Cum Funcționează Furtunile De Praf

{h1}

Ce este o furtună de praf? Citiți despre furtunile de praf și ce le provoacă la WordsSideKick.com.

Plecați pe terasa plină de soare pentru a vă bucura de ceea ce a mai rămas din încă o zi de vară stelară. Dar, în timp ce vă lăsați leneș în viziunea orizontului, nu prea puteți crede ce vedeți. În locul cerului sud-vestic albastru limpede, care de obicei fondează peisajul deșertului expansiv, un zid negru care se înfășoară se întinde pe kilometri deasupra pământului, scufundând orașul din apropiere ca și cum ar fi un proiect LEGO al unui copil. Clipești. Cu tot respectul față de Mama Natură, acest lucru arată mai mult ca produsul graficii pe computer dintr-un film de știință-ficțiune decât cu orice lucru real. Dar este real și îți dai seama că se îndreaptă spre tine - repede. Două minute mai târziu, ești aruncat în întunericul nopții, vântul îți urlă în urechi și se simte de parcă cineva îți aruncă în mod repetat o lopată plină de nisip fin în fața ta. Pe măsură ce te încurci să-ți croiești drumul înapoi pentru acoperire, ochii, nasul și gura sunt pline de lucruri fine gresite. Creierul tău uluit nu poate decât să gândească un lucru: oare așa se simte Armageddon?

Adesea descris cu termeni apocaliptici de către mass-media, ceea ce tocmai ați experimentat este un haboob, un tip de furtună de praf. Furtunile de praf au diferite forme și dimensiuni, dar indiferent de variațiile lor, ceea ce fac este similar - ele transportă praf și sedimente dintr-un loc în altul, indiferent de cine sau ce este în calea lor.

Furtunile de praf sunt evenimente naturale. Cu toate acestea, oamenii de știință cred că activitatea umană îi determină să apară mai frecvent în anumite regiuni, iar impactul lor poate fi devastator.

Te-ai întrebat vreodată cum tot aerul este transpus în aer și de ce sunt hăituții care sunt furtunii? Se dovedește, este nevoie de mai mult decât o zi cu vânt.

Unde au loc furtunile de praf?

Eroziunea solului într-o zonă și depunerea acestuia în alta este un proces care a jucat un rol în ecosistemul nostru global de la începutul timpului. Cu toate că furtunile de praf fac titluri pentru dezastrul pe care îl provoacă, apariția lor nu este întotdeauna o poveste despre distrugere și cenușie. De exemplu, 20 de milioane de tone de praf sunt transportate din depresiunea Bodele din Sahara în bazinul Amazonului, furnizând în fiecare an pădurii pluviale minerale și nutrienți esențiali pentru a o menține fertilă și înfloritoare [sursa: Koren].

De la o explozie mică, asemănătoare ciclonului, care durează doar câteva minute, până la furtunile care aruncă praful timp de 50 de zile direct la viteze aproape de uragan, furtunile de praf rezultă dintr-o combinație de climă, vreme și vânt. Asia Centrală, America de Nord, Africa Centrală și Australia găzduiesc cele mai multe furtuni de praf, dar pot să dea cu piciorul oriunde unde condițiile sunt mature.

Primul element necesar pentru orice furtună de praf - o sursă de praf - depinde în mare măsură de climă. Sursele ideale de praf apar în zonele în care compoziția solului este foarte uscată și lipită la suprafață. Aceasta apare cel mai frecvent în regiunile aride și semi-aride, de obicei după o secetă prelungită. Umiditatea menține solul compact și ajută la menținerea vegetației, ceea ce îl protejează de a fi măturat de vânturile trecătoare. Nu este surprinzător, furtunile de praf apar frecvent în deșert. Cu toate acestea, terenurile uscate marginale sunt din ce în ce mai mult o sursă de furtuni majore de praf. Aceste zone au ecosisteme fragile, delicat echilibrate. Degradarea lor, numită deșertificarea, face solul mai puțin rezistent la vânt în timpul secetei prelungite. Desertificarea se întâmplă uneori în mod natural; Depresiunea Bodele, de exemplu, este un pat natural de lac uscat care a fost cândva un mare lac de apă dulce din nordul Ciadului. În prezent, în fiecare iarnă, în jurul lacului uscat s-a aruncat o medie de 0,7 tone de praf pe zi [sursa: Koren].

Totuși, din ce în ce mai mult, dezertarea rezultă din activitatea umană. Păscutele excesive de animale, tăierea lemnului și metodele de creștere a fâșiei și a stratului de evacuare a solului uscat. Când are loc o secetă în aceste zone - și până la urmă o va face - tot ce îți trebuie este vremea potrivită și te-ai apucat de o furtună de praf.

Deci, cum se formează furtunile de praf? În primul rând, vom examina modul în care vântul intră praf în aer și ulterior vom afla cum modelele meteorologice determină ce se întâmplă cu praful odată ce este aerian.

China osoasă

Regiunile aride sau semi-aride reprezintă 58% din suprafața totală a Chinei [sursa: Youlin și colab.]. Cererea în creștere a populației de hrană și apă a dus la deșertarea a aproximativ o treime din pământul din aceste zone. Drept urmare, furtunile de praf au făcut ravagii în țară cu o frecvență crescută în ultimul deceniu. Ca răspuns, China a urmat exemplul răspunsului Americii la Bolul de praf din anii 1930 și a pus în aplicare multiple programe naționale pentru protejarea și restabilirea terenurilor uscate folosite pentru agricultură.

Cum devine poluarea în aer?

O briză care suflă la 9 mile pe oră (14,5 kilometri pe oră) poate stârni praf pe pământ. Dacă particulele sunt suficient de mici, acestea pot deveni aeriene.

O briză care suflă la 9 mile pe oră (14,5 kilometri pe oră) poate stârni praf pe pământ. Dacă particulele sunt suficient de mici, acestea pot deveni aeriene.

Fără vânt, praful va rămâne în general pe pământ. În timp ce vântul este, fără îndoială, forța care determină creșterea prafului, forțele fizice și electrice suplimentare accelerează procesul.

Când vântul trece peste o sursă de praf, nisipul și particulele de praf menținute vag se mișcă. Când solul este uscat, nu este nevoie de mult pentru a le face să se miște; viteza vântului prag trebuie doar să fie de aproximativ 9 mile pe oră (14,5 kilometri pe oră) pentru a perturba suprafața [sursa: Națiunile Unite]. Desigur, vitezele minime ale vântului nu creează neapărat o furtună, dar vă oferă o idee despre cât de puțină forță este necesară pentru a domina lucrurile.

Modul în care vântul mișcă particulele depinde de mărimea și greutatea lor. Cele mai mici particule (mai puțin de 0,002 milimetri în diametru) sunt ușor suspendate în aer și cele mai mari particule (mai mari de 0,5 milimetri) se rostogolesc de-a lungul suprafeței pământului, mișcare care se numește târâtor. Totuși, mișcarea particulelor între aceste două dimensiuni are cel mai mare impact asupra emisiilor de praf. Aceste particule sunt ridicate temporar și sărită înapoi pe suprafața în sus. Când lovesc suprafața, ei sări înapoi. De asemenea, provoacă o reacție în lanț la particulele din jurul lor.

Gândiți-vă la particulele de pe suprafață ca bile de ping-pong. Când o minge, propulsată de o forță a vântului, sări peste celelalte, provoacă săriturile celorlalte bile. De fiecare dată când o minge de ping-pong lovește suprafața, bile suplimentare devin aeriene, indiferent dacă este sau nu vântul. Desigur, odată aeriene, bilele sunt sensibile la forțele vântului. Această acțiune colectivă este numită săritură. Particulele de sărare vor fi ridicate mai sus în aer, în funcție de mărimea lor. Particulele de praf, denumite și silt, au un diametru cuprins între 0,002 și 0,05 milimetri.

Deși particulele foarte mici în suspensie își creează propriile probleme, particulele de praf sunt cele care fac ca majoritatea furtunilor să fie atât de periculoase. Praful poate fi ridicat la mai mult de 700 de metri în aer [sursa: Națiunile Unite].

Forțele fizice descrise mai sus cresc cantitatea de praf aerian la o viteză a vântului dată, dar efectele sărării nu se opresc aici. Particulele de săratare generează și energie electrică, ceea ce crește și mai mult numărul de particule de săratare. Pe măsură ce particulele se lovesc între ele și suprafața, ele capătă o încărcare negativă. Totuși, suprafața capătă o încărcare pozitivă - generând în esență un câmp electric static. Oricine a frecat un balon împotriva capului său știe cum părul va zbura, fără vânt, în suspensie. Un principiu similar este în lucru aici. Electrificarea particulelor reduce cantitatea de forță a vântului necesară pentru inițierea sării ulterioare. De fapt, poate ridica direct particulele de la suprafață.

Acum, când praful este aerisit, cât de mare va fi suspendat, unde va merge și cât va rămâne în aer? În secțiunea următoare, vom afla cum sistemele meteorologice determină cum va arăta o furtună.

Vremea și formarea furtunii de praf

Condițiile meteorologice joacă un rol important în determinarea dimensiunii, duratei și intensității furtunilor de praf. Modelele meteo pot fi clasificate în două categorii: sisteme meteorologice pe scară largă - sau sinoptice, și modele mai mici cunoscute sub denumirea de sisteme la scară largă.

Sistemele sinoptice sunt sisteme frontale care acoperă distanțe mari; acestea variază oriunde de la 620 la 1.500 de mile (998 la 2.414 kilometri) peste [sursa: National Oceanic and Atmosheric Administration]. Furtunile de praf sunt create atunci când aceste fronturi se strecoară pe suprafețe calde și aride. Când fronturile reci scad aerul cald, gradientul de presiune crește, iar vânturile se schimbă și devin destul de rafale - până la 50 până la 100 de mile pe oră (80 - 160 de kilometri pe oră) [sursa: University Corporation și Atmospheric Administration].

În plus, vânturile schimbătoare provoacă turbulențe și temperatura ridicată a suprafeței creează curenți convectivi la marginea frunză a furtunii. Aceste forțe acționează în esență pentru a ridica particulele mai înalte și a le menține înalte pentru mai mult timp. Furtunile induse sinoptic pot transporta praf pe distanțe foarte lungi. De exemplu, în fiecare an milioane de tone de praf de deșert circulă cu vânturile comerciale de pe coasta nord-africană până în bazinul Caraibelor [sursa: U.S. Geological Survey]. Șamalele de vară din golful persan și vânturile sirocco africane sunt sisteme sinoptice, care în mod obișnuit pun în mișcare furtuni de praf, care pot dura până la cinci zile [sursa: Universitatea Corporation și Atmosferic Administration].

Sistemele mesoscale sunt sisteme meteorologice mai mici, care variază între 50 și 100 de mile (80 - 160 de kilometri) pe [sursa: Administrația Națională Oceanică și Atmosferică]. Deși mai mici decât sistemele sinoptice, sistemele la scară largă nu generează întotdeauna furtuni mai mici. Curenții de vânt generați pe această scară se încadrează în trei grupuri: vânturi în pantă în jos, vânturi cu goluri și convecție. Vânturi în pantă sunt vânturi foarte puternice, rafale, care suflă în josul unui munte și ajung la vârful lor la vârf. Vânturi de gol sunt vânturi de nivel scăzut, care trec prin canale relativ mici sau goluri în barierele muntoase - acestea sunt tipul care suflă peste Depresiunea Bodele și sfârșesc traversând Oceanul Atlantic. Convecție este mișcarea verticală a aerului. Deși vânturile convective sunt generate pe toate fronturile reci, convecția este cel mai frecvent asociată furtunilor - aceste sisteme produc haboobs.

Haboabele sunt ceea ce cred majoritatea oamenilor când aud cuvintele furtună de praf. Să aruncăm o privire mai atentă la acești ziduri impresionante de praf din secțiunea următoare.

O furtună de praf cu orice alt nume

Furtunile de praf sunt uneori menționate de vânturile care le generează:

  • Haboob: Cuvântul înseamnă „vânt puternic” în arabă, dar haboobs sunt numite și „viscol negru”.
  • Shamal: Vânturile de nord-vest persistente din Irak și Golful Persic care adună praf în atmosferă. Vânturile rușinoase provoacă vremea cea mai periculoasă din regiune.
  • Sirocco: Vânturi frontale foarte puternice, care au originea în Sahara și aruncă praf peste Africa de Nord și Europa de Sud. În Libia se numește ghibli. Vânturile de Sirocco rivalizează cu viteza vântului în uragan și pot sufla până la 50 de zile consecutive.
  • Diavole de praf: Frecvente la nivel mondial, aceste vortexuri pline de praf arată ca niște tornade, dar mai mici și mai puțin intense. De obicei durează doar câteva minute.

Haboobs

Haboobii sunt frații predicați cu temperamentul din familia furtunilor de praf. Sunt relativ mici în comparație cu furtunile masive cauzate de sistemele la scară sinoptică, dar tind să izbucnească de nicăieri și cu fanfară dramatică. Sunt comune în Sudan și America de Nord, și anume în câmpiile de sud-vest. După cum tocmai am aflat, acestea sunt asociate cu activitatea furtunii. Dar ce legătură are furtuna, pe care o asociem de obicei cu ploaia, are legătură cu furtuna de praf? Ei bine, vânturile conective care se asociază de obicei cu activitatea furtunii joacă un rol important în generarea unei furtuni de praf. De multe ori, ploaia va urma un haboob, dar de multe ori este neobservată, deoarece precipitațiile reale sunt de obicei nesemnificative.

Când furtunile se disipează, se formează fronturi de rafală sau granițe de ieșire, pe măsură ce fundurile de apă se lovesc de sol și se răspândesc de furtună, unde începe să plouă. Aceste fronturi de rafală, care pot depăși 50 de mile pe oră (80,5 kilometri pe oră), acționează ca „fronturi mini-reci” care ies din furtuna disipatoare. Când fronturile de rafale se strecoară pe uscatul expus, praful este aruncat în aer similar cu fronturile de scară mai mare descrise mai sus, numai cu mai multă intensitate. Credincios modului tău tipic de trei ani, tantrumul rezultat este destul de spectacol; praful aerian se formează într-un zid gros, condensat, care se deplasează cu furtuna cu aproximativ o jumătate din viteza frontului de rafală, de obicei 30 de mile pe oră (48 de kilometri pe oră) [sursa: University Corporation for Atmospheric Research]. Totuși, asemănătoare cu atâta vreme, aceste furtuni nu durează foarte mult. Haboabele tind să depășească trei ore și vizibilitatea se îmbunătățește la scurt timp după ce vânturile scad.

Efectele haboobs sunt similare cu majoritatea furtunilor majore de praf, dar sunt un pic mai haotice datorită formării rapide și intensității vânturilor convective care sunt responsabile de furtună. Vânturile puternice care suflă praful în jurul reduc vizibilitatea și depun sedimentele peste tot, ceea ce blochează serios echipamentele electrice, utilajele și chiar elicopterele. Liniile electrice sunt adesea oprite și călătoria aeriană se oprește. Praful de bici, care se simte ca nisipul fin, poate provoca probleme respiratorii, în special la persoanele cu astm.

Cele mai imediate pericole în timpul unui haboob sunt coliziunile aeronavelor și accidentele rutiere. Vizibilitatea poate fi redusă la aproape zero în două minute în timpul unui haboob - dacă se întâmplă să circulați pe autostradă, acest lucru poate pune viața în pericol. Coliziunile cu înălțime sunt o întâlnire frecventă în timpul viscolului negru.

Deși este probabil să supraviețuiești unei furtuni de praf, pot exista consecințe pe termen lung, odată ce praful se instalează. În secțiunea următoare, vom examina modul în care furtunile de praf ne pot afecta sănătatea și comunitățile.

Blackout

Furtuna de duminică neagră din 14 aprilie 1935, a fost un haboob, așa cum au fost majoritatea furtunilor care au devastat Bolul Prafului din anii '30. Haboabele sunt adesea numite „viscol negru” sau „furtuni de vânt negru”. Ele pot întinde 60 până la 90 de mile (96 până la 145 de kilometri) și pot atinge înălțimi de la 1,5 la 2,4 kilometri (1,5 până la 2,4 kilometri), deși haboobs au fost cunoscuți la turn până la 1,5 000 de metri (4,5 kilometri).

Impactul furtunilor de praf

În timpul furtunilor majore de praf, depunerea de praf pe zonele populate poate fi amplă, adesea afectând mai multe orașe și orașe. Furtunile de praf pot da jos copacii, îngropa echipamentele și pot provoca pagube în case. În ultimii ani ai Dust Bowl, animalele de la fermă au fost găsite moarte pe câmpuri și oamenii au început să sufere de „pneumonie de praf” [sursa: WGBH].

În timp ce pierderea vieții omului în timpul furtunilor de praf este relativ mică în comparație cu alte dezastre naturale, preocupările de sănătate pe termen lung au crescut recent. Acest lucru se datorează în primul rând numărului crescut de furtuni provenite din zone de deșertificare. Praful din aceste furtuni s-a dovedit că conține poluanți și toxine, precum sare, sulf, metale grele, pesticide și monoxid de carbon pentru a numi câteva [surse: Națiunile Unite, Stewart]. Praful încărcat de poluare poate fi transportat pe sute de kilometri, afectând milioane de oameni care nu pot suferi neapărat de evenimentele acute ale furtunii.

Impactul economic imediat al furtunilor de praf este semnificativ, dar nu rivalizează cu catastrofele naturale majore care distrug orașele întregi. De exemplu, daunele cauzate de furtunile de praf din China sunt de aproximativ 6,5 miliarde de dolari pe an [sursa: Ford]. Un singur cutremur major poate face daune tonului de cinci ori mai mare decât această cifră. Cu toate acestea, experții susțin că impactul economic real al furtunilor de praf, în special a celor care provin din zone de deșertificare, este dificil de precizat din cauza consecințelor pe termen lung pe care le au asupra mijloacelor de trai ale oamenilor care locuiesc în zonă [sursa: Statele Unite Nations]. Când furtunile de praf se lovesc în terenurile uscate agricole care sunt degradate, acestea îndepărtează solul, ceea ce provoacă o dezertare suplimentară. Drept urmare, fermierii sunt nevoiți să vegheze la pământ, iar traiul lor, literalmente, aruncă în aer. Acest ciclu, dacă nu este bifat, amenință să înlocuiască comunități întregi din anumite regiuni.

Poate fi prevenită o anumită activitate a furtunilor de praf, dar furtunile de praf vor fi întotdeauna parte integrantă a ecosistemului natural. Aflați ce putem face pentru a preveni și a trăi cu furtuni de praf în secțiunea următoare.

Praf Australia

În 2009, o furtună de praf a lovit Sidney, Australia, aruncând orașul în praf care a redus vizibilitatea la 100 de metri. Nivelurile de poluanți au fost de 20 de ori mai mari decât cele mai mici niveluri considerate a fi periculoase. Furtuna, care a depus 75.000 de tone de praf pe oră la vârful său, a eliminat 5 milioane de tone de sol de pe terenurile agricole interioare și a aruncat-o în Oceanul Pacific [sursa: Foarfece].

Trăind cu furtuni de praf

Chiar și din spațiu, furtunile de praf sunt vizibile de-a lungul coastei australiene pe 23 septembrie 2009. Această imagine a fost surprinsă de Spectroradiometrul cu rezoluție moderată de imagini de pe satelitul Terra deținut de NASA.

Chiar și din spațiu, furtunile de praf sunt vizibile de-a lungul coastei australiene pe 23 septembrie 2009. Această imagine a fost surprinsă de Spectroradiometrul cu rezoluție moderată de imagini de pe satelitul Terra deținut de NASA.

Coexistența cu furtunile de praf poate fi rezumată în trei cuvinte: prevenire, pregătire și predicție. În zonele în care activitatea umană a creat surse de praf, s-a demonstrat că restaurarea și conservarea ecosistemelor de uscat au redus numărul de furtuni care devastează terenurile agricole. Acest lucru se poate realiza prin schimbarea practicilor agricole, cum ar fi reducerea frecvenței solului la o întrerupere mai mică a solului; plantarea culturilor de acoperire, cum ar fi iarba, pentru a preveni eroziunea; și plantarea rândurilor de arbuști și / sau copaci pentru a reduce impactul forțelor vântului în timp ce se deplasează.

Pentru cei care trăiesc în zone în care furtunile de praf de sezon sunt inevitabile, pregătirea este cea mai bună metodă de a preveni pierderea proprietății și de a păstra sănătatea. Acoperirea computerelor și utilajelor cu plastic sau prelată împiedică praful să distrugă componentele electrice și să înfunde piese mecanice. Personalul militar bazat în deșerturi chiar înfășoară elicoptere în timpul furtunilor de praf. A avea ochelari și o mască pe mână înseamnă că, odată ce praful începe să zboare, îl poți ține de ochi, gură și nas.

Prezicerea furtunilor de praf ajută în mod evident oamenii să fie mai bine pregătiți, iar prognozarea furtunilor la scară mare este destul de fiabilă. Metodele pe care meteorologii le folosesc în acest sens depind în mare măsură de monitorizarea atentă a vânturilor și a stabilității atmosferice în zonele cunoscute ca fiind predispuse la furtunile de praf. Oamenii de știință au dezvoltat chiar modele de calculatoare care iau prognoze meteo și le combină cu datele din cercetarea furtunilor pentru a prezice furtunile de praf cu un succes rezonabil - meteorologii pot chiar prezice mărimea și durata furtunilor.

Haboabele sunt mai dificil de prognozat. Meteorologii sunt nevoiți să se bazeze pe ceea ce se numește „timp real”, prognoza activității furtunii în care mediul poate fi copt pentru furtuna de praf. După cum puteți ghici, le este dificil să spună dacă va izbucni sau nu o furtună, dar cel puțin puteți fi în căutarea lor.De asemenea, folosind datele colectate de sateliți, oamenii de știință au dezvoltat modalități de a determina umiditatea și disponibilitatea solului în regiunile aride. Acest lucru ajută la evaluarea probabilității de apariție a unui haboob atunci când furtunile traversează anumite zone.

Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre furtunile de praf și fenomenele conexe, accesați pagina următoare pentru mai multe informații.

Ochii în ceruri

Furtunile de praf pot fi vizualizate cu ușurință prin satelit. Senzori precum MODIS (spectroradiometru imagistic cu rezoluție moderată) monitorizează continuu suprafețe mari ale Pământului, astfel încât oamenii de știință pot studia schimbările climatice și furtunile de praf pot fi vizualizate în acest fel. Modulele de pescuit sunt rareori detectate de MODIS. Acest lucru se datorează faptului că instrumentul preia imagini doar de una sau de două ori pe parcursul zilei. Prin urmare, un eveniment haboob în dezvoltare rapidă este adesea ratat cu acest tip de eșantionare. În plus, boboacurile sunt adesea acoperite de nori, care obscurează detectarea lor.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


O Treime Din Tinerii Milenii Sunt Confuzați Despre Acest Fapt Incontestabil
O Treime Din Tinerii Milenii Sunt Confuzați Despre Acest Fapt Incontestabil

Este Primăvara Aproape? Punxsutawney Phil Nu-Și Vede Umbra
Este Primăvara Aproape? Punxsutawney Phil Nu-Și Vede Umbra

Au Provocat Specie Invazive?
Au Provocat Specie Invazive?

Cum Funcționează Celulele Grase
Cum Funcționează Celulele Grase

66 Specii De Corali Nominalizate Pentru Lista Pe Cale De Dispariție
66 Specii De Corali Nominalizate Pentru Lista Pe Cale De Dispariție


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com