Sand dunes on Mars and on Earth

Abstract

In this work the dune model introduced by Sauermann et al. (2001) is extended and applied to investigate the formation of different dune shapes on Mars and on Earth as function of wind directionality and sand availability. The formation of sand dunes on Mars under the present atmospheric conditions of the red planet is studied and conclusions about wind speed, migration velocity of dunes and changing wind regimes on Mars are presented. Field measurements of the shape of coastal transverse dunes are presented and the formation of coastal dune fields is explained. Finally, the formation of linear dunes by bimodal wind regimes is calculated. The simulations explain the appearance of exotic bimodal dune shapes in areas of low sand availability on Mars and on Earth.

Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung verschiedener Dünenformen auf der Erde und auf dem Mars. Dabei wird das Modell, welches in der Doktorarbeit von Gerd Sauermann (2001) entwickelt wurde, erweitert und angewandt um die Dünenformen als Funktion der Windrichtung und der Verfügbarkeit von Sand zu untersuchen. Die Bildung von Marsdünen unter den heutigen atmosphärischen Bedingungen des roten Planeten wird studiert und Schlussfolgerungen über die Windgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit der Dünen und sich ändernde Windrichtungen auf dem Mars werden gezogen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Feldmessungen zur Form von Transversaldünen in Küstengebieten präsentiert, und die Bildung von Küstendünenfeldern erläutert. Schliesslich wird die Bildung von Longitudinaldünen bei einem bidirektionalen Wind berechnet. Die Simulationen erläutern das Auftreten exotischer bimodaler Dünenformen in Gebieten geringerer Verfügbarkeit von Sand auf der Erde und auf dem Mars.