Пылевые бури, бушующие в пустынях, сказываются и на судьбе прилежащих территорий – они уничтожают плодородный слой почвы, в прямом смысле слова «стирают» молодые побеги и не лучшим образом сказываются на дыхании и без того редких животных. Впрочем, соседними участками их действие не ограничивается – например, пыль из Сахары переносится через Атлантический океан, обогащая железом и другими минералами не только морские просторы, но и Центральную и Южную Америку.
Ицуши Уно из Университета Киушу и его коллеги показали ещё более глобальный эффект:
пылевые облака, рожденные китайской пустыней Такла-Макан, обогнули земной шар за 13 суток и продолжили своё движение на восток.
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.
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 засухи и ветра. Фронты порывов ветра могут появляться из-за охлаждения воздуха после сильной грозы с дождём или могут являться сухим холодным фронтом. После прохода сухого холодного фронта конвекционная 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.
Песчаные бури могут передвигать целые дюны 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 Сахара также известны как Самум, Хамсин (в Египте и Израиле) и Хабуб (в Судане).
Большинство 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 благодаря так называемому Сахарскому слою воздуха. Сильный дневной нагрев пустыни создаёт в самой нижней части атмосферы нестабильный слой, в котором набираются частицы пыли. По мере адвекции слоя на запад над территорией Сахары, он 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, вынесенной из Сахары в сторону Атлантического океана в июне 2007 года оказался в пять раз больше, чем в 2006, что может охладить воды Атлантики и немного уменьшить активность ураганов.
Один из таких «штормов» и наблюдали японские и американские ученые. Появившийся 8–9 мая 2007 года феномен, сопровождавшийся ветром со скоростью более 10 м/с, поднял облака на высоту тибетского плато — 5 с лишним километров. За счет градиента скорости воздушных потоков, создаваемого горами, и естественной конвекции (движение теплых масс вверх) подъем продолжился, и через 24 часа пыль была уже в верхней тропосфере на уровне 8–10 километров.
Всё это авторы публикации в Nature Geoscience наблюдали с помощью лидара, установленного на спутнике CALIPSO.
Подкрепив космические измерения данными с Земли, Уно и его коллеги показали, что облако, растянувшись на 500–1000 километров, передвигается в рамках вполне четкого горизонтального слоя с запада на восток. В отличие от уже упомянутых облаков из Сахары, пыль из Такла-Макан более стабильна: располагаясь в тропопаузе, она практически не вовлекается в формирование осадков. По этой причине азиатская пыль формирует основу пылевого фона атмосферы, неизбежно сказывающегося на её оптических свойствах.
Сделав один круг, пылевые облака вернулись в Такла-Макан, подоспев как раз к началу следующей пылевой бури.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"click": "on",
"id": "2928777",
"incutNum": 3,
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_3225378_i_3"
}
Грязный дождь и снег для северных морей оказался равноценен дорогому удобрению, ведь в песке и пыли содержится немало железа и других минералов, которых так не хватает водорослям. Хотя расцвет жизни в Тихом океане мы вряд ли увидим – в среднем в Такла-Макан рождается 4–6 таких бурь в год, и их количество снижается с развитием глобального потепления.
По мнению авторов, эта отрицательная обратная связь, пока не нашедшая логического объяснения, может даже немного компенсировать эффекты глобального потепления, стимулируемого сажей и парниковыми газами, в избытке образующимися в этом же регионе.
