Formula di Bagnold

La formula di Bagnold, dal nome di Ralph Alger Bagnold, mette in relazione la quantità di sabbia spostata dal vento con la velocità del vento per salinità. Essa afferma che il trasporto di massa di sabbia è proporzionale alla terza potenza della velocità di attrito. In condizioni stabili, ciò implica che il trasporto di massa è proporzionale alla terza potenza dell’eccesso della velocità del vento (a qualsiasi altezza fissa sulla superficie della sabbia) rispetto alla velocità minima del vento che è in grado di attivare e sostenere un flusso continuo di granelli di sabbia.

La formula fu derivata da Bagnold nel 1936 e successivamente pubblicata nel suo libro The Physics of Blown Sand and Desert Dunes nel 1941. Gli esperimenti nella galleria del vento e sul campo suggeriscono che la formula è fondamentalmente corretta. In seguito è stata modificata da diversi ricercatori, ma è ancora considerata la formula di riferimento.

Nella sua forma più semplice, la formula di Bagnold può essere espressa come:

q = C ρ g d D u ∗ 3 {displaystyle q=C{frac {rho }{g}} {sqrt {\frac {d}{D}}}u_^{3}} {displaystyle q=C\frac {\frac {\rho }{g}} {sqrt {\frac {d}{D}}}u_{*}^{3}}

dove q rappresenta il trasporto di massa di sabbia attraverso una corsia di larghezza unitaria; C è una costante adimensionale di ordine unitario che dipende dalla selezione della sabbia; ρ {displaystyle \rho } \rho è la densità dell’aria; g è l’accelerazione gravitazionale locale; d è la granulometria di riferimento per la sabbia; D è la granulometria quasi uniforme originariamente usata negli esperimenti di Bagnold (250 micrometri); e, infine, u ∗ {displaystyle u_{*}} u_{*} è la velocità di attrito proporzionale alla radice quadrata dello sforzo di taglio tra il vento e il foglio di sabbia in movimento.

La formula è valida in condizioni secche (deserto). Gli effetti dell’umidità della sabbia in gioco nella maggior parte delle dune costiere, quindi, non sono inclusi.

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