.jpg/1280px-Sandsturm_in_der_Namib_(2017).jpg)
Пыльная буря , также называемая песчаной бурей , является метеорологическим явлением , распространенным в засушливых и полузасушливых регионах. [1] Пыльные бури возникают, когда порывистый фронт или другой сильный ветер сдувает рыхлый 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 регионы Северной Африки , Ближнего Востока , Центральной Азии и Китая являются основными наземными источниками пыли в воздухе. Утверждается, что [2] [ ненадежный источник? ] плохое управление засушливыми землями Земли , например, пренебрежение системой парования , увеличивает размер и частоту пыльных бурь с окраин пустынь и изменяет как местный, так и глобальный климат, а также влияет на местную экономику. [3]
Термин «песчаная буря» чаще всего используется в контексте пустынных пыльных бурь, особенно в пустыне Сахара , или местах, где песок является более распространенным типом почвы, чем грязь или камень, когда, в дополнение к мелким частицам, затрудняющим видимость, значительное количество более крупных частиц песка выдувается ближе к поверхности. Термин « пыльная буря» чаще используется, когда более мелкие частицы выдуваются на большие расстояния, особенно когда пыльная буря затрагивает городские районы .
По мере того, как сила пыли, проходящей над свободно удерживаемыми частицами, увеличивается, частицы песка сначала начинают вибрировать, а затем перемещаться по поверхности в процессе, называемом сальтацией . Поскольку они многократно ударяются о землю, они ослабляют и отламывают более мелкие частицы пыли, которые затем начинают перемещаться во взвешенном состоянии. При скорости ветра выше той, которая заставляет самые мелкие частицы взвешиваться, будет популяция пылевых частиц, движущихся с помощью ряда механизмов: суспензии, сальтации и ползания . [3]
Исследование 2008 года показало, что начальное сальтирование частиц песка вызывает статическое электрическое поле трением. Сальтирующий песок приобретает отрицательный заряд относительно земли, что в свою очередь ослабляет больше частиц песка, которые затем начинают сальтировать. Было обнаружено, что этот процесс удваивает число частиц, предсказанное предыдущими теориями. [4]
Частицы становятся слабо удерживаемыми в основном из-за продолжительной засухи или засушливых условий, а также высокой скорости ветра. Фронты порывов могут быть вызваны оттоком охлажденного дождем воздуха из интенсивной грозы . Или порывы ветра могут быть вызваны сухим холодным фронтом : то есть холодным фронтом, который движется в сухую воздушную массу и не производит осадков — тип пыльной бури, который был распространен в годы Пыльной бури в США. После прохождения сухого холодного фронта конвективная нестабильность, возникающая в результате перемещения более холодного воздуха над нагретой землей, может поддерживать пыльную бурю, инициированную фронтом.
В пустынных районах пыльные и песчаные бури чаще всего вызываются либо грозовыми потоками, либо сильными градиентами давления, которые вызывают увеличение скорости ветра на большой площади. Вертикальная протяженность поднимаемой пыли или песка во многом определяется стабильностью атмосферы над землей, а также весом частиц . В некоторых случаях пыль и песок могут быть ограничены относительно неглубоким слоем низколежащей температурной инверсией . В других случаях пыль (но не песок) может подниматься на высоту до 6000 м (20000 футов). Пыльные бури представляют собой серьезную опасность для здоровья.
Засуха и ветер способствуют возникновению пыльных бурь, как и плохие методы ведения сельского хозяйства и выпаса скота, подвергая пыль и песок воздействию ветра. Лесные пожары также могут привести к пыльным бурям. [5]
Одной из плохих практик ведения сельского хозяйства, способствующей возникновению пыльных бурь, является засушливое земледелие . Особенно плохими методами ведения сельского хозяйства на засушливых землях являются интенсивная обработка почвы или отсутствие укоренившихся культур или покровных культур , когда бури обрушиваются в особенно уязвимые периоды до восстановления растительности . [6] В полузасушливом климате эти практики повышают восприимчивость к пыльным бурям. Однако для борьбы с ветровой эрозией могут применяться методы сохранения почвы .
Песчаная буря может неожиданно переносить и переносить большие объемы песка. Пыльные бури могут переносить большие объемы пыли, при этом передний край состоит из стены толстой пыли высотой до 1,6 км (5200 футов). Пыльные и песчаные бури, которые приходят из пустыни Сахара , местные жители называют самум или симун (sîmūm, sîmūn). Хабуб (həbūb) — песчаная буря, распространенная в районе Судана вокруг Хартума , причем ее возникновение чаще всего происходит летом.
Пустыня Сахара является основным источником пыльных бурь, особенно впадина Боделе [7] и область, охватывающая слияние Мавритании , Мали и Алжира . [8] Пыль Сахары часто выбрасывается в атмосферу Средиземноморья и переносится ветрами иногда далеко на север, в Центральную Европу и Великобританию. [9]
Сахарские пыльные бури увеличились примерно в 10 раз за полвека с 1950-х годов, вызвав потерю верхнего слоя почвы в Нигере , Чаде , северной Нигерии и Буркина-Фасо . [10] В Мавритании в начале 1960-х годов было всего две пыльные бури в год; с 2007 года их стало около 80 в год, по словам английского географа Эндрю Гуди , профессора Оксфордского университета . [11] [12] Уровни сахарской пыли, поднимающейся с восточного побережья Африки в июне 2007 года, были в пять раз выше, чем наблюдавшиеся в июне 2006 года, и были самыми высокими, по крайней мере, с 1999 года, что могло охладить атлантические воды достаточно, чтобы немного снизить активность ураганов в конце 2007 года. [13] [14]
Также было показано, что пыльные бури увеличивают распространение болезней по всему миру. [15] Бактерии и споры грибков в земле выдуваются бурями в атмосферу вместе с мельчайшими частицами и взаимодействуют с городским загрязнением воздуха. [16]
Краткосрочные эффекты воздействия пыли пустыни включают немедленное усиление симптомов и ухудшение функции легких у людей с астмой [ 17] [18], повышенную смертность и заболеваемость от долго переносимой пыли как от сахарских [19] так и от азиатских пыльных бурь [20], что позволяет предположить, что долго переносимые частицы пыльных бурь отрицательно влияют на кровеносную систему. Пылевая пневмония является результатом вдыхания большого количества пыли.
Длительное и незащищенное воздействие на дыхательную систему во время пыльной бури также может вызвать силикоз , [21] который, если его не лечить, приведет к асфиксии ; силикоз — неизлечимое заболевание, которое также может привести к раку легких . Существует также опасность сухого кератоконъюнктивита («сухие глаза»), который в тяжелых случаях без немедленного и надлежащего лечения может привести к слепоте . [22]
Пыльные бури вызывают потерю почвы в засушливых районах, и что еще хуже, они преимущественно удаляют органические вещества и богатые питательными веществами легкие частицы, тем самым снижая производительность сельского хозяйства. Кроме того, абразивное воздействие бури повреждает молодые растения. Пыльные бури также ухудшают видимость, влияя на самолеты и дорожный транспорт. [ Этот абзац нуждается в цитате(ах) ]
Пыль также может оказывать благотворное воздействие там, где она откладывается: тропические леса Центральной и Южной Америки получают значительное количество минеральных питательных веществ из Сахары; [23] [24] бедные железом океанические регионы получают железо; а пыль на Гавайях усиливает рост подорожника . В северном Китае, а также в средне-западной части США древние отложения пыльных бурь, известные как лесс, являются высокоплодородными почвами, но они также являются значительным источником современных пыльных бурь, когда нарушается почвоукрепляющая растительность. [ Этот абзац нуждается в цитате(ах) ]
Существованию иранских городов угрожают пыльные бури. [25]
Пыльные бури не ограничиваются Землей и, как известно, образуются также на Марсе . [26] Эти пылевые бури могут распространяться на большие площади, чем на Земле, иногда опоясывая планету, со скоростью ветра до 25 м/с (60 миль в час). Однако, учитывая гораздо более низкое атмосферное давление на Марсе (примерно 1% от земного), интенсивность марсианских бурь никогда не достигнет такого рода ураганных ветров, которые испытываются на Земле. [27] Марсианские пылевые бури образуются, когда солнечное тепло нагревает марсианскую атмосферу и заставляет воздух двигаться, поднимая пыль с земли. Вероятность возникновения бурь увеличивается, когда наблюдаются большие колебания температуры, подобные тем, которые наблюдаются на экваторе во время марсианского лета. [28]
