茶叶悖论。
一个装满茶水的平底杯,杯底散聚有茶叶。
如果用勺子搅拌茶水, 会出现这样的现象:
起初,杯中的茶水几乎会像整体性地旋转,并带动底部的茶叶一起运动;
然而,随着搅拌的继续,茶叶很快会聚集在杯底中心。
茶叶聚集在杯子底部的中心,即使周围的茶水中仍有漩涡翻滚,它们也几乎维持静止。
茶叶悖论与二次流
这种现象的原因如下:
液体的旋转产生离心力,液体在杯壁附近还受到摩擦力,
因此杯壁附近水流的旋转角速度,会比中心附近的水流更小。
特别是, 底部附近的旋转角速度和离心力会比高处更小。
结果就是, 液体会做下图所示的圆周运动。
Einstein,1926
它会继续增加, 直到在杯壁摩擦的影响下趋于停止。
茶叶被圆周运动扫到杯子中心, 可以证明这种圆周运动的存在。
这个过程在流体力学中被称为:“二次流”:
二次流是一种复杂的运动,是对初始的搅动的响应,二次流会沿着圆柱形的杯壁向下流动,在杯子的中央部分向上流动。
可见,在离心力和摩擦力的共同作用下,会产生这种圆周运动。
同理,弯曲的河流也会发生类似的事情。
要产生这个离心力,河道需要一个起始的弯曲,
这可以由很多因素造成,例如:岩性差异、构造差异、地形因素、生物原因等等。
在弯曲河道的任一横截面处, 都有一个离心力,
朝着曲线外侧的方向(从A到B) 起作用(如下图)。
Einstein,1926
这个力,在河道底部附近要小于高处,
因为底部附近的水流速度因摩擦而减小。
这便产生了上图(右图)所示的那种圆周运动。
其实,不一定非要是离心力,只要是一个垂直于水流方向的力就行。
因此,由于地球的旋转, 即使河道没有弯曲,这种圆周运动也仍然会发生, 只不过规模较小。
地球的旋转会产生一个与水流方向垂直的力——科里奥利力,
其向右的水平分量,是每单位流体质量:2vΩsinΦ,
其中v 是水流的速度,Ω是地球旋转的速度,Φ是地理纬度。
由于河底摩擦导致这个力朝底部减小, 所以这个力也产生了这种圆周运动。
如上,我们解释了横向环流的成因。
但这仅仅是解释了河道中水流的规律,还没有真正涉及到河道弯曲的原因,
显然,河道弯曲是差异侵蚀作用的结果。
这我们需要注意水流横截面的速度分布, 它对于侵蚀起着决定性的作用。
因为在相同条件下,水流速度越快,侵蚀作用越强;
无论这种侵蚀依赖于力学因素还是物理–化学因素(如岩石、沉积物的溶解),情况都是如此。
因此, 我们必须着眼于影响河岸处流速梯度的因素。
为此,我们必须先知道河流中的(湍流)速度分布是如何产生和得到维持的。
首先,如果河道中此前静止的水,突然被一个均匀分布的加速力启动,
那么横截面上的速度分布起初将是均匀的。
但在河岸摩擦的影响下,
将会逐渐形成一个从河岸朝着横截面中心逐渐增加的速度分布。
原本在横截面上(大体上) 定态分布的速度,会在河流摩擦的影响下被逐渐搅乱。
W. W. Norton ; Robert Rauber,Earth Science[M], 2017.
流体动力学以如下方式描述了这个静态速度分布的建立过程:
在平面流的情况下,所有涡线都集中在河岸上。
它们分离开来,朝着水流的横截面中心慢慢移动,分布于一个厚度不断增加的层上。
河岸处的速度梯度因而逐渐减小。
在液体内摩擦的作用下,水流横截面内部的涡丝被逐渐消耗,并且被河堤处形成的新的涡丝所取代, 这样便产生了一种准静态的速度分布。
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重要的是,获得静态速度分布是一个缓慢的过程。
这就是为什么许多并不太明显的、却一直在起作用的因素,能对横截面上的速度分布产生很大影响。
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最后,河流的横截面越大,圆周运动被摩擦消耗得就越慢。
因此,河道弯曲形成的波浪线会随着河流横截面的增加而增加。
总之,
在河道局部弯曲或地球自转偏向力的作用下,会产生一个垂直与河道的力,
加上河岸和河床的摩擦力,会形成横向环流(螺旋环流),
河流不同位置流速不同,导致两岸侵蚀程度不同,
通常表现为一侧堆积,一侧侵蚀,
随着时间的推移,侵蚀差异越来越大,河道便越来越弯曲。
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蜿蜒的河曲通常发育在平坦的下游地区
这已经是河流的暮年阶段,
扭曲的形态,像镌刻入大地的皱纹。
它们似乎不想这么快告别陆地,
而是尽可能地多绕点弯路,
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谁还会记得每条河流本来的样子。
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