stringtranslate.com

Депрессия Боделе

Вид с наветренной стороны впадины Боделе , косой северо-восточный вид с NASA World Wind , дополняющий снимки MODIS и предоставляющий координаты, которые облегчают обнаружение этого важного географического объекта.

Впадина Боделе ( произносится [bɔ.de.le] ), расположенная на южном краю пустыни Сахара на севере центральной Африки , является самой низкой точкой Чада . Ее длина составляет 500 км, ширина — 150 км, а глубина — около 160 м. [2] Ее дно находится на высоте около 155 метров над уровнем моря . Сухой бессточный бассейн является основным источником плодородной пыли, необходимой для тропических лесов Амазонки .

Пыльные бури из впадины Боделе случаются в среднем около 100 дней в году, [3] типичным примером являются массивные пылевые бури, которые пронеслись над Западной Африкой и островами Зеленого Мыса в феврале 2004 года. [4] [5] Поскольку ветер проносится между горами Тибести и Эннеди в Северном Чаде , он направляется через впадину. Сухая чаша, которая образует впадину, отмечена серией эфемерных озер , многие из которых в последний раз заполнялись во влажные периоды голоцена .

Диатомовые водоросли из этих пресноводных озер, которые когда-то были частью доисторического мегаозера Чад, теперь покрывают поверхность впадины и являются исходным материалом для пыли [3] , которая, переносясь через Атлантический океан, является важным источником питательных минералов для тропических лесов Амазонки .

Высыхание озера Чад

Поскольку Сахара высыхала в течение последних нескольких тысяч лет , Мега-озеро Чад отступило к нынешнему положению озера Чад в юго-западном углу Чада. Когда вода отступила, ил и осадки, покоящиеся на дне озера, которые включали окаменелые диатомовые водоросли , были оставлены высыхать на палящем солнце, образуя слой мелкой пыли. Эти маленькие зерна осадка уносятся сильными порывами ветра, которые время от времени дуют над регионом. Однажды поднявшись, пыль Боделе может переноситься на сотни или даже тысячи километров. [4] Зимой впадина производит в среднем 700 000 тонн пыли каждый день (Тодд и др., 2007). [6]

Впадина Боделе, на которой показано, как горы формируют низкоуровневую струйную «аэродинамическую трубу»

Исследование, опубликованное в издании Geophysical Research Letters от 25 марта 2004 года , в котором использовались изображения, полученные с помощью спектрорадиометра с умеренным разрешением (MODIS) на борту спутников NASA Terra и Aqua, показало, что штормы перемещаются через впадину Боделе со скоростью около 47 км/ч (29 миль/ч) — в два раза быстрее, чем считалось ранее. Исследование также показало, что ветры должны проноситься через регион со скоростью не менее 36 км/ч (22 мили/ч), чтобы вызвать пыльную бурю . [3] [7] Такая схема воздушного потока настолько распространена, что ветры проложили прямой путь в земле, отмечая свое юго-западное течение. [4]

Дополнительные исследования, опубликованные в Geophysical Research Letters Ричардом Вашингтоном из Оксфордского университета и Мартином Тоддом из Университета Сассекса, показали, что эти сильные ветры являются частью особенности, которая теперь называется струйным течением низкого уровня Боделе. В наборах данных повторного анализа, таких как ERA-40 , ветер проявляется как явный максимум скорости ветра на уровне около 900 гПа (или примерно в 1 км над поверхностью) около 18 с.ш. и 19 в.д. Этот максимум струи совпадает с выходным зазором северо-восточных ветров между горами Тибести и массивом Эннеди , которые лежат на высоте 2600 м и 1000 м над равнинной местностью в пустыне Джураб в Чаде соответственно. Влияние массива Тибести ясно видно в создании раскола в восточном потоке низкого уровня к северу и югу от этих гор. Хотя струйная особенность ярко выражена над Боделе, она отсутствует в других долготах над Западной Африкой вдоль 18° с.ш. Таким образом, это особенность, которая уникально залегает над большим регионом Боделе, с подветренной стороны гор Чада. [8]

Струя низкого уровня Боделе имеет выраженный сезонный цикл. Она активна в период с октября по март и относительно неактивна с июня по август. Это время близко соответствует сезонности выбросов пыли из Боделе. В этом исследовании также было показано, что отдельные пыльные бури в Боделе совпадают с существенным усилением струи низкого уровня Боделе, которая, в свою очередь, связана с хребтом Ливийского максимума, особенностью субтропического пояса высокого давления. [3] [8]

Те же исследователи, которые в 2004 году точнее определили скорость ветра через впадину, в 2006 году опубликовали работу, показывающую, что более половины пыли, необходимой для удобрения лесов Амазонки, поступает из впадины Боделе, которая ежегодно осаждает в Южной Америке до 50 миллионов тонн. [9] [10] [11] Исследование также показывает, что, вопреки тому, что считалось ранее, большая часть пыли из Сахары, которая достигает восточного побережья Соединенных Штатов, исходит из одного источника — впадины Боделе. [12]

Эксперимент с пылью Боделе

В феврале 2005 года в котловине Боделе был проведен первый полевой эксперимент, Bodélé Dust Experiment или BoDEx 2005. В ходе эксперимента впервые были измерены поверхностные и приповерхностные ветры, концентрации пыли и влияние пыли на радиационный баланс в котловине Боделе. [3] Эта работа совпала с крупным выбросом пыли, во время которого струйное течение низкого уровня Боделе поддерживало скорость поверхностного ветра около 16 м/с. Ядро струйного течения низкого уровня Боделе также было впервые нанесено на карту по данным о ветре и, как было показано, претерпевает ярко выраженный суточный цикл с пиковыми ветрами, приходящимися на середину утра. Ночью струйное течение низкого уровня Боделе протекает над приповерхностной инверсией, но быстро смешивается с поверхностью через несколько часов после восхода солнца, как только интенсивный нагрев поверхности вызывает турбулентность в самых нижних слоях.

Пыль из Боделе можно рассматривать как простое совпадение двух ключевых условий для дефляции: сильные поверхностные ветры и эродируемые отложения. Но недавние исследования показали, что существуют долгосрочные связи между топографией, ветром, дефляцией и пылью, и что топография выступает в качестве контролирующего агента, обеспечивающего долгосрочное поддержание этого источника. Пространственное совместное расположение сильных ветров и пыли не просто случайно, а является результатом ряда процессов. А именно:

Ветровые условия, которые сейчас выдувают эродируемый осадок, могли создать впадину, необходимую для образования эродируемого диатомита в прошлом. Вместо простого совпадения природы, крупнейший в мире источник пыли является результатом системы процессов, действующих в палеомасштабах времени. [13]

Самый большой город, связанный с источником пыли Боделе, — Файя-Ларжо ( 17°55′00″ с. ш. 19°7′00″ в. д. / 17.91667° с. ш. 19.11667° в. д. / 17.91667; 19.11667 ), расположенный к северо-востоку от впадины. [14]

Ссылки

  1. ^ Бристоу, Чарли С.; Дрейк, Ник; Армитидж, Саймон (2009). «Дефляция в самом пыльном месте на Земле: впадина Боделе, Чад». Геоморфология . 105 (1–2). Elsevier BV: 50–58. doi :10.1016/j.geomorph.2007.12.014. ISSN  0169-555X.
  2. ^ Бристоу, Чарли С.; Дрейк, Ник; Армитидж, Саймон (2009-04-01). «Дефляция в самом пыльном месте на Земле: впадина Боделе, Чад». Геоморфология . Современные исследования в области эоловой геоморфологии. 105 (1): 50–58. Bibcode : 2009Geomo.105...50B. doi : 10.1016/j.geomorph.2007.12.014. ISSN  0169-555X.
  3. ^ abcde Вашингтон Р. и др. Пыль и циркуляция на низком уровне над впадиной Боделе, Чад: наблюдения из BoDEx 2005, J. Geophys. Res.Atmospheres Vol. 111, No. D3, D03201.
  4. ^ abc "Пыльные бури из африканской впадины Боделе. Архивировано 5 октября 2006 г. в Wayback Machine ". Природные опасности , Обсерватория Земли, НАСА. URL-адрес проверен 29 декабря 2006 г.
  5. ^ "Пыль в Боделе Депрессия [ мертвая ссылка ] ". Природные опасности , Обсерватория Земли, НАСА. URL доступ 2006-12-29.
  6. ^ Фишер, Ричард. «Лес Амазонки зависит от пыли из одной долины Сахары». NewScientist Environment онлайн. 3 января 2007 г. URL-адрес проверен 04.01.2007.
  7. ^ Корен, Илан; Йорам Дж. Кауфман (2004). "Прямые измерения ветра пылевых событий в Сахаре со спутников Terra и Aqua". Geophysical Research Letters . 31 (6). Американский геофизический союз : нет данных. Bibcode : 2004GeoRL..31.6122K. doi : 10.1029/2003GL019338. S2CID  130653223. Получено 01.01.2007 .
  8. ^ ab "Вашингтон Р. и Тодд М.К., Атмосферный контроль выбросов минеральной пыли из впадины Боделе, Чад: роль струйного течения низкого уровня, Geophysical Research Letters 32 (17): Статья № L17701, 2005.
  9. ^ "Пыль к порыву". EurekAlert! . AAAS. 28 декабря 2006 г. URL-адрес получен 29 декабря 2006 г.
  10. ^ Корен, Илан и др. (2006). «Впадина Боделе: единственное место в Сахаре, которое поставляет большую часть минеральной пыли в леса Амазонки (аннотация)». Environmental Research Letters . 1 (1). Institute of Physics и IOP Publishing Limited: 014005. Bibcode : 2006ERL.....1a4005K. doi : 10.1088/1748-9326/1/1/014005 .
  11. ^ Ben-Ami, Y.; et al. (12 февраля 2010 г.). «Перенос пыли Сахары из впадины Боделе в бассейн Амазонки: пример исследования». Atmospheric Chemistry and Physics . 10 (2). European Geosciences Union: 4345–4372. doi : 10.5194/acpd-10-4345-2010 . Получено 1 ноября 2013 г.
  12. ^ "New Earth Science Journal освещает работу ученых из отделения климата и радиации". Новости климата. NASA GSFC. 1 ноября 2006 г. URL-адрес получен 29 декабря 2006 г.
  13. ^ Р. Вашингтон, М. К. Тодд, Г. Лискано, И. Теген, К. Фламант, И. Корен, П. Жино, С. Энгельштедтер, А. С. Гуди, Ч. С. Зендер, К. Бристоу и Дж. Просперо, Связи между топографией, ветром, дефляцией, озерами и пылью: случай впадины Боделе, Чад, Geophysical Research Letters Vol. 33, L09401, doi : 10.1029/2006GL025827, 2006.
  14. ^ Просперо, Джозеф М. и др. «Экологическая характеристика глобальных источников атмосферной почвенной пыли, выявленных с помощью спектрометра для картирования общего озона Nimbus 7 (Toms), поглощающего аэрозольный продукт. Архивировано 26 сентября 2006 г. в Wayback Machine ». Обзоры геофизики . 40 (1). Февраль 2002 г.


Внешние ссылки