Где возникает наибольшая вероятность пыльных бурь. Пылевые бури

Песчаная буря — вид с самолета

Пыльная (песчаная ) буря - атмосферное явление в виде переноса больших количеств пыли (частиц почвы , песчинок ) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости (обычно на уровне 2 м она составляет от 1 до 9 км , но в ряде случаев может снижаться до нескольких сотен и даже до нескольких десятков метров ). При этом наблюдается подъём пыли (песка ) в воздух и одновременно оседание пыли на большой территории . В зависимости от цвета почвы в данном регионе , отдалённые предметы приобретают сероватый , желтоватый или красноватый оттенок . Возникает обычно при сухой поверхности почвы и скорости ветра 10 м /с и более .

Часто возникает в тёплое время года в пустынных и полупустынных регионах . Помимо «собственно » пыльной бури , в ряде случаев пыль из пустынь и полупустынь может длительное время удерживаться в атмосфере и достичь почти любой точки мира в виде пыльной мглы .

Реже пыльные бури возникают в степных регионах , очень редко - в лесостепных и даже лесных (в последних двух зонах пыльная буря чаще бывает летом при сильной засухе ). В степных и (реже ) лесостепных регионах обычно пыльные бури бывают ранней весной , после малоснежной зимы и засушливой осени , но иногда бывают даже зимой , в сочетании с метелями .

При превышении некоторого порога скорости ветра (зависящего от механического состава почвы и её влажности ) частицы пыли и песка отрываются от поверхности и переносятся путём сальтации и суспензии , вызывая эрозию почвы .

Пыльный (песчаный ) позёмок - перенос пыли (частиц почвы , песчинок ) ветром с земной поверхности в слое высотой 0 .5 —2 м , не приводящий к заметному ухудшению видимости (если нет других атмосферных явлений , горизонтальная видимость на уровне 2 м составляет 10 км и более ). Возникает обычно при сухой поверхности почвы и скорости ветра 6 —9 м /с и более .

Причины возникновения

При увеличении силы потока ветра , проходящего над незакреплёнными частицами , последние начинают вибрировать , а затем «скакать ». При повторяющихся ударах об землю эти частицы создают мелкую пыль , которая поднимается в виде суспензии .

Недавнее исследование предполагает , что начальная сальтация крупинок песка с помощью трения индуцирует электростатическое поле . Скачущие частицы обретают отрицательный заряд , который освобождает ещё больше частиц . Такой процесс захватывает в два раза больше частиц , чем предсказывают предшествующие теории .

Частицы освобождаются в основном за счёт сухости почвы и усиления ветра . Фронты порывов ветра могут появляться из —за охлаждения воздуха в зоне грозы с дождём или сухого холодного фронта . После прохождения сухого холодного фронта конвективная неустойчивость тропосферы может способствовать развитию пыльной бури . В пустынных регионах пыльные и песчаные бури наиболее часто возникают вследствие грозовых нисходящих потоков и связанного с ними увеличения скорости ветра . Вертикальные размеры бури определяются стабильностью атмосферы и весом частиц . В некоторых случаях пыльные и песчаные бури могут быть ограничены относительно тонким слоем из —за эффекта температурной инверсии .

Способы борьбы

Для предотвращения и уменьшения эффектов пыльных бурь создаются полезащитные лесные полосы , комплексы снего — и водозадержания , а также используются агротехнические методы , такие как травосеяние , севооборот и контурная вспашка .

Экологические последствия

Песчаные бури могут передвигать целые дюны и переносить огромные объёмы пыли , так что фронт бури может выглядеть как плотная стена пыли высотой до 1 ,6 км . Пыльные и песчаные бури , приходящие из пустыни Сахара также известны как самум , хамсин (в Египте и Израиле ) и хабуб (в Судане ).

Большое число пыльных бурь зарождается в Сахаре , особенно во впадине Боделе и в области схождения границ Мавритании , Мали и Алжира . За последние полвека (с 1950 —х годов ) пыльные бури Сахары увеличились примерно в 10 раз , вызвав уменьшение толщины верхнего слоя почвы в Нигере , Чаде , северной Нигерии и в Буркина —Фасо . В 1960 —х годах в Мавритании произошло всего две пыльных бури , в настоящее время наблюдается по 80 бурь в год .

Пыль из Сахары переносится через Атлантический океан на запад . Сильный дневной нагрев пустыни создаёт в нижней части тропосферы неустойчивый слой , в котором распространяются частицы пыли . По мере переноса (адвекции ) воздушной массы на запад над территорией Сахары , она продолжает нагреваться , а затем , выйдя на океанические просторы , проходит над более холодным и влажным атмосферным слоем . Такая температурная инверсия не даёт слоям перемешиваться и позволяет пыльному слою воздуха пересечь океан . Объём пыли , выдуваемой из Сахары в сторону Атлантического океана в июне 2007 года в пять раз больше , чем годом раньше , что может охладить воды Атлантики и немного уменьшить активность ураганов .

Экономические последствия

Основной ущерб , наносимый пыльными бурями , состоит в уничтожении плодородного слоя почвы , что снижает её сельскохозяйственную продуктивность . Кроме того , абразивный эффект повреждает молодые растения . Другие возможные негативные последствия включают в себя: снижение видимости , влияющее на авиа — и автотранспорт ; снижение количества солнечного света , достигающего поверхности Земли ; эффект теплового «покрывала »; неблагоприятное воздействие на дыхательную систему живых организмов .

Пыль также может принести пользу в местах осаждения - сельва Центральной и Южной Америки получает большинство минеральных удобрений из Сахары , восполняется недостаток железа в океане , пыль на Гавайях помогает расти банановым культурам . На севере Китая и на западе США почвы с осадками древних бурь , называемые лёссом , очень плодородны , но также являются источником современных пылевых бурь , при нарушении связывающей почву растительности .

Внеземные пыльные бури

Сильная разница в температуре между ледовым панцирем и тёплым воздухом на краю южной полярной шапки Марса приводит к возникновению сильных ветров , которые поднимают огромные облака красно —коричневой пыли . Специалисты считают , что пыль на Марсе может играть ту же роль , что и облака на Земле - она поглощает солнечный свет и нагревает за счёт этого атмосферу .

Известные пыльные и песчаные бури

Пылевая буря в Австралии (Сентябрь 2009 года )

• По свидетельствам Геродота , в 525 г . до н . э . во время песчаной бури в Сахаре погибло пятидесятитысячное войско персидского царя Камбиза .
• В апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн км ² более 15 млн т чернозёма . Чернозёмная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн км ² в Прикарпатье , в Румынии и в Польше . Высота облаков пыли достигла 750 м , мощность черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10 —15 см .
• Серия пыльных бурь на территории США и Канады в период Пыльного котла (1930 -1936 гг .) заставила переехать сотни тысяч фермеров .
• Во второй половине дня 8 февраля 1983 года сильнейшая пыльная буря , появившаяся на севере австралийского штата Виктория , накрыла город Мельбурн .
• В периоды многогодичных засух годов 1954 —56 , 1976 —78 и 1987 —91 на территории Северной Америки возникали интенсивные пылевые бури .
• Сильная пыльная буря 24 февраля 2007 года , появившаяся на территории западного Техаса в районе города Амарилло , накрыла всю северную часть штата . Сильный ветер причинил многочисленные повреждения заборам , крышам и даже некоторым зданиям . Также сильно пострадал международный аэропорт мегаполиса Даллас -Форт —Ворт , в больницу обращались люди с проблемами при дыхании .
• В июне 2007 года большая пыльная буря произошла в Карачи и на территории провинций Синд и Белуджистан , последовавшие за ней сильные дожди привели к смерти почти 200 человек .
• 26 мая 2008 года песчаная буря в Монголии привела к смерти 46 человек .
• 23 сентября 2009 года пыльная буря в Сиднее привела к перебоям в движении транспорта и вынудила сотни человек остаться дома . Свыше 200 человек обратились за врачебной помощью из —за проблем с дыханием .
• 5 июля 2011 года огромная песчаная буря накрыла

Прогноз пыльной или песчаной бури

Фрагмент из руководства по краткосрочным прогнозам погоды под редакцией редакцией д-ра физ.мат. наук Н. Ф. Вельтищева

Пыльной или песчаной бурей называется явление переноса сильным ветром большого количества пыли или песка, при котором резко ухудшается видимость.
В СССР пыльные бури наблюдаются главным образом в южных степях и пустынях, в основном в Казахстане и Средней Азии, более редко - в Среднем Поволжье, на Украине, Северном Кавказе и в некоторых районах Дальнего Востока. Северная граница пыльных бурь в основном совпадает с границей степной зоны. Повторяемость пыльных бурь в основных сельскохозяйственных районах СНГ приведена на рисунке.

Число дней с пыльными бурями на территории основных сельскохозяйственных районов СССР.
1) 1 -5 дней 2) 6 – 10 дней 3) 11 – 20 дней 4) 20 – 40 дней 5) 40 дней 6) граница устойчивого снежного покрова

Горизонтальная протяженность районов, охваченных пыльными, бурями, весьма различна - от нескольких сотен метров до тысячи километров и более. Запыленность атмосферы, но вертикали может при этом колебаться от 1-2 м (пыльные или песчаные поземки) до 6-7 км.
Пыльные бури наблюдаются, как правило, летом. в южных районах они могут развиваться и зимой, так как снежный покров здесь очень неустойчив и при отсутствии осадков поверхность почвы быстро высыхает. Зимой в этих районах возможно также развитие своеобразных снежно-песчаных поземков, при которых пыль и песок переносятся вместе с сухим снегом.
Основной причиной образования пыльных бурь является турбулентность, обусловленная структурой ветра, способствующая подъему с земной поверхности частиц пыли и песка. При этом очень важна степень вертикальной неустойчивости воздушной массы, в которой развивается пыльная буря. Сильный дневной прогрев нижних слоев воздуха летом приводит к значительному увеличению температурных градиентов до высоты 1-1,5 км над степями и до 2-2,5 км над пустынями. Конвективное перемешивание, распространяющееся до этих высот, стремится распределить частицы песка и пыли, поднятые с земной поверхности, по всему охваченному им слою. Маленькие частицы, образующие мглу, могут подниматься очень высоко, более тяжелые имеют меньшую высоту подъема и быстро падают на земную поверхность.
При устойчивой стратификации воздуха, как это наблюдается, например, ранней весной в тропическом иранском воздухе в теплых секторах мургабских и южнокаспийских циклонов, слой приземного перегрева воздуха ограничивается несколькими сотнями метров. Здесь часто наблюдаются сильные пыльные бури, распространяющиеся до высоты всего 200-300 м; на больших высотах воздух остается совершенно чистым. При запылении воздух может дополнительно нагреваться вследствие нагревания взвешенных в нем пылинок непосредственно солнечными лучами (эффект Воейкова).
Пыльные бури начинаются при некоторых критических значениях скорости ветра, которые зависят от рельефа местности и структуры почвы и поэтому бывают неодинаковыми для различных районов. В большинстве районов пыльные бури начинаются при скорости ветра 10-12 м/с. Однако на лёссовой почве (например, к юго-востоку от Бухары) слабые пыльные бури могут возникать летом уже при скорости ветра 8 м/с, а иногда даже 5 м/с.
Когда причины, непосредственно вызывающие пыльную бурю, исчезают, поднятая с земной поверхности пыль остается в воздухе на протяжении нескольких часов или даже суток. Большие массы пыли переносятся в этих случаях воздушными потоками на.сотни и тысячи километров, образуя явление адвективной мглы. С тропическими воздушными массами мгла переносится в южные районы СССР из Северной Африки и с Ближнего Востока. Восточные потоки нередко выносят пыль из Западного Китая на Восточный Казахстан, на восток Средней Азии и т. д. В отличие от пыльных бурь, адвективная мгла обычно наблюдается при слабых ветрах и даже при штиле. Как вертикальная, так и горизонтальная видимость при мгле может постепенно уменьшаться до нескольких десятков метров. Продолжительность пыльных бурь меняется в широких пределах - от нескольких секунд до нескольких суток. Например, на южном побережье Аральского моря зарегистрирована непрерывная пыльная буря длительностью 80 ч. В соответствии с состоянием почвы и условиями циркуляции, как по числу явлений, так и по суммарной длительности пыльные бури распределяются весьма неравномерно.
В пределах одной сравнительно небольшой территории при подробном исследовании можно обнаружить места, в которых пыльные бури развиваются в 4-5 раз чаще, чем в близлежащих районах. В повторяемости пыльных бурь выявляются большие различия на границах между культурной орошаемой зоной и естественной полупустынной территорией.
Суточный ход пыльных бурь (максимум - в полуденные и послеполуденные часы, минимум - во вторую, половину ночи и рано утром) соответствует летнему суточному ходу скорости ветра и ходу неустойчивости стратификации нижних слоев тропосферы. Во время достаточно длинных ночей, особенно весной и осенью, подстилающая поверхность выхолаживается (нередко до заморозков), что приводит к конденсации водяных паров и увлажнению поверхности почвы, сыпучесть мелких частиц почвы при этом уменьшается. При отрицательных температурах на поверхности почвы иногда образуется легкий иней, что также снижает подвижность частиц пыли и песка. Днем, наоборот, происходит интенсивное иссушение почвы. Тем не менее, при надлежащей структуре почвы и определенных синоптических процессах пыльные бури возможны в любое время суток, однако интенсивность ночных пыльных бурь значительно слабее, чем дневных.

По продолжительности пыльной бури и видимости

По продолжительности пыльной бури и видимости во время ее можно выделить следующие основные типы пыльных бурь.
1. Кратковременные пыльные бури с относительно небольшим ухудшением видимости. Вызываются сугубо местными колебаниями скорости и направления ветра, продолжительность их не превышает 30 мин, а видимость сохраняется в пределах 3- 4 км, увеличиваясь временами до 6-10 км. Пыльные бури этого типа нередко перемежаются с пыльными поземками.

2. Кратковременные пыльные бури с сильным ухудшением видимости. По длительности они сходны с бурями первого типа, но вызывают более значительное ухудшение видимости (до нескольких сотен метров, а иногда до 10-20 м); начинаются почти внезапно - при сравнительно спокойной погоде скорость ветра резко возрастает, и одновременно проносятся облака пыли различной вертикальной мощности. После первого внезапного ухудшения видимости она постепенно увеличивается до 1-2 км и более, хотя скорость ветра часто продолжает нарастать. Эти бури обычно порождаются шкваловыми ветрами, связанными с прохождением грозовых очагов или резких холодных фронтов второго рода. Признаком приближения такой пыльной бури является серая пыльная завеса под кучево-дождевыми облаками, когда они еще находятся у горизонта, в пределах видимости.

3. Длительные и пульсирующие пыльные бури с преобладанием относительно небольшого ухудшения видимости (2-4 км). Периодически отмечаются то кратковременные улучшения, то ухудшения видимости. Колебания видимости происходят на большой территории, в различных местах и в различное время. Продолжительность пыльных бурь этого типа достигает нескольких часов и даже суток. Эти бури возникают в условиях устойчивого барического поля с большими барическими градиентами (юго-восточная, южная и юго-западная периферия мощных малоподвижных антициклонов).

4. Длительные и сильные пыльные бури с уменьшением видимости до 500-1000 м, в начальной стадии - до нескольких десятков метров. Пыльные бури этого типа имеют, как правило, большую горизонтальную и вертикальную протяженность и характеризуются во всех направлениях однообразным, обычно темно-серым фоном. Колебания видимости происходят на общем фоне низких значений видимости. Продолжительность такой бури не менее 2-4 ч.

5. Пыльный или песчаный поземок - перенос пыли или песка и слое не более 2 м над поверхностью почвы. Пыльные поземки, как правило, непродолжительны и как самостоятельное явленно наблюдаются сравнительно редко; чаще всего они возникают и начале пыльной. бури или в конце ее. Песчаные поземки - очень, частое явление в пустынях, особенно при наличии на поверхности почвы крупнозернистого, хорошо провеянного песка. В некоторых пустынях летом песчаный поземок наблюдается почти ежедневно, причем высота его в основном ограничивается нижним полуметровым слоем. Такие поземки вызывают значительные песчаные заносы дорог, полей, каналов и др. В холодную половину года песчаные поземки могут сочетаться с пыльными и песчаными бурями третьего типа, обычно это происходит на южной периферии малоподвижных обширных антициклонов при скоростях ветра около 15 м/с и более. Для поземков характерна более ровная структура поля ветра и нередко устойчивая стратификация воздушных масс.

Прогноз пыльных бурь

Прогноз пыльных бурь по существу сводится к прогнозу сильного ветра с учетом свойств подстилающей поверхности, т. е. ее общего состояния, особенностей растительного покрова и степени закрепленности верхнего слоя почвы. Особый характер имеют барханные пески пустынь, где подвижность верхнего слоя почвы достигает максимального развития. Важно знать степень увлажненности почвы. При длительной засухе верхние слои даже черноземных почв на Дону, Кубани и Южной Украине выдуваются сильными ветрами и развиваются так называемые черные бури. При прогнозе черных бурь следует обращать внимание на длительные засухи ранней весной (март, начало апреля), когда после схода снега почва быстро высохла и еще не закреплена растительным покровом. В таких случаях при штормовых восточных ветрах на южной периферии обширных антициклонов (арктические вторжения), дующих иногда в течение нескольких недель, и развиваются черные бури.
При прогнозе пыльных бурь необходимо также учитывать их суточный и годовой ход при различных синоптических процессах и их территориальное распространение в различные сезоны.
С учетом синоптических условий различаются фронтальные пыльные бури и пыльные бури штормовых зон. Фронтальные пыльные бури. Зона пыльных бурь вытянута вдоль фронта на сотни километров и имеет ширину до 200-300 км. Характерными чертами фронтальных пыльных бурь являются быстрое их смещение вместе с фронтом и большое развитие по вертикали. Последнее объясняется сильными восходящими движениями во фронтальной зоне, забрасывающими пыль иногда до высоты 4-5 км и более. Эти бури, как правило, связаны с холодными фронтами второго рода. При прохождении теплых фронтов пыльные бури наблюдаются редко.
Предфронтальное усиление ветра начинается на расстоянии 200-300 км перед фронтом и при соответствующих состояниях почвы вызывает вначале пыльный или песчаный поземок. По мере приближения фронта скорость ветра увеличивается и на расстоянии примерно 100-150 км от фронта поземок переходит в песчаную или пыльную бурю. При приближении фронта пыльные бури.постепенно усиливаются, достигая максимального развития в момент прохождения фронта. За фронтом, как правило, пыльные бури ослабевают и быстро прекращаются. Однако при сильных ветрах за фронтом они ослабевают не сразу. Вертикальная протяженность зафронтальных пыльных бурь обычно ограничивается самой фронтальной поверхностью.
При перемещении фронта пыль, поднятая бурями, оседает не сразу, вследствие чего создается зона медленно ослабевающей мглы. Образованная мельчайшими твердыми частицами эта мгла может переноситься ветрами на большие расстояния. Пыльная мгла, занесенная ветром на значительное расстояние от очага пыльных бурь, называется адвективной мглой. Классическим примером адвективной мглы является мгла, приносимая в Узбекистан восточными ветрами после пыльных бурь в Узбекистан восточными ветрами после пыльных бурь в Синцзяне.
Адвективная мгла может появляться и сохраняться при слабых ветрах. Особенно устойчива мгла в предгорных и открытых долинах. В редких случаях она заносится и в высокогорья Памира и Тянь-Шаня.

Прогноз фронтальных пыльных бурь сводится к прогнозу:

1) силы ветра во фронтальной зоне;
2) скорости перемещения фронта;
3) интенсивности вертикальных движений в зоне фронта;

Пыльные бури штормовых зон. Пыльные бури нередко возникают вне связи с фронтальными разделами. Это бывает в тех случаях, когда в каком-либо районе у поверхности Земли создаются зоны значительных горизонтальных барических градиентов, обусловленных неодинаковыми скоростями и даже знаками изменения давления. Такие зоны называются штормовыми. Штормовые зоны образуются обычно в областях резкого падения или роста давления, граничащих с областью, где давление меняется мало. Такие зоны часто наблюдаются в передней части резко усиливающегося антициклона и на южной и юго-западной периферии обширного и медленно смещающегося антициклона, когда к югу от него располагается малоподвижный циклон. Так черные бури - следствие штормовых восточных ветров на южной периферии обширных антициклонов, развивающихся в арктическом воздухе. Летом такие антициклоны при сильном перегреве воздушных масс создают эффект суховеев.
Особенно сильные штормовые зоны возникают в районах, где непосредственно соприкасаются области изменения давления противоположного знака, например, когда к усиливающемуся антициклону приближается углубляющийся циклон. Подобные условия нередко создаются зимой и в переходные сезоны на юго-востоке Европейской территории СССР и на юго-западе Средней Азии. Одним из процессов, порождающих быстро смещающиеся штормовые зоны в условиях Средней Азии, является выход штормовых циклонов с южных районов Каспийского моря. Наиболее сильные ветры наблюдаются при этом в тыловой части циклона.
Быстро смещающиеся штормовые зоны формируются также в условиях антициклогенеза. Например, в глубоких ультраполярных ложбинах, где резкое увеличение циклонической кривизны изогипс и изотерм приводит к сильному росту давления, усиливающемуся мощной адвекцией холода. Впереди такого бурно растущего антициклона создается штормовая зона, движущаяся вместе с ним к юго-западу. Пыльные бури, связанные с антициклоническими штормовыми зонами, развиваются обычно ранней весной или поздней осенью после бездождных периодов в пустынях.
Значительную роль в формировании малоподвижных штормовых зон играют орографические условия. Иногда даже небольшие горные хребты типа Каратау становятся своеобразными перегородками, отделяющими холодный прежний арктический воздух над Восточным Казахстаном от более теплых масс воздуха над Средней Азией. Горные хребты способствуют сгущению изобар и изотерм, т. е. увеличению барических и термических градиентов. Непрерывное проникновение холодного воздуха через многочисленные ущелья и даже перетекание его через весь невысокий хребет создает длительно существующую орографически обусловленную штормовую зону. Этим объясняется повышенная повторяемость пыльных бурь в сужающихся горных долинах и ущельях (пыльные бури в Коканде, в горле Ферганской долины, в верховьях Амударьи и т. д.). Эта же причина способствует большой устойчивости зоны с пыльными бурями в предгорьях Копетдага, на Северном Кавказе и в других районах, где ветры на периферии антициклона усиливаются вследствие орографического сгущения изобар и изотерм около горных хребтов.
Ночные пыльные бури порождаются главным образом холодными фронтами и штормовыми зонами в тылу быстродвижущихся циклонов. В теплых секторах циклонов они наблюдаются очень редко; на периферии антициклонов (особенно летом) пыльные бури ночью или совершенно прекращаются, или их интенсивность резко убывает и они иногда переходят в песчаный поземок.

Пыльная буря является разновидностью суховея, отличающаяся сильным ветром, переносящая на большие расстояния огромные массы частиц почвы и песка. Пыльные или песчаные бури засыпают сельскохозяйственные угодья, здания, сооружения, дороги и т. п. слоем пыли и песка, достигающим нескольких десятков сантиметров. При этом площадь, на которой выпадает пыль или песок, может достигать сотен тысяч, а иногда миллионов квадратных километров.

В разгар пыльной бури воздух бывает так насыщен пылью, что видимость ограничивается тремя – четырьмя метрами. После такой бури нередко там, где зеленели всходы, расстилается пустыня. Песчаные бури – не редкость на бескрайних просторах Сахары, величайшей пустыни мира. Обширные пустынные области, где также случаются песчаные бури, есть в Аравии, Иране, Средней Азии, Австралии, Южной Америке и в других районах мира. Песчаная пыль, поднимаемая высоко в воздух, затрудняет полеты самолетов, покрывает тонким слоем палубы кораблей, дома и поля, дороги, аэродромы. Выпадая на воду океана, пыль погружается в его глубины и осаждается на океаническом дне.

Пылевые бури не только вздымают огромные массы песка и пыли в тропосферу – наиболее «беспокойную» часть атмосферы, где постоянно дуют сильные ветры на разных высотах (верхняя граница тропосферы в экваториальной зоне находится на высотах примерно 15–18 км, а в средних широтах – 8–11 км). Они перемещают по Земле колоссальные массы песка, который может перетекать под действием ветра наподобие воды. Встречая небольшие препятствия на своем пути, песок образует величественные холмы, называемые дюнами и барханами. Они имеют самую разнообразную форму и высоту. В пустыне Сахаре известны дюны, высота которых достигает 200–300 м. Эти гигантские волны песка на самом деле перемещаются на несколько сотен метров в год, медленно, но неуклонно наступая на оазисы, засыпая пальмовые рощи, колодцы, поселения.

В России северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Уфу, Оренбург и предгорья Алтая.

Вихревые бури представляют собой сложные вихревые образования, обусловленные циклонической деятельностью и распространяющиеся на большие площади.

Потоковые бури – это местные явления небольшого распространения. Они своеобразны, резко обособлены и по своему значению уступают вихревым бурям. Вихревые бури подразделяют на пыльные, беспыльные, снежные и шквальные (или шквалы). Пыльные бури характерны тем, что воздушный поток таких бурь насыщен пылью и песком (обычно на высоте до нескольких сот метров, иногда у больших пыльных бурь – до 2 км). В беспыльных бурях, благодаря отсутствию пыли, воздух остается чистым. В зависимости от пути своего движения беспыльные бури могут превращаться в пыльные (при движении воздушного потока, например, над пустынными районами). Зимой вихревые бури нередко превращаются в снежные бури. В России такие бури называют пургой, бураном, метелью.

Особенностями шквальных бурь являются быстрое, почти внезапное, образование, крайне непродолжительная деятельность (несколько минут), быстрое окончание и нередко значительная разрушительная сила. Например, в течение 10 мин скорость ветра может возрасти с 3 м/с до 31 м/с.

Потоковые бури подразделяются на стоковые и струевые. При стоковых бурях поток воздуха движется по склону сверху вниз. Струевые бури характерны тем, что поток воздуха движется горизонтально или даже вверх по склону. Стоковые бури образуются при стоке воздуха с вершин и гребней гор вниз, в долину или к берегу моря. Нередко в данной, характерной для них местности, они имеют свои местные названия (например, Новороссийская бора, Балхашская бора, Сарма, Гармсиль). Струевые бури характерны для природных коридоров, проходов между цепями гор, соединяющих различные долины. Они также часто имеют свои местные наименования (например, Норд, Улан, Санташ, Ибэ, Урсатьевский ветер).

Прозрачность атмосферы в значительной степени зависит от процентного содержания в ней аэрозолей (понятие «аэрозоль» в данном случае включает пыль, дым, туман). Увеличение содержания аэрозолей в атмосфере уменьшает количество приходящей к поверхности Земли солнечной энергии. В результате этого возможно охлаждение поверхности Земли. А это вызовет понижение средней планетарной температуры и возможность, в конечном счете, начала нового ледникового периода.

Ухудшение прозрачности атмосферы способствует созданию помех для движения авиации, судоходству и других видов транспорта и нередко является причиной крупных транспортных чрезвычайных ситуаций. Загрязнение воздуха пылью оказывает вредное воздействие на живые организмы и растительный мир, ускоряет разрушение металлоконструкций, зданий, сооружений и имеет ряд других отрицательных последствий.

Пыль содержит твердые аэрозоли, которые образуются в процессе выветривания земной породы, лесных пожаров, вулканических извержений и других природных явлений; твердые аэрозоли промышленных выбросов и космическую пыль, а также частицы в атмосфере, образующиеся в процессе дробления при взрывах.

По происхождению пыль подразделяется на космическую, морскую, вулканическую, золовую и промышленную. Постоянное количество космической пыли составляет менее 1 % от общего содержания пыли в атмосфере. В образовании пыли морского происхождения моря могут участвовать только путем отложения солей. В заметной форме это проявляется изредка и на небольшом удалении от берега. Пыль вулканического происхождения – один из наиболее значительных загрязнителей атмосферы. Золовая пыль образуется вследствие выветривания земной породы, а также при пыльных бурях.

Промышленная пыль – одна из основных составляющих воздуха. Ее содержание в воздухе определяется развитием индустрии и транспорта и имеет выраженную тенденцию к росту. Уже сейчас во многих городах мира создалось опасное положение вследствие запыленности атмосферы промышленными выбросами.

Курумы

Курумы внешне представляют собой россыпи грубообломочного материала в виде каменных плащей и потоков на склонах гор, имеющих крутизну меньше угла естественного откоса грубообломочного материала (от 3 до 35–40°). Морфологических разновидностей курумов очень много, что связано с природой их образования. Общей же их особенностью является характер укладки грубообломочного материала – достаточно однородный размер обломков. Кроме того, в большинстве случаев с поверхности обломки либо покрыты мхом или лишайником, либо просто имеют черную «корку загара». Это свидетельствует о том, что, поверхностный слой обломков не склонен к перемещениям в виде скатывания. Отсюда, по-видимому, их название – «курумы», что с древнетюркского означает либо «баранье стадо», либо скопление камней, похожих по внешнему виду на стадо баранов. В литературе распространено множество синонимов этого термина: каменный поток, каменная река, каменное море и т. д.

Важнейшей особенностью курумов является то, что их грубообломочный чехол испытывает медленные перемещения вниз по склону. Признаками, указывающими на подвижность курумов, являются: валообразный характер фронтальной части с крутизной уступа, близкой или равной углу естественного откоса грубообломочного материала; наличие валов, ориентированных как по падению, так и по простиранию склона; натечный характер курумного тела в целом.

Об активности курумов свидетельствуют:

– разорванность лишайникового и мохового покровов;

– большое количество глыб, ориентированных вертикально, и наличие линейных зон с ориентировкой длинных осей по падению склона;

– большая скважность разреза, наличие в разрезе погребенной дернины и остатков деревьев;

– деформированность деревьев, расположенных в зоне контакта с курумами;

– шлейфы мелкозема у основания склонов, вынесенные из курумного чехла подповерхностным стоком и др.

В России очень большие площади курумы занимают на Урале, в Восточной Сибири, в Забайкалье, на Дальнем Востоке. Курумообразование определяется климатом, литологическими особенностями скальных пород и характером коры выветривания, расчлененностью рельефа и тектоническими особенностями территории.

Формирование курумов происходит в суровых климатических условиях, главным из которых является амплитуда колебаний температур воздуха, способствующая выветриванию скальных пород. Второеусловие – наличие на склонах скальных пород, устойчивых к дезинтеграции, но
трещиноватых, дающих при выветривании крупные отдельности (глыбы, щебень). Третье условие – обилие атмосферных осадков, которые формируют мощный поверхностный сток, промывающий грубообломочный чехол.

Наиболее активно курумообразование происходит при наличии многолетнемерзлых пород. Их появление отмечается иногда и в условиях глубокого сезонного промерзания. Мощность курумов зависит от глубины сезонно–талого слоя. На островах Врангеля, Новой Земле, Северной Земле и в некоторых других районах Арктики курумы имеют «пленочный» характер грубообломочного чехла (30–40 см). На Северо-востоке России и севере Среднесибирского плоскогорья их мощность возрастает до 1м и более, имея тенденцию увеличиваться к югу до 2–2,5 м в Южной Якутии и Забайкалье. В одних и тех же геологических структурах возраст курумов зависит от их широтного положения. Так, на Северном и Полярном Урале происходит современное курумообразование, а на Южном Урале большая часть курумов относится к «мертвым», реликтовым.

В континентальных областях наиболее благоприятные условия для курумообразования встречаются в районах с повышенной влажностью. В умеренном климате интенсивное курумообразование происходит в пределах гольцового пояса гор и пояса лесов. Для каждой климатической зоны характерны свои диапазоны высот, в которых наблюдается курумообразование. В арктической зоне курумы развиты в диапазоне высот от 50–160 м на Земле Франца–Иосифа, до 400–450 м на Новой Земле и до 700–1500 м на севере Среднесибирского плоскогорья. В Субарктике диапазон высот составляет 1000–1200 м на Полярном и Северном Урале, в Хибинах. В континентальной области умеренной зоны курумы встречаются на высоте 400–500 м в южной части Среднесибирского плоскогорья, 1100–1200м на западе и 1200–1300 м на востоке Алданского нагорья, 1800–2000 м в юго-западном Забайкалье. В континентальном секторе суббореальной зоны курумы встречаются на высотах 600–2000 м в Кузнецком Алатау, 1600–3500 м в Туве. В результате изучения курумов Северного Забайкалья выяснено, что только в этом регионе насчитывается около 20 их морфогенетических разновидностей (табл. 2.49). Отличаются курумы друг от друга формой в плане, структурой курумного тела в разрезе и строением грубообломочного чехла, что связано с различными условиями образования курумов.

По источникам образования выделяются два больших класса курумов. Первый класс объединяет курумы, в которые грубообломочный материал поступает из их ложа вследствие его разрушения выветриванием, выноса мелкозема, выпучивания обломков и других процессов. Это курумы с так называемым внутренним питанием. Во второй класс входят курумы, обломочный материал которых поступает извне вследствие действия гравитационных процессов (обвалы, осыпи и др.). Курумы второго вида пространственно локализованы в нижних частях или у подножия активно развивающихся склонов и имеют небольшие размеры.

Курумы с внутренним питанием разделяются на две подгруппы: развивающиеся на рыхлых отложениях и на скальных породах. Курумы на склонах, сложенных рыхлыми отложениями, образуются вследствие криогенного выпучивания грубообломочного материала и суффозионного выноса из него мелкозема. Они приурочены к моренам, делювиально-солифлюкционным накоплениям, отложениям древних конусов выноса и другим генетическим разновидностям, состоящим из глыб, щебня с мелкозернистым заполнителем. Часто такие курумы закладываются по неглубоким эрозионным ложбинам и другим наложенным экзогенным формам.

Наибольшее распространение, особенно в гольцовом поясе гор, имеют курумы с внутренним питанием, развивающиеся на скальных породах различного происхождения и состава, устойчивых к выветриванию и дающих при разрушении крупные отдельности (глыбы, щебень). Существенное влияние на строение всех видов курумов оказывает геологическая и геоморфологическая обстановка, в которой они образуются (табл. 2.50). На сравнительно однородном по составу и строению коренном субстрате и склонах с одинаковым уклоном курумообразующие процессы проявляются относительно равномерно по площади. В этом случае на курумном склоне по его простиранию возникает однотипный разрез. Строение и криогенные особенности курумного чехла изменяются главным образом вниз по склону. Если коренной субстрат неоднороден по составу и строению, то образование чехла происходит неравномерно по всей его площади в результате избирательного проявления экзогенных процессов. При этом образуются курумы различной формы (линейные, сетчатые, изометричные), относящиеся к группе избирательного выветривания скальных пород.

Важнейшей чертой курумов, предопределяющей их опасность, является их строение в разрезе. Именно строение обусловливает их геодинамические и иженерно-геологические особенности, т. е. опасность курумов при взаимодействии с различными инженерными объектами. Строение курумов в разрезах многообразно. Если учитывать размер обломков, характер их обработки и сортировку в вертикальном разрезе, наличие гольцового льда или мелкозема, его соотношение с частью разреза, находящегося в многолетнемёрзлом состоянии, и другие опасности, то одинаково построенных курумов нет. Однако при обобщении деталей строения выделено 13 основных типов разрезов, которые соответствуют определенным условиям курумообразования и отражают специфику процессов, происходящих в той или иной части грубообломочного материала.

Первая группа объединяет разрезы, в строении которых имеется слой с гольцовым льдом. Часть курумного тела, которая имеет такое строение, так и названа – субфация с гольцовым льдом. Данная субфация является показателем того, что курум находится в зрелой стадии своего развития, так как формирование ледогрунтового слоя происходит за счет сокращения глубины сезонного протаивания в результате деструкции скальных пород и увеличения их влажности (льдистости). Движение грубообломочного материала субфации осуществляется за счет термогенной и криогенной десерпции, пластических деформаций ледогрунтового основания, а также соскальзывания по нему обломков.

Реферат

на тему : Цунами и пыльная(песчаная)буря.

Выполнила :студентка

группы РММ-07

Нургалиева Н.Р

Проверил : Кондюрин В.Г

Москва 2010

Цунами

Цунами -это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но большой силы достигают те, которые возникают из-за сильных землетрясений (более 7 баллов). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80 % цунами возникают на периферии Тихого океана. Первое научное описание явления дал Хосе де Акоста в 1586 в Лиме, Перу после мощного землетрясения, тогда цунами высотой 25 метров ворвалось на сушу на расстояние 10 км.

В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью, где g - ускорение свободного падения, а H - глубина океана (так называемое приближение мелкой воды, когда длина волны существенно больше глубины). При средней глубине 4000 метров скорость распространения получается 200 м/с или 720 км/час. В открытом океане высота волны редко превышает один метр, а длина волны (расстояние между гребнями) достигает сотен километров, и поэтому волна не опасна для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их скорость и длина уменьшаются, а высота увеличивается. У берега высота цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40 метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и во всех местах, где может произойти фокусировка. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными. Цунами обычно проявляется как серия волн, так как волны длинные, то между приходами волн может проходить более часа. Именно поэтому не стоит возвращаться на берег после ухода очередной волны, а стоит выждать несколько часов.

Причины образования цунами

Подводное землетрясение (около 85 % всех цунами). При землетрясении под водой образуется вертикальная подвижка дна: часть дна опускается, а часть приподнимается. Поверхность воды приходит в колебательное движение по вертикали, стремясь вернуться к исходному уровню, - среднему уровню моря, - и порождает серию волн. Далеко не каждое подводное землетрясение сопровождается цунами. Цунамигенным (то есть порождающим волну цунами) обычно является землетрясение с неглубоко расположенным очагом. Проблема распознавания цунамигенности землетрясения до сих пор не решена, и службы предупреждения ориентируются на магнитуду землетрясения. Наиболее сильные цунами генерируются в зонах субдукции.

Оползни. Цунами такого типа возникают чаще, чем это оценивали в ХХ веке (около 7 % всех цунами). Зачастую землетрясение вызывает оползень и он же генерирует волну. 9 июля 1958 года в результате землетрясения на Аляске в бухте Литуйя возник оползень. Масса льда и земных пород обрушилась с высоты 1100 м. Образовалась волна, достигшая на противоположном берегу бухты высоты более 500 м. Подобного рода случаи весьма редки и, конечно, не рассматриваются в качестве эталона. Но намного чаще происходят подводные оползни в дельтах рек, которые не менее опасны. Землетрясение может быть причиной оползня и, например, в Индонезии, где очень велико шельфовое осадконакопление, оползневые цунами особенно опасны, так как случаются регулярно, вызывая локальные волны высотой более 20 метров.

Вулканические извержения (около 4,99 % всех цунами). Крупные подводные извержения обладают таким же эффектом, что и землетрясения. При сильных вулканических взрывах образуются не только волны от взрыва, но вода также заполняет полости от извергнутого материала или даже кальдеру в результате чего возникает длинная волна. Классический пример - цунами, образовавшееся после извержения Кракатау в 1883 году. Огромные цунами от вулкана Кракатау наблюдались в гаванях всего мира и уничтожили в общей сложности 5000 кораблей, погибло 36 000 человек.

Другие возможные причины

Человеческая деятельность. В наш век атомной энергии у человека в руках появилось средство вызывать сотрясения, раньше доступные лишь природе. В 1946 году США произвели в морской лагуне глубиной 60 м подводный атомный взрыв с тротиловым эквивалентом 20 тыс. тонн. Возникшая при этом волна на расстоянии 300 м от взрыва поднялась на высоту 28,6 м, а в 6,5 км от эпицентра ещё достигала 1,8 м. Но для дальнего распространения волны нужно вытеснить или поглотить некоторый объём воды, и цунами от подводных оползней и взрывов всегда несут локальный характер. Если одновременно произвести взрыв нескольких водородных бомб на дне океана, вдоль какой-либо линии, то не будет никаких теоретических препятствий к возникновению цунами, такие эксперименты проводились, но не привели к каким-либо существенным результатам по сравнению с более доступными видами вооружений. В настоящее время любые подводные испытания атомного оружия запрещены серией международных договоров.

Падение крупного небесного тела может вызвать огромное цунами, так как, имея огромную скорость падения, данные тела имеют также колоссальную кинетическую энергию, которая будет передана воде, следствием чего и будет волна. Так, падение метеорита 65 млн лет назад тоже вызвало цунами, отложения которого найдены на территории штата Техас.

Ветер может вызывать большие волны (примерно до 20 м), но такие волны не являются цунами, так как они короткопериодные и не могут вызывать затопления на берегу. Однако возможно образование метео-цунами при резком изменении давления или при быстром перемещении аномалии атмосферного давления. Такое явление наблюдается на Балеарских островах и называется Риссага.

Признаки появления цунами

Внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и осушка дна. Чем дальше отступило море, тем выше могут быть волны цунами. Люди, находящиеся на берегу и не знающие об опасности, могут остаться из любопытства или для сбора рыбы и ракушек. Таким правилом следует руководствоваться, находясь, например, в Японии, на Индоокеанском побережье Индонезии, Камчатке. В случае телецунами волна обычно подходит без отступления воды.

Землетрясение. Эпицентр землетрясения находится, как правило, в океане. На берегу землетрясение обычно гораздо слабее, а часто его нет вообще. В цунамиопасных регионах есть правило, что если ощущается землетрясение, то лучше уйти дальше от берега и при этом забраться на холм, таким образом заранее подготовиться к приходу волны.

Необычный дрейф льда и других плавающих предметов, образование трещин в припае.

Громадные взбросы у кромок неподвижного льда и рифов, образование толчеи, течений

Почему цунами часто приводит к большим жертвам?

Может быть непонятным, почему цунами высотой несколько метров оказалось катастрофическим, в то время, как волны той же высоты, возникшие во время шторма, к жертвам и разрушениям не приводят? Можно назвать несколько факторов, которые приводят к катастрофическим последствиям:

• Высота волны у берега в случае цунами, вообще говоря, не является определяющим фактором. В зависимости от конфигурации дна возле берега, явление цунами может пройти вовсе без волны, в обычном понимании, а как серия стремительных приливов и отливов, что также может привести к жертвам и разрушениям.
• Во время шторма в движение приходит лишь приповерхностный слой воды, во время цунами - вся толща. И на берег при цунами выплёскиваются намного большие массы воды.
• Скорость волн цунами, даже у берега, превышает скорость ветровых волн. Кинетическая энергия у волн цунами больше.
• Цунами, как правило, порождает не одну, а несколько волн. Первая волна, не обязательно самая большая, смачивает поверхность, уменьшая сопротивление для последующих волн.
• При шторме волнение нарастает постепенно, люди обычно успевают отойти на безопасное расстояние до прихода больших волн. Цунами приходит внезапно.
• Сила цунами может возрасти в гавани - там, где ветровые волны ослабляются, а следовательно, жилые постройки могут стоять у самого берега.
• Отсутствие у населения элементарных знаний о возможной опасности. Так, во время цунами 2004 года, когда море отступило от берега, многие местные жители оставались на берегу - из любопытства или из желания собрать не успевшую уйти рыбу. Кроме того, после первой волны многие возвращались в свои дома - оценить ущерб или пытаться найти близких, не зная о последующих волнах.
• Система оповещения о цунами есть не везде и работает не всегда.
• Разрушение береговой инфраструктуры усугубляет бедствие, добавляя катастрофические техногенные и социальные факторы. Затопление низменностей, долин рек приводит к засолению почв.

Системы предупреждения цунами

Системы предупреждения цунами строятся главным образом на обработке сейсмической информации. Если землетрясение имеет магнитуду более 7,0 (в прессе это называют баллами по шкале Рихтера) и эпицентр расположен под водой, то подаётся предупреждение о цунами. В зависимости от региона и заселённости берегов условия выработки сигнала тревоги могут быть различными.

Вторая возможность предупреждения о цунами это предупреждение «по факту» - способ более надёжный, так как практически отсутствуют ложные тревоги, но часто такое предупреждение может быть выработано слишком поздно. Предупреждение по факту полезно для телецунами - глобальных цунами, оказывающих влияние на весь океан и приходящих на другие границы океана спустя несколько часов. Так индонезийское цунами в декабре 2004 года для Африки является телецунами. Классическим случаем являются Алеутские цунами - после сильного заплеска на Алеутах можно ожидать существенный заплеск на Гавайских островах. Для выявления волн цунами в открытом океане используются придонные датчики гидростатического давления. Система предупреждения, основанная на таких датчиках со спутниковой связью с приповерхностного буя, разработанная в США, называется DART (en:Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis). Обнаружив реальную волну тем или иным образом, можно достаточно точно определить время её прибытия в различные населённые пункты.

Существенным моментом системы предупреждения является распространение актуальной информации среди населения. Очень важно, чтобы население представляло, какую угрозу несёт с собой цунами. Японцы имеют множество образовательных программ по природным катастрофам, а в Индонезии население в основном было не знакомо с цунами, что и стало основной причиной большого количества жертв. Также важное значение имеет законодательная база по застройке прибрежной зоны.

Наиболее крупные цунами

5.11.1952 г. Северо-Курильск (СССР).

Вызвано мощным землетрясением (оценка магнитуды по разным источникам колеблется от 8,3 до 9), которое произошло в Тихом океане в 130 километрах от побережья Камчатки. Три волны высотой до 15-18 метров (по разным источникам) уничтожили город Северо-Курильск и нанесли ущерб ряду прочих населённых пунктов. По официальным данным, погибло более двух тысяч человек.

9.03.1957 г. Аляска, (США).

Вызвано землетрясением с магнитудой 9,1, произошедшим на Андреяновских островах (Аляска), которое вызвало две волны, со средней высотой волн 15 и 8 метров соответственно. Кроме того в результате землетрясения проснулся вулкан Всевидова, расположенный на острове Умнак и не извергавшийся около 200 лет. В катастрофе погибло более 300 человек.

9.07.1958 г . залив Литуйя, (юго-запад Аляски, США).

Землетрясение, произошедшее севернее залива (на разломе Фэруэтер), инициировало сильный оползень на склоне расположенной над бухтой Литуйя горы (около 300 миллионов кубических метров земли, камней и льда). Вся эта масса завалила северную часть бухты и вызвала огромную волну высотой 524 метра, движущуюся со скоростью 160 км/ч.

28.03.1964 г. Аляска, (США).

Крупнейшее на Аляске землетрясение (магнитудой 9,2), произошедшее в проливе Принца Уильяма, вызвало цунами из нескольких волн, с наибольшей высотой - 67 метров. В результате катастрофы (в основном, из-за цунами) по разным оценкам погибло от 120 до 150 человек.

17.07.1998 г. Папуа-Новая Гвинея

Землетрясение с магнитудой 7,1, произошедшее на северо-западном побережье острова Новая Гвинея, вызвало мощный подводный оползень, породивший цунами, в результате которого погибло более 2 000 человек.

XXI век

06.09.2004 побережье Японии

В 110 км от побережья полуострова Кии и в 130 км от побережья префектуры Коти произошли два сильных землетрясения (магнитудой до 6.8 и 7,3 соответственно), вызвавших цунами, с высотой волн до одного метра. Пострадало несколько десятков человек.

26.12.2004 Юго-Восточная Азия.

В 00:58 произошло мощнейшее землетрясение - второе по мощности из всех зарегистрированных (магнитудой 9,3), вызвавшее мощнейшее из всех известных цунами. От цунами пострадали страны Азии (Индонезия - 180 тыс. человек, Шри-Ланка - 31-39 тыс. человек, Таиланд - более 5 тыс. человек и др.) и африканская Сомали. Общее количество погибших превысило 235 тыс. человек.

09.01.2005 г . острова Идзу и Миякэ (восток Японии)

Землетрясение магнитудой 6,8 вызвало цунами с высотой волны 30-50 см. Однако, благодаря своевременному предупреждению, население из опасных районов было эвакуировано.

2.04.2007 г .Соломоновы острова (архипелаг)

Вызвано землетрясением магнитудой 8, произошедшим в южной части Тихого океана. Волны в несколько метров высотой достигли и Новой Гвинеи. Жертвами цунами стали 52 человека.

Пыльная (песчаная) буря

Пыльная (песчаная) буря - атмосферное явление в виде переноса больших количеств пыли (частиц почвы, песчинок) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости (обычно на уровне 2 м она составляет от 1 до 9 км, но в ряде случаев может снижаться до нескольких сотен и даже до нескольких десятков метров). При этом наблюдается подъём пыли (песка) в воздух и одновременно оседание пыли на большой территории. В зависимости от цвета почвы в данном регионе, отдалённые предметы приобретают сероватый, желтоватый или красноватый оттенок. Возникает обычно при сухой поверхности почвы и скорости ветра 10 м/с и более.

Часто возникает в тёплое время года в пустынных и полупустынных регионах. Помимо «собственно» пыльной бури, в ряде случаев пыль из пустынь и полупустынь может длительное время удерживаться в атмосфере и достичь почти любой точки мира в виде пыльной мглы.

Реже пыльные бури возникают в степных регионах, очень редко - в лесостепных и даже лесных (в последних двух зонах обычно пыльная буря бывает летом при сильной засухе). В умеренном поясе обычно пыльные бури бывают ранней весной, после малоснежной зимы и засушливой осени, но иногда бывают даже зимой, в сочетании с метелями.

При превышении некоторого порога скорости ветра (зависящего от механического состава почвы и её влажности), частицы пыли и песка отрываются от поверхности и переносится путём сальтации и суспензии, вызывая эрозию почвы.

Пыльный (песчаный) позёмок - перенос пыли (частиц почвы, песчинок) ветром с земной поверхности в слое высотой 0.5-2 м, не приводящий к заметному ухудшению видимости (если нет других атмосферных явлений, горизонтальная видимость на уровне 2 м составляет 10 км и более). Возникает обычно при сухой поверхности почвы и скорости ветра 6-9 м/с и более.

География

Основной ареал распространения пыльных бурь - пустыни и полупустыни умеренной и тропической климатических зон обоих полушарий Земли.

Термин пыльная буря обычно используется при возникновении бури над глинистой и суглинистой почвой. При возникновении бурь в песчаных пустынях (особенно в Сахаре, а также в Каракумах, Кызылкумах и т.д.), когда кроме мелких частиц, снижающих видимость, ветер также несёт над поверхностью миллионы тонн более крупных частиц песка, используется термин песчаная буря.

Большая повторяемость пыльных бурь отмечается в Приаралье и Прибалхашье (юг Казахстана), на побережьях Каспийского моря, в Западно-Казахстанской области, в Каракалпакстане и Туркменистане. В России пыльные бури чаще всего наблюдаются в Астраханской области, на востоке Волгоградской области и в Калмыкии.

В длительные периоды засушливой погоды пыльные бури могут развиваться (не ежегодно) в степной и лесостепной зоне: в России - в Читинской области, Бурятии, Туве, Алтайском крае, Омской, Курганской, Челябинской, Оренбургской областях, Башкирии, Самарской, Саратовской, Воронежской, Ростовской областях, Краснодарском и Ставропольском крае; на Украине - в Луганской, Донецкой, Николаевской, Одесской, Херсонской областях, в Крыму; в северном, центральном и восточном Казахстане.

При шквале (перед грозой и ливневым дождём) кратковременные (от нескольких минут до часа) локальные пыльные бури могут наблюдаться в летний период даже в пунктах, расположенных в лесной растительной зоне - в том числе в Москве и Санкт-Петербурге (1-3 дня за лето).

Пустыня Сахара и пустыни Аравийского полуострова являются основными источниками пыльной мглы в районе Аравийского моря, меньший вклад вносят Иран, Пакистан и Индия. Пыльные бури в Китае переносят пыль в Тихий океан. Экологи считают, что безответственное управление засушливыми регионами Земли, например игнорирование системы севооборота, приводят к увеличению площади пустынь и изменению климата на локальном и глобальном уровнях.

Причины возникновения

Пыльный котёл в США, начавшийся в 1935 году.

При увеличении силы потока ветра, проходящего над незакреплёнными частицами, последние начинают вибрировать, а затем «скакать». При повторяющихся ударах об землю эти частицы создают мелкую пыль, которая поднимается в виде суспензии.

Недавнее исследование предполагает, что начальная сальтация крупинок песка с помощью трения индуцирует электростатическое поле. Скачущие частицы обретают отрицательный заряд, который освобождает ещё больше частиц. Такой процесс захватывает в два раза больше частиц, чем предсказывают предшествующие теории.

Частицы освобождаются в основном за счёт сухости почвы и усиления ветра. Фронты порывов ветра могут появляться из-за охлаждения воздуха в зоне грозы с дождём или сухого холодного фронта. После прохождения сухого холодного фронта конвективная неустойчивость тропосферы может способствовать развитию пыльной бури. В пустынных регионах пыльные и песчаные бури наиболее часто возникают вследствие грозовых нисходящих потоков и связанного с ними увеличения скорости ветра. Вертикальные размеры бури определяются стабильностью атмосферы и весом частиц. В некоторых случаях пыльные и песчаные бури могут быть ограничены относительно тонким слоем из-за эффекта температурной инверсии.

Способы борьбы

Для предотвращения и уменьшения эффектов пыльных бурь создаются полезащитные лесные полосы, комплексы снего- и водозадержания, а также используются агротехнические методы, такие как травосеяние, севооборот и контурная вспашка.

Экологические последствия

Песчаные бури могут передвигать целые дюны и переносить огромные объёмы пыли, так что фронт бури может выглядеть как плотная стена пыли высотой до 1,6 км. Пыльные и песчаные бури, приходящие из пустыни Сахара также известны как самум, хамсин (в Египте и Израиле) и хабуб (в Судане).

Большое число пыльных бурь зарождается в Сахаре, особенно во впадине Боделе и в области схождения границ Мавритании, Мали и Алжира. За последние полвека (с 1950-х годов) пыльные бури Сахары увеличились примерно в 10 раз, вызвав уменьшение толщины верхнего слоя почвы в Нигере, Чаде, северной Нигерии и в Буркина Фасо. В 1960-х годах в Мавритании произошло всего две пыльных бури, в настоящее время наблюдается по 80 бурь в год.

Пыль из Сахары переносится через Атлантический океан на запад. Сильный дневной нагрев пустыни создаёт в нижней части тропосферы неустойчивый слой, в котором распространяются частицы пыли. По мере переноса (адвекции) воздушной массы на запад над территорией Сахары, она продолжает нагреваться, а затем, выйдя на океанические просторы, проходит над более холодным и влажным атмосферным слоем. Такая температурная инверсия не даёт слоям перемешиваться и позволяет пыльному слою воздуха пересечь океан.Объём пыли, выдуваемой из Сахары в сторону Атлантического океана в июне 2007 года в пять раз больше, чем годом раньше, что может охладить воды Атлантики и немного уменьшить активность ураганов.

Экономические последствия

Основной ущерб, наносимый пыльными бурями, состоит в уничтожении плодородного слоя почвы, что снижает её сельскохозяйственную продуктивность. Кроме того, абразивный эффект повреждает молодые растения. Другие возможные негативные последствия включают в себя: снижение видимости, влияющее на авиа- и автотранспорт; снижение количества солнечного света, достигающего поверхности Земли; эффект теплового «покрывала»; неблагоприятное воздействие на дыхательную систему живых организмов.

Пыль также может принести пользу в местах осаждения - сельва Центральной и Южной Америки получает большинство минеральных удобрений из Сахары, восполняется недостаток железа в океане, пыль на Гавайях помогает расти банановым культурам. На севере Китая и на западе США почвы с осадками древних бурь, называемые лёссом, очень плодородны, но также являются источником современных пылевых бурь, при нарушении связывающей почву растительности.

Внеземные пыльные бури.

Сильная разница в температуре между ледовым панцирем и тёплым воздухом на краю южной полярной шапки Марса приводит к возникновению сильных ветров, которые поднимают огромные облака красно-коричневой пыли. Специалисты считают, что пыль на Марсе может играть ту же роль, что и облака на Земле - она поглощает солнечный свет и нагревает за счёт этого атмосферу.

Известные пыльные и песчаные бури

Пылевая буря в Австралии (Сентябрь 2009 года)

По свидетельствам Геродота, в 525 г. до н. э. во время песчаной бури в Сахаре погибло пятидесятитысячное войско персидского царя Камбиза.

В апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн км² более 15 млн. т чернозёма. Чернозёмная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн км² в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли достигла 750 м, мощность черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10-15 см.

Серия пыльных бурь на территории США и Канады в период Пыльного котла (1930-1936 гг.) заставила переехать сотни тысяч фермеров.

Во второй половине дня 8 февраля 1983 года сильнейшая пыльная буря, появившаяся на севере австралийского штата Виктория, накрыла город Мельбурн.

В периоды многогодичных засух годов 1954-56, 1976-78 и 1987-91 на территории Северной Америки возникали интенсивные пылевые бури.

Сильная пыльная буря 24 февраля 2007 года, появившаяся на территории западного Техаса в районе города Амарилло, накрыла всю северную часть штата. Сильный ветер причинил многочисленные повреждения заборам, крышам и даже некоторым зданиям. Также сильно пострадал международный аэропорт мегаполиса Даллас-Форт-Ворт, в больницу обращались люди с проблемами при дыхании.

В июне 2007 года большая пыльная буря произошла в Карачи и на территории провинций Синд и Белуджистан, последовавшие за ней сильные дожди привели к смерти почти 200 человек.

23 сентября 2009 года пыльная буря в Сиднее привела к перебоям в движении транспорта и вынудила сотни человек остаться дома. Свыше 200 человек обратились за врачебной помощью из-за проблем с дыханием.

Пыльные или - это огромные массы мелкой пыли и песка поднимаются сильным ветром в воздух, резко ухудшая видимость. Горизонтальная протяженность районов, охваченных пыльными бурями , весьма различна - от нескольких сотен метров до тысячи км. Запыленность атмосферы по вертикали может при этом колебаться от 1-2 м до 6-7 км. Основной причиной образования пыльных бурь является турбулентность, обусловленная структурой ветра, способствующая подъему с земной поверхности частиц пыли и песка , а также ветровая эрозия почвы.

Сохранились документы повествующие о жуткой черной буре весны 1892 г. Она прокатилась по всей степной полосе и отличалась особой силой. Порывистый восточный ветер несколько дней гнал массы песка , чернозема и пыли . Все это тучами поднималось вверх и сливалось в непроницаемую завесу. Посевы подрезались под корень или сдирались целиком. Пыль , поднятая с полей, была занесена в Польшу и Германию, в Финляндию и Швецию.

В ноябре 1962 г. ветер поднял в Аравийской пустыне столько пыли, что в Каире на несколько суток был закрыт аэропорт, а на Суэцком канале прекратилось судоходство. По свидетельствам очевидцев, в городе была "кромешная тьма" - люди не видели пальцев на вытянутой руке.

Там, где они пронеслись суховеи, засыхают и погибают растения, даже при достаточном запасе влаги в почве, так как корневая система не успевает подавать в наземную часть достаточное количество воды. При суховеях температура всегда выше 25°С (иногда превышает 35-40°С) и относительная влажность ниже 30%, скорость ветра от 5 м/с и может доходить до 30. Суховеи наблюдаются в основном весной и летом в степной и лесостепной зонах Земного шара. В Приморье это явление редкое и наблюдается преимущественно в апреле и не каждый сезон. Сухие ветры образуются в результате трансформации воздушных масс арктического происхождения или выноса воздуха с районов пустынь. Для борьбы с суховеями осуществляют комплекс мероприятий, наиболее эффективными из которых являются ажурные лесные полосы, разбивающие воздушный поток на более мелкие вихри.