Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пыль в Западной Африке .

Минеральная пыль является атмосферным аэрозоль происходит от суспензии из минералов , составляющих почву , состоящий из различных окислов и карбонатов . Деятельность человека приводит к 30% переносимой по воздуху пылевой нагрузки в атмосферу . Пустыня Сахара является основным источником минеральной пыли , которая впоследствии распространяется по всему Средиземноморью (где он является источником дождя пыли ) и Карибского моря в северной части Южной Америки , Центральной Америки и восточнойСеверная Америка и Европа . Кроме того, он играет важную роль в поступлении питательных веществ в тропические леса Амазонки . [1] Гоби является еще одним источником пыли в атмосфере, которая затрагивает восточную Азию и западную Северную Америку.

Характеристики [ править ]

Минеральная пыль в основном состоит из оксидов (SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, Fe 2 O 3 , CaO и др.) И карбонатов (CaCO 3 , MgCO 3 ), составляющих земную кору .

Мировые выбросы минеральной пыли оцениваются в 1000-5000 миллионов тонн в год [2], из которых большая часть приходится на пустыни. Хотя обычно считается, что этот класс аэрозолей имеет естественное происхождение, по оценкам, около четверти выбросов минеральной пыли может быть связано с деятельностью человека в результате опустынивания и изменений в землепользовании. [3]

Большие концентрации пыли могут вызвать проблемы у людей с респираторными заболеваниями. Еще один эффект пылевых облаков - более красочные закаты .

Сахарская пыль [ править ]

Основная статья: Сахарская пыль
Спутниковый снимок пылевого облака Сахары (2000 г.) над восточной частью Атлантического океана.

Сахара является основным источником на Земле минеральной пыли (60-200 млн тонн в год [ править ] ). Сахарская пыль может подниматься конвекцией над жаркими пустынными районами и, таким образом, достигать очень больших высот; оттуда он может быть перенесен ветрами по всему миру, преодолевая расстояния в тысячи километров. Пыль в сочетании с чрезвычайно горячим и сухим воздухом пустыни Сахара часто образует атмосферный слой, называемый воздушным слоем Сахары, который оказывает значительное влияние на тропическую погоду, особенно потому, что он мешает развитию ураганов .

График, связывающий пыль с гибелью различных кораллов в Карибском море и Флориде .
Изображения, показывающие, как пыль из Сахары пересекает Атлантический океан.
Сахарская пыль на швабской Юре ( Германия )

Перенос пыли через Атлантический океан в Карибское море и Флориду от года к году сильно колеблется. В некоторые годы африканская пыль наблюдается на большей части восточного побережья Соединенных Штатов и видна в небе. Из-за пассатов очень большие концентрации минеральной пыли можно найти в тропической Атлантике, достигающей Карибского моря; кроме того, эпизодический транспорт в Средиземноморский регион. [4] Сахарские шлейфы могут образовывать иберулит.(особое скопление аэрозолей в тропосфере), когда эти шлейфы проходят через Северную Африку и восточную часть северной части Атлантического океана и часто достигают средиземноморских районов Западной Европы. В Средиземноморском регионе пыль Сахары важна, поскольку она представляет собой основной источник питательных веществ для фитопланктона и других водных организмов. Сахарская пыль несет грибок Aspergillus sydowii и другие. [5] Aspergillus, переносимый сахарной пылью, попадает в Карибское море и, возможно, заражает коралловые рифы болезнью Морского вентилятора ( аспергиллезом ). Это также было связано с увеличением заболеваемости детской астмой.нападения в Карибском бассейне. С 1970 года количество вспышек пыли усилилось из-за периодов засухи в Африке. [6] Пыльные явления связывают с ухудшением состояния коралловых рифов в Карибском бассейне и Флориде , прежде всего с 1970-х годов. [7]

Влияние на частоту ураганов [ править ]

Согласно статье НАСА , [8] спутники НАСА показали, что «охлаждающий эффект пыли был ответственен за одну треть падения температуры поверхности моря в Северной Атлантике в период с июня 2005 по 2006 год, что, возможно, способствовало разнице в активности ураганов между странами. два сезона ". В 2006 году произошло всего 5 ураганов по сравнению с 15 в 2005 году.

Известно, что одним из основных факторов, вызывающих ураганы, является температура теплой воды на поверхности океана. Факты свидетельствуют о том, что пыль из пустыни Сахара вызвала снижение температуры поверхности в 2006 году, чем в 2005 году.

Азиатская пыль [ править ]

Основная статья: Азиатская пыль
Айзувакамацу , Япония, окутанная азиатской пылью 2 апреля 2007 года.
Айзувакамацу , Япония с чистым небом.

В Восточной Азии выбросы минеральной пыли, происходящие в пустыне Гоби (Южная Монголия и Северный Китай) весной, вызывают явление, называемое азиатской пылью . Аэрозоли разносятся на восток преобладающими ветрами и проходят над Китаем, Кореей и Японией. Иногда значительные концентрации пыли могут быть перенесены на запад США. [9] В районах, пораженных азиатской пылью, наблюдается снижение видимости и проблемы со здоровьем, такие как боль в горле и респираторные заболевания. Однако влияние азиатской пыли не является строго отрицательным, поскольку считается, что ее осаждение обогащает почву важными микроэлементами.

Американское исследование [ цитата необходимо ], анализирующее состав азиатских пылевых явлений, достигающих Колорадо, связывает их с присутствием монооксида углерода , возможно, включенного в воздушную массу, когда она проходит над промышленно развитыми регионами Азии. Хотя пыльные бури в пустыне Гоби случались время от времени на протяжении всей истории, они стали серьезной проблемой во второй половине 20-го века из-за усиления сельскохозяйственной нагрузки и опустынивания .

Североамериканская пыль [ править ]

Минеральная пыль происходит из нескольких источников на североамериканском континенте, включая юго-запад, Великие равнины и Аляску. На юго-западе пыль влияет на здоровье человека, [10] [11] видимость, [12] [13] продуктивность озер [14] и скорость таяния снегов в Скалистых горах. [15] Отложение пыли резко увеличилось с начала 1800-х годов по сравнению с естественным фоном [16] [17] [18] из-за активизации деятельности человека. [19]

Связь с засухой [ править ]

Засушливые и полузасушливые регионы естественно подвержены выбросам пыли. [20] Влажность почвы является важной переменной, контролирующей выбросы пыли, наряду с растительным покровом, скоростью ветра и типом почвы. Несколько исследований, основанных на современных наблюдениях, показывают положительную взаимосвязь (т. Е. Усиление засухи увеличивает запыленность) между пылью и условиями засухи на каждой фазе пылевого цикла, от выбросов [21] до атмосферной нагрузки [22] и осаждения. [23] Однако исследования, основанные на палео-записях осаждения пыли (например, с использованием озерных отложений), в которых конкретно рассматривались мегадрауги, показывают как увеличение [18], так и отсутствие изменений [17] [24].в отложениях пыли. Исследование, проведенное Routson, показало увеличение осаждения во время мегапроходов, но использовало измерение концентрации пыли, а не накопления, на которое влияет скорость осаждения. Вместо этого в исследовании Routson использовались скорости накопления пыли и не было обнаружено разницы между отложениями пыли в засушливые годы и мегазасухами и отложениями в нормальных гидроклиматических условиях. Вместо этого они обнаружили, что отложение пыли, скорее, контролируется транспортными механизмами и доставкой наносов, чем гидроклиматом. Точно так же Аркуза не нашла доказательств более высокого уровня осаждения пыли во время засухи в масштабах на несколько десятилетий и столетий. [24] Они также обнаружили, что поставка наносов играет ключевую роль, о чем свидетельствует 60% -ное увеличение осаждения в 1800-х годах из-за ускоренного нарушения земельных ресурсов.

См. Также [ править ]

  • Азорские острова Хай
  • Канарское течение
  • Песчаная буря
  • Пылесборник
  • Пыльный дьявол
  • Иберулиты
  • Удобрение железом
  • Сахель
  • Теплый бассейн западного полушария

Ссылки [ править ]

  1. ^ Корен, I .; Кауфман, YJ; Вашингтон, Р.; Тодд, MC; Rudich, Y .; Мартинс, СП; Розенфельд, Д. (2006). «Впадина Боделе: единственное место в Сахаре, которое поставляет большую часть минеральной пыли в лес Амазонки» (PDF) . Письма об экологических исследованиях . 1 (1): 014005. Bibcode : 2006ERL ..... 1a4005K . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / 1/1/014005 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ Huneeus, N .; Schulz, M .; Балкански, Y .; Griesfeller, J .; Просперо, Дж .; Kinne, S .; Bauer, S .; Boucher, O .; Чин, М .; Дентенер, Ф .; Diehl, T .; Пасха, р .; Fillmore, D .; Ghan, S .; Ginoux, P .; Grini, A .; Horowitz, L .; Koch, D .; Крол, MC; Посадка, Вт .; Лю, X .; Mahowald, N .; Miller, R .; Morcrette, J. -J .; Myhre, G .; Penner, J .; Perlwitz, J .; Stier, P .; Takemura, T .; Зендер, CS (2011). «Взаимное сравнение моделей глобальной пыли в фазе I Aero Com » . Химия и физика атмосферы . 11 (15): 7781. Bibcode : 2011ACP .... 11.7781H . DOI : 10,5194 / ACP-11-7781-2011 .
  3. ^ Ginoux, P .; Просперо, JM; Gill, TE; Хсу, Северная Каролина; Чжао, М. (2012). «Отнесение антропогенных и естественных источников пыли и интенсивности их выбросов в глобальном масштабе на основе аэрозольных продуктов MODIS Deep Blue». Обзоры геофизики . 50 (3): RG3005. Bibcode : 2012RvGeo..50.3005G . CiteSeerX 10.1.1.295.2808 . DOI : 10.1029 / 2012RG000388 . 
  4. ^ Stuut, JB., Смолли, IJ, O'Hara-Dhand, K. 2009. Эоловая пыль в Европе: африканские источники и европейские отложения. Quaternary International 198, 234-245. DOI: 10.1016 / j.quaint 2008.10.007.
  5. ^ Schlesinger, P .; Mamane, Y .; Гришкан, И. (2006). «Транспортировка микроорганизмов в Израиль во время пылевых событий в Сахаре». Аэробиология . 22 (4): 259. DOI : 10.1007 / s10453-006-9038-7 . "В весенний ясный день устойчивыми переносящимися по воздуху грибами были Alternaria alternata, Geotrichum Candidum, Penicillium chrysogenum и P. glabrum. Однако во время двух пылевых явлений в популяции грибов преобладали Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, A. niger, A. thomii, Cladosporium cladosporioides, Penicillium chrysogenum и P. griseoroseum. Это исследование предполагает, что Сахара и другие явления пыли в пустыне в Восточном Средиземноморье оказывают значительное влияние на популяции переносимых по воздуху микробов, что может повлиять на здоровье, сельское хозяйство и экологию ".
  6. ^ Usinfo.state.gov. Исследование показывает, что африканская пыль влияет на климат в США и странах Карибского бассейна. Архивировано 20 июня 2007 года на Wayback Machine. Проверено 10 июня 2007 года.
  7. ^ Геологическая служба США . Смертность кораллов и африканская пыль. Проверено 10 июня 2007.
  8. ↑ Sharan Dust действует на Северную Атлантику.
  9. ^ Университет штата Юта Департамент метеорологии. Д-р Кевин Перри цитируется в статье BALTIMORE SUN «Дует ветер». Проверено 10 июня 2007.
  10. ^ Тонг, Дэниел Q .; Ван, Джулиан XL; Gill, Thomas E .; Лей, Ханг; Ван, Бинью (16.05.2017). «Усиление активности пыльной бури и инфекция лихорадки Долины на юго-западе США: усиление пыльной и лихорадки долины» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (9): 4304–4312. DOI : 10.1002 / 2017GL073524 . PMC 6108409 . PMID 30166741 .  
  11. ^ Goudie, Эндрю С. (февраль 2014). «Пустынная пыль и нарушения здоровья человека» . Environment International . 63 : 101–113. DOI : 10.1016 / j.envint.2013.10.011 . PMID 24275707 . 
  12. ^ Trijonis, Джон (январь 1979). «Видимость на юго-западе - исследование базы исторических данных». Атмосферная среда . 13 (6): 833–843. DOI : 10.1016 / 0004-6981 (79) 90274-9 .
  13. ^ Ли, Джунран; Кандакджи, Тарек; Ли, Джеффри А .; Татарко, Джон; Блэквелл, Джон; Gill, Thomas E .; Коллинз, Джо Д. (апрель 2018 г.). «Пыль и безопасность шоссе на юго-западе США: характеристики« горячих точек »выбросов пыли и последствия для управления». Наука об окружающей среде в целом . 621 : 1023–1032. DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2017.10.124 . PMID 29102198 . 
  14. ^ Ballantyne, AP; Brahney, J .; Fernandez, D .; Лоуренс, CL; Saros, J .; Нефф, Дж. К. (23 сентября 2011 г.). «Биогеохимическая реакция альпийских озер на недавнее увеличение отложений пыли на юго-западе США» . Биогеонауки . 8 (9): 2689–2706. DOI : 10.5194 / BG-8-2689-2011 . ISSN 1726-4189 . 
  15. ^ Художник, Томас Х .; Скилз, С. Маккензи; Димс, Джеффри С .; Брандт, В. Тайлер; Дозье, Джефф (2018-01-28). «Изменения в восходящем конце гидрографа стока талых вод реки Колорадо, контролируемые радиационным воздействием пыли в снегу» . Письма о геофизических исследованиях . 45 (2): 797–808. DOI : 10.1002 / 2017GL075826 .
  16. ^ Нефф, JC; Ballantyne, AP; Фермер, GL; Маховальд, Нью-Мексико; Конрой, JL; Ландри, CC; Overpeck, JT; Художник, TH; Лоуренс, CR (март 2008 г.). «Увеличение отложения эоловой пыли на западе США связано с деятельностью человека» . Природа Геонауки . 1 (3): 189–195. DOI : 10.1038 / ngeo133 . ISSN 1752-0894 . 
  17. ^ a b Routson, Cody C .; Arcusa, Stéphanie H .; Маккей, Николас П .; Оверпек, Джонатан Т. (19.07.2019). «Запись отложений пыли Южных Скалистых гор за 4500 лет». Письма о геофизических исследованиях . 46 (14): 8281–8288. DOI : 10.1029 / 2019GL083255 . ЛВП : 2027,42 / 151372 . ISSN 0094-8276 . 
  18. ^ a b Routson, Cody C .; Overpeck, Джонатан Т .; Вудхаус, Конни А .; Кенни, Уильям Ф. (17 февраля 2016 г.). Чжу, Липин (ред.). «Три тысячелетия запыленности юго-запада Северной Америки и последствия для будущего» . PLOS ONE . 11 (2): e0149573. DOI : 10.1371 / journal.pone.0149573 . ISSN 1932-6203 . PMC 4757576 . PMID 26886350 .   
  19. ^ Абруцци, Уильям С. (1995-03-01). «Социальные и экологические последствия раннего разведения крупного рогатого скота в бассейне реки Малый Колорадо». Экология человека . 23 (1): 75–98. DOI : 10.1007 / BF01190099 . ISSN 1572-9915 . 
  20. ^ Пай, К. (1987). Эолийская пыль и отложения пыли . Лондон: Academic Press. С. 63–91. ISBN 978-0-12-568690-7.
  21. ^ Окин, Григорий С .; Рехейс, Марит К. (май 2002 г.). «ЭНСО-предиктор выбросов пыли на юго-западе Соединенных Штатов: ЭНСО-ПРЕДИКТОР ВЫБРОСОВ ПЫЛИ». Письма о геофизических исследованиях . 29 (9): 46–1–46-3. DOI : 10.1029 / 2001GL014494 .
  22. ^ Achakulwisut, Pattanun; Шен, Лу; Микли, Лоретта Дж. (27 ноября 2017 г.). «Что контролирует весеннюю изменчивость мелкодисперсной пыли на западе США? Исследование увеличения количества мелкой пыли на юго-западе США в 2002–2015 годах: факторы, регулирующие образование пыли на западе США» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 122 (22): 12, 449-12, 467. DOI : 10.1002 / 2017JD027208 .
  23. ^ Reheis, Marith C .; Урбан, Фрэнк Э. (июнь 2011 г.). «Региональные и климатические меры по сезонному осаждению пыли на юго-западе США» Aeolian Research . 3 (1): 3–21. DOI : 10.1016 / j.aeolia.2011.03.008 .
  24. ^ a b Аркуза, Стефани Н; Маккей, Николас П.; Routson, Cody C; Муньос, Самуэль Э (18.09.2019). «Взаимодействие пыли и засухи за последние 15 000 лет: сеть записей озерных отложений в горах Сан-Хуан, Колорадо». Голоцен : 095968361987519. doi : 10.1177 / 0959683619875192 . ISSN 0959-6836 . 
  • Кубилай и Сайдам, "Микроэлементы в атмосферных частицах в Восточном Средиземноморье: концентрация, источники и временная изменчивость", Atmospheric Environment 29 , 2289-2300 (1995).
  • Моралес, " Перенос сахарной пыли по воздуху: обзор", Climate Change 9 , 219-241 (1986).
  • Loyë-Pilot et al. , "Влияние пыли Сахары на кислотность дождя и атмосферный выброс в Средиземное море", Nature 321 , 427-428 (1986).
  • Соколик и Тун, "Прямое радиационное воздействие антропогенных аэрозолей минералов в воздухе", Nature 381 , 681-683 (1996).
  • Теген и Фунг, "Вклад в атмосферную минеральную аэрозольную нагрузку от модификации земной поверхности", Journal of Geophysical Research 100 , 18707-18726 (1995).

Внешние ссылки [ править ]

  • Гипотеза пыли об обесцвечивании кораллов в Карибском бассейне по данным Геологической службы США
  • Сахарская пыль в Америке
  • Библиография эоловых исследований
  • Видео высокого качества пыли от Сахары до Амазонки