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密度勾配とは、ある領域における密度の空間的な変化のことである。この用語は自然科学において物質の密度の変化を説明するために使用されるが、密度を測定できるあらゆる量に適用することができる。[1] [2]
空気力学
超音速飛行の研究では、シュリーレン写真法によって航空機と相互作用する空気の密度勾配を観察します。 [3]
また、計算流体力学の分野では、密度勾配は流れ場における音波、衝撃波、膨張波を観測するために使用されます。
水
水域の急激な密度勾配はエネルギーを閉じ込め対流を防ぐ効果があり、そのような勾配はソーラーポンドで利用されています。塩水の場合、急激な勾配は異なる塩分濃度の層化につながる可能性があります。これはハロクラインと呼ばれます。 [4]
生物学
生命科学では、密度勾配分離と呼ばれる特殊な技術が、細胞、ウイルス、細胞内粒子の分離と精製に使用されています。[5]この技術のバリエーションには、等密度遠心分離、分画遠心分離、ショ糖勾配遠心分離などがあります。フェレーシスと呼ばれる献血技術には、密度勾配分離が含まれます。
地球物理学
地球の中心、つまり地球核が何であるかを理解するには、元素や化合物が相互作用する密度勾配の枠組みが必要です。密度勾配を理由に、地球核に高速増殖炉システムが存在するという説があります。 [6]
地球の密度勾配に関する一般的なモデルは、観測された地球の振動と数千の地震波の移動時間に基づいた予備的参照地球モデル（PREM）によって与えられたものである。[7]
PREM に基づいて密度勾配のモデルがいくつか構築されているが、それらは「地球内の位置の関数としての密度の分布は、地震の速度ほど十分に制約されていない。主な情報は地球の質量と慣性モーメントから得られ、この情報だけでも地球の中心に向かって質量が集中していることが必要である。追加の情報は、変形で誘発される自己重力効果を通じて密度に敏感な地球のより重い通常モードの周波数で見つけられる」ことを認めている。[8]
都市経済学
人口研究において、密度勾配とは都市部の中心部から周辺部にかけての人口密度の変化を指すことがある。 [9]
参考文献
- ^ 「非破壊検査リソースセンター - 用語集」。2013年4月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年12月9日閲覧。
- ^ 「Chicago Wilderness Journal、第1巻第1号、2003年11月」(PDF) 。 2006年9月28日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2006年12月9日閲覧。
- ^ 「CFI-Shadowgraph/Schliren Photography for Aerodynamic Applications」(PDF)。2007 年 2 月 26 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2006年 12 月 9 日に取得。
- ^ 「ロングアイランド湾東部におけるシルプロセスと潮汐力の交換への影響」。
- ^ 「GE Healthcare Density Gradient Separation」。2006年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年12月9日閲覧。
- ^ Herndon, JM (1996). 「地球の内核の下部構造」.米国科学アカデミー紀要. 93 (2). PNAS: 646– 648. Bibcode : 1996PNAS ...93..646H. doi : 10.1073/pnas.93.2.646 . PMC 40105. PMID 11607625.
- ^ Dziewonski, Adam; Anderson, Don. 「予備的参照地球モデル」（PDF）。地球と惑星内部の物理学。エルゼビア・サイエンティフィック・パブリッシング・カンパニー。 2020年6月30日閲覧。
- ^ Kennett, BLN「地球内部の密度分布について」。Geophysics Journal Int。オックスフォード・アカデミック。 2020年6月30日閲覧。
- ^ 「世界48都市の人口分布：移行期経済への影響」（PDF） 。 2006年9月5日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2006年12月9日閲覧。