ベッドフォーム

ベッドフォームは、流体と移動床の境界面に形成される地質学的特徴であり、流体の流れによって床の物質が移動した結果として生じます。例としては、川床のさざ波や砂丘などがあります。ベッドフォームは、堆積環境に存在する結果として、岩石記録に保存されることがよくあります。ベッドフォームは、多くの場合、流れのパラメータに特徴的であり、^{[1]流れの深さと速度、したがって}フルード数を推測するために使用できます。

ベッドフォームの開始

ベッドフォームは多くの環境（河川、風成、氷河河川、デルタ、深海など）に遍在しますが、その形成方法についてはまだ議論があります。ベッドフォームの形成には、相互に排他的ではないものの、欠陥形成と瞬間形成という 2 つの別個のモデルがあります^{[2] 。}

欠陥の発生

欠陥理論では、乱流^[3]^[4]で生成される乱流スイープが堆積物を巻き込み^[5]、堆積時に非凝集性物質に欠陥を生成すると提唱されています。これらの堆積物は、流れの分離プロセスを介して下流に伝播し、ベッドフォームフィールドを形成します。欠陥の原因は、ヘアピン渦構造のパケットに関連していると考えられています。^[6]これらの一貫性のある乱流構造は、移動床に巻き込み廊下を生じさせ、低速のストリークと相互作用して粒子の凝集体を生成する粒子線を形成します。粒子が臨界高さに達すると、新しい構造の上で流れの分離が発生します。堆積物は再付着点の近くで侵食され、下流に堆積して新しい欠陥を作成します。この新しい欠陥は、このようにして別の欠陥の形成を誘発し、プロセスは継続して下流に伝播し、粒子の蓄積が急速に小さなベッドフォームに進化します。

即時開始

一般に、欠陥伝播理論は堆積物の輸送速度が低い場合に大きな役割を果たします。これは、輸送速度が高いと欠陥が洗い流され、ベッドフォームがベッド全体にわたって自然に形成されることが一般的だからです。^[7]^[8] Venditti et al. (2005) ^[7]^{: 1}は、瞬間的な開始はクロスハッチパターンの形成から始まり、これがパターン構造とは無関係に移動する V 字型の形態につながると報告しています。この V 字型構造が再編成されて、ベッドフォームの将来の頂上線を形成します。Venditti et al. (2006)、^[8]^{: 1}は、Liu (1957) による以前のモデルに基づいて、瞬間的な開始は、非常に活性な疑似流体堆積層とその上の流体との間のケルビン-ヘルムホルツ型の界面流体力学的不安定性の現れであると提案しました。さらに、Venditti et al. (2005) ^[7]^{: 2 は}、瞬間的な開始と一貫した乱流構造の間には関連性がないことを示唆している。なぜなら、クロスハッチパターンを生成するには、空間的および時間的にランダムなイベントが固定されるはずだからである。さらに、ベッドフォームは層流下でも発生する可能性があるため、ベッドフォームの形成における乱流の影響については明確な説明がない。層流生成ベッドフォーム研究では、時間的に平均化された流れ条件を使用して乱流の程度を決定し、層流領域でのレイノルズ数を示していることに注意することが重要である。しかし、低レイノルズ数ではまれであるが存在するバーストやスイープなどの瞬間的なプロセスは、ベッドフォーム生成の駆動メカニズムになり得る。層流におけるベッドフォームの生成は、科学界ではまだ議論の的となっている。もしこれが真実であれば、Best (1992) が示唆したものとは別の欠陥発達プロセスが存在するはずであることを示唆しているからである。^[6]^{: 1}堆積物輸送速度が低い場合のベッドフォーム発達に関するこの代替モデルは、流れが乱流でない場合の欠陥とベッドフォームの生成を説明するはずである。