Международной группе исследователей удалось доказать, что равномерное распределение холмов и долин в земном ландшафте может быть описано относительно несложной системой дифференциальных уравнений. Статья исследователей опубликована в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит ScienceNOW.
Узнайте больше в полной версии ➞В рамках исследования ученые взяли систему уравнений, которая описывает перенос массы в результате эрозии, и добавили туда закон сохранения массы. Затем ученые воспользовались компьютером для приближенного решения полученной системы. Видео, описывающее эволюцию ландшафта за 600 тысяч лет доступно здесь.
По словам ученых, основными процессами, которые обуславливают равномерное распределение долин и холмов, являются процесс вымывания грунта ручьями и процесс осыпания склонов. Равномерное распределение объясняется тем, что, если ручьи начинают работать слишком близко, то более быстрый вырывает свою долину быстрее. В результате медленному не остается воды и он прекращает "работу".
С другой стороны, если изначально ручьи располагались далеко друг от друга, то спустя некоторое время между ними образуется третий, поскольку воды для двух оказывается слишком много. По словам ученых, таким образом работа данных процессов приводит к формированию равномерно распределенных долин.
Результаты моделирования оказываются прекрасно согласованы с данными практических наблюдений. Так, например, для знаменитого региона Долины Смерти Забриски Пойнт расстояние между впадинами составляет 9-15 метров, а расчетное расстояние - около 15 метров. По словам самих исследователей, наиболее сложным при построении их модели является выбор параметра, который характеризует частоту осадков.