Песчаная буря - Dust storm

Если смотреть сверху, песчаная буря может показаться не такой сильной, как есть на самом деле. Пустыня Намиб (2017 г.) 25 ° 20′07 ″ ю.ш.016 ° 03′05 ″ в.д. / 25,33528 ° ю.ш. 16,05139 ° в. / -25,33528; 16,05139 ( Песчаный штурм )
Песчаная буря
Песчаная буря в Аль-Асаде, Ирак.
Песчаная буря над Аль-Асадом 27 апреля 2005 года.
Эффект Может вызвать кашель и распространение пыли .

Шторм пыли , также называемый песчаной , является метеорологическим явление распространены в засушливых и полузасушливых районах. Пыльные бури возникают, когда порывистый ветер или другой сильный ветер уносят песок и грязь с сухой поверхности. Мелкие частицы переносятся сальтацией и взвешиванием - процессом, который перемещает почву из одного места и откладывает ее в другом.

Засушливые земли вокруг Северной Африки и Аравийского полуострова являются основными наземными источниками переносимой по воздуху пыли. Утверждалось, что плохое управление засушливыми землями Земли, такое как пренебрежение системой залежи , увеличивает размер и частоту пыльных бурь с окраин пустыни и изменяет как местный, так и глобальный климат, а также влияет на местную экономику.

Термин песчаная буря чаще всего используется в контексте пыльных бурь в пустыне , особенно в пустыне Сахара , или в местах, где песок является более распространенным типом почвы, чем грязь или камни, когда, помимо мелких частиц, скрывающих видимость, значительное количество более крупные частицы песка выдуваются ближе к поверхности. Термин пыльная буря чаще используется, когда более мелкие частицы уносятся на большие расстояния, особенно когда пыльная буря поражает городские районы .

Причины

Анимация, показывающая глобальное движение пыли от азиатской пыльной бури.

По мере того как сила пыли, проходящей через неплотно удерживаемые частицы, увеличивается, частицы песка сначала начинают вибрировать, а затем перемещаться по поверхности в процессе, называемом сальтацией . Когда они неоднократно ударяются о землю, они разрыхляются и отламывают более мелкие частицы пыли, которые затем начинают перемещаться во взвешенном состоянии. При скорости ветра выше той, которая вызывает приостановку самых маленьких, будет скопление пылинок, перемещающихся с помощью ряда механизмов: приостановки, сальтации и ползучести .

Исследование, проведенное в 2008 году, показало, что первоначальная сальтация частиц песка вызывает статическое электрическое поле за счет трения. Соленый песок приобретает отрицательный заряд по отношению к земле, который, в свою очередь, разрыхляет больше частиц песка, которые затем начинают сальто. Было обнаружено, что этот процесс удваивает количество частиц, предсказанных предыдущими теориями.

Частицы становятся непрочно удерживаемыми в основном из-за продолжительной засухи или засушливых условий, а также из-за высоких скоростей ветра. Фронты порывов ветра могут быть вызваны истечением охлажденного дождем воздуха во время сильной грозы. Или порывы ветра могут быть вызваны сухим холодным фронтом : то есть холодным фронтом, который перемещается в массу сухого воздуха и не производит осадков - тип пыльной бури, которая была обычным явлением в годы Пыльной чаши в США. После прохождения сухого холодного фронта конвективная нестабильность, возникающая из-за того, что более холодный воздух движется по нагретой земле, может поддерживать пыльную бурю, инициированную спереди.

В пустынных районах пыльные и песчаные бури чаще всего вызываются грозовыми потоками или сильными градиентами давления, которые вызывают увеличение скорости ветра на большой территории. Вертикальная протяженность поднимаемой пыли или песка в значительной степени определяется стабильностью атмосферы над землей, а также весом частиц. В некоторых случаях пыль и песок могут быть ограничены относительно мелким слоем за счет низколежащей температурной инверсии . В других случаях пыль (но не песок) может подниматься на высоту 20 000 футов (6 100 м).

Засуха и ветер способствуют возникновению пыльных бурь, равно как и плохие методы ведения сельского хозяйства и выпаса скота , поскольку пыль и песок подвергаются ветру.

Одним из неэффективных методов ведения сельского хозяйства, которые способствуют возникновению пыльных бурь, является земледелие в засушливых районах . Особенно плохими методами земледелия на засушливых землях являются интенсивная обработка почвы или отсутствие посевов или покровных культур, когда ураганы случаются в особенно уязвимые периоды до восстановления растительного покрова . В полузасушливом климате эти методы повышают восприимчивость к пыльным бурям. Однако для борьбы с ветровой эрозией могут применяться методы сохранения почвы.

Физические эффекты и воздействие на окружающую среду

Пыльная буря в Сахаре, картина Джорджа Фрэнсиса Лайона

Песчаная буря может неожиданно унести большие объемы песка. Пыльные бури могут переносить большое количество пыли, при этом передняя кромка состоит из толстой пылевой стены высотой до 1,6 км (0,99 мили). Пыльные и песчаные бури, которые исходят из пустыни Сахара , в местном масштабе известны как симум или симун (sîmūm, sîmūn). Haboob (həbūb) является песчаной распространена в регионе Судана вокруг Хартума , с вхождениями являются наиболее распространенными в летнее время .

Сахара пустыня является основным источником пыльных бурь, особенно Бодела и области , охватывающего слияние Мавритании , Мали и Алжира . Пыль Сахары часто выбрасывается в атмосферу Средиземного моря и переносится ветрами, иногда на север, в Центральную Европу и Великобританию.

За полвека с 1950-х годов количество пыльных бурь в Сахаре увеличилось примерно в 10 раз, что привело к потере верхнего слоя почвы в Нигере , Чаде , северной Нигерии и Буркина-Фасо . В Мавритании в начале 1960-х годов было всего две пыльные бури в год; по словам Эндрю Гуди, профессора географии Оксфордского университета, сегодня их около 80 в год. Уровни сахарной пыли, поступающей у восточного побережья Африки в июне 2007 года, в пять раз превышали уровни, наблюдавшиеся в июне 2006 года, и были самыми высокими, наблюдавшимися по крайней мере с 1999 года, что, возможно, достаточно охладило атлантические воды, чтобы немного снизить активность ураганов в конце 2007 года.

Также было показано, что пыльные бури увеличивают распространение болезней по всему миру. Споры вирусов в почве уносятся в атмосферу штормами с мельчайшими частицами и взаимодействуют с загрязнением городского воздуха.

Кратковременные последствия воздействия пустынной пыли включают немедленное усиление симптомов и ухудшение функции легких у людей, страдающих астмой , повышение смертности и заболеваемости из-за длительно переносимой пыли как от сахарских, так и от азиатских пыльных бурь, что позволяет предположить, что длительно переносимые частицы пыльной бури отрицательно влияют на кровеносная система. Пылевая пневмония возникает в результате вдыхания большого количества пыли.

Продолжительное и незащищенное воздействие на дыхательную систему во время пыльной бури также может вызвать силикоз , который, если его не лечить, приведет к удушью ; силикоз - неизлечимое заболевание, которое также может привести к раку легких . Существует также опасность сухого кератоконъюнктивита («сухость глаз»), который в тяжелых случаях без немедленного и надлежащего лечения может привести к слепоте .

Экономическое влияние

Пыльные бури вызывают потерю почвы в засушливых районах, и, что еще хуже, они преимущественно удаляют органические вещества и самые легкие частицы, богатые питательными веществами, тем самым снижая продуктивность сельского хозяйства. Также абразивное воздействие шторма повреждает молодые растения. Пыльные бури также ухудшают видимость, влияя на воздушные суда и дорожный транспорт.

Пыль также может иметь положительный эффект там, где она оседает: дождевые леса Центральной и Южной Америки получают большую часть своих минеральных питательных веществ из Сахары; бедные железом районы океана получают железо; а пыль на Гавайях увеличивает рост подорожника . В северном Китае, а также на среднем западе США древние отложения пыльных бурь, известные как лёсс, являются очень плодородными почвами, но они также являются значительным источником современных пыльных бурь, когда нарушается защитная почва растительность.

Внеземные пыльные бури

Пылевые бури не ограничиваются Землей и, как известно, образуются на других планетах, таких как Марс . Эти пыльные бури могут распространяться на большие площади, чем на Земле, иногда опоясывая планету, со скоростью ветра до 60 миль в час (97 км / ч). Однако, учитывая гораздо более низкое атмосферное давление на Марсе (примерно 1% от атмосферного давления на Земле), интенсивность марсианских штормов никогда не сможет достичь таких ураганных ветров, которые наблюдаются на Земле. Марсианские пыльные бури образуются, когда солнечное нагревание нагревает марсианскую атмосферу и заставляет воздух двигаться, поднимая пыль с земли. Вероятность штормов увеличивается, когда есть большие перепады температуры, подобные тем, которые наблюдаются на экваторе во время марсианского лета.

Пыльные бури на Марсе
25 ноября 2012 г.
18 ноября 2012 г.
Отмечены местоположения марсоходов Opportunity и Curiosity.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки