Пыльная буря
| Пыльная буря | |
|---|---|
 Песчаная буря приближается к Аль-Асаду 27 апреля 2005 года. | |
| Эффект | Может вызвать кашель и распространение пыли . |
| Часть серии о |
| Погода |
|---|
 Погодный портал |
Пыльная буря , также называемая песчаной бурей , — метеорологическое явление , распространенное 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 за счет сальтации и взвешивания — процесса, при котором почва перемещается из одного места и откладывается в другом.
Засушливые регионы Северной Африки , Ближнего Востока , Центральной Азии и Китая являются основными наземными источниками переносимой по воздуху пыли. Утверждалось, что [2] [ ненадежный источник? ] плохое управление Земли засушливыми землями , например, пренебрежение системой паров , увеличивает размер и частоту пыльных бурь на окраинах пустынь и изменяет как местный, так и глобальный климат, а также влияет на местную экономику. [3]
Термин «песчаная буря» чаще всего используется в контексте в пустыне пыльных бурь , особенно в пустыне Сахара или в местах, где песок является более распространенным типом почвы, чем грязь или камни, когда, помимо мелких частиц, затрудняющих видимость, имеется значительное количество более крупные частицы песка выносятся ближе к поверхности. Термин «пылевая буря», скорее всего, будет использоваться, когда более мелкие частицы разносятся на большие расстояния, особенно когда пыльная буря затрагивает городские районы .
Причины
[ редактировать ]
По мере того, как сила пыли, проходящей через свободно удерживаемые частицы, увеличивается, частицы песка сначала начинают вибрировать, а затем перемещаться по поверхности в процессе, называемом сальтацией . Постоянно ударяясь о землю, они разрыхляют и отрывают более мелкие частицы пыли, которые затем начинают перемещаться во взвешенном состоянии. При скорости ветра выше той, которая приводит к взвешиванию мельчайших частиц, будет существовать популяция пылинок, перемещающихся с помощью ряда механизмов: взвешивания, сальтации и ползучести . [3]
Исследование 2008 года показало, что первоначальное сальтирование частиц песка вызывает статическое электрическое поле за счет трения. Соляный песок приобретает отрицательный заряд по отношению к земле, что, в свою очередь, разрыхляет больше частиц песка, которые затем начинают сальтировать. Было обнаружено, что этот процесс удваивает количество частиц, предсказанное предыдущими теориями. [4]
Частицы становятся неплотными, главным образом, из-за длительной засухи или засушливых условий, а также из-за высокой скорости ветра. Фронты порывов могут возникнуть в результате истечения охлажденного дождем воздуха во время сильной 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 обычным явлением в годы Пыльного котла в США. После прохождения сухого холодного фронта конвективная нестабильность, возникающая из-за движения более холодного воздуха над нагретой землей, может поддерживать пыльную бурю, возникшую во фронте.
В пустынных районах пыльные и песчаные бури чаще всего вызываются либо грозовыми потоками, либо сильными градиентами давления, которые вызывают увеличение скорости ветра на обширной территории. Вертикальная протяженность поднимаемой пыли или песка во многом определяется стабильностью атмосферы над землей, а также весом частиц . В некоторых случаях пыль и песок могут удерживаться в относительно неглубоком слое из-за низколежащей температурной инверсии . В других случаях пыль (но не песок) может подниматься на высоту до 6000 м (20 000 футов). Пыльные бури представляют собой серьезную угрозу для здоровья.
Засуха и ветер способствуют возникновению пыльных бурь, а также неэффективное земледелие и выпас скота, подвергая пыль и песок ветру. Лесные пожары также могут привести к пыльным бурям. [5]
Одним из неправильных методов ведения сельского хозяйства, который способствует возникновению пыльных бурь, является земледелие в засушливых районах . Особенно плохими методами ведения сельского хозяйства на засушливых землях являются интенсивная обработка почвы или отсутствие укоренившихся культур или покровных культур , когда штормы обрушиваются в особенно уязвимые периоды перед восстановлением растительности . [6] В полузасушливом климате эти методы повышают подверженность пыльным бурям. Однако сохранения почвы можно применять методы для борьбы с ветровой эрозией .
Физические и экологические эффекты
[ редактировать ]
Песчаная буря может неожиданно переносить и переносить большие объемы песка. Пылевые бури могут переносить большое количество пыли, при этом передняя кромка представляет собой стену густой пыли высотой до 1,6 км (5200 футов). Пыльные и песчаные бури, исходящие из пустыни Сахара, в местном масштабе известны как симум или симун (sîmūm, sîmūn). Хабуб (həbūb) — это песчаная буря , распространенная в районе Судана вокруг Хартума . Чаще всего она возникает летом.
Пустыня Сахара является ключевым источником пыльных бурь, особенно депрессии Боделе. [7] и область, охватывающая слияние Мавритании , Мали и Алжира . [8] Пыль Сахары часто выбрасывается в атмосферу Средиземноморья и переносится ветрами иногда даже на север, в Центральную Европу и Великобританию. [9]
Пылевые бури в Сахаре увеличились примерно в 10 раз за полвека, начиная с 1950-х годов, что привело к потере 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 появляется около 80 в год . По данным английского географа Эндрю Гуди , профессора Оксфордского университета , [11] [12] Уровни пыли Сахары, поднимавшейся у восточного побережья Африки в июне 2007 года, были в пять раз выше, чем наблюдались 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. [13] [14]
Также было доказано, что пыльные бури увеличивают распространение болезней по всему миру. [15] Бактерии и споры грибов, находящиеся в земле, выносятся ураганами в атмосферу вместе с мельчайшими частицами и взаимодействуют с загрязнением городского воздуха. [16]
Краткосрочные последствия воздействия пыли пустыни включают немедленное усиление симптомов и ухудшение функции легких у людей, страдающих астмой . [17] [18] повышенная смертность и заболеваемость из-за долго переносимой пыли из Сахары [19] и азиатские пыльные бури [20] предполагая, что длительно переносимые частицы пыльных бурь отрицательно влияют на систему кровообращения. Пылевая пневмония возникает в результате вдыхания большого количества пыли.
Длительное и незащищенное воздействие на органы дыхания во время пыльной бури также может стать причиной силикоза . [21] которое, если его не лечить, приведет к удушью ; Силикоз – неизлечимое заболевание, которое также может привести к раку легких . Существует также опасность сухого кератоконъюнктивита («сухих глаз»), который в тяжелых случаях без немедленного и надлежащего лечения может привести к слепоте . [22]
Экономический эффект
[ редактировать ]Пылевые бури вызывают потерю почвы на засушливых землях и, что еще хуже, преимущественно удаляют органические вещества и самые легкие частицы, богатые питательными веществами, тем самым снижая продуктивность сельского хозяйства. Кроме того, абразивное воздействие урагана повреждает молодые сельскохозяйственные растения. Пыльные бури также ухудшают видимость, затрагивая воздушные суда и автомобильный транспорт. [ Этот абзац требует цитирования ]
Пыль также может оказывать благотворное воздействие там, где она накапливается: тропические леса Центральной и Южной Америки получают значительное количество минеральных питательных веществ из Сахары; [23] [24] бедные железом регионы океана получают железо; а пыль на Гавайях увеличивает рост подорожника . В северном Китае, а также на среднем западе США древние отложения пыльных бурь, известные как лесс, представляют собой очень плодородные почвы, но они также являются важным источником современных пыльных бурь, когда нарушается растительность, обеспечивающая почву. [ Этот абзац требует цитирования ]
Существованию иранских городов бросают вызов пыльные бури. [25]
На Марсе
[ редактировать ]
Пылевые бури не ограничиваются Землей; известно, что они также формируются на Марсе . [26] Эти пыльные бури могут распространяться на большие площади, чем на Земле, иногда охватывая всю планету, при скорости ветра до 25 м/с (60 миль в час). Однако, учитывая гораздо более низкое атмосферное давление на Марсе (примерно 1% от земного), интенсивность марсианских штормов никогда не сможет достичь ураганных ветров, которые наблюдаются на Земле. [27] Марсианские пылевые бури образуются, когда солнечное отопление нагревает марсианскую атмосферу и заставляет воздух двигаться, поднимая пыль с земли. Вероятность штормов увеличивается, когда наблюдаются большие колебания температуры, подобные тем, которые наблюдаются на экваторе во время марсианского лета. [28]
См. также
[ редактировать ]- Кокцидиоидомикоз
- Сухая линия
- Предупреждение о пыльной буре
- Хуб
- Иберулиты
- Список пыльных бурь
- Минеральная пыль
- Воздушный слой Сахары
- Шамаль (ветер)
- Сирокко
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Пыль в воздухе: опасность для здоровья человека, окружающей среды и общества» . ВМО – Бюллетень: Том 64 (2) – 2015. 2022. Архивировано из оригинала 18 декабря 2023 г.
- ^ Эсламян, Саид; Исламиан, Фазех (2017). Справочник по засухе и нехватке воды: Управление засухой и нехваткой воды . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-351-85113-8 . Проверено 4 декабря 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Сквайрс, Виктор Р. «Физика, механика и процессы пылевых и песчаных бурь» (PDF) . Университет Аделаиды, Австралия. Архивировано (PDF) из оригинала 5 июня 2015 г. Проверено 29 июля 2007 г.
- ^ «Обнаружение электрического песка, Мичиганский университет, 6 января 2008 г.» . Eurekalert.org. 07.01.2008. Архивировано из оригинала 20 мая 2016 г. Проверено 4 декабря 2016 г.
- ^ «Лесные пожары часто приводят к пыльным бурям, и они становятся все сильнее» . 18 ноября 2022 г.
- ^ «Глава о пыльных бурях» (PDF) . План управления чрезвычайными ситуациями . Штат Орегон. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2013 г.
- ^ Корен, Илан; Кауфман, Йорам Дж; Вашингтон, Ричард; Тодд, Мартин С; Рудич, Йинон; Мартинс, Дж. Вандерлей; Розенфельд, Дэниел (2006). «Впадина Боделе: единственное место в Сахаре, которое поставляет большую часть минеральной пыли в леса Амазонки» . Письма об экологических исследованиях . 1 (1): 014005. Бибкод : 2006ERL.....1a4005K . дои : 10.1088/1748-9326/1/1/014005 .
- ^ Миддлтон, Нью-Джерси; Гуди, А.С. (2001). «Сахарская пыль: источники и траектории». Труды Института британских географов . 26 (2): 165. Бибкод : 2001TrIBG..26..165M . дои : 10.1111/1475-5661.00013 . JSTOR 3650666 .
- ^ Периклеус, Кулис; и др. (2006). «Перенос сахарской пыли по воздуху в Средиземное море и в Атлантику». Экологическое моделирование и симуляция . ЭМС-2006: 54–59. ISBN 9780889866171 .
- ^ «Глобальная оценка песчаных и пыльных бурь» (PDF) . Программа ООН по окружающей среде. 2022.
- ↑ Браун, Лестер Р. (27 июня 2007 г.) Окружающая среда: фермеры по всему миру теряют позиции. Архивировано 20 декабря 2016 г. в Wayback Machine . ipsnews.net
- ^ Браун, Лестер Р. «Теряя почву» . Архивировано из оригинала 29 июня 2007 г. Проверено 29 июня 2007 г.
- ^ Лони, Джим (9 августа 2007 г.) Ученые исследуют связь африканской пыли с ураганами. Архивировано 20 декабря 2016 г. в Wayback Machine . Рейтер
- ^ «НАСА: Пыль Сахары оказывает охлаждающее воздействие на Северную Атлантику» . НАСА.gov. Декабрь 2007 г. Архивировано из оригинала 31 мая 2017 г. Проверено 4 декабря 2016 г.
- ^ Гриффин, Д.В. (2007). «Атмосферное движение микроорганизмов в облаках пустынной пыли и последствия для здоровья человека» . Обзоры клинической микробиологии . 20 (3): 459–77, оглавление. дои : 10.1128/CMR.00039-06 . ЧВК 1932751 . ПМИД 17630335 .
- ^ Сандстрем, Т; Форсберг, Б. (2008). «Пыль пустыни: непризнанный источник опасного загрязнения воздуха?» . Эпидемиология . 19 (6): 808–809. дои : 10.1097/EDE.0b013e31818809e0 . ПМИД 18854705 .
- ^ Пак, Чон Ун; Лим, Ён Хи; Кён, Сун Ён; Ан, Чан Хёк; Ли, Сан Пё; Чон, Сон Хван; Джу, Ён-Су (2005). «Влияние твердых частиц из окружающей среды на пиковую скорость выдоха и респираторные симптомы астматиков в периоды азиатской пыли в Корее». Респирология . 10 (4): 470–476. дои : 10.1111/j.1440-1843.2005.00728.x . ПМИД 16135170 . S2CID 39768807 .
- ^ «Пыльные факты» . Быстрые факты для детей. 2022.
- ^ Перес, Лаура; Тобиас, Аурелио; Кероль, Ксавье; Кюнцли, Нино; Пей, Хорхе; Аластуэй, Андрес; Виана, Мар; Валеро, Наталья; Гонсалес-Кабре, Мануэль; Суньер, Хорди (2008). «Крупные частицы пыли Сахары и ежедневная смертность» . Эпидемиология . 19 (6): 800–807. дои : 10.1097/EDE.0b013e31818131cf . ПМИД 18938653 . S2CID 21092037 .
- ^ Ли, Хевон; Ким, Хо; Хонда, Ясуши; Лим, Ён Хи; Йи, Сынмук (2013). «Влияние азиатских пыльных бурь на ежедневную смертность в семи крупных городах Кореи». Атмосферная среда . 79 : 510–517. Бибкод : 2013AtmEn..79..510L . дои : 10.1016/j.atmosenv.2013.06.046 .
- ^ Гуди, Эндрю С. (2014). «Пыль пустыни и нарушения здоровья человека» . Интернационал окружающей среды . 63 : 101–113. Бибкод : 2014EnInt..63..101G . дои : 10.1016/j.envint.2013.10.011 . ПМИД 24275707 . Архивировано из оригинала 18 августа 2020 г. Проверено 12 декабря 2019 г.
- ^ Тидке, Шиванги С; Тидаке, Правин (2022). «Обзор роговичной слепоты: причины и лечение» . Куреус . 14 (10): e30097. дои : 10.7759/cureus.30097 . ISSN 2168-8184 . ПМЦ 9643016 . ПМИД 36381769 .
- ^ Гарнер, Роб (24 февраля 2015 г.). «Пыль Сахары питает растения Амазонки» . НАСА . Проверено 9 марта 2023 г.
- ^ Ю, Хонбин; Чин, Миан; Юань, Тианле; Бянь, Хуэйшэн; Ремер, Лоррейн А.; Просперо, Джозеф М.; Омар, Али; Винкер, Дэвид; Ян, Юекуй; Чжан, Ян; Чжан, Жибо; Чжао, Чун (28 марта 2015 г.). «Удобрительная роль африканской пыли в тропических лесах Амазонки: первая многолетняя оценка, основанная на данных облачно-аэрозольного лидара и инфракрасных спутниковых наблюдений Pathfinder» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (6): 1984–1991. Бибкод : 2015ГеоРЛ..42.1984Г . дои : 10.1002/2015GL063040 . ISSN 0094-8276 . ОСТИ 1225157 . S2CID 131476017 .
- ^ «Здоровье 38 миллионов иранцев страдает от воздействия пыли – информационное агентство Mehr | Новости Ирана и мира | Информационное агентство Mehr» .
- ^ «Мониторинг открытий и прогнозирование внеземной погоды» . Национальный научный фонд. 22 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2014 г. Проверено 21 ноября 2013 г.
- ^ «Факт и вымысел о марсианских пылевых бурях» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 г. Проверено 18 сентября 2015 г.
- ^ «ФЕМИДА следит за Марсом в поисках пыли» . ФЕМИДА. Архивировано из оригинала 3 июля 2013 г. Проверено 21 ноября 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- 12-часовая карта США с концентрацией приземной пыли. Наведите указатель мыши на часовой блок строки «Концентрация приземной пыли».
- Пыль на ветру. Архивировано 16 апреля 2020 г. в Wayback Machine.
- Фотографии пыльных бурь 14 апреля 1935 года и 2 сентября 1934 года в техасском районе Панхандл, размещенные на Портале истории Техаса .
- Страница модели пыли Университета Аризоны
- Фотографии песчаной бури в Эр-Рияде в 2009 году с сайта BBC Newsbeat.
- Пыльная буря в Финиксе, штат Аризона, через YouTube
