Боделе ( произносится [bɔ.de.le] ), расположенный на южном краю пустыни Сахара в северо - центральной части Африки , является самой низкой точкой в Чаде . Его длина 500 км, ширина 150 км и глубина около 160 м. [1] Его дно находится на высоте 155 метров над уровнем моря . Сухой эндорейский бассейн является основным источником плодородной пыли, необходимой для тропических лесов Амазонки .
Депрессия Боделе | |
---|---|
Расположение в Чаде | |
Место расположения | Северная Центральная Африка |
Образована | Высыхание озера Чад |
Возраст | Несколько тысяч лет |
Координаты : 16 ° 57′22,4 ″ с.ш., 17 ° 46′51,2 ″ в.д. / 16.956222 ° с. Ш. 17.780889 ° в.
Пыльные бури из впадины Боделе происходят в среднем около 100 дней в году [2], одним из типичных примеров являются массивные пыльные бури, захлестнувшие Западную Африку и острова Зеленого Мыса в феврале 2004 года. [3] [4] Когда дует ветер. между горами Тибести и Эннеди в Северном Чаде он проходит через впадину. Сухая чаша, образующая депрессию, отмечена серией эфемерных озер , многие из которых в последний раз заполнялись в более влажные периоды голоцена .
Диатомовые водоросли из этих пресноводных озер, которые когда-то были частью Мега-озера Чад, теперь составляют поверхность депрессии и являются источником пыли [2], которая переносится через Атлантический океан, является важным источником питательных минералов. для тропических лесов Амазонки .
Высыхание озера Чад
Поскольку Сахара высохла за последние несколько тысяч лет , Мега-озеро Чад отступило до нынешнего положения озера Чад в юго-западной части Чада. В середине 1960-х годов озеро Чад было размером с озеро Эри . Но постоянные засушливые условия, связанные с великой засухой в Сахеле , в сочетании с повышенным спросом на пресную воду для орошения уменьшили размер озера Чад примерно до 5 процентов от его прежнего размера. По мере того, как вода отступала, ил и отложения на дне озера оставались сушиться на палящем солнце. Мелкие зерна диатомита уносятся сильными порывами ветра, которые иногда дуют над регионом. Поднимаясь в воздух, пыль Боделе может разноситься на сотни и даже тысячи километров. [3] Зимой депрессия производит в среднем 700 000 тонн пыли каждый день (Todd et al., 2007). [5]
Исследование, опубликованное в выпуске журнала Geophysical Research Letters от 25 марта 2004 г. , в котором использовались изображения, полученные спектрорадиометром среднего разрешения (MODIS) на борту спутников НАСА Terra и Aqua, показало, что штормы перемещаются по впадине Боделе со скоростью около 47 км / ч. (29 миль / ч) - в два раза быстрее, чем считалось ранее. Исследование также показало, что ветер должен преодолевать регион со скоростью не менее 36 км / ч (22 миль / ч), чтобы вызвать пыльную бурю . [2] [6] Воздушный поток настолько обычен, что ветер прочесывает землю по прямой, отмечая его юго-западный поток. [3]
Дополнительное исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters Ричардом Вашингтоном из Оксфордского университета и Мартином Тоддом (Университет Сассекса), показало, что эти сильные ветры являются частью объекта, который теперь называется низкоуровневой струей Боделе. В наборах данных реанализа, таких как ERA-40 , ветер проявляется в виде максимума скорости чистого ветра около 900 гПа (или примерно на 1 км над поверхностью) около 18 N и 19 E. Этот максимум струи совпадает с выходным зазором северо-восточные направления между горами Тибести и массивом Эннеди , которые лежат на высоте 2600 м и 1000 м над равниной пустыни Джураб в Чаде, соответственно. Влияние массива Тибести отчетливо проявляется в создании раскола в низкоуровневом восточном потоке к северу и югу от этих гор. В то время как струя ярко выражена над Боделе, она отсутствует на других долготах над Западной Африкой вдоль 18 северной широты. Таким образом, это особенность, которая однозначно лежит над большим регионом Боделе, с подветренной стороны от гор Чада. [7]
Bodélé Low Level Jet претерпевает заметный сезонный цикл. Он активен в период с октября по март и относительно неактивен с июня по август. Это время точно соответствует сезонности выбросов пыли от Bodélé. В этом исследовании также было показано, что отдельные пыльные бури в Боделе совпадают с крупным усилением струи низкого уровня Боделе, которая, в свою очередь, связана с гребнем ливийского максимума, характерного для субтропического пояса высокого давления. [2] [7]
Те же исследователи, которые в 2004 году более точно определили скорость ветра через депрессию, также опубликовали в 2006 году работу, показывающую, что более половины пыли, необходимой для удобрения тропических лесов Амазонки, поступает из депрессии Боделе, в которой оседает до 50 миллионов тонн пыли. Южная Америка в год. [8] [9] [10] Исследование также показывает, что, вопреки тому, что считалось ранее, большая часть сахарской пыли, достигающей восточного побережья Соединенных Штатов, происходит из единственного источника - впадины Боделе. [11]
Эксперимент с пылью Боделе
В феврале 2005 года первый полевой эксперимент, Bodélé Dust Experiment или BoDEx 2005, был проведен во впадине Боделе. В ходе эксперимента впервые были измерены приземные и приповерхностные ветры, концентрации пыли и влияние пыли на радиационный баланс во впадине Боделе. [2] Эта работа совпала с крупным событием выброса пыли, во время которого самолет Bodélé Low Level Jet выдерживал скорость приземного ветра около 16 м / с. Ядро низкоуровневой струи Боделе также было впервые нанесено на карту на основе данных о ветре, и было показано, что он претерпевает очень заметный суточный цикл с пиковыми ветрами в середине утра. В ночное время низкоуровневая струя Bodélé обтекает приповерхностную инверсию, но быстро смешивается с поверхностью через несколько часов после восхода солнца, когда интенсивный нагрев поверхности вызывает турбулентность в самых нижних слоях.
Пыль от Bodélé можно рассматривать как простое совпадение двух ключевых требований для дефляции: сильных поверхностных ветров и разрушаемых отложений. Но недавние исследования показали, что существуют долгосрочные связи между топографией, ветром, дефляцией и пылью, и что топография действует как контролирующий агент, обеспечивающий долгосрочное обслуживание этого источника. Пространственное расположение сильных ветров и пыли не просто случайное, а результат ряда процессов. Конкретно:
- Современная дефляция из Боделе определяется топографией, так что ветровая нагрузка, максимальный выброс пыли и топографическая депрессия совпадают.
- Топография гор Тибести и Эннеди играет ключевую роль в создании низкоуровневой струи Боделе.
- Усиленная дефляция от более сильной струи низкого уровня Боделе во время более засушливых фаз, таких как последний ледниковый максимум, вероятно, была достаточной для создания или усиления мелкого озера, населенного диатомовыми водорослями во время более влажных фаз, таких как плювиальный период голоцена.
Ветровые условия, которые сдувают эродируемые отложения сейчас, возможно, создали депрессию, необходимую для образования эродируемого диатомита в прошлом. Вместо простого совпадения природы крупнейший в мире источник пыли является результатом системы процессов, протекающих в палео-временных масштабах. [12]
Самый крупный город, связанный с источником пыли Боделе, - Файя-Ларджо ( 17 ° 55′00 ″ с.ш. 19 ° 7′00 ″ в.д. / 17.91667 ° с.ш.19.11667 ° в. / 17.91667; 19,11667), расположенный чуть северо-восточнее впадины. [13]
Рекомендации
- ^ Бристоу, Чарли С .; Дрейк, Ник; Армитаж, Саймон (2009-04-01). «Дефляция в самом пыльном месте на Земле: депрессия Боделе, Чад» . Геоморфология . Современные исследования эоловой геоморфологии. 105 (1): 50–58. DOI : 10.1016 / j.geomorph.2007.12.014 . ISSN 0169-555X .
- ^ a b c d e Вашингтон Р. и др. Пыль и низкоуровневая циркуляция над впадиной Боделе, Чад: наблюдения BoDEx 2005, J. Geophys. Res.Atmospheres Vol. 111, № D3, D03201.
- ^ a b c « Пыльные бури из депрессии Боделе в Африке. Архивировано 5 октября 2006 г. в Wayback Machine ». Природные опасности , Обсерватория Земли, НАСА. URL-адрес просмотрен 29 декабря 2006 г.
- ^ « Пыль в депрессии Боделе [ постоянная мертвая ссылка ] ». Природные опасности , Обсерватория Земли, НАСА. URL-адрес просмотрен 29 декабря 2006 г.
- ^ Фишер, Ричард. « Лес Амазонки основан на пыли из одной долины Сахары ». NewScientist Environment онлайн. 3 января 2007 г. URL-адрес получен 4 января 2007 г.
- ^ Корен, Илан; Йорам Дж. Кауфман (2004). «Прямые ветровые измерения пылевых явлений в Сахаре со спутников Terra и Aqua» . Письма о геофизических исследованиях . Американский геофизический союз . 31 (6): н / д. Bibcode : 2004GeoRL..31.6122K . DOI : 10.1029 / 2003GL019338 . Проверено 1 января 2007 .
- ^ a b "Вашингтон Р. и Тодд М.С., Атмосферный контроль выбросов минеральной пыли из депрессии Боделе, Чад: роль низкоуровневой струи, Geophysical Research Letters 32 (17): Art. No. L17701, 2005".
- ^ " Пыль к порывам ". EurekAlert! . AAAS. 28 декабря 2006 г. URL-адрес доступен 29 декабря 2006 г.
- ^ Корен, Илан; и другие. (2006). «Впадина Боделе: единственное место в Сахаре, доставляющее большую часть минеральной пыли в лес Амазонки (аннотация)» . Письма об экологических исследованиях . Институт физики и издательство IOP Publishing Limited. 1 (1): 014005. Bibcode : 2006ERL ..... 1a4005K . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 1/1/014005 .
- ^ Бен-Ами, Й .; и другие. (12 февраля 2010 г.). «Перенос сахарной пыли из впадины Боделе в бассейн Амазонки: тематическое исследование» . Химия и физика атмосферы . Европейский союз наук о Земле. 10 (2): 4345–4372. DOI : 10,5194 / КОНР-10-4345-2010 . Проверено 1 ноября 2013 года .
- ^ " New Earth Science Journal освещает работу ученых отделения климата и радиации ". Новости климата. НАСА GSFC. 1 ноября 2006 г. URL-адрес, доступ к которому осуществлен 29 декабря 2006 г.
- ^ Р. Вашингтон, М. К. Тодд, Г. Лискано, И. Теген, К. Фламан, И. Корен, П. Жину, С. Энгельштадтер, А. С. Гуди, К. С. Зендер, К. Бристоу и Дж. Просперо, Связи между топографией, ветер, дефляция, озера и пыль: случай депрессии Боделе, Чад, Geophysical Research Letters Vol. 33, L09401, DOI : 10,1029 / 2006GL025827 , 2006.
- ^ Просперо, Джозеф М. и др. « Экологические характеристики глобальных источников атмосферной почвенной пыли, идентифицированные с помощью абсорбирующего аэрозольного спектрометра Nimbus 7 Total Ozone Mapping Spectrometer (Toms). Архивировано 26 сентября 2006 года на Wayback Machine ». Обзоры геофизики . 40 (1). Февраль 2002 г.
Scientific American, февраль 2012 г., переместился из Африки в Амазонку
Внешние ссылки
- Эксперимент Bodele Dust BoDEx
- Библиография эоловых исследований
- Низкоуровневая струя Боделе: динамика атмосферы и выбросы пыли