Brinicle
Modeling and simulation of brinicle formation
แหล่งซื้อคืนนี้มีซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการจำลองการก่อตัวของ brinicle ซึ่งเป็นช่องน้ำแข็งกลวงที่ปรากฏใต้พื้นผิวทะเลอาร์ติก ตามแบบจำลองที่นำเสนอในบทความที่เกี่ยวข้อง
ใต้น้ำแข็งในทะเลอาร์กติก ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม น้ำเกลือที่เป็นน้ำแข็งจะไหลลงสู่ทะเล น้ำเกลือที่เป็นน้ำแข็งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่ามากและมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำทะเลปกติ เป็นผลให้มันจมลงในขณะที่ทำให้ทุกสิ่งรอบตัวแข็งตัว ก่อตัวเป็นช่องน้ำแข็งที่เรียกว่า brinicle (หรือเรียกอีกอย่างว่าหินย้อยน้ำแข็ง) ในบทความนี้ เราพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับปรากฏการณ์นี้ โดยถือว่าสมมาตรทรงกระบอก ของเหลวนั้นถือว่ามีความหนืดและเสมือนอยู่กับที่ การเคลื่อนย้ายความร้อนและเกลือมีความสัมพันธ์อย่างอ่อนกับการเคลื่อนที่ของของไหล และได้รับการสร้างแบบจำลองด้วยสมการอนุรักษ์ที่สอดคล้องกัน โดยพิจารณาถึงผลกระทบการแพร่กระจายและการพาความร้อน การแยกส่วนแบบจำกัดองค์ประกอบใช้เพื่อแก้ระบบคู่ของสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย เราพบว่าแบบจำลองสามารถจับพฤติกรรมทั่วไปของระบบกายภาพและสร้างโครงสร้างคล้ายบรินิเคิลในขณะเดียวกันก็กู้คืนองค์ประกอบของเดนไดรต์ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่คาดหวังทางกายภาพซึ่งสอดคล้องกับผลการทดลองก่อนหน้านี้ นี่เป็นแบบจำลองที่สมบูรณ์แรกที่เสนอซึ่งรวบรวมโครงสร้างทั่วโลกของปรากฏการณ์ทางกายภาพ แม้ว่าจะมีความคลาดเคลื่อนอยู่บ้าง เช่น การสะสมของน้ำเกลือ
@article{brinicle,
author = {Gómez-Lozada, Felipe and del Valle, Carlos Andrés and Jiménez-Paz, Julián David and Lazarov, Boyan S. and Galvis, Juan },
title = {Modelling and simulation of brinicle formation},
journal = {Royal Society Open Science},
volume = {10},
number = {10},
pages = {230268},
year = {2023},
doi = {10.1098/rsos.230268},
URL = {https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rsos.230268},
eprint = {https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsos.230268},
}
ต่อไปจะมีการนำเสนอภาพเคลื่อนไหวและภาพจำลองบางส่วน:
