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Rugosidad

La rugosidad , f r , es una medida de variaciones de amplitud a pequeña escala en la altura de una superficie,

donde Ar es el área de superficie real (verdadera, real) y Ag es el área de superficie geométrica . [1]

Utilidad

Los cálculos de rugosidad se utilizan comúnmente en la ciencia de los materiales para caracterizar superficies, entre otras cosas, en las ciencias marinas para caracterizar los hábitats del fondo marino . Una técnica común para medir la rugosidad del fondo marino es el método de cadena y cinta de Risk [2] , pero con la llegada de la fotografía submarina se han desarrollado métodos cuantitativos menos invasivos. Algunos ejemplos incluyen la medición de la rugosidad del fondo marino a pequeña escala mediante escaneo láser microtopográfico (Du Preez y Tunnicliffe 2012), [3] y la derivación de medidas multiescala de rugosidad, pendiente y aspecto a partir de reconstrucciones de imágenes estéreo bentónicas (Friedman et al. 2012). [4]

Inconsecuencia

A pesar de la popularidad del uso de la rugosidad para análisis de superficies bidimensionales y tridimensionales, la inconsistencia metodológica ha sido problemática. A partir de avances recientes, el nuevo índice de rugosidad de relación arco-cuerda (ACR) es capaz de medir la rugosidad de perfiles bidimensionales y superficies tridimensionales utilizando un único método (Du Preez 2015). [5] El índice de rugosidad ACR se define como el área de la superficie contorneada (real) dividida por el área de la superficie proyectada ortogonalmente sobre un plano de mejor ajuste (POBF), donde el POBF es una función ( interpolación lineal ) de los datos de contorno. solo. El uso de un POBF, en lugar de un plano geométrico horizontal arbitrario, da como resultado una ventaja importante del índice de rugosidad ACR: a diferencia de la mayoría de los índices de rugosidad, la rugosidad ACR no se confunde con la pendiente.

Ecología : Como medida de complejidad , se presume que la rugosidad es un indicador de la cantidad de hábitat disponible para la colonización por organismos bentónicos (aquellos adheridos al fondo marino), y área de refugio y alimentación para organismos móviles.

Geología : Para los geólogos y geomorfólogos marinos, la rugosidad es una característica útil para distinguir diferentes tipos de fondos marinos en aplicaciones de teledetección (por ejemplo, sonar y altimetría láser, basadas en barcos, aviones o satélites).

Oceanografía : entre los oceanógrafos, se reconoce que la rugosidad influye en la hidrodinámica a pequeña escala al convertir el flujo laminar u oscilatorio organizado en turbulencias que disipan energía.

Biología del coral : La alta rugosidad es a menudo una indicación de la presencia de coral, que crea una superficie compleja a medida que crece. Se entiende que la tendencia de un fondo marino rugoso a generar turbulencia promueve el crecimiento de corales y algas coralinas al entregar agua rica en nutrientes después de que los organismos han agotado los nutrientes de la envoltura de agua que rodea inmediatamente sus tejidos.

Ver también

Referencias

  1. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de Oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "Factor de rugosidad (rugosidad) de una superficie". doi :10.1351/libro de oro.R05419
  2. ^ Risk, MJ 1972. "Diversidad de peces en un arrecife de coral en las Islas Vírgenes". Atolón Res. Toro. 193:1-6 [doi:10.5479/si.00775630. 153.1]
  3. ^ Du Preez, C. y V. Tunnicliffe. (2012). "Un nuevo método de estudio por vídeo de escaneo láser microtopográfico (MiLS) para medir la rugosidad del fondo marino a pequeña escala". Limnología y Oceanografía: Métodos . 10:899-909. [DOI 10.4319/lom.2012.10.899].
  4. ^ Friedman A, Pizarro O, Williams SB, Johnson-Roberson M (2012) "Medidas multiescala de rugosidad, pendiente y aspecto a partir de reconstrucciones de imágenes estéreo bentónicas". MÁS UNO 7(12): e50440. doi:10.1371/journal.pone.0050440
  5. ^ Du Preez, C. 2015. "Un nuevo índice de rugosidad de relación arco-cuerda (ACR) para cuantificar la complejidad estructural del paisaje tridimensional". Ecología del paisaje. 30: 181-192. doi: 10.1007/s10980-014-0118-8.

enlaces externos