Причины и последствия пыльных бурь. Пыльные бури: причины, последствия

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

Пыльные бури -- это вызываемый сильными ветрами с земной поверхности и перенос воздушными потоками минеральной пыли, песка, солей и других частиц, размером преимущественно меньше одного миллиметра.

На территории Казахстана пыльные бури чаще всего наблюдаются в апреле-мае и в августе-сентябре. Сравнительно редко они могут развиваться и в зимние месяцы, если поверхность земли не покрыта снегом.

Повышенная повторяемость сильных пыльных бурь отмечена на западе Казахстана и восточном побережье Каспия, по долине реки Сырдарья и в Приаралье, Торгайской ложбине, песчаных пустынях Кызылкум, Моинкум и Прибалхашья, равнинных районах центрального и северного Казахстана, в долине реки Иртыш. Число этих бурь может достигать в названных районах от 5-6 до нескольких десятков в год.

Бури вызывают целый спектр неблагоприятных воздействий на человеческий организм, окружающую природу и механизмы.

В Прииртышье 19 мая 1960 года пыльная буря продолжалась 12 часов, в результате которой на месте дружных всходов расстилалась пустыня, покрытая вырванной с корнем пшеницей. Во время бури воздух был так насыщен пылью, что в 3-4 м нельзя было разглядеть человека, а в домах днем зажгли свет.

Из более ранних сведений о катастрофических пыльных бурях в Казахстане можно привести следующее: "В ноябре 1910 года буря началась под вечер. В первую же ночь ветер достиг огромной силы и бушевал затем без перерыва трое суток. Все это время люди не покидали кибиток, так как и днем было темно. Вместе с массой пыли, песка и снега в воздухе неслись даже мелкие камешки. Ветер угнал в степь стада, где большинство скота погибло. В районе одного только Мангышлака погибло 0,5 млн. баранов и коз, 0,04 млн. лошадей и 0,03 млн. верблюдов".

Меры предосторожности

Если вы находитесь в населенном пункте, при приближении пыльной бури следует укрыться в помещении, плотно закрыв окна и двери. Домашних животных необходимо закрыть в отведенных для них загонах или помещениях.

Если вы находитесь вдали от поселков на отгонах в песках, необходимо укрыть скот в понижении между закрепленными грядами песков. Если поблизости есть заросли саксаула или высокий кустарник, то лучше разместить скот там до окончания бури.

Если буря застигла вас в пути вдали от населенных пунктов, то при ухудшении видимости до пределов, когда можно потерять ориентиры и заблудиться, надо прекратить движение. Возобновить его можно только после окончания бури или при увеличении дальности видимости до километра и более. Если путь потерян, то необходимо оставаться на месте и организовать после бури подачу сигналов бедствия -- разжечь хорошо видимые костры из сильно дымящих материалов.

Если вы находитесь в автомобиле, то при потере видимости необходимо съехать на обочину дороги, заглушить двигатель, плотно закрыть двери и окна салона. Закутать воздушный фильтр двигателя материей. Заземлить корпус автомобиля. После окончания бури очистить двигатель от песка и пыли, снять с воздушного фильтра материю, запустить двигатель и начать движение.

Если вы во время пыльной бури окажитесь под открытым небом вне закрытых помещений и салонов автомобиля, то необходимо плотно застегнуть одежду, надеть головной убор, защитить глаза от попадания пыли и частиц песка специальными очками. Если их нет, то можно воспользоваться обычными очками, прикрывая их сбоку руками, чтобы максимально ограничить возможность попадания пыли в глаза. Необходимо найти какое-либо укрытие от ветра: заросли кустарника, саксаула, использовать неровности рельефа. Если есть какая-нибудь накидка, можно использовать ее в качестве защиты от пыли, холодного ветра и переохлаждения организма.

Во время пыльных бурь, протекающих при повышенных температурах воздуха (более 35°С), необходимо применять меры против перегрева организма. Для этого необходимо иметь запас пресной воды из расчета 8 литров на одного человека в сутки. Периодически во время бури выпивать по нескольку глотков воды, обеспечивая процесс потоотделения организма. При таких температурах воздуха целесообразно ограничить подвижность.

Для ограничения попадания пыли в органы дыхания дышать во время бури целесообразно через какую-нибудь маску, сделанную из нескольких слоев марли, материи или носового платка. Если есть возможность, используйте индивидуальный защитный респиратор типа "Лепесток" или Р-2.

При наличии атмосферного электричества и грозовых разрядов во время бурь необходимо заземлить помещения, автомобили, антенны радиоприемных и передающих устройств, телевизионной аппаратуры. Обслуживающему персоналу обеспечить защиту линий электропередач и связи от поражений электрическими разрядами.

Нельзя искать укрытие от бурь вблизи линий электропередач, отдельно стоящих деревьев.

Песчаная (пыльная) буря - это перенос огромного количества частиц почвы, таких как песок и пыль, в атмосфере. При этом наблюдается значительное ухудшение прямой видимости (обычно, на уровне 2-х метров от земли она составляет 1 км., в редких случаях может изменятся до нескольких сотен и, даже, десятков метров). Со стороны буря выглядит, как плотная стена с высотой несколько сот метров.

Возникают песчаные бури при сильных воздушных потоках, скорость которых более 10 м/сек, она зависит от типа и влажности почвы. В пустынных и полупустынных местностях это атмосферное явление наблюдается особенно часто.

Для подавления песчаной бури используются разнообразные средства, которые создают физическое сопротивление, препятствующее её дальнейшему распространению. Естественной преградой такого рода служат леса, это пожалуй самое эффективное и дешевое средство. Так же используются сооружения водо- и снегозадержания.

Помимо негативных последствий песчаных и пыльных бурь, таких как:

• Воздействие на дыхательную систему животных организмов.
• Значительное ухудшение прямой видимости, влияющие на авиа- и автотранспорт
• Уничтожение или временное ухудшение плодородных слоёв почвы.
• Повреждение молодых растений.
• И так далее…

они могут приносить и пользу:

• Нормализация климата высоковлажных тропических лесов.
• Восполнение недостатка железа в океане.
• Пыль способствует росту банановых культур.
• И так далее…

Интересная информация по поводу внеземных пыльных бурь , а именно на Марсе с Википедии :

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.

Видео-записи песчаных бурь

Удивительная видео-съёмка песчаной бури въезжая непосредственно в сам её эпицентр.

Съёмка песчаной бури на какой-то военной базе. Смесь воздуха и песка накрывает всю местность до полного скрытия от солнечного света.

Ещё одна видео-запись, но уже с окна высокоэтажного здания.

Ну и напоследок самые яркие и удивительные фотографии пыльных и песчаных бурь.

Самая сильная песчаная буря на Марсе.

Фотографии песчаных бурь в Австралии со спутника:

Фотографии песчаных бурь Австралии, но уже с земли:

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.

Пыльная мгла - атмосферное явление, сплошное более-менее однородное помутнение атмосферы с горизонтальной дальностью видимости на уровне 2 м от 1 до 9 км (иногда видимость снижается до нескольких сотен и даже до нескольких десятков метров) за счёт взвешенной в воздухе пыли и частиц почвы.
Может наблюдаться перед пыльной бурей или после неё (при ослаблении ветра), а также при отдалённой пыльной буре, когда поднятые в воздух пылинки переносятся ветром на большое расстояние. При этом в видимой окрестности нет признаков подъёма пыли ветром с поверхности земли. В зависимости от цвета почвы в данном регионе, отдалённые предметы приобретают сероватый, желтоватый или красноватый оттенок.
Не следует путать пыльную мглу с пыльной бурей.

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.

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.
В России пыльные бури чаще всего наблюдаются в Астраханской области, на востоке Волгоградской области и в Калмыкии.
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.

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.

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.
- 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 город Финикс, столицу штата Аризона в США. Стихия привела к обрывам линий электропередач, пожару в центре города, парализовано авиасообщение.

В особенность хочется отметить историческое событие, названное Пыльным котлом .
Пыльный котёл, Пыльная чаша (англ. Dust Bowl) - серия катастрофических пыльных бурь, происходивших в прериях США и Канады между 1930 и 1936 годами (в отдельных регионах до 1940 года). Вызвана сочетанием антропогенных (экстенсивное ведение сельского хозяйства, деградация почв) и природных (засухи) факторов. Пыльный котёл - один из самых кошмарных эпизодов американской истории XX века. В тридцатых годах в США развернулся тяжёлый экономический кризис. И вдруг к нему добавилось другое несчастье: страну атаковали страшные пылевые бури, из-за которых пришлось совсем худо.

Термин «Dust Bowl» был впервые употреблён 15 апреля 1935 года репортёром Associated Press Робертом Гейгером. Предполагается, что он происходит от образа Великих равнин, созданного Вильямом Гильпином: «fertile bowl, rimmed by mountains» (плодородная чаша (котёл), окружённая горами). Термин применяется для обозначения не только времени пыльных бурь 1930-х, но и региона, ставшего их центром: западной трети Канзаса, южного Колорадо, выступающих частей Техаса и Оклахомы, а также северной части Нью-Мексико.
В 1932 году было зафиксировано 14 пыльных бурь, в 1933 - 38. Наиболее сильные бури имели место в мае 1934 и апреле 1935 годов. Огромные массы почвы сдувались ветрами, не встречающими преград в лишённых естественной растительности и распаханных прериях, и переносились в виде чёрных облаков на большие расстояния - вплоть до Атлантического океана. 14 апреля 1935 из-за того, что тучи пыли заслонили солнечный свет, получило название Чёрное воскресенье. Зимой 1934-1935 годов в Новой Англии выпал снег, красный от пыли. Среди населения прерий, в особенности в Канзасе и Оклахоме, получила распространение пыльная пневмония.
К 1934 около 40 млн га почв частично или полностью потеряли верхний гумусовый горизонт в результате ветровой эрозии. К 1935 до 80% площади Высоких равнин оказалось в той или иной степени эродировано. К 1938 году в Льяно-Эстакадо около 10% почв лишилось более 12 см верхнего горизонта, ещё 13,5% - от 6 до 12 см.

На протяжении многих десятилетий учёные пытались понять причину этого явления. В целом взгляды специалистов сходятся, однако всегда оставалось много непонятных деталей.

Причины Пыльного котла

Освоение Великих равнин началось лишь во второй половине XIX века, после принятия гомстед-акта и развития железнодорожной сети. Основным занятием поселенцев изначально было животноводство, но к 1890 году из-за перевыпаса происходит переход к земледелию. Новая волна переселения и резкого увеличения площади пашни происходит после Первой мировой войны, когда цены на зерно выросли.
Сельское хозяйство того времени развивалось экстенсивно. Севообороты не применялись, не проводилось противоэрозионных мероприятий. Более того, фермеры как правило сжигали стерню и оставляли поле пустым на зиму (период наиболее интенсивных ветров). В результате происходило иссушение почв, разрушение их структуры, дегумификация и снижение противоэрозионной стойкости. 1930-е годы оказались относительно засушливыми, что сыграло значительную роль в развитии пыльных бурь.