Støvstormer. Sandstorm

Støv (sand) storm- et atmosfærisk fenomen i form av overføring av store mengder støv (jordpartikler, sandkorn) av vinden fra jordoverflaten i et lag flere meter høyt med en betydelig forringelse av horisontal sikt. I dette tilfellet stiger støv (sand) opp i luften og samtidig legger støv seg over et stort område. Avhengig av fargen på jorda i en gitt region, får fjerne objekter en gråaktig, gulaktig eller rødlig fargetone. Det oppstår vanligvis når jordoverflaten er tørr og vindhastigheten er 10 m/s eller mer.

Oppstår ofte i den varme årstiden i ørken- og halvørkenområder. I tillegg til den "faktiske" støvstormen, kan i noen tilfeller støv fra ørkener og halvørkener forbli i atmosfæren i lang tid og nå nesten hvor som helst i verden i form av støvdis.

Støvstormer forekommer sjeldnere i stepperegioner, svært sjelden i skogsteppe og til og med skogsregioner (i de to siste sonene oppstår en støvstorm oftere om sommeren under alvorlig tørke). I steppe- og (sjelden) skog-steppe-regioner oppstår støvstormer vanligvis tidlig på våren, etter en vinter med lite snø og en tørr høst, men noen ganger oppstår de også om vinteren, i kombinasjon med snøstormer.

Når en viss terskel for vindhastighet overskrides (avhengig av den mekaniske sammensetningen av jorda og dens fuktighet), kommer partikler av støv og sand fra overflaten og transporteres ved salting og suspensjon, noe som forårsaker jorderosjon.

Kriterier

Generelt (ikke-luftfarts) meteorologi antas det at horisontal sikt under en støvstorm (på et standardnivå på 2 m over bakken) vanligvis er fra 1 til 4 km (i noen tilfeller kan den reduseres til flere hundre eller til og med flere titalls meter).

Geografi

Hovedhabitatet til støvstormer er ørkener og semi-ørkener i de tempererte og tropiske klimasonene på begge jordklodens halvkuler.

Begrep støvstorm Brukes vanligvis når stormer oppstår over leire og leirholdig jord. Når stormer oppstår i sandørkener (spesielt i Sahara, men også i Karakum, Kyzylkum, etc.), når vinden i tillegg til små partikler som reduserer sikten også bærer millioner av tonn større sandpartikler over overflaten, begrepet brukes sandstorm.

En høy frekvens av støvstormer er observert i Aral- og Balkhash-regionene (sørlige Kasakhstan), på kysten av Det Kaspiske hav, i Vest-Kasakhstan-regionen, i Karakalpakstan og Turkmenistan. I Russland observeres støvstormer oftest i Astrakhan-regionen, øst i Volgograd-regionen, i Kalmykia, i Tyva, i Altai-regionen og i Trans-Baikal-regionen.

I lange perioder med tørt vær kan det utvikles støvstormer (ikke årlig) i steppe- og skog-steppe-sonene: i Russland - i Chita-regionen, Buryatia, Tuva, Novosibirsk, Omsk, Kurgan, Chelyabinsk, Orenburg-regionene, Bashkiria, Samara , Saratov, Voronezh, Rostov-regionene, Krasnodar, Stavropol-territoriene, Krim; på Ukrainas territorium - i Lugansk, Donetsk, Nikolaev, Odessa og Kherson-regionene; i det nordlige, sentrale og østlige Kasakhstan.

Fører til

Med en økning i styrken til vindstrømmen som passerer over løse partikler, begynner sistnevnte å vibrere og deretter "hoppe". Når disse partiklene gjentatte ganger treffer bakken, lager de fint støv som stiger opp i suspensjon.

Nyere forskning tyder på at den første saltingen av sandkorn ved friksjon induserer et elektrostatisk felt. De sprettende partiklene får en negativ ladning, som frigjør enda flere partikler. Denne prosessen fanger opp dobbelt så mange partikler som tidligere teorier forutsier.

Partikler frigjøres hovedsakelig på grunn av tørr jord og økt vind. Vindkastfronter kan oppstå på grunn av avkjølende luft i området med regnbyger eller tørr kaldfront. Etter passering av en tørr kaldfront kan konvektiv ustabilitet i troposfæren bidra til utviklingen av en støvstorm. I ørkenområder oppstår det oftest støv- og sandstormer som følge av tordenværnedgang og tilhørende økning i vindhastighet. De vertikale dimensjonene til en storm bestemmes av stabiliteten til atmosfæren og vekten av partiklene. I noen tilfeller kan støv- og sandstormer være begrenset til et relativt tynt lag på grunn av temperaturinversjonseffekten.

Måter å kjempe på

For å forhindre og redusere effekten av støvstormer, er det nødvendig å analysere terrengegenskapene - topografi, mikroklima, retning av rådende vind, og gjennomføre tiltak som bidrar til å redusere vindhastigheten på overflaten og øke vedheften til jordpartikler. For å redusere vindhastigheten lages systemer med skogbelter og vindsperrer. En betydelig effekt for å øke sammenhengen av jordpartikler er gitt ved å etterlate stubb, pløying uten moldboard, jordbeskyttende vekstskifter med avlinger av flerårig gress, stripeveksling av flerårig gress og avlinger av ettårige avlinger.

Miljømessige konsekvenser

Sandstormer kan flytte hele sanddyner og frakte enorme mengder støv, slik at fronten av stormen kan fremstå som en tett vegg av støv opp til 1,6 km høy. Støv- og sandstormer som kommer fra Sahara-ørkenen er også kjent som shamum, khamsin (i Egypt og Israel) og habub (i Sudan).

Et stort antall støvstormer har sitt opphav i Sahara, spesielt i Bodélé-depresjonen og i området der grensene til Mauritania, Mali og Algerie går sammen. I løpet av det siste halve århundret (siden 1950-tallet) har støvstormene fra Sahara økt til omtrent 10 ganger, noe som har forårsaket en nedgang i tykkelsen på matjord i Niger, Tsjad, Nord-Nigeria og Burkina Faso. På 1960-tallet var det bare to støvstormer i Mauritania, men for tiden er det 80 stormer i året.

Støv fra Sahara føres vestover over Atlanterhavet. Den intense oppvarmingen av ørkenen på dagtid skaper et ustabilt lag i den nedre troposfæren der støvpartikler sprer seg. Når luftmassen beveger seg (advekterer) vestover over Sahara, fortsetter den å varmes opp, og når den oseaniske viddene passerer den over et kaldere og våtere atmosfærisk lag. En slik temperatur

Støvstorm- en sterk vind som er i stand til å transportere millioner av tonn støv over en avstand på flere tusen kilometer.

Selv om dette fenomenet er meteorologisk, er det assosiert med tilstanden til jorddekket og terrenget. De beslektet med snøstormer: For at begge skal oppstå, trengs en sterk vind og tilstrekkelig tørt materiale på jordoverflaten som kan stige opp i luften og forbli suspendert der i lang tid. Men hvis du trenger tørr, ikke-pakket, snøfri snø som ligger på overflaten og en vindhastighet på 7-10 m/s eller mer, for forekomsten av støvstormer, må jorda være løs for forekomsten av snøstormer, tørr, uten gress eller noe betydelig snødekke og vindhastigheten var minst 15 m/s.

Avhengig av strukturen og fargen på jorda blåst av vinden, er det svarte stormer(på chernozems), karakteristisk for Bashkiria, Orenburg-regionen; brun eller gule stormer(på loams og sandy loams), karakteristisk for Sentral-Asia; røde stormer(på rødfarget jord flekket med jernoksider), karakteristisk for ørkener og halvørkener i landet vårt, ørkenområder i Iran og Afghanistan); hvite stormer(på saltmyrer), karakteristisk for noen regioner i Turkmenistan, Volga-regionen og Kalmykia.

Når det gjelder omfang og konsekvenser, kan en støvstorm sidestilles med en stor naturkatastrofe. V.V. Dokuchaev beskriver et av tilfellene av en støvstorm i Ukraina i 1892: "Ikke bare ble det tynne snødekket revet helt av og ført bort fra åkrene, men også den løse jorden, bar for snø og tørr som aske, ble kastet opp av virvelvind med 18 minusgrader. Skyer av mørkt jordstøv fylte iskald luft, dekker veier, dekker hager på steder hvor trærne ble båret til en høyde på 1,5 meter, la seg i sjakter og hauger på gatene i landsbyer og hindret bevegelsen på jernbanene sterkt: det var til og med nødvendig å rive jernbanestoppene vekk. fra drivene av svart støv blandet med snø.»

Under en støvstorm i april 1928 i steppe- og skogstepperegionene i Ukraina, lettet vinden fra området 1 million km2 mer enn 15 millioner tonn svart jord Svart jordstøv ble fraktet vestover og satte seg over et område på 6 millioner km2 i Karpatene, Romania og Polen. Høyden av støvskyer over Ukraina har nådd 750 m. Tykkelsen på chernozemlaget i stepperegionene i Ukraina etter denne stormen ble redusert med 10-15 cm.

Faren for dette fenomenet ligger også i vindens forferdelige styrke og dens ekstraordinære fremdrift. Under støvstormer over Sentral-Asia er luften noen ganger mettet med støv opp til flere kilometers høyde. Fly fanget i en støvstorm står i fare for å bli ødelagt i luften eller ved sammenstøt med bakken; I tillegg kan siktrekkevidden i en støvstorm reduseres til flere titalls meter. Det har vært tilfeller når dette fenomenet på dagtid ble så mørkt som natten, og til og med elektrisk belysning hjalp ikke. Hvis vi legger til at på jorden, kan støvstormer føre til ødeleggelse av bygninger. vindsperre, for ikke å snakke om det gjennomtrengende støvet som fyller hus, metter folks klær, skygger for øynene og gjør det vanskelig å puste, da blir det klart. hvor farlig er dette fenomenet og hvorfor kalles det en naturkatastrofe...

Støvstormer varer vanligvis i flere timer, men i noen tilfeller varer de i flere dager. Noen støvstormer har sitt opphav langt utenfor grensene til landet vårt - i Nord-Afrika, på den arabiske halvøy, hvorfra luftstrømmer bringer støvskyer til oss.

Og her Orkaner og støvstormer er ikke på vei. Støv- og sandstormer i Sahara kan sette en stopper for aktiviteten til tropiske orkaner i Atlanterhavet. Et av stedene hvor disse farlige virvlene har sin opprinnelse er havområdet ved siden av vestkysten av det mørke kontinentet. Men som resultatene av en studie utført av en gruppe forskere fra University of Wisconsin-Madison viser, er det nettopp her at østvindene som blåser fra dypet av kontinentet bærer skyer av sandstøv fra Sahara.

Eksperter analyserte satellittbilder tatt i 1982-2005. og sammenlignet dem med tropisk stormaktivitet. Som et resultat har forskere etablert et omvendt proporsjonalt forhold mellom disse fenomenene: i de årene da sterke sandvirvelvinder ble observert i Afrika, skjedde det sjelden tropiske stormer, og omvendt - når det nesten ikke var stormer, utviklet stormer seg aktivt.

Mekanismen for anti-orkaneffekt er enkel. For det første er det støvete sandete stoffet tyngre enn luft, og når det faller ned, skaper det nedadgående luftstrømmer som hemmer utviklingen av en orkan. For det andre skaper en kraftig luftstrøm som blåser fra kontinentet vindskjæring i den midtre troposfæren, noe som også motsier betingelsene for dannelsen av tropiske virvler. Og for det tredje absorberer partikler av sand og støv suspendert i luften en del av den latente termiske energien som frigjøres under kondensering av vanndamp. Forskere mener at de bare er i begynnelsen av en lang forskningsreise på dette området.

Støvstorm i Texas i 1935

Støvstorm, South Dakota, 1937

Støvstorm, Colorado, 1937