Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Если смотреть сверху, песчаная буря может показаться не такой сильной, как есть на самом деле. Пустыня Намиб (2017) 25 ° 20′07 ″ ю.ш.016 ° 03′05 ″ в.д. / 25,33528 ° ю.ш. 16,05139 ° в. / -25,33528; 16,05139 ( Песчаный штурм )

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 районы вокруг Северной Африки и Аравийского полуострова являются основными наземными источниками переносимой по воздуху пыли. Утверждалось, что [1] [ ненадежный источник? ] плохое управление засушливыми землями Земли, такое как пренебрежение системой залежи , увеличивает размер и частоту пыльных бурь с окраин пустынь и изменяет как местный, так и глобальный климат, а также влияет на местную экономику. [2]

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 скала, 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 [ править ]

Анимация, показывающая глобальное движение пыли от азиатской пыльной бури.

По мере того, как сила ветра, проходящего 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 . [2]

Исследование, проведенное в 2008 году, показало, что первоначальная сальтация частиц песка вызывает статическое электрическое поле за счет трения. Солевой песок приобретает отрицательный заряд по отношению к земле, что, в свою очередь, разрыхляет больше частиц песка, которые затем начинают сальто. Было обнаружено, что этот процесс удваивает количество частиц, предсказанных предыдущими теориями. [3]

Частицы становятся непрочно удерживаемыми в основном из-за продолжительной засухи или засушливых условий, а также из-за высоких скоростей ветра. Фронты порывов ветра могут возникать в результате истечения 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 - типа 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. Вертикальное распространение пыли или песка, которые поднимаются, 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 ведения сельского хозяйства на засушливых землях являются интенсивная обработка почвы или отсутствие посевов или покровных культур, когда ураганы случаются в особенно уязвимые периоды до восстановления растительного покрова . [4] 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 окружающей среды [ править ]

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 [5] и области , охватывающего слияние Мавритании , Мали и Алжира . [6] Пыль Сахары часто выбрасывается в атмосферу Средиземного моря и переносится ветрами, иногда на север, в Центральную Европу и Великобританию. [7]

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 . [ цитата необходима ] В Мавритании было всего две пыльных бури в год в начале 1960-х годов, но сегодня их бывает около 80, по словам Эндрю Гуди, профессора географии Оксфордского университета. [8] [9]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. [ 10] [11]

Сидней окутан пылью во время австралийской пыльной бури 2009 года .

Также было показано, что пыльные бури увеличивают распространение болезней по всему миру. [12] Споры вирусов в почве уносятся в атмосферу штормами с мельчайшими частицами и взаимодействуют с загрязнением городского воздуха. [13]

Краткосрочные последствия воздействия пустынной пыли включают немедленные повышенные симптомы и ухудшение функции легких у пациентов с астмой , [14] увеличилась смертность и заболеваемость от долгосрочной транспортируемого пыли и от Сахары [15] и азиатские пылевые бури [16] предполагая что долго переносимые частицы пыльной бури отрицательно влияют на кровеносную систему. Пылевая пневмония возникает в результате вдыхания большого количества пыли.

Продолжительные и незащищенный воздействие на дыхательную систему в виде пыли шторма также может вызвать силикоз , [17] , который, если его не лечить, будет приводить к асфиксии ; 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 . [ необходима цитата ]

Экономическое влияние [ править ]

Пыльные бури вызывают потерю почвы на засушливых землях, 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 ухудшили видимость, что сказалось на самолетах и ​​дорожном транспорте. Кроме того, пыльные бури также создают проблемы из-за затруднений с вдыханием пыли. [18]

Пыль также может иметь положительный эффект там, где она оседает: дождевые леса Центральной и Южной Америки получают большую часть своих 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 отложения древних пыльных бурь, известные как лёсс, являются очень плодородными почвами, но они также являются значительным источником современных пыльных бурь, когда нарушается защитная почва растительность. [ требуется проверка ] [ требуется более качественный источник ]

Исследователи из Университета Хаджеттепе сообщили, что почва Сахары может содержать биодоступное железо, а также некоторые важные макро- и микронутриенты, подходящие для использования в качестве удобрения для выращивания пшеницы. Было показано, что почва Сахары может обладать потенциалом производства биодоступного железа при освещении видимым светом, а также содержит некоторые важные макро- и микронутриенты. В этом исследовании изучалось влияние различных питательных сред на развитие некоторых сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) и твердых сортов пшеницы (Triticum durum L.). В качестве четырех различных питательных сред были использованы питательный раствор Hewitt [1], освещенные и неосвещенные почвенные растворы пустыни Сахары и дистиллированная вода. Длина побега (см. Проросток-1), площадь листьев (см2, проросток-1) и фотосинтетические пигменты [хлорофилл а,хлорофилл b и каротиноиды, мг мл-1 г сырой массы (г ж.в.) -1]. Результаты этого исследования показывают, что сорта пшеницы, выращенные с помощью облученного раствора почвы Сахары, дали сопоставимые результаты с питательным раствором Hewitt.[19]

Внеземные пыльные бури [ править ]

Пылевые бури не ограничиваются Землей и, как известно, образуются на других планетах, таких как Марс . [20] Эти пыльные бури могут распространяться на большие площади, чем на Земле, иногда окружая 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. [21] 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. [22]

Воспроизвести медиа
Марсианская пыльная буря - оптическая глубина тау - с мая по сентябрь 2018 г.
( Mars Climate Sounder ; Mars Reconnaissance Orbiter )
(1:38; анимация; 30 октября 2018; описание файла )
Пыльные бури на Марсе
25 ноября 2012 г.
18 ноября 2012 г.
Отмечено местонахождение марсоходов Opportunity и Curiosity.

См. Также [ править ]

  • Кокцидиоидомикоз
  • Сухая линия
  • Предупреждение о пыльной буре
  • Иберулиты
  • Список пыльных бурь
  • Минеральная пыль
  • Воздушный слой Сахары
  • Шамаль (ветер)
  • Сирокко

Ссылки [ править ]

  1. ^ Исламиан, Саид; Исламиан, Faezeh (2017). Справочник по засухе и нехватке воды: управление засухой и нехваткой воды . CRC Press. ISBN 978-1-351-85113-8. Проверено 4 декабря 2017 года .
  2. ^ a b Сквайрс, Виктор Р. "Физика, механика и процессы пыльных и песчаных бурь" (PDF) . Университет Аделаиды, Австралия. Архивировано (PDF) из оригинала 05.06.2015 . Проверено 29 июля 2007 .
  3. ^ "Находки на электрическом песке, Мичиганский университет 6 января 2008 г." . Eurekalert.org. 2008-01-07. Архивировано 20 мая 2016 года . Проверено 4 декабря 2016 .
  4. ^ «Глава о пыльных бурях» (PDF) . План управления в чрезвычайных ситуациях . Штат Орегон. Архивировано из оригинального (PDF) 21 октября 2013 года.
  5. ^ Корен, Илан; Кауфман, Йорам Дж; Вашингтон, Ричард; Тодд, Мартин С; Рудич, Йинон; Мартинс, Дж. Вандерлей; Розенфельд, Даниэль (2006). «Впадина Боделе: единственное место в Сахаре, которое поставляет большую часть минеральной пыли в лес Амазонки» . Письма об экологических исследованиях . 1 (1): 014005. Bibcode : 2006ERL ..... 1a4005K . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 1/1/014005 .
  6. ^ Миддлтон, Нью-Джерси; Гуди, AS (2001). «Сахарская пыль: источники и траектории». Труды Института британских географов . 26 (2): 165. DOI : 10.1111 / 1475-5661.00013 . JSTOR 3650666 . 
  7. ^ Периклеус, Кулис; и другие. (2006). «Воздушная транспортировка сахарной пыли в Средиземное море и Атлантику». Экологическое моделирование и симуляция . EMS-2006: 54–59. ISBN 9780889866171.
  8. Браун, Лестер Р. (27 июня 2007 г.) ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА: Вокруг земного шара, фермеры теряют почву. Архивировано 20 декабря 2016 г. в Wayback Machine . ipsnews.net
  9. ^ Браун, Лестер Р. "Теряя почву" . Архивировано из оригинала на 2007-06-29 . Проверено 29 июня 2007 .
  10. ^ Loney, Джим (9 августа 2007) Ученые изучить африканскую связь пылезащитный ураганы Архивные 2016-12-20 в Wayback Machine . Рейтер
  11. ^ «НАСА: Сахарская пыль имеет охлаждающее действие на Северную Атлантику» . Nasa.gov. Декабрь 2007. Архивировано 31 мая 2017 года . Проверено 4 декабря 2016 .
  12. Перейти ↑ Griffin, DW (2007). "Атмосферное движение микроорганизмов в облаках пустынной пыли и его последствия для здоровья человека" . Обзоры клинической микробиологии . 20 (3): 459–77, содержание. DOI : 10.1128 / CMR.00039-06 . PMC 1932751 . PMID 17630335 .  
  13. ^ Сандстром, Т; Форсберг, Б. (2008). «Пустынная пыль: непризнанный источник опасного загрязнения воздуха?». Эпидемиология . 19 (6): 808–9. DOI : 10.1097 / EDE.0b013e31818809e0 . PMID 18854705 . 
  14. ^ Пак, Чон Ун; Лим, Ён Хи; Кён, Сон Ён; Ан, Чан Хёк; Ли, Сан Пё; Чон, Сон Хван; Джу, Ён-Су (2005). «Влияние твердых частиц окружающей среды на пиковые скорости выдоха и респираторные симптомы астматиков во время азиатских пыльных периодов в Корее». Респирология . 10 (4): 470–6. DOI : 10.1111 / j.1440-1843.2005.00728.x . PMID 16135170 . 
  15. ^ Перес, Лаура; Тобиас, Аурелио; Querol, Ксавье; Кюнцли, Нино; Пей, Хорхе; Аластуэй, Андрес; Виана, Мар; Валеро, Наталья; Гонсалес-Кабре, Мануэль; Саньер, Джорди (2008). «Крупные частицы сахарной пыли и повседневная смертность». Эпидемиология . 19 (6): 800–7. DOI : 10.1097 / EDE.0b013e31818131cf . PMID 18938653 . 
  16. ^ Ли, Хевон; Ким, Хо; Хонда, Ясуши; Лим, Юн-Хи; Йи, Сынмук (2013). «Влияние азиатских пыльных бурь на суточную смертность в семи мегаполисах Кореи». Атмосферная среда . 79 : 510–517. Bibcode : 2013AtmEn..79..510L . DOI : 10.1016 / j.atmosenv.2013.06.046 .
  17. ^ Goudie, Andrew S. (2014). «Пустынная пыль и нарушения здоровья человека» . Environment International . 63 : 101–13. DOI : 10.1016 / j.envint.2013.10.011 . PMID 24275707 . 
  18. ^ "Пыль между реками Тигр и Евфрат, Ирак" . Снимок Земли. 3 марта 2012 года. Архивировано 29 мая 2014 года . Проверено 20 ноября 2013 .
  19. ^ Юджекутлу, Нихал; Терзиоглу, Серпил; Сайдам, Джемаль; Bildacı, Işık (2011 г.). «Органическое земледелие с использованием почвы Сахары: может ли оно быть альтернативой удобрениям?» (PDF). Журнал Хаджеттепе биологии и химии. 39 (1): 29–38
  20. ^ «Мониторинг открытия и прогнозирование внеземной погоды» . Национальный фонд науки. Архивировано 11 декабря 2014 года . Проверено 21 ноября 2013 .
  21. ^ «Факт и вымысел о марсианских пыльных бурях» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано 14 сентября 2016 года . Проверено 18 сентября 2015 .
  22. ^ «ФЕМИДА следит за Марсом в поисках пыли» . ФЕМИДА. Архивировано 3 июля 2013 года . Проверено 21 ноября 2013 .
  23. Уолл, Майк (12 июня 2018 г.). «Марсоход« Кьюриосити »НАСА отслеживает огромную пыльную бурю на Марсе (фотография)» . Space.com . Проверено 13 июня 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • 12-часовая карта США с поверхностными концентрациями пыли. Наведите указатель мыши на часовой блок в строке «Концентрации поверхностной пыли».
  • Слайд-шоу пыльной бури в Лаббоке, штат Техас , 15 декабря 2003 г.
  • Пыль на ветру
  • Фотографии пыльных бурь 14 апреля 1935 года и 2 сентября 1934 года в Техасском районе Панхандл, размещенные на портале [ http://texashistory.unt.edu/ по истории Техаса.
  • Библиография эоловых исследований
  • Страница модели пыли Аризонского университета
  • Фотографии песчаной бури в Эр-Рияде в 2009 году с сайта BBC Newsbeat
  • Пыльная буря в Фениксе, штат Аризона, через YouTube