Eolsko delovanjeFran se nanašajo na aktivnost vetra pri preučevanju geologije in vremena ter zlasti na sposobnost vetra, da oblikuje površino Zemlje (ali drugih planetov). Vetrovi lahko erodirajo, prenašajo in odlagajo materiale in so učinkoviti dejavniki v regijah z redko vegetacijo, pomanjkanjem vlage v tleh in veliko količino nekonsolidiranih usedlin. Čeprav je voda veliko močnejša erozivna sila kot veter, so eolski procesi pomembni v sušnih okoljih, kot so puščave.
Izraz izhaja iz imena grškega boga Eola, varuha vetrov.
Definicija in pojavnost Eolski procesi so tisti procesi erozije, transporta in odlaganja sedimentov, ki jih povzroča veter na površini zemlje ali blizu nje. Sedimentne usedline, ki nastanejo zaradi delovanja vetra in sedimentne strukture, značilne za te usedline, so opisane tudi kot eolske.
Eolski procesi so najpomembnejši na območjih, kjer je malo ali nič vegetacije. Vendar pa eolske usedline niso omejene na sušno podnebje. Videti jih je tudi ob obalah; vzdolž potokov v polsušnih podnebjih; na območjih z veliko peska, preperelega zaradi šibko cementiranih izdankov peščenjaka; in na območjih ledeniškega izpiranja.
Puhlica, eolski sediment, ki ga odlaga veter, je običajen v vlažnih do subhumidnih podnebjih. Velik del Severne Amerike in Evrope je podložen s peskom in muljem pleistocenske starosti, ki izvira iz ledeniškega izpiranja.
Zavetrna stran rečnih dolin v polsušnih regijah je pogosto prekrita s peskom in peščenimi sipinami. Primeri v Severni Ameriki so reke Platte, Arkansas in Missouri.
Vetrna erozija
Veter razjeda zemeljsko površino z deflacijo (dolbenjem, odstranjevanje ohlapnih, drobnozrnatih delcev zaradi turbulentnega delovanja vetra) in z abrazijo (obraba površin zaradi brušenja in peskanja z delci, ki jih prenaša veter). Ko jih veter zanese, jih trki med delci še dodatno razgradijo, ta proces se imenuje atricija.
Po vsem svetu je erozija zaradi vode pomembnejša od erozije zaradi vetra, vendar je vetrna erozija pomembna v polsušnih in sušnih regijah. Vetrno erozijo povečujejo nekatere človeške dejavnosti, kot je uporaba vozil 4x4.
Deflacija
Deflacija je dvigovanje in odstranjevanje nevezanega materiala s površine zaradi turbulence vetra. Poteka s tremi mehanizmi: oprijem/lezenje po površini, saltacija ali skakanje in vzmetenje. Vlek ali površinsko lezenje je proces drsenja ali kotaljenja večjih zrn po površini. Saltacija se nanaša na delce, ki se odbijajo po površini na kratke razdalje. Lebdeče delce v celoti zanese veter, ki jih nosi na velike razdalje. Saltacija verjetno povzroči 50–70 % deflacije, suspenzija 30–40 %, površinsko lezenje pa 5–25 %.
Regije, ki doživljajo intenzivno in dolgotrajno erozijo, se imenujejo deflacijska območja. Večina eolskih deflacijskih območij je sestavljena iz puščavskega tlaka, ploščate površine drobcev kamnin, ki ostanejo potem, ko sta veter in voda odstranila drobne delce. Skalni plašč v puščavskih tlakih ščiti spodnji material pred nadaljnjo deflacijo. Območja puščavskih tlakov tvorijo rege ali kamnite puščave Sahare. Ti so nadalje razdeljeni na kamnita območja, imenovana hamade in območja majhnih kamnin in proda, imenovana serirji. Puščavski tlak je zelo pogost v puščavskih okoljih.
Deflacijska depresija je kotanja, ki nastane zaradi deflacije vetra. So na splošno majhne, vendar imajo lahko premer do nekaj kilometrov. Najmanjše so le jamice 0,3 metra globoko in 3 metre v premeru. Največje so kotanje v Mongoliji, ki so lahko široke 8 kilometrov in globoke od 60 do 100 metrov. Big Hollow v Wyomingu v ZDA se razteza 14 x 9,7 kilometrov in je globoka do 90 metrov.
Abrazija
Abrazija (včasih imenovana tudi korozija) je proces, pri katerem zrna, ki jih poganja veter, udarjajo ali obrabljajo material z reliefa. Nekoč je veljalo, da veliko prispeva k eroziji puščave, vendar je do sredine 20. stoletja postalo veliko manj pomembno. Veter lahko običajno dvigne pesek le na kratko razdaljo, pri čemer večina peska, ki ga nosi veter, ostane znotraj 50 centimetrov od površine in praktično nobenega običajno ne odnese nad 2 metra. Številne puščavske značilnosti, ki so jih nekoč pripisovali vetrni abraziji, vključno z vetrovnimi jamami, gobastimi kamni in satastimi jamicami, imenovanimi tafoni, se zdaj pripisujejo diferencialnemu vremenskim vplivom, dežju, deflaciji in ne abraziji ali drugim procesom.
Jardang so ena vrsta puščavskih značilnosti, ki se na splošno pripisujejo obrabi zaradi vetra. To so skalni grebeni, visoki do več deset metrov in dolgi kilometre, ki so jih zravnali puščavski vetrovi. Jardangi značilno kažejo podolgovate brazde ali utore, poravnane s prevladujočim vetrom. Večinoma nastajajo v mehkejšem materialu, kot je mulj.
Abrazija povzroči poliranje in luknjičenje, žlebljenje, oblikovanje in fasetiranje izpostavljenih površin. Ti so zelo razširjeni v sušnih okoljih, vendar geološko nepomembni. Polirane ali fasetirane površine, imenovane ventifakti, so redke, za njihov nastanek potrebujejo obilo peska, močne vetrove in pomanjkanje vegetacije.
V delih Antarktike so snežinke, ki jih je napihal veter, ki so tehnično sedimenti, povzročile tudi abrazijo izpostavljenih kamnin.National Geographic Almanac of Geography, 2005, page 166, .
Korozija Korozija je obraba zaradi trkov delcev, zajetih v premikajočo se tekočino. Učinkovit je pri zaokroževanju zrn peska in jim daje značilno glazirano površinsko strukturo.
Trki med delci, ki jih prenaša veter, so glavni vir prahu v velikosti od 2 do 5 mikronov. Večina tega nastane z odstranitvijo preperele glinene prevleke z zrn.
Transport
Pri transportu peska in drobnejših usedlin v sušnih okoljih prevladuje veter. Prenos vetra je pomemben tudi v periglacialnih območjih, na rečnih poplavnih ravnicah in obalnih območjih. Obalni vetrovi prenašajo znatne količine siliciklastičnih in karbonatnih sedimentov v notranjost, medtem ko lahko vetrovne in prašne nevihte prenašajo delce gline in mulja na velike razdalje. Veter prenaša večino sedimentov, odloženih v globokih oceanskih bazenih. V ergih (puščavskih peščenih morjih) je veter zelo učinkovit pri prenašanju zrn peska velikosti in manjših
Delci se prenašajo z vetrovi skozi suspenzijo, saltacijo (preskakovanje ali odbijanje) in plazenje (kotaljenje ali drsenje) po tleh. Najmanjša hitrost vetra za začetek transporta se imenuje mejna vrednost tekočine ali statični prag in je hitrost vetra, ki je potrebna za začetek premikanja zrn s površine. Ko se transport začne, pride do kaskadnega učinka zrn, ki trgajo druga zrna, tako da se transport nadaljuje, dokler hitrost vetra ne pade pod dinamični prag ali prag udarca, ki je običajno nižji od praga tekočine. Z drugimi besedami, obstaja histereza v transportnem sistemu vetra.
Majhni delci se lahko zadržujejo v ozračju v obliki suspenzije. Turbulentno gibanje zraka podpira težo suspendiranih delcev in omogoča njihov transport na velike razdalje. Veter je še posebej učinkovit pri ločevanju zrn usedlin, manjših od 0,05 mm, od bolj grobih zrn kot suspendiranih delcev.
Saltacija je gibanje delcev navzdol v nizu skokov ali preskokov. Saltacija je najpomembnejša pri zrnih velikosti do 2 mm. Tako zrno lahko zadene druga zrna, ki skočijo navzgor in nadaljujejo saltacijo. Zrno lahko zadene tudi večja zrna (več kot 2 mm), ki so pretežka za skakanje, vendar počasi polzijo naprej. Površinsko lezenje predstavlja kar 25 odstotkov gibanja zrn v puščavi.
Vegetacija je učinkovita pri zatiranju eolskega transporta. Samo 15-odstotna vegetacijska pokritost zadostuje za odpravo večine transporta peska. Velikost obrežnih sipin je večinoma omejena s količino odprtega prostora med rastlinskimi območji.
Eolski transport iz puščav igra pomembno vlogo v globalnih ekosistemih. Na primer, veter prenaša minerale iz Sahare v Porečje Amazonke. Saharski prah je odgovoren tudi za nastanek rdeče glinene prsti v južni Evropi.
Peščeni vihar
Peščeni vihar je nevihta z vetrom, ki potegne dovolj prahu, da zmanjša vidljivost na manj kot 1 kilometer. Večina se pojavi na sinoptični (regionalni) lestvici zaradi močnih vetrov vzdolž vremenskih front ali lokalno zaradi padavin zaradi neviht.
Peščeni viharji prizadenejo pridelke, ljudi in morda celo podnebje. Na Zemlji lahko prah prečka cele oceane, kot se zgodi s prahom iz Sahare, ki doseže Amazonsko nižino. Peščeni viharji na Marsu občasno zajamejo ves planet. Ko je leta 1971 vesoljsko plovilo Mariner 9 vstopilo v njegovo orbito okoli Marsa, je prašna nevihta, ki je trajala en mesec, zajela celoten planet in tako odložila nalogo fotokartiranja površja planeta.
Večina prahu, ki ga prenašajo prašne nevihte, je v obliki delcev velikosti mulja. Nanosi tega vetrovnega mulja so znani kot puhlica. Najdebelejše znano nahajališče puhlice, do 350 metrov, je na puhlični planoti na Kitajskem. Ta isti azijski prah se raznaša na tisoče milj in tvori globoke plasti v krajih tako daleč kot so Havaji. Peoria Loess v Severni Ameriki je v delih zahodne Iowe debel do 40 metrov. Tla, razvita na puhlici, so na splošno zelo produktivna za kmetijstvo.
Majhni vrtinci, imenovani prašni vrtinci, so pogosti v sušnih deželah in naj bi bili povezani z zelo intenzivnim lokalnim segrevanjem zraka, ki povzroči nestabilnost zračne mase. Prašni vrtinci so lahko visoki celo en kilometer. Prašne vrtince na Marsu so opazili tudi do 10 kilometrov visoko, čeprav je to neobičajno.
Odlaganje
Veter je zelo učinkovit pri ločevanju peska od mulja in gline. Posledično obstajajo izraziti peščeni (erg) in meljasti (puhlica) eolski nanosi z le omejeno vmesnostjo med obema. Puhlične usedline so dlje od prvotnega vira sedimentov kot ergi. Primer tega so Sand Hills v Nebraski, ZDA. Tukaj najdemo z vegetacijo stabilizirane peščene sipine na zahodu in puhlične usedline na vzhodu, dlje od prvotnega vira usedlin v formaciji Ogallala ob vznožju Skalnega gorovja.
Nekaj najpomembnejših eksperimentalnih meritev na eolskih oblikah zemlje je izvedel Ralph Alger Bagnold, britanski vojaški inženir, ki je delal v Egiptu pred drugo svetovno vojno. Bagnold je raziskoval fiziko delcev, ki se gibljejo skozi atmosfero in jih odlaga veter. Prepoznal je dva osnovna tipa sipin, polmesečasto sipino, ki jo je poimenoval barhan in podolgovato sipino, ki jo je poimenoval vzdolžna ali seif (arabsko za 'meč'). Bagnold je razvil klasifikacijsko shemo, ki je vključevala majhne valove in peščene plošče ter različne vrste sipin.
Bagnoldova klasifikacija je najbolj uporabna na območjih brez vegetacije. Leta 1941 je John Tilton Hack dodal parabolične sipine, ki so pod močnim vplivom vegetacije, na seznam vrst sipin. Odkritje sipin na Marsu je ponovno oživilo raziskave eolskih procesov, ki vedno bolj uporabljajo računalniško simulacijo.
Materiali, ki jih nanese veter, vsebujejo namige o preteklih in sedanjih smereh in intenzivnosti vetra. Te značilnosti nam pomagajo razumeti sedanje podnebje in sile, ki so ga oblikovale. Na primer, ogromni neaktivni ergi v večjem delu sodobnega sveta potrjujejo, da so se poznopleistocenski pasovi pasatnih vetrov močno razširili med zadnjim ledeniškim maksimumom. Ledena jedra kažejo desetkratno povečanje nevulkanskega prahu med ledeniškimi maksimumi. Najvišji vrh prahu v ledenih jedrih Vostok je izpred 20 do 21 tisoč let. Obilno količino prahu pripisujejo močnemu vetrovnemu sistemu nizkih zemljepisnih širin in bolj izpostavljenemu epikontinentalnemu pasu zaradi nizke morske gladine.
Peščena telesa, ki jih nanese veter, se pojavljajo kot valovi in druge majhne značilnosti, peščene plošče in sipine.
Valovanje in druge oblike majhnega obsega