Silna burza piaskowa. Burze piaskowe
Te zjawiska klimatyczne w znaczący sposób przyczyniają się do zanieczyszczenia atmosfery ziemskiej. To jedno z wielu niesamowitych zjawisk naturalnych, na które naukowcy szybko znaleźli proste wyjaśnienie.
Te niekorzystne zjawiska klimatyczne to burze piaskowe. Zostaną one omówione bardziej szczegółowo w następnym artykule.
Definicja
Burza piaskowa, inaczej burza piaskowa, to zjawisko przenoszenia przez silne wiatry ogromnych ilości piasku i pyłu, czemu towarzyszy gwałtowne pogorszenie widoczności. Z reguły takie zjawiska powstają na lądzie.
Są to suche regiony planety, skąd prądy powietrza przenoszą potężne chmury pyłu do oceanu. Co więcej, choć stanowią znaczne zagrożenie dla człowieka, głównie na lądzie, to jednak w znacznym stopniu pogarszają przezroczystość powietrza atmosferycznego, utrudniając obserwację powierzchni oceanu z kosmosu.
Wszystko przez straszliwy upał, przez który gleba mocno wysycha, a następnie w wierzchniej warstwie rozpada się na mikrocząsteczki, wychwytywane przez silny wiatr.
Ale burze piaskowe zaczynają się przy pewnych wartościach krytycznych, w zależności od terenu i struktury gleby. Przeważnie rozpoczynają się przy prędkościach wiatru z zakresu 10-12 m/s. Natomiast słabe burze piaskowe zdarzają się latem nawet przy prędkościach 8 m/s, rzadziej 5 m/s.
Zachowanie
Czas trwania burz waha się od kilku minut do kilku dni. Najczęściej czas liczony jest w godzinach. Na przykład w rejonie Morza Aralskiego zarejestrowano trwającą 80 godzin burzę.
Po ustaniu przyczyn opisywanego zjawiska pył uniesiony z powierzchni ziemi pozostaje zawieszony w powietrzu przez kilka godzin, a może nawet dni. W takich przypadkach jego ogromne masy przenoszone są przez prądy powietrza na setki, a nawet tysiące kilometrów. Pył przenoszony przez wiatr na duże odległości od źródła nazywany jest mgłą adwekcyjną.
Tropikalne masy powietrza przenoszą tę mgłę na południową część Rosji i całą Europę z Afryki (jej północnych regionów) i Bliskiego Wschodu. Zachodnie przepływy często przenoszą taki pył z Chin (centrum i północ) na wybrzeże Pacyfiku itp.
Kolor
Burze piaskowe mają szeroką gamę kolorów, które zależą od ich koloru. Występują burze w następujących kolorach:
- czarny (gleby czarnoziemów południowych i południowo-wschodnich regionów europejskiej części Rosji, regionu Orenburg i Baszkirii);
- żółty i brązowy (typowy dla USA i Azji Środkowej - gliny i gliny piaszczyste);
- czerwony (czerwone gleby zabarwione tlenkami żelaza na pustynnych obszarach Afganistanu i Iranu;
- biały (słone bagna niektórych regionów Kałmucji, Turkmenistanu i regionu Wołgi).
Geografia burz
Burze piaskowe występują w zupełnie różnych miejscach planety. Głównym siedliskiem są półpustynie i pustynie stref klimatycznych tropikalnych i umiarkowanych oraz obu półkul ziemskich.
Zwykle terminu „burza piaskowa” używa się, gdy występuje nad glebą gliniastą lub gliniastą. Kiedy występuje na piaszczystych pustyniach (na przykład na Saharze, Kyzylkum, Karakum itp.), A oprócz najmniejszych cząstek wiatr unosi w powietrzu miliony ton większych cząstek (piasku), termin „ burza piaskowa” jest już używana.
Burze piaskowe często występują w rejonie Bałchaszu i Aralu (południowy Kazachstan), w zachodniej części Kazachstanu, na wybrzeżu Morza Kaspijskiego, w Karakalpakstanie i Turkmenistanie.
Gdzie są zakurzone. Najczęściej obserwuje się je w regionach Astrachania i Wołgogradu, w Tywie, Kałmucji, a także na terytoriach Ałtaju i Zabajkału.
W okresach długotrwałej suszy burze mogą rozwijać się (nie co roku) w strefach leśno-stepowych i stepowych Czity, Buriacji, Tuwy, Nowosybirska, Orenburga, Samary, Woroneża, obwodów rostowskich, Krasnodaru, terytoriów Stawropola, Krymu itp.
Głównymi źródłami mgły pyłowej w pobliżu Morza Arabskiego są półwyspy i Sahara. Burze z Iranu, Pakistanu i Indii powodują w tych miejscach mniejsze szkody.
Chińskie burze niosą pył do Oceanu Spokojnego.
Konsekwencje środowiskowe burz piaskowych
Opisane zjawiska są w stanie przemieszczać ogromne wydmy i transportować duże ilości pyłu w taki sposób, że front może wyglądać jak gęsta i wysoka ściana pyłu (do 1,6 km). Burze nadchodzące z Sahary znane są jako „shamum”, „khamsin” (Egipt i Izrael) oraz „habub” (Sudan).
W przeważającej części na Saharze burze występują w depresji Bodélé oraz na styku granic Mali, Mauretanii i Algierii.
Należy zauważyć, że w ciągu ostatnich 60 lat liczba burz piaskowych na Saharze wzrosła około 10-krotnie, co spowodowało znaczne zmniejszenie grubości powierzchniowej warstwy gleby w Czadzie, Nigrze i Nigerii. Dla porównania można zauważyć, że w Mauretanii w latach 60. ubiegłego wieku występowały tylko dwie burze piaskowe, a dziś jest ich 80 rocznie.
Naukowcy zajmujący się ochroną środowiska uważają, że nieodpowiedzialne podejście do suchych regionów Ziemi, w szczególności ignorowanie systemu płodozmianu, stale prowadzi do wzrostu obszarów pustynnych i zmiany stanu klimatycznego planety Ziemia na poziomie globalnym.
Sposoby walki
Burze piaskowe, podobnie jak wiele innych, powodują ogromne szkody. Aby ograniczyć, a nawet zapobiec ich negatywnym skutkom, należy przeanalizować charakterystykę obszarów - topografię, mikroklimat, kierunek panujących tu wiatrów i podjąć odpowiednie działania, które pomogą zmniejszyć prędkość wiatru na powierzchni ziemi i zwiększają przyczepność cząstek gleby.
Aby zmniejszyć prędkość wiatru, podejmuje się pewne środki. Wszędzie powstają systemy wiatrochronów i pasów leśnych. Istotny wpływ na zwiększenie spójności cząstek gleby zapewnia orka bezodkładnicowa, pozostawienie ścierniska, wysiew traw wieloletnich i pasów traw wieloletnich przeplatanych wysiewem roślin jednorocznych.
Niektóre z najsłynniejszych burz piaskowych i pyłowych
Jako przykład oferujemy listę najsłynniejszych burz piaskowych i pyłowych:
- W 525 p.n.e. e. według Herodota na Saharze podczas burzy piaskowej zginęła 50-tysięczna armia króla Persji Kambyzesa.
- W 1928 roku na Ukrainie straszny wiatr uniósł ponad 15 milionów ton czarnej ziemi z obszaru 1 miliona km², której pył został przetransportowany w Karpaty, Rumunię i do Polski, gdzie osiadł.
- W 1983 r. nad miastem Melbourne przetoczyła się silna burza, która nawiedziła północny stan Wiktoria w Australii.
- Latem 2007 r. w Karaczi oraz w prowincjach Beludżystan i Sindh przeszła silna burza, a w wyniku ulewnych deszczy, które po niej nastąpiły, zginęło około 200 osób.
- W maju 2008 r. w Mongolii w wyniku burzy piaskowej zginęło 46 osób.
- We wrześniu 2015 r. straszliwa „sharaw” (burza piaskowa) przetoczyła się przez większą część Bliskiego Wschodu i Afryki Północnej. Poważnie ucierpiały Izrael, Egipt, Palestyna, Liban, Jordania, Arabia Saudyjska i Syria. Były też ofiary w ludziach.
Podsumowując, trochę o pozaziemskich burzach piaskowych
Marsjańskie burze piaskowe występują w następujący sposób. Ze względu na dużą różnicę temperatur między warstwą lodu a ciepłym powietrzem na obrzeżach południowej czapy polarnej planety Mars powstają silne wiatry, unosząc ogromne chmury czerwono-brązowego pyłu. I tu pojawiają się pewne konsekwencje. Naukowcy uważają, że pył na Marsie może odgrywać mniej więcej taką samą rolę jak chmury na Ziemi. Atmosfera nagrzewa się ze względu na pochłanianie pyłu przez światło słoneczne.
PYŁY (PIASKOWY) MIELENIE. Przeniesienie pyłu, suchej ziemi lub piasku wyłącznie na powierzchnię ziemi, na wysokość mniejszą niż 2 m (nie wyższą niż poziom oka obserwatora).[...]
Burze piaskowe – związane z przenoszeniem dużych ilości pyłu lub piasku unoszonego z powierzchni ziemi przez silne wiatry; cząstki górnej warstwy wysuszonej gleby, niezwiązane razem przez roślinność. Mogą być spowodowane zarówno czynnikami naturalnymi (susza, gorące wiatry), jak i antropogenicznymi (intensywna orka, nadmierny wypas, pustynnienie itp.). Burze piaskowe są charakterystyczne głównie dla regionów suchych (suche stepy, półpustynie, pustynie). Czasami jednak burze piaskowe można zaobserwować również na obszarach leśno-stepowych. W maju 1990 roku na leśnych stepach południowej Syberii zaobserwowano silną burzę piaskową (prędkość wiatru sięgała 40 m/s). Widoczność spadła do kilku metrów, przewrócono słupy energetyczne, wyrwano potężne drzewa i wybuchły pożary. W obwodzie irkuckim uszkodzonych i zniszczonych zostało 190 tysięcy hektarów upraw. [...]
Burze piaskowe powstają podczas bardzo silnych i długotrwałych wiatrów. Prędkość wiatru osiąga 20-30 m/s lub więcej. Burze piaskowe najczęściej obserwuje się na obszarach suchych (suche stepy, półpustynie, pustynie). Burze piaskowe nieodwracalnie usuwają najbardziej żyzną wierzchnią warstwę gleby; są w stanie w ciągu kilku godzin rozproszyć do 500 ton gleby z 1 hektara gruntów ornych, negatywnie oddziaływać na wszystkie elementy środowiska przyrodniczego, zanieczyszczać powietrze atmosferyczne, zbiorniki wodne oraz niekorzystnie wpływać na zdrowie ludzi.[...]
BURZA PYŁOWA to zjawisko, podczas którego silny wiatr (prędkość dochodzi do 25-32 m/s) unosi ogromną ilość cząstek stałych (ziemia, piasek), przenoszonych w miejscach nieosłoniętych roślinnością i przenoszonych w inne. P. ur. służy jako wskaźnik nieprawidłowej technologii rolniczej i lekceważenia zachowania równowagi ekologicznej.[...]
Burze piaskowe są jednym z najniebezpieczniejszych zjawisk meteorologicznych dla rolnictwa. Powstają pod wpływem czynników zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych i często kojarzą się z formami rolnictwa nieprzystającymi do danej strefy klimatycznej. Wiele obszarów strefy stepowej Rosji jest podatnych na skutki burz piaskowych.[...]
Burze piaskowe najczęściej obserwuje się wiosną, kiedy wiatr jest silniejszy, a pola są zaorane lub roślinność na nich jest jeszcze słabo rozwinięta. Pod koniec lata na stepach występują burze piaskowe, kiedy gleba wysycha, a pola zaczynają się zaorywać po zbiorach wczesnowiosennych plonów. Zimowe burze piaskowe są zjawiskiem stosunkowo rzadkim.[...]
Burza piaskowa - przenoszenie pyłu i piasku przez silne i długotrwałe wiatry, wywiewające wierzchnie warstwy gleby. Zjawisko typowe na zaoranych stepach, a także na półpustyniach i pustyniach USA, Chin i innych obszarów.[...]
Burze piaskowe występują głównie w zimnych porach roku. Ten najbardziej aktywny i niebezpieczny rodzaj deflacji sprzyjają silnym zmianom ciśnienia atmosferycznego na rozległych, stosunkowo blisko siebie położonych terytoriach, niskiej wilgotności gleby i brakowi na nich pokrywy śnieżnej. [...]
Burza pyłowa (czarna) to bardzo silny wiatr o prędkości przekraczającej 25 m/s, niosący ogromną ilość cząstek stałych (pył, piasek itp.) nawiewany w miejsca nieosłonięte roślinnością i nawiewany w inne. Burza piaskowa z reguły jest konsekwencją naruszenia powierzchni gleby przez niewłaściwe praktyki rolnicze: wycinanie roślinności, niszczenie konstrukcji, przesuszenie itp. [...]
Burza jest rodzajem huraganu, ale ma mniejszą prędkość wiatru. Główną przyczyną ofiar podczas huraganów i burz są obrażenia ludzi spowodowane przez latające odłamki, spadające drzewa i elementy budynków. W wielu przypadkach bezpośrednią przyczyną śmierci jest uduszenie spowodowane ciśnieniem i poważnymi obrażeniami. Wśród ocalałych obserwuje się liczne urazy tkanek miękkich, złamania zamknięte lub otwarte, urazowe uszkodzenia mózgu i urazy kręgosłupa. W ranach często znajdują się głęboko wniknięte ciała obce (ziemia, kawałki asfaltu, fragmenty szkła), co prowadzi do powikłań septycznych, a nawet zgorzeli gazowej. Burze piaskowe są szczególnie niebezpieczne w południowych, suchych regionach Syberii i europejskiej części kraju, ponieważ powodują erozję gleby i wietrzenie, przenoszenie lub zasypywanie upraw oraz odsłonięcie korzeni.[...]
Burze piaskowe z dużą prędkością wiatru i po długim okresie suszy są źródłem niezliczonych katastrof dla całego południowo-wschodniego i południowego ZSRR. Najbardziej niszczycielskie burze na rozpatrywanym terenie miały miejsce w latach 1892, 1928, 1960 […]
Burze piaskowe spowodowały rozległe szkody w glebie i rolnictwie w południowym regionie Wielkich Równin. Stały się ostatnim ostrzeżeniem dla Amerykanów o katastrofalnym stanie pokrywy glebowej USA. Dlatego w 1935 roku zorganizowano na szczeblu federalnym Służbę Ochrony Gleb, na której czele stanął wybitny specjalista w dziedzinie gleboznawstwa H. Bennett. Badanie przeprowadzone w tym okresie wykazało, że w celu zachowania żyzności gleby potrzebne są ogólnokrajowe działania. Na obszarze 256 milionów hektarów zniszczeniu uległo od 25 do 75% wierzchniej warstwy gleby.[...]
BURZA PYŁU. Typowym zjawiskiem występującym na pustyniach i stepach jest przenoszenie dużych ilości pyłu lub piasku przez silne wiatry. Szczególnie efektywnym źródłem pyłu atmosferycznego jest powierzchnia pustyń, pozbawiona roślinności i wysuszona. Zasięg widoczności podczas P.B. jest znacznie zmniejszony. Na zaoranych stepach burze piaskowe pokrywają uprawy i zdmuchują górne warstwy gleby, często wraz z nasionami i młodymi roślinami. Pył może następnie opaść z powietrza w ilościach milionów ton na dużych obszarach oddalonych (czasami tysiące kilometrów) od źródła pyłu (patrz opadanie pyłu). P.B. są powszechne w USA, Chinach, Zjednoczonej Republice Arabskiej, na pustyniach Sahara i Gobi, w ZSRR - na pustyniach Niziny Turańskiej, na Zakaukaziu i na południu Ukrainy.[...]
Burze piaskowe są groźnym i niebezpiecznym przejawem erozji wiatrowej. Występuje na rozległych obszarach słabo chronionych powierzchni ziemi przy dużych prędkościach wiatru i powoduje ogromne szkody w gospodarce narodowej oraz nieodwracalne i nieocenione szkody w żyzności gleb.[...]
Burze piaskowe zakłócały normalne życie w miastach i na wsiach, przerywały zajęcia w szkołach, powodowały nowe rodzaje chorób, np. „pyłowe zapalenie płuc” itp., a także stwarzały nieoczekiwane poważne zagrożenie dla bytu ludności. Powierzchnia gruntów ornych i pastwisk podlegających erozji wietrznej w Stanach Zjednoczonych w regionie Wielkich Równin przekracza 90 milionów hektarów. Oto jak dramatycznie wpłynęły konsekwencje kapitalistycznego wykorzystania zasobów naturalnych w tym kraju. […]
Burze piaskowe rozumiane są jako zjawisko meteorologiczne, w którym silny lub umiarkowany wiatr unosi do powietrza pył, piasek lub drobne cząstki gleby z powierzchni ziemi pozbawionej roślinności lub ze słabo rozwiniętą szatą trawiastą, pogarszając widoczność w promieniu kilku metrów. do 10 km. Burze piaskowe występują w bezdeszczowych okresach suchych, często jednocześnie z suchymi wiatrami. Rozkład liczby dni z burzami piaskowymi zależy w dużej mierze od topografii. Największą liczbę dni z burzą piaskową obserwuje się w środkowych i wschodnich regionach terytorium. Ich liczba rocznie wynosi średnio 11-19 dni. Na równinach zachodniego Ciscaucasia liczba dni z burzami piaskowymi spada do 1-4 rocznie. Na terenach zalewowych, dolinach i dorzeczach rzek, gdzie gleba jest darniowa, a wiatr jest nieco słabszy, liczba dni z burzami piaskowymi jest zmniejszona. Burz piaskowych nie ma w górach i na wybrzeżu Morza Czarnego na Kaukazie na południe od Noworosyjska. Najczęściej burze piaskowe obserwuje się latem i wiosną.[...]
W 1969 r. burze piaskowe wystąpiły na dużym obszarze europejskiej części Rosji – na Północnym Kaukazie i w rejonie Wołgi. Na terytorium Stawropola M. N. Zasławski obserwował obszary gruntów ornych, na których zdmuchnięta została warstwa gleby o grubości 10–20 cm. Podczas burzy piaskowej w 1969 r. w europejskiej części Rosji plony ozime zginęły na ogromnym obszarze, mierzonym w pierwsze miliony hektarów. [...]
Podczas lokalnych burz piaskowych w warunkach Kazachstanu bо waha się od 50 do 100 m. Zatem 5 powinno wynosić 500-1000 m. […]
Na częstotliwość burz piaskowych największy wpływ ma wpływ podłoża i stopień ochrony terytorium. Warunkiem koniecznym wystąpienia burz piaskowych jest obecność suchej drobnej ziemi, piasku lub innych produktów atmosferycznych. Na takich terenach wystarczy niewielki wzrost wiatru (do 5-6 m/s), aby pojawiła się burza piaskowa. Burze piaskowe są szkodliwe dla wypasu i utrzymywania zwierząt gospodarskich na obszarach wypasu.[...]
Do czasu wystąpienia burzy piaskowej 20 kwietnia na części tego obszaru zasiano wczesne rośliny warzywne - marchew, cebulę, szczaw; siew jest walcowany za pomocą gładkiego wałka. Część niezasianej powierzchni została jedynie bronowana, a nie walcowana. Burza piaskowa uniosła 4-5 cm warstwę gleby wraz z nasionami z zagęszczonej części stanowiska i wyrzuciła ją przez pas dojrzałego lasu. Niewalcowana część stanowiska nie uległa erozji. W warstwie gleby 0-5 cm przed wystąpieniem burzy piaskowej występowała następująca liczba agregatów (w %).[...]
1.11 |
Zimą 1969 roku zaobserwowano silne burze piaskowe, spowodowane zarówno warunkami meteorologicznymi (wschodnie wiatry huraganowe), jak i czynnikami agrotechnicznymi. W niektórych obszarach Dolnego Donu z powierzchni gruntów ornych z uprawami usunięto 2-5 cm warstwę gleby, a na terytorium Stawropola - warstwę gleby o grubości do 6-8 cm i więcej. W pobliżu pasów leśnych utworzyły się potężne wały śnieżno-ziemne (o szerokości do 25 m i większej, o wysokości do 2 m). Uprawy ozime zostały uszkodzone odpowiednio w obwodzie rostowskim i krasnodarskim na powierzchni 646 i 600 tysięcy hektarów. Jednakże uprawy ozime i kanały irygacyjne chronione pasami leśnymi, zwłaszcza w kierunku południkowym, poniosły znacznie mniejsze szkody niż na pozostałych obszarach. Ustalono, że głównymi metodami ochrony gleb w regionach stepowych przed burzami piaskowymi są agroleśnictwo i wysoki poziom prac agrotechnicznych.[...]
Burze piaskowe czołowe są krótsze (do 6-8 godzin), natomiast burze piaskowe w strefach burzowych mogą trwać dłużej niż jeden dzień.[...]
UV - maksymalna prędkość wiatru (na wysokości wiatrowskazu) podczas burz piaskowych z prawdopodobieństwem 20% (patrz tabela 9.3), m/s; th - parametr chropowatości powierzchni pola, m.[...]
O ogromnym znaczeniu tego zjawiska świadczy fakt, że po burzach piaskowych w 1969 r. nad Donem i Kubaniem wysokość słupów pyłu osadzonych na barierach mechanicznych na Terytorium Krasnodarskim sięgała czasami 5 m. Od czasu powstania barier mowa tu często o drzewach i krzewach, trudno przecenić pozytywną rolę (zwłaszcza przy rozwoju rolnictwa na dużych obszarach) pasów leśnych.[...]
W 1957 roku opublikowano dane V.A. Francesona i jego współpracowników dotyczące obserwacji burz piaskowych na zwykłych czarnoziemach w regionie Kustanai (Francesson, 1963). Autorzy wybrali warstwę od 0 do 3 cm z pól o różnych warunkach erozyjnych i poddali je analizie strukturalnej. W rezultacie stwierdzono, że opór powietrza powierzchni gleby zapewnia zawartość 40% brył o średnicy większej niż 2 mm, w tym brył o średnicy większej niż 10 mm od 10 do 25%¡. Stwierdzili także dużą zawartość kruszyw o średnicy mniejszej niż 1 mm w warstwie powierzchniowej pól erozyjnych. Wybór grudek ochronnych o średnicy większej niż 2 mm jako wskaźnika oporu powietrza powierzchni gleby nie jest uzasadniony żadnymi badaniami. Zgodnie z danymi analizy strukturalnej dostępnymi w pracy podzieliliśmy frakcje na dwie grupy – większe i mniejsze niż 1 mm oraz obliczyliśmy wskaźniki zbrylania dla pól, które podlegały i nie podlegały erozji (tab. 5).[...]
Atmosfera ulega naturalnemu zanieczyszczeniu podczas erupcji wulkanów, pożarów lasów, burz piaskowych itp. Jednocześnie do atmosfery przedostają się substancje stałe i gazowe, które zaliczane są do niestabilnych, zmiennych składników powietrza atmosferycznego.[...]
W Rozdziale 1 omówiliśmy rolę w zanieczyszczeniu powietrza emisji pyłów z przedsiębiorstw przemysłowych, elektrociepłowni, burz piaskowych i innych źródeł drobnych cząstek stałych, pyłów uwalnianych do atmosfery w wyniku działalności człowieka. Udział technogennego pyłu atmosferycznego w zmianach albedo może być dwojaki. Z jednej strony spadek przezroczystości atmosfery zwiększa odbicie i rozpraszanie promieniowania słonecznego w przestrzeni. Jednocześnie pylenie lodowców górskich i powierzchni pokrytych śniegiem zmniejsza ich odblaskowość i przyspiesza topnienie.[...]
Pasy lasów osłonowych – sadzenie drzew i krzewów w formie szeregów pasów, przeznaczone do ochrony gruntów rolnych i ogrodów przed wiatrami suchymi, burzami piaskowymi, erozją wietrzną, w celu poprawy gospodarki wodnej gleb oraz zachowania i utrzymania gatunku różnorodność agrocenoz (hamuje masowe rozmnażanie się szkodników) itp. Pasy leśne odgrywają szczególnie ważną rolę w ochronie upraw zbóż podczas burz piaskowych na suchych obszarach kraju. W 1994 roku w Rosji utworzono zadrzewienia na obszarze 7,2 tys. ha, a na obszarze 28,4 tys. hektarów utworzono nasadzenia pastwiskowe.
Osady eoliczne ze wskazanych części pola, zalegające w pobliżu różnego rodzaju przeszkód, zawierały 88,4%: kruszyw o średnicy mniejszej niż 1 mm i tylko 11,6% glebochronnych. Drobna gleba zebrana w kolektorach pyłu podczas dwóch burz pyłowych składała się w 96,9% z frakcji erozyjnych gleby, z czego najbardziej agresywna (o średnicy poniżej 0,5 mm) stanowiła 81,6%.[...]
Zadanie polega na umieszczeniu przeszkód na drodze przepływu dokładnie w takich odległościach, przy których zawartość drobnej ziemi w przepływie nie przekroczy wartości dopuszczalnej, a wtedy wykluczone zostanie wystąpienie burzy piaskowej.[...]
Aerozole (z języka greckiego – powietrze i niemieckiego – roztwór koloidalny) to cząstki stałe lub ciekłe zawieszone w ośrodku gazowym (atmosferze). Ich źródłami są zarówno czynniki naturalne (erupcje wulkanów, burze piaskowe, pożary lasów itp.), jak i czynniki antropogeniczne (elektrownie cieplne, przedsiębiorstwa przemysłowe, zakłady przetwórcze, rolnictwo itp.). I tak w 1990 roku światowa emisja cząstek stałych (pyłów) do atmosfery wyniosła 57 milionów ton. Szczególnie dużo pyłu technogennego powstaje podczas spalania węgla kamiennego lub brunatnego w elektrowniach cieplnych, podczas produkcji cementu, nawozów mineralnych itp. Na podstawie badań zawartości cząstek zawieszonych w atmosferze w 100 światowych stacjach monitorujących (za lata 1976-1985) stwierdzono, że najbardziej zanieczyszczonymi miastami są Kalkuta, Bombaj, Szanghaj, Chicago, Ateny itp. Te sztuczne aerozole powodują szereg negatywnych zjawisk w atmosferze (smog fotochemiczny, spadek przezroczystości atmosfery itp.), co jest szczególnie szkodliwe dla zdrowia mieszkańców miast.[...]
Niejednoznaczne są także kryteria oceny terenów zielonych w różnych regionach przyrodniczo-klimatycznych kraju. Na przykład w strefach leśno-stepowych i stepowych narzucane są szczególne wymagania (i odpowiednio metody oceny) - ochrona przed burzami piaskowymi i gorącymi wiatrami, konsolidacją gleby itp. Lub w warunkach północnych - maksymalna ochrona istniejącego drzewa i zarośla, które charakteryzują się zwiększoną podatnością na zagrożenia, powolną wysokością itp. Oczywiście nie mniej istotne są różnice w roli, jaką odgrywają przestrzenie zielone w kształtowaniu wyglądu architektonicznego i artystycznego miasta.[...]
W pewnych warunkach wszystkim elementom ogólnego obiegu atmosfery może towarzyszyć zjawisko erozji wietrznej gleb, co prowadzi do zapylenia atmosfery. W meteorologii zjawisko przenoszenia cząstek gleby przez silny wiatr nazywa się burzą piaskową. Zasięg poziomy burzy piaskowej wynosi od dziesiątek i setek metrów do kilku tysięcy kilometrów, a zasięg pionowy wynosi od kilku metrów do kilku kilometrów.[...]
Spośród cech reżimu wodnego najważniejsze są średnie roczne opady, ich wahania, rozkład sezonowy, współczynnik wilgotności lub współczynnik hydrotermalny, występowanie okresów suchych, ich czas trwania i częstotliwość, powtarzalność, głębokość, czas zasiedlania i niszczenia. pokrywa śnieżna, sezonowa dynamika wilgotności powietrza, obecność suchych wiatrów, burz piaskowych i innych sprzyjających zjawisk naturalnych.[...]
Chwasty kwarantannowe rozprzestrzeniają się wraz z nasionami roślin uprawnych, co ułatwia przemieszczanie dużych ilości nasion, zbóż spożywczych i paszowych w kraju i z zagranicy. Najczęściej źródłami rozprzestrzeniania się chwastów kwarantannowych są tereny nierolnicze, drogi, systemy nawadniające i odwadniające, wiatry, burze piaskowe itp. [...]
Badania przeprowadzono na wyspiarskich plantacjach sosny na stepach Minusińska i Szyryńska, z których ten ostatni charakteryzuje się bardzo surowym klimatem (ryc. 1). Step Shirinskaya w Chakasji charakteryzuje się niestabilną wilgotnością atmosferyczną z wahaniami rocznych opadów od 139 do 462 mm, a także bardzo nierównomiernym rozkładem pór roku. Wiatry stałe i dość silne powodują w okresie zimowo-wiosennym burze piaskowe, przez około 30-40 dni w roku prędkość wiatru osiąga 15-28 m/s („Powstanie i właściwości...”, 1967). Średnia roczna ilość wilgoci parującej z powierzchni wody (dla Chakasji wynosi 644 mm) jest prawie dwukrotnie większa od rocznej ilości opadów. W roku jest 29 dni, w których wilgotność względna powietrza wynosi około 30%. Największą suchość powietrza i gleby obserwuje się wiosną i wczesnym latem (Polezhaeva, Savin, 1974).[...]
Pył unoszący się z powierzchni ziemi składa się z drobnych cząstek skał, glebowych resztek roślinności i organizmów żywych. Rozmiary cząstek pyłu, w zależności od ich pochodzenia, wahają się od 1 do kilku mikronów. Na wysokości 1-2 km od powierzchni ziemi zawartość cząstek pyłu w powietrzu waha się od 0,002 do 0,02 g/m3, w niektórych przypadkach stężenie to może wzrosnąć dziesiątki i setki razy, podczas burz piaskowych nawet do 100 g /m' lub więcej. [...]
Prędkość wiatru w sposób naturalny zmienia się w ciągu doby, a wraz z nią zmienia się intensywność procesów erozji wietrznej gleby. Oczywiście im dłuższy będzie wiatr, który ma prędkość większą od krytycznej, tym większe będzie ubytki gleby. Zazwyczaj prędkość wiatru wzrasta w ciągu dnia, osiągając maksimum w południe i maleje wieczorem. Często jednak zdarzają się przypadki, gdy intensywność erozji wiatrowej zmienia się nieznacznie w ciągu dnia. I tak wiosną 1969 roku na terytorium Krasnodaru najsilniejsze burze piaskowe trwały nieprzerwanie przez 80–90 godzin, a w lutym tego samego roku – aż do 200–300 godzin.[...]
Przeważają wiatry południowe, południowo-zachodnie i północne (tabela 1.7). Odsetek spokojnych dni wynosi średnio 17-19, a maksimum przypada na grudzień-marzec i sierpień. Średnia roczna prędkość wiatru wynosi 3,2-4,3 m/s (tabela 1.8) i ma dobrze określoną zmienność dobową, zdeterminowaną przede wszystkim dobową zmianą temperatury powietrza (tabela 1.9). Wahania dobowe są bardziej wyraźne w okresie ciepłym, a mniejsze zimą i wczesną wiosną. Maksymalną prędkość wiatru obserwuje się zimą. Średnia liczba dni z silnym wiatrem wynosi 27-36 (tabela 1.10), a liczba dni z burzami piaskowymi nie przekracza 1,0 (tabela 1.11).[...]
Oto kilka przykładów nakładania się izolacji, które miały miejsce w ostatnich latach na skutek zanieczyszczeń naturalnych i przemysłowych. Zimą 1968-69 zaobserwowano masowe zamknięcia izolacyjne w południowoeuropejskiej części Związku Radzieckiego. Jednocześnie w jednym systemie elektroenergetycznym w ciągu kilku dni wystąpiło 57 nakładek tylko na liniach napowietrznych 220 kV z normalną izolacją, w wyniku czego doszło do przerwania dostaw energii do odbiorców na tych liniach. Przyczyną nakładania się izolatorów jest zanieczyszczenie izolatorów pyłem gruntowym o dużej zawartości soli podczas burzy piaskowej, a następnie zawilgocenie gęstą mgłą i ulewnym deszczem, gdy wzrasta temperatura i wilgotność powietrza atmosferycznego. W rozdzielnicy napowietrznej elektrowni cieplnej zlokalizowanej w północno-zachodniej części Związku Radzieckiego, pracującej na paliwie łupkowym, zastosowano zwykłą izolację. Przy niesprzyjających warunkach meteorologicznych na tej stacji w normalnym trybie pracy wielokrotnie obserwowano zakładki izolacji. Zimą 1966 roku, po długim okresie mroźnym, nastąpiło gwałtowne ocieplenie, w wyniku którego powstały rozłączniki 220 kV montowane z izolatorów prętowych typu KO-400 S. Konsekwencją tego nakładania się był duży niedostatek podaży energii elektrycznej i naruszenie stabilności systemu elektroenergetycznego. Można wskazać szereg innych nakładań, które miały miejsce w ostatnich latach w pobliżu zakładów przemysłu chemicznego w różnych regionach Związku Radzieckiego, w warunkach niesprzyjających warunków meteorologicznych i smug emisji uderzających w izolatory. Przykładowo podczas gęstej mgły i słabego wiatru z dużego zakładu petrochemicznego zaobserwowano zakładki izolacji zewnętrznych w odległościach do 10 km od źródła zanieczyszczeń. Podobne nakładanie się skutków nadzwyczajnych było wielokrotnie obserwowane za granicą.[...]
Atmosfera ziemska jest mechaniczną mieszaniną gazów, zwaną powietrzem, w której zawieszone są cząstki stałe i ciekłe. Aby ilościowo opisać stan atmosfery w określonych momentach czasu, wprowadza się szereg wielkości, zwanych wielkościami meteorologicznymi: temperatura, ciśnienie, gęstość i wilgotność powietrza, prędkość wiatru itp. Ponadto pojęcie zjawiska atmosferycznego wprowadza się, co jest rozumiane jako proces fizyczny, któremu towarzyszą ostre (jakościowe)) zmiany stanu atmosfery. Do zjawisk atmosferycznych zalicza się: opady atmosferyczne, chmury, mgłę, burze, burze piaskowe itp. Stan fizyczny atmosfery, charakteryzujący się połączeniem wielkości meteorologicznych i zjawisk atmosferycznych, nazywany jest pogodą. Aby analizować i prognozować pogodę, na mapach geograficznych za pomocą symboli i liczb oznacza się wartości wielkości meteorologicznych, a także szczególnych zjawisk pogodowych, określonych w jednym momencie w szerokiej sieci stacji meteorologicznych. Takie mapy nazywane są mapami pogody. Statystyczny długoterminowy wzorzec pogodowy nazywany jest klimatem. [...]
Rodzaj erozji wodnej to erozja irygacyjna. Rozwija się w wyniku naruszenia zasad nawadniania w rolnictwie nawadnianym. Ruch górnych poziomów gleby pod wpływem silnych wiatrów nazywa się erozją wietrzną lub deflacją. Kiedy następuje deflacja, gleba traci najmniejsze cząstki, które odprowadzają substancje chemiczne niezbędne dla żyzności. Rozwojowi erozji wietrznej sprzyja niszczenie roślinności na terenach o niedostatecznej wilgotności powietrza, nadmierny wypas i silne wiatry. Najbardziej podatne są na nią gliny piaszczyste i żyzne czarnoziemy węglanowe. Podczas silnych burz cząstki gleby mogą być przenoszone na duże odległości z dużych obszarów. Według M. L. Iacksona (1973) każdego roku na planecie do atmosfery przedostaje się do 500 milionów ton pyłu. Z historii wiadomo, że burze piaskowe zniszczyły niezabezpieczone gleby rozległych obszarów rolniczych Azji, Europy Południowej, Afryki, Ameryki Południowej i Północnej oraz Australii. Obecnie w wielu krajach stają się one katastrofą narodową lub regionalną. W najbardziej katastrofalnych latach straty gleby w wyniku erozji wietrznej sięgają 400 t/ha. W USA w 1934 roku w wyniku burzy, która wybuchła na obszarze zaoranych prerii Wielkiej Równiny, około 20 milionów hektarów gruntów ornych zamieniono w nieużytki, a 60 milionów hektarów gwałtownie zmniejszyło swoją żyzność . Według R. P. Beasleya (1973) w latach 30. w kraju tym było ponad 3 miliony hektarów (około 775 mln akrów) gruntów silnie zerodowanych, w połowie lat 60. ich powierzchnia nieznacznie się zmniejszyła (738 mln akrów), a w latach latach 70. ponownie wzrosła. W pogoni za zyskiem ze sprzedaży zboża zaorano pastwiska i porośnięte trawą zbocza. A to natychmiast wpłynęło na stabilność gleby przed rozproszeniem. Straty w plonach na takich glebach wynoszą dziś 50-60%. Podobne zjawiska występują wszędzie.[...]
Od 1963 roku zaczęto wykorzystywać instalację aerodynamiczną PAU-2 do badania procesów erozyjnych. Urządzenie to umożliwiło eksperymentalne badanie procesów erozji gleby przez wiatr. Zasada działania urządzenia jest następująca: na ograniczonym obszarze powierzchni gleby (na polu lub w miejscu stacjonarnym, nad sztucznie utworzonym obszarem o określonych parametrach szorstkości) wytwarza się sztuczny przepływ powietrza podobny do naturalnego wiatru Utworzony; kiedy strumień powietrza przemieszcza się nad obszarem powierzchni gleby, materiał glebowy jest wydmuchiwany i przenoszony, co jest również podobne do naturalnej erozji gleby przez wiatr podczas burz piaskowych; Część drobnej ziemi transportowanej przez strumień powietrza jest wychwytywana przez rury odpylające zainstalowane na różnych wysokościach nad powierzchnią gleby i osadzana w cyklonach. Na podstawie ilości materiału glebowego wychwyconego przez WWA-2 z powierzchni stanowiska w trakcie doświadczenia ocenia się podatność erozji danej gleby (Bocharov, 1963).[...]
Typowy aerozol pustynny składa się z 75% minerałów ilastych (35% montmorylonitu i 20% kaolinitu i illitu), 10% kalcytu i 5% kwarcu, azotanu potasu i związków żelaza limonitu, hematytu i magnetytu z domieszką niektórych substancji organicznych. Zgodnie z linią 1a tabeli. 7.1 roczna produkcja pyłów mineralnych jest bardzo zróżnicowana (0,12-2,00 Gt). Stężenie maleje wraz z wysokością, dlatego pyły mineralne obserwuje się głównie w dolnej połowie troposfery do wysokości 3-5 km, a nad obszarami burz piaskowych – czasami nawet do 5-7 km. Rozkład wielkości cząstek pyłów mineralnych ma zwykle dwa maksima w zakresie frakcji grubej (głównie krzemianowej) r = 1...10 µm, co znacząco wpływa na przenikanie promieniowania cieplnego, oraz frakcji submikronowej r[...]
Podobnie jak w przypadku wszystkich procesów naturalnych, istnieje wzajemne powiązanie pomiędzy klęskami żywiołowymi. Jedna katastrofa wpływa na drugą i zdarza się, że pierwsza katastrofa jest czynnikiem wyzwalającym kolejne. Zależność genetyczną klęsk żywiołowych pokazano na ryc. 2.4 strzałki przedstawiają kierunek procesów naturalnych: im grubsza strzałka, tym bardziej widoczna jest ta zależność. Najściślejszy związek istnieje pomiędzy trzęsieniami ziemi i tsunami. Cyklony tropikalne prawie zawsze powodują powodzie; trzęsienia ziemi mogą powodować osunięcia ziemi. Te z kolei powodują powodzie. Związek między trzęsieniami ziemi a erupcjami wulkanów jest wzajemny: znane są trzęsienia ziemi spowodowane erupcjami wulkanów i odwrotnie, erupcje wulkanów spowodowane trzęsieniami ziemi. Zaburzenia atmosferyczne i ulewne deszcze mogą mieć wpływ na osuwanie się zboczy. Burze piaskowe są bezpośrednią konsekwencją zaburzeń atmosferycznych.[...]
Domieszką materiału klastycznego są skalenie, pirokseny i kwarc. Skaleń, pirokseny i montmorylonit pochodzą ze źródeł śródoceanicznych, a zwłaszcza ten ostatni z podwodnego rozkładu bazaltów. Chloryn terygeniczny pochodzi z obszarów, w których występuje rozwój skał o niskich stadiach metamorfizmu. Kwarc, illit i, w mniejszym stopniu, kaolinit są przenoszone do oceanu prawdopodobnie przez atmosferyczne strumienie odrzutowe znajdujące się na dużych wysokościach; udział materiału eolicznego w składzie iłów pelagicznych waha się prawdopodobnie od 10 do 30%. Dobrze zbadanym dostawcą materii ilastej do głębinowych basenów Atlantyku jest Sahara – materiał z afrykańskich burz piaskowych można prześledzić aż do Morza Karaibskiego. Iły eoliczne z Oceanu Indyjskiego i Północnego Pacyfiku powstały prawdopodobnie w wyniku usunięcia pyłu z kontynentu azjatyckiego; Źródłem materiału eolicznego na południowym Pacyfiku jest Australia.[...]
Kolejnym czynnikiem zakłócającym pokrywę glebową jest erozja gleby. Jest to proces niszczenia i wyburzania gleb i luźnych skał przez przepływy wody i wiatr (erozja wodna i wietrzna). Działalność człowieka przyspiesza ten proces 100-1000 razy w porównaniu ze zjawiskami naturalnymi. Tylko w ciągu ostatniego stulecia utracono ponad 2 miliardy hektarów żyznych gruntów rolnych, czyli 27% gruntów rolnych. Erozja usuwa pierwiastki biogenne (P, K, 14, Ca, Mg) wraz z wodą i glebą w ilościach znacznie większych niż wprowadzane za pomocą nawozów. Struktura gleby zostaje zniszczona, a jej produktywność spada o 35-70%. Główną przyczyną erozji jest niewłaściwa uprawa gleby (podczas orki, siewu, odchwaszczania, zbioru itp.), prowadząca do spulchniania i kruszenia warstwy gleby. Erozja wodna dominuje w obszarach o intensywnych opadach deszczu oraz w przypadku stosowania zraszaczy w obszarach zboczy powierzchni pól i siodeł. Erozja wietrzna jest typowa dla obszarów o podwyższonych temperaturach, niedostatecznej wilgoci w połączeniu z silnymi wiatrami. W ten sposób burze piaskowe unoszą do 20 cm gleby wraz z uprawami.
Burza pyłu- silny wiatr, który może unieść miliony ton pyłu na odległość kilku tysięcy kilometrów.
Zjawisko to, choć meteorologiczne, jest związane ze stanem pokrywy glebowej i ukształtowaniem terenu. Oni podobne do zamieci śnieżnych: aby wystąpiły oba zjawiska, potrzebny jest silny wiatr i wystarczająco suchy materiał na powierzchni ziemi, który może wznieść się w powietrze i pozostać tam zawieszony przez długi czas. Ale jeśli do pojawienia się zamiecie potrzebny jest suchy, nieubity, wolny od śniegu śnieg leżący na powierzchni i prędkość wiatru 7-10 m/s lub większa, to aby wystąpiły burze piaskowe, gleba musi być luźna, suchym, pozbawionym trawy i znacznej pokrywy śnieżnej, a prędkość wiatru wynosiła co najmniej 15 m/s.
W zależności od struktury i koloru gleby nawiewanej przez wiatr istnieją czarne burze(na czarnoziemach), charakterystyczny dla Baszkirii, regionu Orenburg; brązowy lub żółte burze(na glinach i glinach piaszczystych), charakterystyczny dla Azji Środkowej; czerwone burze(na glebach zabarwionych na czerwono, zabarwionych tlenkami żelaza), charakterystycznych dla pustyń i półpustyn naszego kraju, pustynnych obszarów Iranu i Afganistanu); białe burze(na słonych bagnach), charakterystyczny dla niektórych regionów Turkmenistanu, regionu Wołgi i Kałmucji.
Pod względem skali i skutków burzę piaskową można porównać do poważnej klęski żywiołowej. V.V. Dokuchaev opisuje jeden z przypadków burzy piaskowej na Ukrainie w 1892 roku: „Nie tylko cienka pokrywa śnieżna została całkowicie zerwana i wyniesiona z pól, ale także luźna gleba, pozbawiona śniegu i sucha jak popiół, została wyrzucona przez wichry przy temperaturze 18 stopni poniżej zera. Chmury ciemnego, ziemnego pyłu wypełniły mroźne powietrze zasypało drogi, miejscami zasłaniając ogrody, drzewa wynoszono na wysokość 1,5 metra, układano w szybach i kopcach na ulicach wsi, znacznie utrudniając ruch na kolei: konieczne było nawet wyrywanie przystanków kolejowych z zasp czarnego pyłu zmieszanego ze śniegiem.”
Podczas burzy piaskowej w kwietniu 1928 roku na stepowych i leśno-stepowych obwodach Ukrainy wiatr zerwał się z okolic 1 milion km2 ponad 15 milionów ton czarnoziem Pył czarnej ziemi został przeniesiony na zachód i osiadł na obszarze 6 mln km2 w regionie karpackim, Rumunii i Polsce. Sięgnęła wysokość chmur pyłu nad Ukrainą 750 m. Grubość warstwy czarnoziemu na stepowych obszarach Ukrainy po tej burzy zmniejszyła się o 10-15 cm.
Niebezpieczeństwo tego zjawiska polega także na straszliwej sile wiatru i jego niezwykłej porywczości. Podczas burz piaskowych nad Azją Środkową powietrze czasami jest przesycone pyłem do wysokości kilku kilometrów. Statkom powietrznym złapanym w burzę piaskową grozi zniszczenie w powietrzu lub w wyniku uderzenia w ziemię; Ponadto zasięg widoczności podczas burzy piaskowej można zmniejszyć do kilkudziesięciu metrów. Zdarzały się przypadki, gdy w ciągu dnia zjawisko to stawało się ciemne jak w nocy i nawet oświetlenie elektryczne nie pomagało. Jeśli dodamy, że na ziemi burze piaskowe mogą doprowadzić do zniszczenia budynków. wiatrochrony, nie mówiąc już o wszechobecnym kurzu, który wypełnia domy, nasyca ludzkie ubrania, zasłania oczy i utrudnia oddychanie, wtedy wszystko się wyjaśni. jak niebezpieczne jest to zjawisko i dlaczego nazywa się je klęską żywiołową...
Burze piaskowe trwają zwykle kilka godzin, ale w niektórych przypadkach trwają kilka dni. Niektóre burze piaskowe powstają daleko poza granicami naszego kraju - w Afryce Północnej, na Półwyspie Arabskim, skąd prądy powietrza przynoszą do nas chmury pyłu.
I tu Huragany i burze piaskowe nie nadchodzą. Burze piaskowe i piaskowe na Saharze mogą położyć kres działalności huraganów tropikalnych na Atlantyku. Jednym z miejsc powstawania tych niebezpiecznych wirów jest obszar oceaniczny sąsiadujący z zachodnim wybrzeżem Ciemnego Kontynentu. Ale jak pokazują wyniki badań przeprowadzonych przez grupę naukowców z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, to właśnie tutaj wschodnie wiatry wiejące z głębi kontynentu niosą chmury saharyjskiego pyłu piaskowego.
Eksperci przeanalizowali zdjęcia satelitarne wykonane w latach 1982-2005. i porównał je z aktywnością burzy tropikalnej. W rezultacie naukowcy ustalili odwrotnie proporcjonalną zależność między tymi zjawiskami: w latach, gdy w Afryce obserwowano silne trąby powietrzne piaskowe, burze tropikalne rzadko występowały i odwrotnie - gdy burz prawie nie było, burze rozwijały się aktywnie.
Mechanizm działania przeciw huraganowi jest prosty. Po pierwsze, substancja pyłowo-piaszczysta jest cięższa od powietrza i opadając, tworzy skierowane w dół prądy powietrza, które hamują rozwój huraganu. Po drugie, silny przepływ powietrza wiejący z kontynentu powoduje uskoki wiatru w środkowej troposferze, co również zaprzecza warunkom powstawania wirów tropikalnych. I po trzecie, cząstki piasku i pyłu zawieszone w powietrzu pochłaniają część utajonej energii cieplnej uwalnianej podczas kondensacji pary wodnej. Naukowcy uważają, że są dopiero na początku długiej drogi badawczej w tej dziedzinie.
Burza piaskowa w Teksasie w 1935 r
Burza piaskowa, Dakota Południowa, 1937
Burza pyłu- silny wiatr, który może unieść miliony ton pyłu na odległość kilku tysięcy kilometrów.
Zjawisko to, choć meteorologiczne, jest związane ze stanem pokrywy glebowej i ukształtowaniem terenu. Oni podobne do zamieci śnieżnych: aby wystąpiły oba zjawiska, potrzebny jest silny wiatr i wystarczająco suchy materiał na powierzchni ziemi, który może wznieść się w powietrze i pozostać tam zawieszony przez długi czas. Ale jeśli do pojawienia się zamiecie potrzebny jest suchy, nieubity, wolny od śniegu śnieg leżący na powierzchni i prędkość wiatru 7-10 m/s lub większa, to aby wystąpiły burze piaskowe, gleba musi być luźna, suchym, pozbawionym trawy i znacznej pokrywy śnieżnej, a prędkość wiatru wynosiła co najmniej 15 m/s.
W zależności od struktury i koloru gleby nawiewanej przez wiatr istnieją czarne burze(na czarnoziemach), charakterystyczny dla Baszkirii, regionu Orenburg; brązowy lub żółte burze(na glinach i glinach piaszczystych), charakterystyczny dla Azji Środkowej; czerwone burze(na glebach zabarwionych na czerwono, zabarwionych tlenkami żelaza), charakterystycznych dla pustyń i półpustyn naszego kraju, pustynnych obszarów Iranu i Afganistanu); białe burze(na słonych bagnach), charakterystyczny dla niektórych regionów Turkmenistanu, regionu Wołgi i Kałmucji.
Pod względem skali i skutków burzę piaskową można porównać do poważnej klęski żywiołowej. V.V. Dokuchaev opisuje jeden z przypadków burzy piaskowej na Ukrainie w 1892 roku: „Nie tylko cienka pokrywa śnieżna została całkowicie zerwana i wyniesiona z pól, ale także luźna gleba, pozbawiona śniegu i sucha jak popiół, została wyrzucona przez wichry przy temperaturze 18 stopni poniżej zera. Chmury ciemnego, ziemnego pyłu wypełniły mroźne powietrze zasypało drogi, miejscami zasłaniając ogrody, drzewa wynoszono na wysokość 1,5 metra, układano w szybach i kopcach na ulicach wsi, znacznie utrudniając ruch na kolei: konieczne było nawet wyrywanie przystanków kolejowych z zasp czarnego pyłu zmieszanego ze śniegiem.”
Podczas burzy piaskowej w kwietniu 1928 roku na stepowych i leśno-stepowych obwodach Ukrainy wiatr zerwał się z okolic 1 milion km2 ponad 15 milionów ton czarnoziem Pył czarnej ziemi został przeniesiony na zachód i osiadł na obszarze 6 mln km2 w regionie karpackim, Rumunii i Polsce. Sięgnęła wysokość chmur pyłu nad Ukrainą 750 m. Grubość warstwy czarnoziemu na stepowych obszarach Ukrainy po tej burzy zmniejszyła się o 10-15 cm.
Niebezpieczeństwo tego zjawiska polega także na straszliwej sile wiatru i jego niezwykłej porywczości. Podczas burz piaskowych nad Azją Środkową powietrze czasami jest przesycone pyłem do wysokości kilku kilometrów. Statkom powietrznym złapanym w burzę piaskową grozi zniszczenie w powietrzu lub w wyniku uderzenia w ziemię; Ponadto zasięg widoczności podczas burzy piaskowej można zmniejszyć do kilkudziesięciu metrów. Zdarzały się przypadki, gdy w ciągu dnia zjawisko to stawało się ciemne jak w nocy i nawet oświetlenie elektryczne nie pomagało. Jeśli dodamy, że na ziemi burze piaskowe mogą doprowadzić do zniszczenia budynków. wiatrochrony, nie mówiąc już o wszechobecnym kurzu, który wypełnia domy, nasyca ludzkie ubrania, zasłania oczy i utrudnia oddychanie, wtedy wszystko się wyjaśni. jak niebezpieczne jest to zjawisko i dlaczego nazywa się je klęską żywiołową...
Burze piaskowe trwają zwykle kilka godzin, ale w niektórych przypadkach trwają kilka dni. Niektóre burze piaskowe powstają daleko poza granicami naszego kraju - w Afryce Północnej, na Półwyspie Arabskim, skąd prądy powietrza przynoszą do nas chmury pyłu.
I tu Huragany i burze piaskowe nie nadchodzą. Burze piaskowe i piaskowe na Saharze mogą położyć kres działalności huraganów tropikalnych na Atlantyku. Jednym z miejsc powstawania tych niebezpiecznych wirów jest obszar oceaniczny sąsiadujący z zachodnim wybrzeżem Ciemnego Kontynentu. Ale jak pokazują wyniki badań przeprowadzonych przez grupę naukowców z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, to właśnie tutaj wschodnie wiatry wiejące z głębi kontynentu niosą chmury saharyjskiego pyłu piaskowego.
Eksperci przeanalizowali zdjęcia satelitarne wykonane w latach 1982-2005. i porównał je z aktywnością burzy tropikalnej. W rezultacie naukowcy ustalili odwrotnie proporcjonalną zależność między tymi zjawiskami: w latach, gdy w Afryce obserwowano silne trąby powietrzne piaskowe, burze tropikalne rzadko występowały i odwrotnie - gdy burz prawie nie było, burze rozwijały się aktywnie.
Mechanizm działania przeciw huraganowi jest prosty. Po pierwsze, substancja pyłowo-piaszczysta jest cięższa od powietrza i opadając, tworzy skierowane w dół prądy powietrza, które hamują rozwój huraganu. Po drugie, silny przepływ powietrza wiejący z kontynentu powoduje uskoki wiatru w środkowej troposferze, co również zaprzecza warunkom powstawania wirów tropikalnych. I po trzecie, cząstki piasku i pyłu zawieszone w powietrzu pochłaniają część utajonej energii cieplnej uwalnianej podczas kondensacji pary wodnej. Naukowcy uważają, że są dopiero na początku długiej drogi badawczej w tej dziedzinie.
Burza piaskowa w Teksasie w 1935 r
Burza piaskowa, Dakota Południowa, 1937
Burza piaskowa, Kolorado, 1937
Burza pyłu to rodzaj wiatru suchego, charakteryzujący się silnymi wiatrami, przenoszącymi na duże odległości ogromne masy cząstek gleby i piasku. Zakurzony lub burze piaskowe pokrywają grunty rolne, budynki, budowle, drogi itp. warstwą pyłu i piasku sięgającą kilkudziesięciu centymetrów. Co więcej, obszar, na który spada pył lub piasek, może sięgać setek tysięcy, a czasem milionów kilometrów kwadratowych.
W szczytowym momencie burzy piaskowej powietrze może być tak nasycone pyłem, że widoczność ogranicza się do trzech do czterech metrów. Po takiej burzy, często tam, gdzie sadzonki były zielone, rozpościera się pustynia. Burze piaskowe nie są rzadkością na rozległych obszarach Sahary, największej pustyni świata. Rozległe obszary pustynne, na których występują również burze piaskowe, znajdują się w Arabii, Iranie, Azji Środkowej, Australii, Ameryce Południowej i innych częściach świata. Pył piaskowy unoszący się wysoko w powietrze utrudnia loty samolotom, pokrywając cienką warstwą pokłady statków, domy i pola, drogi i lotniska. Opadając do wody oceanu, pył osiada w jej głębinach i osadza się na dnie oceanu.
Burze piaskowe nie tylko wznoszą do troposfery ogromne masy piasku i pyłu – najbardziej „niespokojnej” części atmosfery, gdzie na różnych wysokościach stale wieją silne wiatry (górna granica troposfery w strefie równikowej znajduje się na wysokościach około 15 m n.p.m.) –18 km, a na średnich szerokościach geograficznych – 8 –11 km). Przenoszą po Ziemi kolosalne masy piasku, które pod wpływem wiatru mogą przepływać niczym woda. Napotykając na swojej drodze drobne przeszkody, piasek tworzy majestatyczne wzgórza zwane wydmami i wydmami. Mają szeroką gamę kształtów i wysokości. Na Saharze znane są wydmy, których wysokość sięga 200–300 m. Te gigantyczne fale piasku faktycznie przemieszczają się kilkaset metrów rocznie, powoli, ale systematycznie posuwając się po oazach, zapełniając gaje palmowe, studnie i osady.
W Rosji północna granica rozkładu burz piaskowych przebiega przez Saratów, Ufę, Orenburg i podgórze Ałtaju.
Burze wirowe Są to złożone formacje wirowe powstałe w wyniku aktywności cyklonowej i rozprzestrzeniające się na dużych obszarach.
Burze strumieniowe- Są to zjawiska lokalne o małym rozkładzie. Są wyjątkowe, wyraźnie odizolowane i mają mniejsze znaczenie niż burze wirowe. Burze wirowe dzielą się na zapylone, bezpyłowe, śnieżne i szkwałowe (lub szkwały). Burze piaskowe charakteryzują się tym, że przepływ powietrza takich burz jest nasycony pyłem i piaskiem (zwykle na wysokości do kilkuset metrów, czasem do 2 km w przypadku dużych burz piaskowych). Podczas burz bezpyłowych, ze względu na brak pyłu, powietrze pozostaje czyste. W zależności od drogi przemieszczania się burze bezpyłowe mogą przekształcić się w burze pyłowe (kiedy przepływ powietrza przemieszcza się np. nad obszarami pustynnymi). Zimą burze trąbowe często zamieniają się w śnieżyce. W Rosji takie burze nazywane są zamieciami, zamieciami i zamieciami.
Cechami charakterystycznymi burz szkwałowych jest ich szybkie, niemal nagłe powstawanie, wyjątkowo krótki czas działania (kilka minut), szybkie zakończenie i często znaczna siła niszcząca. Przykładowo w ciągu 10 minut prędkość wiatru może wzrosnąć z 3 m/s do 31 m/s.
Burze strumieniowe dzielą się na zapasowe i odrzutowe. Podczas burz katabatycznych przepływ powietrza przemieszcza się w dół zbocza z góry na dół. Burze odrzutowe charakteryzują się tym, że przepływ powietrza porusza się poziomo lub nawet pod górę. Burze giełdowe powstają, gdy powietrze przepływa ze szczytów i grzbietów gór do dolin lub do brzegu morza. Często na danym, charakterystycznym obszarze mają swoje własne nazwy lokalne (np. Noworosyjsk Bora, Bałchasz Bora, Sarma, Garmsil). Burze odrzutowe charakterystyczne dla naturalnych korytarzy, przejść pomiędzy łańcuchami górskimi łączącymi różne doliny. Często mają też swoje własne nazwy lokalne (na przykład Nord, Ulan, Santash, Ibe, wiatr Ursatievsky).
Przezroczystość atmosfery w dużej mierze zależy od zawartości procentowej aerozoli w niej zawartych (pojęcie „aerozolu” w tym przypadku obejmuje kurz, dym, mgłę). Wzrost zawartości aerozolu w atmosferze zmniejsza ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi. W rezultacie powierzchnia Ziemi może się ochłodzić. A to spowoduje spadek średniej temperatury planety i ostatecznie możliwość rozpoczęcia nowej epoki lodowcowej.
Pogorszenie przezroczystości atmosfery przyczynia się do zakłóceń w lotnictwie, żegludze i innych rodzajach transportu i często jest przyczyną poważnych awarii w transporcie. Zanieczyszczenie powietrza pyłami ma szkodliwy wpływ na organizmy żywe i florę, przyspiesza niszczenie konstrukcji metalowych, budynków, konstrukcji i ma szereg innych negatywnych konsekwencji.
Pył zawiera aerozole stałe, które powstają podczas wietrzenia skał ziemnych, pożarów lasów, erupcji wulkanów i innych zjawisk naturalnych; stałe aerozole pochodzące z emisji przemysłowych i pyłu kosmicznego, a także cząstki w atmosferze powstałe podczas kruszenia podczas eksplozji.
Ze względu na pochodzenie pył dzieli się na kosmiczny, morski, wulkaniczny, popiołowy i przemysłowy. Stała ilość pyłu kosmicznego wynosi mniej niż 1% całkowitej zawartości pyłu w atmosferze. Morza mogą uczestniczyć w powstawaniu pyłów pochodzenia morskiego jedynie poprzez osadzanie się soli. Przejawia się to w zauważalnej formie sporadycznie i w niewielkiej odległości od wybrzeża. Pył wulkaniczny– jedna z najważniejszych substancji zanieczyszczających powietrze. Pył popiołowy powstają w wyniku wietrzenia skał ziemnych, a także podczas burz piaskowych.
Pył przemysłowy- jeden z głównych składników powietrza. Jego zawartość w powietrzu jest zdeterminowana rozwojem przemysłu i transportu i wykazuje wyraźną tendencję wzrostową. Już w wielu miastach na całym świecie doszło do niebezpiecznej sytuacji spowodowanej zapyleniem atmosfery na skutek emisji przemysłowych.
Kuruma
Kuruma na zewnątrz są to osady gruboziarnistego materiału klastycznego w postaci płaszczy kamiennych i spływają po zboczach górskich o nachyleniu mniejszym niż kąt zsypu gruboziarnistego materiału klastycznego (od 3 do 35–40°). Istnieje wiele odmian morfologicznych kurum, co wiąże się z charakterem ich powstawania. Ich wspólną cechą jest charakter ułożenia gruboziarnistego materiału klastycznego – w miarę jednakowa wielkość fragmentów. Ponadto w większości przypadków powierzchnia gruzu jest pokryta mchem lub porostem lub po prostu ma czarną „brązową skórkę”. Świadczy to o tym, że wierzchnia warstwa gruzu nie jest podatna na przemieszczanie się w postaci toczenia. Stąd najwyraźniej ich nazwa to „kurums”, co w starożytnym języku tureckim oznacza albo „stado baranów”, albo kępę kamieni przypominających z wyglądu stado baranów. W literaturze istnieje wiele synonimów tego terminu: kamienny strumień, kamienna rzeka, kamienne morze itp.
Najważniejszą cechą kurum jest to, że ich gruboklastyczna pokrywa podlega powolnym ruchom w dół zbocza. Oznakami wskazującymi na ruchliwość kurum są: pęczniejący charakter części czołowej ze stromością półki bliską lub równą kątowi zasypu gruboziarnistego materiału klastycznego; obecność fal zorientowanych zarówno wzdłuż zanurzenia, jak i uderzenia zbocza; spiekany charakter korpusu kurum jako całości.
O działaniu kurum świadczą:
– niszczenie pokryw porostowych i mchowych;
– duża liczba bloków zorientowanych pionowo oraz obecność stref liniowych o długich osiach zorientowanych wzdłuż spadku zbocza;
– duża porowatość przekroju, obecność zakopanej darni i pozostałości drzew na przekroju;
– deformacje drzew znajdujących się w strefie kontaktu z kurumami;
– smugi drobnej ziemi u podstawy zboczy, wynoszone z pokrywy kurum przez spływy podziemne itp.
W Rosji kurum zajmują bardzo duże obszary na Uralu, wschodniej Syberii, Transbaikalii i na Dalekim Wschodzie. Tworzenie się Kurum jest zdeterminowane klimatem, cechami litologicznymi skał i charakterem wietrzenia skorupy, rozwarstwieniem rzeźby i cechami tektonicznymi terytorium.
Powstawanie kurum zachodzi w trudnych warunkach klimatycznych, z których główną jest amplituda wahań temperatury powietrza, co przyczynia się do wietrzenia skał. Drugim warunkiem jest obecność na zboczach skał odpornych na rozpad, ale
spękane, w wyniku zwietrzenia powstają duże jednostki (bloki, tłuczeń kamienny). Trzecim warunkiem jest obfitość opadów atmosferycznych, które tworzą silny spływ powierzchniowy, który obmywa gruboziarnistą pokrywę klastyczną.
Tworzenie się kurum zachodzi najaktywniej w obecności wiecznej zmarzliny. Ich pojawienie się czasami obserwuje się w warunkach głębokiego sezonowego zamarzania. Grubość kurum zależy od głębokości warstwy sezonowo rozmrażanej. Na Wyspach Wrangla, Nowej Ziemi, Severnaya Zemlya i w niektórych innych obszarach Arktyki kurum ma charakter „filmowy” o grubej pokrywie klastycznej (30–40 cm). Na północnym wschodzie Rosji i na północy Płaskowyżu Środkowosyberyjskiego ich miąższość wzrasta do 1 m lub więcej, a na południu do 2–2,5 m w południowej Jakucji i Zabajkaliach. W tych samych strukturach geologicznych wiek kurum zależy od ich położenia równoleżnikowego. Tak więc na Uralu Północnym i Polarnym występuje współczesna formacja kurum, a na Uralu Południowym większość kurum klasyfikuje się jako „martwe”, reliktowe.
W regionach kontynentalnych najkorzystniejsze warunki do tworzenia kurum występują na obszarach o dużej wilgotności. W klimacie umiarkowanym w pasach górskich i leśnych dochodzi do intensywnego tworzenia się kurum. Każda strefa klimatyczna charakteryzuje się własnymi zakresami wysokości, na których obserwuje się powstawanie kurum. W strefie arktycznej kurumy rozwijają się na wysokościach od 50–160 m na Ziemi Franciszka Józefa, do 400–450 m na Nowej Ziemi i do 700–1500 m na północy Płaskowyżu Środkowosyberyjskiego. Na obszarze subarktycznym zakres wysokości wynosi 1000–1200 m na Uralu Polarnym i Północnym, w Górach Khibiny. W kontynentalnym regionie strefy umiarkowanej kurumy występują na wysokości 400–500 m w południowej części płaskowyżu środkowosyberyjskiego, 1100–1200 m na zachodzie i 1200–1300 m na wschodzie Wyżyny Aldan, 1800–2000 m w południowo-zachodniej Transbaikalii. W kontynentalnym sektorze strefy subborealnej kurumy występują na wysokościach 600–2000 m w Kuznetsk Alatau, 1600–3500 m w Tuwie. W wyniku badań kurum północnej Transbaikalii stwierdzono, że tylko w tym regionie występuje około 20 ich odmian morfogenetycznych (tabela 2.49). Kurumy różnią się między sobą kształtem w planie, budową korpusu kurum w przekroju oraz budową pokrywy gruboklastycznej, co wiąże się z różnymi warunkami powstawania kurum.
Na podstawie źródeł edukacji wyróżnia się dwie duże klasy kurumów. Do pierwszej klasy zaliczają się kurumy, do których gruboziarnisty materiał klastyczny pochodzi z ich pokładu w wyniku jego zniszczenia przez wietrzenie, usuwanie drobnej ziemi, falowanie fragmentów i inne procesy. Są to kurumy z tzw. żywieniem wewnętrznym. Do drugiej klasy zaliczają się kurumy, których fragmentaryczny materiał pochodzi z zewnątrz w wyniku działania procesów grawitacyjnych (osuwiska, piargi itp.). Kurumy drugiego typu są przestrzennie zlokalizowane w niższych partiach lub u podnóża aktywnie rozwijających się zboczy i mają niewielkie rozmiary.
Kurumy odżywiające się wewnętrznie dzielą się na dwie podgrupy: rozwijające się na luźnych osadach i na skałach. Kurumy na zboczach zbudowane z luźnych osadów powstają w wyniku kriogenicznego wyboczenia gruboziarnistego materiału klastycznego i usunięcia z niego przez sufozję drobnej ziemi. Są one ograniczone do moren, nagromadzeń deluwialno-solulacyjnych, osadów dawnych stożków aluwialnych i innych odmian genetycznych składających się z bloków, tłucznia kamiennego z drobnoziarnistym kruszywem. Często takie kurumy układane są wzdłuż płytkich zagłębień erozyjnych i innych nałożonych form egzogenicznych.
Najbardziej rozpowszechnione, szczególnie w pasie górskim złocistym, są kurumy odżywiające się wewnętrznie, rozwijające się na skałach różnego pochodzenia i składu, odpornych na wietrzenie i tworzących po zniszczeniu duże fragmenty (bloki, tłuczeń kamienny). Na strukturę wszystkich typów kurum istotny wpływ ma środowisko geologiczne i geomorfologiczne, w którym powstają (tabela 2.50). Na podłożu skalnym, które jest stosunkowo jednorodne pod względem składu i struktury oraz na zboczach o tym samym nachyleniu, procesy tworzenia kurum przebiegają stosunkowo równomiernie na całym obszarze. W tym przypadku podobny typ przekroju pojawia się wzdłuż jego uderzenia w zbocze kurum. Struktura i cechy kriogeniczne pokrywy kurum zmieniają się głównie w dół zbocza. Jeśli podłoże korzeniowe jest niejednorodne pod względem składu i struktury, wówczas tworzenie się pokrywy następuje nierównomiernie na całej jego powierzchni w wyniku selektywnego manifestowania się procesów egzogenicznych. W tym przypadku powstają kurumy o różnych kształtach (liniowe, siatkowe, izometryczne), należące do grupy selektywnego wietrzenia skał.
Najważniejszą cechą kurum, która decyduje o ich niebezpieczeństwie, jest ich budowa przekrojowa. To właśnie ich budowa determinuje ich cechy geodynamiczne i inżynieryjno-geologiczne, czyli niebezpieczeństwo kurumów podczas interakcji z różnymi obiektami inżynierskimi. Struktura kurum w sekcjach jest zróżnicowana. Jeśli weźmiemy pod uwagę wielkość gruzu, charakter jego przetwarzania i sortowania na przekroju pionowym, obecność łysego lodu lub drobnej ziemi, jego związek z częścią odcinka znajdującą się w stanie wiecznej zmarzliny oraz inne niebezpieczeństwa , to nie ma identycznie skonstruowanych kurum. Jednak podsumowując szczegóły konstrukcji, zidentyfikowano 13 głównych typów przekrojów, które odpowiadają określonym warunkom powstawania kurum i odzwierciedlają specyfikę procesów zachodzących w tej lub innej części gruboziarnistego materiału klastycznego.
Pierwsza grupałączy sekcje, w strukturze których znajduje się warstwa z łysinami lodowymi. Część ciała kurum, która ma taką strukturę, nazywa się podgrupami z char lodem. Podfacja ta wskazuje, że kurum znajduje się w dojrzałym stadium rozwoju, ponieważ powstawanie warstwy lodowo-glebowej następuje w wyniku zmniejszenia głębokości sezonowego rozmrażania w wyniku niszczenia skał i wzrostu ich wilgotność (zawartość lodu). Ruch gruboziarnistego materiału klastycznego podfacji odbywa się w wyniku dezercji termogenicznej i kriogenicznej, odkształceń plastycznych podstawy lodowo-glebowej, a także przesuwania się wzdłuż niej fragmentów.