Пыльные бури. Песчаная буря Как защититься от бури в пустыне

Огромные, клубящиеся красноватого цвета облака из песка и пыли, поднятые с поверхности земли сухими, горячими и быстрыми воздушными потоками, несут в себе смерть. Так, в 1805 году пыльная буря полностью засыпала песком караван из двух тысяч человек и такого же количества верблюдов. Та же история постигла в Сахаре в 525 г. до н.э. легендарную армию персидского правителя Камбиса II: ужасная песчаная буря на полпути остановила военную экспедицию, погубив около пятидесяти тысяч воинов.

Верной приметой того, что приближается песчаная буря, является неожиданно наступившая тишина, когда перестаёт дуть ветер, а вместе с ним исчезают все звуки и шорохи. Вместо этого усиливается духота, а вместе с ней на подсознательном уровне проступает тревога. А через некоторое время на горизонте появляется быстрорастущая туча чёрно-багрового цвета. Снова появляется ветер и, набирая скорость, поднимает вверх пыль и песок.

Песчаная или как её ещё называют, пыльная буря являет собой атмосферное явление, когда сильный ветер на большие расстояния перемещает огромное количество песчинок, частиц грунта или пыли. Высота такой тучи может превышать километр, тогда как видимость внутри неё уменьшается до нескольких десятков метров.

По мере того как эти частицы оседают, грунт становится красноватого, желтоватого или сероватого оттенка (в зависимости от состава поднятых в воздух частиц). Несмотря на то, что пыльные бури появляются в основном летом, в случае отсутствия осадков и быстрого высыхания грунта они бывают и зимой.

Образуются пыльные бури в основном в пустынных или полупустынных регионах (особенно ими славится пустыня Сахара), но иногда из-за засухи может возникнуть и в лесостепных и лесных регионах планеты. Так, в апреле 2015 года на Хмельницкий, город, расположенный на западе Украины, налетела песчаная буря. Ураган длился около пяти минут, видимость не превышала и десяти метров, а ветер был такой силы, что едва не снёс с мостов людей и транспорт.

Как формируется буря

Чтобы зародилась пыльная буря необходима сухая поверхность грунта и ветер, скорость которого превышает 10 м/с (например, в Сахаре её показатели нередко достигают 50 м/с). Появляются пыльные бури из-за турбулентности (неоднородности) потоков воздуха, которые при движении по неровной поверхности, сталкиваясь с препятствиями, образуют завихрения воздуха. Чем быстрее движется ветер, тем более опасные завихрения он создаёт.

После того как увеличивается движение воздушных масс над незакреплёнными частицами грунта, сцепление между которыми ослаблено из-за сухости почвы (именно поэтому бури этого типа появляются в основном в пустынях), песчинки начинают сначала вибрировать, затем подскакивать, и в результате повторяющихся ударов превращаются в мелкую пыль.

Завихрения воздуха с лёгкостью поднимают с земли частицы песка или пыли, в то время как температура нижних слоев воздушных масс сильно повышается: над степями – до 1,5 км, над пустынями – до 2,5 км. После этого возникает перемешивание воздуха с пылевыми частицами, которые стремятся распределиться по всей площади прогретого воздуха.

Тогда как частички меньшего размера над земной поверхностью взлетают чрезвычайно высоко, крупные поднимаются на более низкое расстояние и быстро падают (если ветер чрезвычайно сильный, пыль может перенестись на тысячи километров). Сила ветра во время песчаных бурь такова, что он вполне способен сдвигать с места дюны, а поднятый им песок будет подобен огромному облаку высотой в полтора километра.

Чтобы сформировалась пыльная буря, грунт должен быть сухим: в случае продолжительной засухи под воздействием сильных ветров, в воздух способны подняться даже частицы верхних слоёв чернозёмной почвы (в этом случае образуется «чёрная буря»), и переместиться на большие расстояния.

Так, в конце двадцатых годов прошлого века в лесостепных и степных лесах Украины внезапно появившаяся пыльная буря подняла вверх более 15 млн. тонн чернозема (при этом высота облака составляла 750 м) и перенесла их на тысячи километров в сторону. Некоторая часть пыли осела в Прикарпатье, Польше и Румынии, в результате чего плодородный слой почвы в пострадавших регионах (около 1 млн.км2) уменьшился на 10-15 см.

Как долго длится явление

Продолжительность песчаных бурь обычно составляет от тридцати минут до четырёх часов. При этом кратковременные пыльные бури характеризуются незначительным ухудшением видимости: местность просматривается до четырёх, а иногда и до 10 километров.

Среди кратковременных бывают и такие пыльные бури, во время которых видимость ограничивается до двух десятков метров.

Появляется пыльная буря всегда почти неожиданно: при хорошей погоде поднимется шквальный ветер, в результате чего скорость воздушных потоков увеличивается, подхватывая и поднимая в воздух пылевые частицы.

Правда, плохая видимость длится недолго даже несмотря на то, что скорость ветра в это время нарастает. О том, что приближается пыльная буря, можно узнать по серой туманной полосе завесе, что появляется под кучево-дождевыми облаками, когда те расположены недалеко от линии горизонта.

Бывают также длительные песчаные бури:

Одни пыльные бури характеризуются лишь частичным ухудшением видимости, до четырёх километров (правда, по времени эти пыльные бури наиболее продолжительные, поскольку способны длиться несколько дней).
Для других характерна ограниченность видимости до нескольких метров на начальной стадии развития, после чего проясняется до одного километра. Зато длятся эти песчаные бури не более четырёх часов.

Бури Сахары

Многие песчаные бури зарождаются в самой большой пустыне мира Сахаре, где граничат друг с другом Мавритания, Мали и Алжир. За последние полстолетия количество песчаных бурь Сахары увеличилось в десять раз (только через Мавританию за год проносится около восьмидесяти бурь).

Поднятого песка Сахары настолько много что огромное количество песчаных частиц переносится через Атлантический океан. Такая ситуация возможна из-за того, что когда пыль и песок движутся над пустыней, они вместе с воздухом продолжают нагреваться, после чего, оказавшись над океаном, проходят под более холодным и влажным воздушным потоком. Разница в температуре между слоями воздуха приводит к тому, что они друг с другом не смешиваются, давая возможность пыльному тёплому воздуху пересечь океан.

Несмотря на то, что песчаные бури вызывают много негативных последствий (уничтожают плодородный слой грунта, неблагоприятно воздействуют на дыхательную систему живых организмов), поднятая в воздух пыль приносит и пользу. Например, пыльные бури Сахары снабжают влажные экваториальные леса Центральной и Южной Америки огромным количеством минеральных удобрений, а океан получает недостающую часть железа. В то же время поднятая на Гаваях пыль даёт возможность расти банановым деревьям.

Что делать, если попал в бурю

Заметив первые признаки приближающейся бури нужно сразу же остановиться: продолжать движение бесполезно и лишняя трата сил, тем более что песчаная буря редко когда длится более четырёх часов. Даже если ветер не утихает около двух-трёх дней, лучше переждать на одном месте и никуда не уходить. Поэтому все запасы воды и пищи нужно держать возле себя (особенно воду, иначе полное обезвоживание организма обеспечено, а это всегда приводит к смерти).

Остановившись, нужно сразу начинать искать укрытие. Это может быть крупный камень, валун, дерево возле которых нужно лечь с подветренной стороны и полностью, с головой, закутаться в материю. Если есть возможность укрыться в автомобиле, его нужно поставить таким образом, чтобы в двери не дул ветер.

В худшем случае, если никакого укрытия поблизости не наблюдается, нужно лечь на землю и накрыть голову одеждой (бедуины в таких случаях роют что-то наподобие окопа). Следует иметь в виду, что когда будет пролетать песчаная буря, температурные показатели воздуха в этот момент будут составлять около пятидесяти градусов, что может привести к потере сознания. Дышать в то время, как над головой проносятся тонны песка, нужно только через платок, иначе мельчайшие частицы попадут в дыхательные пути.

ПЫЛЬНЫЙ (ПЕСЧАНЫЙ) ПОЗЕМОК. Перенос пыли, сухой земли или песка только у земной поверхности, до высоты менее 2 м (не выше уровня глаза наблюдателя).[ ...]

Пыльные бури - связаны с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности большого количества пыли или песка; частиц верхнего слоя иссушенной почвы, не скрепленной растительностью. Причинами их могут бьггь как природные (засуха, суховеи), так и антропогенные факторы (интенсивная распашка земель, чрезмерный выпас скота, опустынивание и др.). Пыльные бури характерны главным образом для засушливых областей (сухие степи, полупустыни, пустыни). Однако иногда пыльные бури могут наблюдаться и в лесостепных районах. В мае 1990 г. в лесостепях Южной Сибири отмечалась сильная пыльная буря (скорость ветра достигала 40 м/с). Видимость уменьшилась до нескольких метров, опрокидывались опоры электропередач, выворачивались мощные деревья, полыхали пожары. В Иркутской области на 190 тыс. га были повреждены и погибли посадки сельскохозяйственных культур.[ ...]

Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют на все компоненты окружающей природной среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.[ ...]

ПЫЛЬНАЯ БУРЯ - явление, при котором сильный ветер (скорость достигает 25-32 м/с) поднимает огромное количество твердых частиц (почвы, песка), выдуваемых в не защищённых растительностью местах и наметаемых в другие. П. б. служит показателем неправильной агротехники, пренебрежения к сохранению экологического равновесия.[ ...]

Пыльные бури - одно из наиболее опасных для сельского хозяйства метеорологических явлений. Они возникают под влиянием как природных, так и антропогенных факторов и нередко связаны с формами земледелия, не соответствующими данной климатической зоне. Воздействию пыльных бурь подвержены многие районы степной зоны России.[ ...]

Пыльные бури чаще всего наблюдаются весной, когда ветер усиливается, а поля находятся в распаханном состоянии или растительность на них еще слабо развита. Бывают пыльные бури в степях и в конце лета, когда пересыхает почва, а поля после уборки ранних яровых начинают распахиваться. Зимние пыльные бури - явление сравнительно редкое.[ ...]

Пыльная буря - перенос пыли и песка сильными и продолжительными ветрами, выдувающими верхние слои почв. Типичное явление в распаханных степях, а также в полупустынях и пустынях США, Китая и др. зонах.[ ...]

Пыльные бури возникают преимущественно в холодный период года. Этому наиболее активному и опасному виду дефляции способствуют сильные перепады атмосферного давления на сравнительно недалеко отстоящих друг от друга обширных территориях, низкая увлажненность почв, отсутствие на них снежного покрова.[ ...]

Пыльная (черная) буря - очень сильный ветер со скоростью более 25 м/с, несущий огромное количество твердых частиц (пыли, песка и т.п.), выдуваемых в не защищенных растительностью местах и наметаемых в другие. Пыльная буря, как правило, является следствием нарушения поверхности почвы неправильными агроприемами: сведения растительности, разрушения структуры, иссушения и т. д.[ ...]

Буря - разновидность урагана, но имеет меньшую скорость ветра. Основными причинами жертв при ураганах и бурях являются поражение людей летящими осколками, падающими деревьями и элементами строений. Непосредственной причиной гибели во многих случаях является асфиксия от давления, тяжелейшие травмы. Среди выживших наблюдаются множественные ранения мягких тканей, закрытые или открытые переломы, черепно-мозговые травмы, травмы позвоночника. В ранах часто имеются глубоко проникшие инородные тела (почва, куски асфальта, осколки стекла), что приводит к септическим осложнениям и даже к газовой гангрене. Особенно опасны пыльные бури в южных засушливых областях Сибири и европейской части страны, так как вызывают эрозию и выветривание почвы, унос или засыпку посевов, оголение корней.[ ...]

Пыльные бури при большой скорости ветра и после продолжительного засушливого периода являются источником неисчислимых бедствий для всего Юго-Востока и юга СССР. Наиболее разрушительные бури на рассматриваемой территория были в 1892, 1928, 1960 гг.[ ...]

Пыльные бури нанесли огромный ущерб почвенному покрову и фермерскому хозяйству региона юга Великих равнин. Они стали последним предупреждением американцам по поводу бедственного состояния почвенного покрова США. Поэтому в 1935 г. на федеральном уровне была организована Служба охраны почв, которую возглавил выдающийся специалист в области почвоведения X.Беннет. Обследование, проведенное в этот период, показало, что необходимы общенациональные меры для спасения почвенного плодородия. От 25 до 75% верхнего слоя почвы было уничтожено на площади 256 млн. га.[ ...]

ПЫЛЬНАЯ БУРЯ. Перенос больших количеств пыли или песка сильным ветром - типичное явление пустынь и степей. Поверхность пустынь, свободная от растительности и иссушенная, является особенно эффективным источником запыления атмосферы. Дальность видимости при П. Б. значительно уменьшается. В распаханных степях пыльные бури засыпают посевы, выдувают верхние слои почвы, часто вместе с семенами и молодыми растениями. Пыль может затем выпадать из воздуха в количествах миллионов тонн на больших площадях вдали (иногда за тысячи километров) от источника запыления (см. выпадение пыли). П. Б. часты в США, Китае, ОАР, в пустынях Сахаре и Гоби, в СССР - в пустынях Туранской низменности, в Предкавказье и на юге Украины.[ ...]

Пыльные бури - грозное и опасное проявление ветровой эрозии. Оно возникает на обширных площадях слабо защищенной поверхности земли прн ветрах большой скорости и наносит огромный ущерб народному хозяйству и непоправимый и неоценимый в деньгах урон плодородию почв.[ ...]

Эти пыльные бури приостанавливали нормальное течение жизни в городах и на фермах, прерывали занятия в школах, вызывали новые виды заболеваний, например «пыльную пневмонию» и др., и явились неожиданной серьезной угрозой существованию населения. Площадь пахотных и пастбищных земель, подверженных ветровой эрозии в США в области великих равнин, превышает 90 млн. га. Так резко сказались последствия капиталистического использования природных богатств в этой стране.[ ...]

Под пыльными бурями понимается такое метеорологическое явление, при котором сильным или умеренным ветром с поверхности земли, свободной от растительности или имеюгцей слабо развитый травянистый покров, в воздух поднимается пыль, песок или мелкие почвенные частицы, ухудшающие видимость в пределах от нескольких метров до 10 км. Пыльные бури возникают во время бездождного засушливого периода, часто одновременно с суховеями. Распределение числа дней с пыльными бурями в большой степени зависит от рельефа. Наибольшее число дней с пыльной бурей наблюдается в центральных и восточных районах территории. Количество их за год в среднем составляет 11-19 дней. На равнинах Западного Предкавказья число дней с пыльными бурями уменьшается до 1-4 за год. В поймах рек, долинах и котловинах, где почва задернована и ветер несколько ослаблен, число дней с пыльными бурями уменьшено. В горах и на Черноморском побережье Кавказа южнее Новороссийска пыльные бури отсутствуют. Чаще всего пыльные бури наблюдаются летом и весной.[ ...]

В 1969 г. пыльные бури были на большой площади в европейской части России - на Северном Кавказе и в Поволжье. В Ставропольском крае М. Н. Заславский наблюдал участки пашни, где был выдут слой почвы мощностью 10-20 см. Во время пыльной бури 1969 г. на европейской части России озимые культуры погибли на огромной площади, измеряющейся первыми миллионами гектаров.[ ...]

При местных пыльных бурях в условиях Казахстана Ьо колеблется от 50 до 100 м. Следовательно, 5 должна быть 500-1000 м.[ ...]

На повторяемости пыльных бурь сильнее всего сказывается влияние подстилающей поверхности и степень защищенности территории. Необходимым условием пыльных бурь является наличие сухого мелкозема, песка или других продуктов выветривания. В таких районах достаточно небольшого усиления ветра (до 5-6 м/сек) для возникновения пыльной бури. Пыльные бури представляют собой вредные явления для выпаса и содержания скота в районах отгонного животноводства.[ ...]

К моменту возникновения пыльной бури 20 апреля на части этого участка были высеяны ранние овощные культуры - морковь, лук, щавель; посев прикатан гладким катком. Часть незасеянной площади была только проборонована, не прикатана. Пыльная буря с прикатанной части участка вынесла слой почвы 4-5 см вместе с семенами, перебросила сквозь взрослую лесополосу. Не-прикатанная часть участка не эродировала. В слое почвы 0-5 см до начала пыльной бури имелось следующее количество агрегатов (в %).[ ...]

1.11

Зимой 1969 г. наблюдались сильные пыльные бури, обусловленные как метеорологическими условиями (восточные ураганные ветры), так и агротехническими факторами. В отдельных районах Нижнего Дона с поверхности пашни с посевами был снесен 2-5-сантиметровый слой почвы, а:в Ставропольском крае - слой почвы до 6-8 см и более. Сформировались мощные снежно-земляные валы (шириной до 25 м и более, при высоте - до 2 м) у лесополос. Озимые были повреждены в Ростовской области и Краснодарском крае соответственно на площади 646 и 600 тыс. га. Однако, посевы озимых и оросительные каналы, защищенные лесополосами, особенно меридионального направления, пострадали значительно меньше, чем на других пространствах. Установлено, что основными способами защиты почв в степных районах от пыльных бурь служат агролесомелиорация и высокий уровень агротехнических работ.[ ...]

Менее продолжительными являются фронтальные пыльные бури (до 6-8 час.), в то время как пыльные бури штормовых зон могут продолжаться более суток.[ ...]

Уф - максимальная скорость ветра (на высоте флюгера) во время пыльных бурь обеспеченностью 20% (см. табл. 9.3), м/с; го - параметр шероховатости поверхности поля, м.[ ...]

О громадном значении этого явления можно судить уже по тому, что после пыльных бурь в 1969 г. на Дону и Кубани высота валов пыли, отложившейся на механических барьерах в Краснодарском крае, иногда доходила до 5 м. Так как началом формирования рассматриваемых барьеров часто являются деревья и кусты, то трудно преувеличить положительную роль (особенно при развитии земледелия на больших площадях) лесополос.[ ...]

В 1957 г. опубликованы данные В. А. Францесоиа с сотрудниками о наблюдениях за пыльными бурями на черноземах обыкновенных Кустанайской области (Фран-цесон, 1963). Авторы отбирали слой от 0 до 3 см с различных по эрозионному состоянию полей и подвергали структурному анализу. В итоге сделан вывод о том, что ветроустойчивость поверхности почвы обеспечивается при содержании 40% комочков крупнее 2 мм в диаметре, в том числе глыбок крупнее 10 мм от 10 до 25 %¡. Ими также отмечено высокое содержание в поверхностном слое эродирующих полей агрегатов мельче 1 мм в диаметре. Выбор почвозащитных комочков размером крупнее 2 мм в диаметре в качестве показателя ветроустойчивости поверхности почвы не обоснован никакими исследованиями. По имеющимся в работе данным структура ного анализа, мы разделили фракции на две группы - крупнее и мельче 1 мм и вычислили показатели комковатости для полей, подвергавшихся и не подвергавшихся эрозии (табл. 5).[ ...]

Естественным путем атмосфера загрязняется при извержениях вулканов, лесных пожарах, пыльных бурях и др. При этом в атмосферу попадают твердые и газообразные вещества, которые относят к непостоянным, переменным составным частям атмосферного воздуха.[ ...]

В главе 1 мы обсудили роль в загрязнении атмосферы пылевых выбросов промышленных предприятий, тепловых электростанций, пыльных бурь и других источников мельчайших твердых частиц, пыли, попадающей в атмосферу в результате человеческой деятельности. Вклад техногенного запыления атмосферы в изменения альбедо может быть двояким. С одной стороны, уменьшение прозрачности атмосферы увеличивает отражение и рассеяние в пространстве солнечного излучения. В то же время за-пыление горных ледников и заснеженных поверхностей снижает их отражательную способность и ускоряет таяние.[ ...]

Полезащитные лесные полосы - посадки древесно-кустарниковых пород в виде ряда полос, предназначенные для защиты сельхозугодий, садов от суховеев, пыльных бурь, ветровой эрозии, для улучшения водного режима почвогрунтов, а также для сохранения и поддержания видового разнообразия агроценозов (сдерживает массовые размножения вредителей) и т. д. Особенно важную роль играют лесные полосы при защите посевов зерновых во время пыльных бурь в засушливых районах страны. В 1994 г. в России полезащитные лесные полосы были созданы на площади 7,2 тыс. га, а пастбищезащитные насаждения - на площади 28,4 тыс. га.[ ...]

В эоловых наносах с указанных частей поля, отложившихся у различного рода препятствий, содержалось 88,4%: агрегатов мельче 1 мм в диаметре и только 11,6% почвозащитных. Собранный за две пыльные бури мелкозем в пылеуловителях на 96,9% состоял из эрозионноопасных фракций почвы, причем на долю наиболее агрессивных (размером менее 0,5 мм в диаметре) приходилось 81,6%.[ ...]

Задача заключается в том, чтобы на пути потока разместить препятствия именно на таких расстояниях, на которых содержание мелкозема в потоке не превышает допустимой величины, и тогда возникновение пыльной бури будет исключено.[ ...]

Аэрозоли (от греч. - воздух и нем. - коллоидный раствор) - твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в газообразной среде (атмосфере) . Их источниками являются как естественные (извержение вулканов, пыльные бури, лесные пожары и др.), так и антропогенные факторы (ТЭЦ, промышленные предприятия, обогатительные фабрики, сельское хозяйство и пр.). Так, в 1990 г. в мире выброс в атмосферу твердых частиц (пыли) составил 57 млн т. Особенно много техногенной пыли образуется при сжигании каменного или бурого угля на ТЭЦ, при производстве цемента, минеральных удобрений и т. д. На основе изучения содержания взвешенных частиц в атмосфере на 100 станциях глобального мониторинга (за период 1976-1985 гг.) получено, что наиболее загрязненными городами являются Калькутта, Бомбей, Шанхай, Чикаго, Афины и др. Эти искусственные аэрозоли вызывают ряд негативных явлений в атмосфере (фотохимический смог, уменьшение прозрачности атмосферы и т. п.), что особенно вредно для здоровья городских жителей.[ ...]

Неоднозначны критерии оценки озелененных территорий и в различных природно-климатических районах страны. Так, например, специфические требования (соответственно и методы оценок) предъявляются в зонах лесостепей и степей - защита от пыльных бурь и суховеев, закрепление почв и др. или в условиях Севера - максимальное сохранение существующих древесно-кустарниковых массивов, которые отличаются повышенной ранимостью, медленным ростом и т. д. Разумеется, не менее важны и различия по той роли, которую озелененные пространства играют в формировании архитектурно-художественного облика города.[ ...]

При определенных условиях все составляющие общей циркуляции атмосферы могут сопровождаться явлением ветровой эрозии почв, что приводит к запылению атмосферы. В метеорологии явление переноса частичек почвы сильным ветром называется пыльной бурей. Горизонтальная протяженность пыльной бури - от десятков и сотен метров до нескольких тысяч километров, а вертикальная - от нескольких метров до нескольких километров.[ ...]

Из характеристики водного режима наиболее важными являются среднегодовое количество осадков, их колебание, распределение по сезонам, коэффициент увлажнения или гидротермический коэффициент, наличие засушливых периодов, их длительность и частота, повторяемости, глубина, время установления и разрушения снежного покрова, сезонная динамика влажности воздуха, наличие суховеев, пыльных бурь и других, це- благоприятных явлений природы.[ ...]

Карантинные сорняки распространяются вместе с семенами культурных растений, чему способствует перемещение больших объемов посевного материала, продовольственного и фуражного.зерна внутри страны и из-за рубежа. Чаще всего источниками распространения карантинных сорняков являются участки несельскохозяйственного пользования, дороги, оросительные и осушительные системы, ветры, пыльные бури и др.[ ...]

Исследования проводили в островных насаждениях сосны в Минусинской и Ширинской степях, из которых последняя отличается большой суровостью климата (рис. 1). Для Ширинской степи Хакасии характерно неустойчивое атмосферное увлажнение с колебаниями годовых сумм осадков от 139 до 462 мм, а также весьма неравномерное распределение по сезонам. Постоянные и довольно сильные ветры приводят к пыльным бурям в зимне-весенний период времени, около 30-40 дней в году скорость ветра достигает 15-28 м/с (“Формирование и свойства...”, 1967). Среднегодовая сумма влаги, испаряющейся с водной поверхности (для Хакасии это 644 мм), почти вдвое превышает годовую сумму осадков. В году 29 дней с относительной влажностью воздуха около 30%. Наибольшая сухость воздуха и почвы наблюдается весной и в начале лета (Полежаева, Савин, 1974).[ ...]

Пыль, поднимаясь с поверхности земли, состоит из мелких частиц горных пород, почвенных остатков растительности и живых организмов. Размеры пылевидных частиц, в зависимости от их происхождения, составляют от 1 до нескольких микрон. На высоте 1-2 км от поверхности земли содержание пылевидных частиц в воздухе составляет от 0,002 до 0,02 г/м3, в некоторых случаях эта концентрация может возрасти в десятки и сотни раз, во время пыльных бурь до 100 г/м’ и более.[ ...]

Скорость ветра закономерно изменяется в течение суток, вместе с ней изменяется и интенсивность процессов ветровой эрозии почв. Очевидно, что чем продолжительнее ветер, имеющий скорость больше критической, тем больше будут потери почвы. Обычно скорость ветра в течение дня возрастает, достигая максимума к полудню, а к вечеру убывает. Однако нередки случаи, когда интенсивность ветровой эрозии слабо изменяется в течение суток. Так, весной 1969 г. в Краснодарском крае сильнейшие пыльные бури непрерывно продолжались 80-90 ч, а в феврале этого же года - до 200-300 ч.[ ...]

Преобладают ветры южного, юго-западного и северного направлений (табл. 1.7). Процент дней со штилями в среднем составляет 17-19 с максимумами в декабре-марте и в августе. Средняя годовая скорость ветра составляет 3,2-4,3 м/с (табл. 1.8) и имеет хорошо выраженный суточный ход, определяемый в первую очередь суточным ходом температуры воздуха (табл. 1.9). Суточные колебания более выражены в теплый период и меньше зимой и в начале весны. Максимум скорости ветра отмечается зимой. Среднее число дней с сильным ветром составляет 27-36 (табл. 1.10), а число дней с пыльными бурями не превышает 1,0 (табл. 1.11).[ ...]

Приведем некоторые примеры перекрытий изоляции, имевших место в последние годы как при природных, так и при промышленных загрязнениях. Зимой 1968-69 г. на юге Европейской части Советского Союза наблюдались массовые перекрытия изоляции. При этом в одной энергосистеме в течение нескольких дней произошло 57 перекрытий только на В Л 220 кВ с изоляцией нормального исполнения, в результате чего энергоснабжение потребителей по этим линиям было прервано. Причина перекрытий - загрязнение изоляторов почвенной пылью с большим содержанием соли во время пыльной бури и последующее увлажнение густым туманом и моросящим дождем при повышении температуры и влажности атмосферного воздуха. На ОРУ тепловой электростанции, расположенной в северо-западной части Советского Союза и работающей на сланцевом топливе, была применена изоляция нормального исполнения. При неблагоприятных метеорологических условиях на этой станции неоднократно наблюдались перекрытия изоляции в нормальном эксплуатационном режиме. Зимой 1966 г. после длительного морозного периода наступило резкое потепление, в результате чего произошли перекрытия разъединителей 220 кВ, собранных из опорно-стержневых изоляторов типа КО-400 С. Последствия этого перекрытия - большой недоотпуск электроэнергии и нарушение устойчивости работы энергосистемы. Можно указать еще ряд перекрытий, имевших место в последние годы вблизи заводов химической промышленности в различных районах Советского Союза при неблагоприятных метеорологических условиях и попадании факела выбросов на изоляторы. Например, при сильном тумане и слабом ветре со стороны крупного нефтехимического комбината перекрытия наружной изоляции наблюдались на расстояниях до 10 км от источника загрязнения. Аналогичные перекрытия с последствиями аварийного характера неоднократно наблюдались и за рубежом.[ ...]

Земная атмосфера представляет собой механическую смесь газов, именуемую воздухом, со взвешенными в ней твердыми и жидкими частицами. Для количественного описания состояния атмосферы в отдельные момента времени вводится ряд величин, которые называются метеорологическими величинами: температура, давление, плотность и влажность воздуха, скорость ветра и др. Кроме того, вводится понятие атмосферного явления, под которым понимают физический процесс, сопровождающийся резким (качественным) изменением состояния атмосферы. К атмосферным явлениям относятся: осадки, облака, туман, гроза, пыльные бури и др. Физическое состояние атмосферы, характеризуемое совокупностью метеорологических величин и атмосферных явлений, носит название погоды. Для анализа и прогаоза погоды на географические карты наносят условными знаками и цифрами значения метеорологических величин, а также особых явлений погоды, определяемые в единый момент времени на обширной сетн метеорологических станций. Такие карты называются картами погоды. Статистический многолетний режим погоды называется климатом.[ ...]

Разновидностью водной является ирригационная эрозия. Она развивается в результате нарушения правил полива при орошаемом земледелии. Развевание верхних горизонтов почвы под влиянием сильных ветров называется ветровой эрозией, или дефляцией. При дефляции почва теряет самые мелкие частицы, с которыми выносятся важнейшие для плодородия химические вещества. Развитию ветровой эрозии способствуют уничтожение растительности на территории с недостаточной атмосферной увлажненностью, неумеренный выпас скота, сильные ветры. Ей больше всего подвержены супесчаные, а также плодородные карбонатные черноземы. Во время сильных бурь частицы почвы могут с больших площадей уноситься на значительные расстояния. По данным М. L. Iackson (1973), на планете ежегодно до 500 млн. т пыли попадает в атмосферу. Из истории известно, что пыльные бури разрушали незащищенные почвы огромных сельскохозяйственных территорий Азии, Южной Европы, Африки, Южной и Северной Америки, Австралии. В настоящее время они становятся национальным или региональным бедствием многих государств. Потери почв от ветровой эрозии составляют в наиболее катастрофические годы до 400 т/га. В США в 1934 г. в результате разразившейся бури в районе распаханных прерий Великой равнины около 20 млн. га пашни были превращены в бросовые земли, 60 млн. га резко снизили свое плодородие. По данным R. P. Beasley (1973), в 30-х годах в этой стране было более 3 млн. га (около 775 млн. акров) сильноэродированных земель, в середине 60-х годов их площадь несколько уменьшилась (738 млн. акров), а в 70-х годах она вновь увеличилась. В погоне за прибылью от продажи зерна были распаханы пастбища и залуженные склоны. И это моментально сказалось на устойчивости почв от развеивания. Потери урожая на таких почвах сегодня составляют 50-60%. Аналогичные явления встречаются повсеместно.[ ...]

С 1963 г. для изучения процессов эрозии стали пользоваться аэродинамической установкой ПАУ-2. Этот прибор дал возможность экспериментально изучать процессы эродирования почвы ветром. Принцип работы прибора состоит в следующем: над ограниченным участком поверхности почвы (в поле или на стационаре над искусственно созданной площадкой с заданными параметрами шероховатости) создается искусственный воздушный поток, подобный естественному ветру; при движении воздушного потока над участком поверхности почвы происходит выдувание и перенос почвенного материала, что также подобно естественному эродированию почвы ветром во время пыльных бурь; часть переносимого воздушным потоком мелкозема улавливается пылеулавливающими трубками, установленными на различной высоте над поверхностью почвы, и осаждается в циклонах. По количеству уловленного ПАУ-2 почвенного материала с поверхности площадки за время проведения эксперимента судят об эродируемости данной почвы (Бочаров, 1963).[ ...]

Типичный аэрозоль пустынь на 75 % состоит из глинистых минералов (35% монтмориллонита и по 20% каолинита и иллита), 10 % составляет кальцит, и по 5 % - кварц, нитрат калия и соединения железа лимонит, гематит и магнетит с примесью некоторых органических веществ. Согласно строке 1а табл. 7.1, годичная продукция минеральной пыли варьирует в широких пределах (0,12-2,00 Гт). С высотой концентрация уменьшается, так что минеральная пыль наблюдается преимущественно в нижней половине тропосферы до высот 3-5 км, а над районами пыльных бурь - иногда до 5-7 км. В распределении частиц минеральной пыли по размерам обычно имеются два максимума в диапазонах крупнодисперсной (преимущественно силикатной) фракции г=1... 10 мкм, существенно влияющей на перенос теплового излучения, и субмикронной фракции r[ ...]

Как и между всеми природными процессами, между природными катастрофами существует взаимная связь. Одна катастрофа оказывает влияние на другую, бывает, что первая катастрофа служит пусковым механизмом последующих. Генетическая зависимость природных катастроф показана на рис. 2.4, стрелками изображено направление природных процессов: чем стрелка толще, тем эта зависимость очевиднее. Наиболее тесная зависимость существует между землетрясениями и цунами. Тропические циклоны почти всегда вызывают наводнения; землетрясения могут вызвать оползни. Те, в свою очередь, провоцируют наводнения. Между землетрясениями и вулканическими извержениями связь взаимная: известны землетрясения, вызванные вулканическими извержениями, и наоборот, вулканические извержения, обусловленные землетрясениями. Атмосферные возмущения и обильные дожди могут оказать влияние на оползание склонов. Пыльные бури - прямое следствие атмосферных возмущений .[ ...]

Примесь обломочного материала представлена полевыми шпатами, пироксенами и кварцем. Полевой шпат, пироксены и монтмориллонит поступают из внутриокеанических источников, и в частности последний - в результате подводного разложения базальтов. Хлорит терригенный поступает из районов с развитием пород низких ступеней метаморфизма. Кварц, иллит и в меньшей мере каолинит выносятся в океан, как предполагают, высотными атмосферными струйными потоками; вклад эолового материала в состав пелагических глин, вероятно, от 10 до 30%. Хорошо изученным поставщиком глинистого вещества в глубоководные котловины Атлантики является пустыня Сахара - материал пыльных бурь Африки можно проследить вплоть до Карибского моря. Эоловые глины Индийского и северной части Тихого океана образованы, вероятно, за счет выноса пыли с материка Азии; источником эолового материала в южной части Тихого океана служит Австралия .[ ...]

Другим фактором, нарушающим почвенный покров, является эрозия почв. Это процесс разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветром (водная и ветровая эрозия). Деятельность человека ускоряет этот процесс по сравнению с естественными явлениями в 100-1000 раз. Только за последнее столетие утрачено более 2 млрд. га плодородных сельскохозяйственных угодий, или 27 % земель сельскохозяйственного использования. Эрозия уносит вместе с водой и почвой биогенные элементы (Р, К, 14, Са, М§) в количествах гораздо больших, чем вносится с удобрениями. Разрушается структура почвы, а ее продуктивность снижается на 35-70 %. Основная причина эрозии в неправильной обработке земель (при распашке, посевах, прополках, уборках урожая и др.), приводящей к разрыхлению и измельчению слоя почвы. Водная эрозия преобладает в местах интенсивных дождей и при использовании дождевальных установок в местах уклонов поверхностей полей, седловин. Ветровая эрозия характерна для районов с повышенными температурами, недостаточным увлажнением в сочетании с сильными ветрами. Так, пыльные бури уносят до 20 см слоя почвы вместе с посевами.

Пыльная буря - сильный ветер, способный переносить миллионы тонн пыли на расстояние до нескольких тысяч километров.

Это явление хотя и метеорологическое, но связанное с состоянием почвенного покрова и с рельефом местности. Они сродни метелям : для возникновения и тех, и других нужны сильный ветер и достаточно сухой материал на поверхности земли, способный подниматься в воздух и длительное время находиться там во взвешенном состоянии. Но если для появления метелей нужен лежащий на поверхности сухой, не слежавшийся, без наста снег и скорость ветра 7-10 м/с или больше, то для возникновения пыльных бурь надо, чтобы почва была рыхлой, сухой, лишенной травяного или сколь-либо значительного снежного покрова и скорость ветра составляла не меньше 15 м/с.

В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром, различают черные бури (на черноземах), свойственные Башкирии, Оренбургской области; бурые или желтые бури (на суглинках и супесях), свойственные Средней Азии; красные бури (на красноцветных, окрашенных окислами железа почвах), свойственные пустыням и полупустыням нашей страны, пустынным местностям Ирана и Афганистана); белые бури (на солончаках), свойственные некоторым районам Туркмении, Поволжья, Калмыкии.

Пыльная буря по своим масштабам и последствиям может быть приравнено к крупным стихийным бедствиям. В. В. Докучаев так описывает один из случаев пыльной бури на Украине в 1892 году: "Не только был совершенно сорван и унесен с полей тонкий снеговой покров, но и рыхлая почва, обнаженная от снега и сухая, как пепел, взметалась вихрями при 18 градусах мороза. Тучи темной земляной пыли наполняли морозный воздух, застилая дороги, занося сады - местами деревья были занесены на высоту 1,5 метра,- ложились валами и буграми на улицах деревень и сильно затрудняли движение по железным дорогам: приходилось даже отрывать железнодорожные полустанки от сугробов черной пыли, смешанной со снегом".

Во время пыльной бури в апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн. км2 более 15 млн. т чернозема. Черноземная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн. км2 в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли над Украиной достигла 750 м . Мощность черноземного слоя в степных областях Украины после этой бури уменьшилась на 10-15 см.

Опасность этого явления заключается еще и в страшной силе ветра и необычайной его порывистости. При пыльных бурях над Средней Азией воздух иной раз бывает пропитан пылью до высоты нескольких километров. Самолетам, попавшим в пыльную бурю, грозит опасность разрушения в воздухе или при ударе о землю; кроме того, дальность видимости в пыльной буре может уменьшаться до десятков метров. Наблюдались случаи, когда днем при этом явлении становилось темно, как ночью, и не помогало даже электрическое освещение. Если добавить, что на земле пыльные бури могут приводить к разрушению построек. буреломам, не говоря уже о всепроникающей пыли, набивающейся в дома, пропитывающей одежду людей, застилающей глаза, затрудняющей дыхание,- то станет ясным. насколько опасно это явление и почему его называют стихийным бедствием...

Длятся пыльные бури обычно несколько часов, но в отдельных случаях - и несколько суток. Некоторые пыльные бури зарождаются далеко за рубежами нашей страны - в Северной Африке, на Аравийском полуострове, откуда воздушные течения заносят к нам облака пыли.

А вот ураганам с пыльными бурями не по пути. Пыльно-песчаные бури Сахары могут поставить крест на деятельности тропических ураганов в Атлантике. Одним из мест, где эти опасные вихри зарождаются, является океанская акватория, прилегающая к западному побережью Черного континента. Но как показывают результаты исследования, проведенного группой ученых из университета Висконсина-Мэдисона, как раз сюда дующие из глубины материка восточные ветры и выносят тучи сахарской песчаной пыли.

Специалисты проанализировали спутниковые снимки, сделанные в 1982-2005 гг. и сопоставили их с активностью тропических штормов. В результате, ученые установили обратно пропорциональную связь между этими явлениями: в те годы, когда в Африке наблюдались сильные песчаные вихри, тропические штормы случались редко, и наоборот - когда бурь почти не было, штормы развивались активно.

Механизм антиураганного воздействия прост. Во-первых, пыльно-песчаная субстанция тяжелее воздуха, и падая вниз, создает нисходящие воздушные потоки, которые угнетают развитие урагана. Во-вторых, дующий с континента мощный воздушный поток создает сдвиг ветра в средней тропосфере, что также противоречит условиям формирования тропических вихрей. И, в-третьих, взвешенные в воздухе частички песка и пыли поглощают часть скрытой тепловой энергии, выделяемой при конденсации водяного пара. Ученые полагают, что они находятся лишь в начале большого исследовательского пути в этой области.

Пыльная буря в Техассе в 1935 году

Пыльная буря, Южная Дакота, 1937 год

Пыльная буря, Колорадо, 1937 год

Пыльная (песчаная) буря - в виде переноса больших количеств пыли (частиц почвы, песчинок) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением (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 и регионах. При превышении некоторого порога скорости ветра (зависящего от механического состава почвы и её влажности), частицы и отрываются от поверхности и переносится путём и , 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 - и умеренной и тропической климатических зон обоих полушарий Земли.

Пустыня и пустыни являются основными источниками воздушной пыли в районе , меньший вклад вносят , и . Пыльные бури в Китае переносят пыль в . Экологи считают, что безответственное управление засушливыми регионами Земли, например игнорирование системы , приводят к и изменению климата на локальном и глобальном уровнях.

Термин “песчаная буря“ , как правило, используется в смысле песчаных бурь, особенно в Сахаре, когда кроме мелких частиц, снижающих видимость, ветер также несёт над поверхностью миллионы тонн более крупных частиц песка. Термин пыльная буря больше относится к явлению переноса мелких частиц на расстояния до нескольких тыс. км., особенно когда бури «накрывают» городские районы.

Большая повторяемость пыльных бурь отмечается в и (юг ), на побережьях , в , в Каракалпакстане и Туркменистане. В России пыльные бури чаще всего наблюдаются в , на востоке и в .

В длительные периоды засушливой погоды пыльные бури могут развиваться (не ежегодно) в степной и лесостепной зоне: в России - в , , Туве, , , , , областях, Башкирии, , , , областях, и крае; на - в , , , , областях, в ; в северном, центральном и восточном .

При (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 т.ч. в и (1-3 дня за лето).

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 крупинок песка с помощью трения индуцирует . 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 и ветра. Фронты порывов ветра могут появляться из-за охлаждения воздуха после сильной с дождём или могут являться сухим . После прохода сухого холодного фронта нестабильность может создать пыльную бурю. В пустынных областях пылевые и песчаные бури наиболее часто возникают вследствие грозовых выходных потоков и 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. В других случаях пыль может подниматься до высоты 6100 м.

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, и контурная вспашка.

Экологические последствия

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

Большинство пыльных бурь зарождается в Сахаре, особенно во впадине и в области схождения границ , и . За последние полвека (с 1950х годов) пыльные бури Сахары увеличились примерно в 10 раз, вызвав уменьшение толщины верхнего слоя почвы в , Чаде, северной и в . В 1960-х годах в Мавритании произошло всего две пыльных бури, в настоящее время наблюдается по 80 бурь в год. Объём пыли, выдуваемой из Сахары в сторону Атлантического океана в июне в пять раз больше, чем год назад, что может охладить воды Атлантики и немного уменьшить активность .

Економические последствия

Основной ущерб, наносимый пыльными бурями, состоит в уничтожении плодородного слоя почвы, что снижает её . Кроме того, абразивный эффект повреждает молодые растения. Другие возможные негативные последствия включают в себя: снижение , 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 - и получает большинство минеральных удобрений из Сахары, восполняется недостаток железа в океане, пыль на помогает расти культурам. На севере Китая и на западе США почвы с осадками древних бурь, называемые , 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 функцию, что и облака на Земле - она поглощает солнечный свет и нагревает за счёт этого атмосферу.