Tempête de sable. Comment se produisent les tempêtes de poussière ? Causes et conséquences des tempêtes de poussière

Tempête de poussière est un type de vent sec, caractérisé par des vents forts, transportant d'énormes masses de particules de terre et de sable sur de longues distances. Poussiéreux ou tempêtes de sable ils recouvrent les terres agricoles, les bâtiments, les ouvrages, les routes, etc. d'une couche de poussière et de sable atteignant plusieurs dizaines de centimètres. De plus, la zone où tombent de la poussière ou du sable peut atteindre des centaines de milliers, voire des millions de kilomètres carrés.

Au plus fort d’une tempête de poussière, l’air peut être tellement saturé de poussière que la visibilité est limitée à trois à quatre mètres. Après une telle tempête, souvent là où les plants étaient verts, un désert s'étend. Les tempêtes de sable ne sont pas rares dans les vastes étendues du Sahara, le plus grand désert du monde. De vastes zones désertiques où se produisent également des tempêtes de sable se trouvent en Arabie, en Iran, en Asie centrale, en Australie, Amérique du Sud et dans d'autres régions du monde. La poussière de sable, s'élevant haut dans l'air, rend le vol des avions difficile, recouvrant d'une fine couche les ponts des navires, les maisons et les champs, les routes et les aérodromes. En tombant sur l’eau de l’océan, la poussière s’enfonce dans ses profondeurs et se dépose au fond de l’océan.

Les tempêtes de poussière ne soulèvent pas seulement d'énormes masses de sable et de poussière dans la troposphère - la partie la plus « agitée » de l'atmosphère, où des vents forts soufflent constamment à différentes altitudes (la limite supérieure de la troposphère dans la zone équatoriale se trouve à des altitudes d'environ 15 –18 km et aux latitudes moyennes – 8 –11 km). Ils déplacent des masses colossales de sable à travers la Terre, qui peuvent s'écouler sous l'influence du vent comme l'eau. Rencontrant de petits obstacles sur son chemin, le sable forme des collines majestueuses appelées dunes et dunes. Ils ont une grande variété de formes et de hauteurs. Dans le désert du Sahara, on connaît des dunes dont la hauteur atteint 200 à 300 m. Ces vagues géantes de sable se déplacent en fait plusieurs centaines de mètres par an, avançant lentement mais régulièrement sur les oasis, remplissant les palmeraies, les puits et les colonies.

En Russie, la limite nord de distribution tempête de sable traverse Saratov, Oufa, Orenbourg et les contreforts de l'Altaï.

Tempêtes vortex sont des formations de vortex complexes provoquées par une activité cyclonique et se propageant sur grandes surfaces.

Tempêtes de ruisseau- Ce sont des phénomènes locaux de faible diffusion. Ils sont uniques, nettement isolés et d'importance inférieure aux tempêtes vortex. Tempêtes vortex sont divisés en poussiéreux, sans poussière, neigeux et grains (ou grains). Les tempêtes de poussière se caractérisent par le fait que le flux d'air de ces tempêtes est saturé de poussière et de sable (généralement à une altitude allant jusqu'à plusieurs centaines de mètres, parfois jusqu'à 2 km dans les grandes tempêtes de poussière). Lors de tempêtes sans poussière, l’air reste propre grâce à l’absence de poussière. Selon la trajectoire de leur mouvement, les tempêtes sans poussière peuvent se transformer en tempêtes poussiéreuses (lors du déplacement flux d'air, par exemple, sur les zones désertiques). En hiver, les tempêtes se transforment souvent en tempêtes de neige. En Russie, ces tempêtes sont appelées blizzards, blizzards et blizzards.

Les caractéristiques des tempêtes de grains sont leur formation rapide, presque soudaine, leur durée d'activité extrêmement courte (plusieurs minutes), leur terminaison rapide et leur force destructrice souvent importante. Par exemple, en 10 minutes, la vitesse du vent peut passer de 3 m/s à 31 m/s.

Tempêtes de ruisseau sont divisés en stock et jet. Lors des tempêtes catabatiques, le flux d'air descend la pente de haut en bas. Les tempêtes de jets se caractérisent par le fait que le flux d'air se déplace horizontalement ou même vers le haut. Tempêtes de stocks se forment lorsque l'air s'écoule des sommets et des crêtes des montagnes vers une vallée ou jusqu'au bord de la mer. Souvent, dans une zone caractéristique donnée, ils portent leurs propres noms locaux (par exemple, Novorossiysk Bora, Balkhash Bora, Sarma, Garmsil). Tempêtes de jets caractéristique des couloirs naturels, passages entre chaînes de montagnes reliant différentes vallées. Ils ont aussi souvent leurs propres noms locaux (par exemple, Nord, Ulan, Santash, Ibe, Ursatievsky Wind).

La transparence de l'atmosphère dépend en grande partie du pourcentage d'aérosols qu'elle contient (la notion d'« aérosol » inclut dans ce cas la poussière, la fumée, le brouillard). Une augmentation de la teneur en aérosols dans l'atmosphère réduit la quantité arrivant à la surface de la Terre. énergie solaire. En conséquence, la surface de la Terre pourrait se refroidir. Et cela entraînera une diminution de la température moyenne planétaire et la possibilité, à terme, du début d'une nouvelle ère glaciaire.

La détérioration de la transparence atmosphérique contribue aux interférences avec l'aviation, le transport maritime et d'autres types de transport et est souvent à l'origine d'urgences majeures dans les transports. Pollution de l'air causée par la poussière effets nuisibles sur les organismes vivants et monde végétal, accélère la destruction des structures métalliques, des bâtiments, des structures et a un certain nombre d'autres conséquences négatives.

La poussière contient des aérosols solides qui se forment lors de l'altération des roches terrestres, feux de forêt, éruptions volcaniques et autres phénomène naturel; les aérosols solides provenant des émissions industrielles et des poussières cosmiques, ainsi que les particules dans l'atmosphère formées lors du broyage lors des explosions.

Par origine, la poussière est divisée en cosmique, marine, volcanique, cendrée et industrielle. La quantité constante de poussière cosmique représente moins de 1 % de la teneur totale en poussière de l’atmosphère. Les mers ne peuvent participer à la formation de poussières d'origine marine que par le dépôt de sels. Cela se manifeste occasionnellement sous une forme visible et à une courte distance de la côte. Poussière volcanique– l’un des polluants atmosphériques les plus importants. Poussière de cendre formé en raison de l'altération des roches terrestres, ainsi que lors de tempêtes de poussière.

Poussière industrielle- l'un des principaux composants de l'air. Sa teneur dans l'air est déterminée par le développement de l'industrie et des transports et connaît une tendance à la hausse prononcée. Déjà, dans de nombreuses villes du monde, une situation dangereuse s'est produite en raison de la poussière de l'atmosphère due aux émissions industrielles.

Kuruma

Kuruma extérieurement, ce sont des placers de matériau clastique grossier sous forme de manteaux de pierre et s'écoulent sur les pentes des montagnes avec une inclinaison inférieure à l'angle de repos du matériau clastique grossier (de 3 à 35–40°). Il existe de nombreuses variétés morphologiques de kurums, associées à la nature de leur formation. Leur caractéristique commune est la nature de la pose de matériau clastique grossier - une taille assez uniforme des fragments. De plus, dans la plupart des cas, la surface des débris est soit recouverte de mousse ou de lichen, soit simplement recouverte d'une « croûte beige » noire. Cela indique que la couche superficielle de débris n’est pas sujette à un mouvement sous forme de roulement. Par conséquent, apparemment, leur nom est « kurums », qui du turc ancien signifie soit « un troupeau de béliers », soit un groupe de pierres de même forme. apparenceà un troupeau de moutons. Il existe de nombreux synonymes de ce terme dans la littérature : ruisseau de pierre, rivière de pierre, mer de pierre, etc.

La caractéristique la plus importante kurums est que leur couverture clastique grossière subit des mouvements lents vers le bas de la pente. Les signes indiquant la mobilité des kurums sont : le caractère renflé de la partie frontale avec la raideur du rebord proche ou égale à l'angle de repos du matériau clastique grossier ; la présence de houles orientées à la fois le long du pendage et le long de la direction de la pente ; la nature frittée du corps du kurum dans son ensemble.

L'activité des kurums est attestée par :

– déchirure des couvertures de lichens et de mousses ;

– un grand nombre de des blocs orientés verticalement et la présence de zones linéaires à axes longs orientées selon le pendage de la pente ;

– grande porosité de la section, présence de gazon enfoui et de restes d'arbres dans la section ;

– déformation des arbres situés dans la zone de contact avec les kurums ;

– des panaches de terres fines au pied des pentes, entraînés depuis la couverture de kurum par le ruissellement souterrain, etc.

En Russie, les kurums occupent de très vastes superficies dans l'Oural, en Sibérie orientale, en Transbaïkalie, le Extrême Orient. La formation du Kurum est déterminée par le climat, les caractéristiques lithologiques des roches et la nature de la croûte altérée, la dissection du relief et les caractéristiques tectoniques du territoire.

La formation des kurums se produit dans des conditions difficiles conditions climatiques, dont le principal est l'amplitude des fluctuations de la température de l'air, qui contribue à l'altération des roches. La deuxième condition est la présence sur les pentes de roches résistantes à la désintégration, mais
fissuré, produisant de grosses unités (blocs, pierre concassée) lorsqu'elles sont altérées. La troisième condition est l'abondance précipitations atmosphériques, qui forment un puissant ruissellement de surface qui lave la couverture clastique grossière.

La formation de Kurum se produit plus activement en présence de pergélisol. Leur apparition est parfois observée dans des conditions de gel saisonnier profond. L'épaisseur des kurums dépend de la profondeur de la couche décongelée saisonnièrement. Sur les îles Wrangel, Novaya Zemlya, Severnaïa Zemlya et dans certaines autres régions de l'Arctique, les kurums ont le caractère d'un « film » constitué d'une couverture clastique grossière (30 à 40 cm). Dans le nord-est de la Russie et au nord du plateau de Sibérie centrale, leur épaisseur augmente jusqu'à 1 m ou plus, tendant à augmenter vers le sud jusqu'à 2 à 2,5 m dans le sud de la Yakoutie et de la Transbaïkalie. Dans les mêmes structures géologiques, l'âge des kurums dépend de leur position latitudinale. Ainsi, la formation moderne de Kurum se produit dans l'Oural du Nord et polaire, ainsi que dans Oural du Sud la plupart de Kurumov appartient aux « morts », relique.

Dans les régions continentales, les conditions les plus favorables à la formation du kurum se trouvent dans les zones à forte humidité. DANS climat tempéré Une formation intensive de kurum se produit dans les ceintures montagneuses et forestières. Chaque zone climatique est caractérisée par ses propres gammes d'altitude dans lesquelles on observe la formation du kurum. Dans la zone arctique, les kurums se développent dans la plage d'altitude de 50 à 160 m sur la Terre François-Joseph, à 400 à 450 m sur la Nouvelle-Zemble et jusqu'à 700 à 1 500 m au nord du plateau de Sibérie centrale. Dans le Subarctique, la plage d'altitude est de 1 000 à 1 200 m dans l'Oural polaire et du nord, dans les monts Khibiny. Dans la zone continentale zone tempérée Les Kurums se trouvent à une altitude de 400 à 500 m dans la partie sud du plateau de Sibérie centrale, de 1 100 à 1 200 m à l'ouest et de 1 200 à 1 300 m à l'est des hauts plateaux d'Aldan, de 1 800 à 2 000 m dans le sud-ouest de la Transbaïkalie. Dans le secteur continental de la zone subboréale, les kurums se trouvent à des altitudes de 600 à 2 000 m dans le Kuznetsk Alatau, de 1 600 à 3 500 m à Touva. À la suite de l'étude des kurums du nord de la Transbaïkalie, il a été constaté que dans cette seule région, il existe environ 20 de leurs variétés morphogénétiques (tableau 2.49). Les kurums diffèrent les uns des autres par leur forme en plan, la structure du corps du kurum en section et la structure de la couverture clastique grossière, qui est associée à différentes conditions pour la formation des kurums.

Sur la base des sources d'éducation, on distingue deux grandes classes de kurums. La première classe comprend les kurums dans lesquels des matières clastiques grossières proviennent de leur lit en raison de leur destruction par les intempéries, l'enlèvement de terre fine, le soulèvement de fragments et d'autres processus. Ce sont des kurums avec ce qu'on appelle une nutrition interne. La deuxième classe comprend les kurums dont le matériau fragmentaire provient de l'extérieur sous l'action de processus gravitationnels (glissements de terrain, éboulis, etc.). Les Kurums du deuxième type sont localisés spatialement dans les parties basses ou au pied des pentes en développement actif et sont de petite taille.

Les Kurums à nutrition interne sont divisés en deux sous-groupes : ceux qui se développent sur des sédiments meubles et sur des roches. Les kurums sur les pentes composés de sédiments meubles se forment à la suite du flambage cryogénique de matériaux clastiques grossiers et de l'élimination par suffosion de la terre fine. Ils sont confinés aux moraines, aux accumulations de solifluxion déluviale, aux dépôts d'anciens cônes alluviaux et à d'autres variétés génétiques constituées de blocs, de pierre concassée et de granulats à grains fins. Ces kurums sont souvent posés le long de dépressions d'érosion peu profondes et d'autres formes exogènes superposées.

Les plus répandus, notamment dans la ceinture des montagnes de Goltsy, sont les kurums à nutrition interne, se développant sur des roches d'origines et de compositions diverses, résistantes aux intempéries et produisant de gros fragments (blocs, pierre concassée) lors de leur destruction. La structure de tous les types de kurums est fortement influencée par l'environnement géologique et géomorphologique dans lequel ils se forment (tableau 2.50). Sur un substrat rocheux de composition et de structure relativement homogène et sur des pentes de même pente, les processus de formation de kurum se manifestent de manière relativement uniforme sur toute la zone. Dans ce cas, un type de section similaire apparaît le long de sa direction sur le versant du kurum. La structure et les caractéristiques cryogéniques de la couverture de kurum changent principalement le long de la pente. Si le substrat racinaire est de composition et de structure hétérogènes, la formation de la couverture se produit de manière inégale sur toute sa superficie en raison de la manifestation sélective de processus exogènes. Dans ce cas, des kurums se forment diverses formes(linéaire, réticulaire, isométrique), appartenant au groupe des altérations sélectives des roches.

La caractéristique la plus importante les kurums, ce qui détermine leur danger, est leur structure transversale. C'est leur structure qui détermine leurs caractéristiques géodynamiques et techniques-géologiques, c'est-à-dire le danger des kurums lors de l'interaction avec divers objets d'ingénierie. La structure des kurums en sections est diversifiée. Si l'on prend en compte la taille des débris, la nature de leur traitement et tri dans une section verticale, la présence de glace chauve ou de terre fine, sa relation avec la partie de la section qui est en état de pergélisol et d'autres dangers , alors il n'y a pas de kurums construits à l'identique. Cependant, en résumant les détails de la structure, 13 types principaux de sections ont été identifiés, qui correspondent à certaines conditions de formation du kurum et reflètent les spécificités des processus se produisant dans l'une ou l'autre partie du matériau clastique grossier.

Premier groupe combine des sections dans la structure desquelles se trouve une couche de glace chauve. La partie du corps du kurum qui a une telle structure est appelée sous-faciès à char glace. Ce sous-faciès est un indicateur que le kurum est à un stade mature de son développement, puisque la formation de la couche glace-sol se produit en raison d'une réduction de la profondeur du dégel saisonnier résultant de la destruction des roches et d'une augmentation de leur teneur en humidité (teneur en glace). Le mouvement du matériau clastique grossier des sous-faciès s'effectue en raison de la désertion thermogénique et cryogénique, des déformations plastiques de la base glace-sol, ainsi que du glissement de fragments le long de celle-ci.

Tempête de poussière (sable) - sous forme de transfert de grandes quantités de poussières (particules de sol, grains de sable) par le vent la surface de la terre dans une couche de plusieurs mètres de hauteur avec une détérioration notable (généralement à un niveau de 2 m elle varie de 1 à 9 km, mais dans certains cas elle peut diminuer jusqu'à plusieurs centaines voire plusieurs dizaines de mètres). Dans ce cas, la poussière (sable) s’élève dans l’air et, en même temps, elle se dépose sur une grande surface. Selon la couleur du sol d'une région donnée, les objets éloignés prennent une teinte grisâtre, jaunâtre ou rougeâtre. Cela se produit généralement lorsque la surface du sol est sèche et que la vitesse du vent est de 10 m/s ou plus.

Se produit souvent pendant la saison chaude dans les régions. Lorsqu'un certain seuil de vitesse du vent est dépassé (dépendant de la composition mécanique du sol et de son humidité), des particules se détachent de la surface et sont transportées par et provoquant l'érosion du sol.

Neige poudreuse poussiéreuse (sableuse) - le transfert de poussière (particules de sol, grains de sable) par le vent depuis la surface de la terre dans une couche de 0,5 à 2 m de haut, ce qui n'entraîne pas de détérioration notable de la visibilité (s'il n'y a pas d'autre phénomènes atmosphériques, la visibilité horizontale à un niveau de 2 m est de 10 km ou plus). Cela se produit généralement lorsque la surface du sol est sèche et que la vitesse du vent est de 6 à 9 m/s ou plus.

Géographie

La principale zone de répartition des tempêtes de poussière est Et tempéré et tropical zones climatiques les deux hémisphères de la Terre.

Désert et déserts sont les principales sources de poussières en suspension dans l’air dans la région , apportez une contribution moindre, Et . Les tempêtes de poussière en Chine transportent la poussière vers . Les écologistes estiment qu'une gestion irresponsable des régions sèches de la Terre, comme l'ignorance du système, mener à et le changement climatique aux niveaux local et mondial.

Terme "tempête de sable", généralement utilisé dans le sens tempêtes de sable, notamment au Sahara, où, en plus des particules fines, qui réduisent la visibilité, le vent transporte également des millions de tonnes de particules de sable plus grosses au-dessus de la surface. Terme tempête de poussière fait davantage référence au phénomène de transport de petites particules sur des distances pouvant atteindre plusieurs milliers de kilomètres, notamment lorsque les tempêtes « couvrent » les zones urbaines.

Une fréquence élevée de tempêtes de poussière est observée dans et (au sud), sur les côtes, en , au Karakalpakstan et au Turkménistan. En Russie, les tempêtes de poussière sont le plus souvent observées, à l'est et à l'intérieur.

Pendant de longues périodes de temps sec, des tempêtes de poussière peuvent se développer (pas chaque année) dans les zones de steppe et de forêt-steppe : en Russie - en, , Tove, , , , , régions, Bachkirie,, , , régions et région ; sur - dans , , , , zones, dans ; dans le nord, le centre et l'est .

À (avant un orage et de fortes pluies) des tempêtes de poussière locales de courte durée (de plusieurs minutes à une heure) peuvent être observées dans période estivale même dans les points situés en forêt zone de végétation- y compris V et (1 à 3 jours en été).

Causes

Avec une augmentation de la force du flux de vent passant sur des particules libres, ces dernières se mettent à vibrer puis à « sauter ». Lorsque ces particules frappent le sol à plusieurs reprises, elles créent de fines poussières qui s’élèvent en suspension.

Une étude récente suggère que la première les grains de sable induits par le frottement . Les particules sautantes acquièrent charge négative, ce qui libère encore plus de particules. Ce processus capture deux fois plus de particules que ce que prévoyaient les théories précédentes.Les particules sont libérées principalement à cause de et le vent. Des fronts de rafales peuvent se produire lorsque l'air se refroidit après une forte avec de la pluie ou peut être sec . Après le passage d'un front froid sec l'instabilité pourrait créer une tempête de poussière. Dans les zones désertiques, les tempêtes de poussière et de sable se produisent le plus souvent à la suite d'orages et de l'augmentation de la vitesse du vent. Les dimensions verticales d'une tempête sont déterminées par la stabilité de l'atmosphère et le poids des particules. Dans certains cas, les tempêtes de poussière et de sable peuvent être confinées à une couche relativement mince en raison de l'effet d'inversion de température. Dans d’autres cas, la poussière peut s’élever jusqu’à 6 100 m d’altitude.

Façons de lutter

Pour prévenir et réduire les effets des tempêtes de poussière, des brise-vent forestiers, des complexes de rétention de neige et d'eau sont créés et des méthodes agrotechniques sont utilisées, telles que le semis d'herbe, et labour en courbes de niveau.

Conséquences environnementales

Les tempêtes de sable peuvent se déplacer entièrement et transportent d'énormes volumes de poussière, de sorte que le front de tempête peut apparaître comme un mur dense de 1,6 km de haut. Tempêtes de poussière et de sable venant du désert aussi connu sous le nom, (en Egypte et) et (dans).

La plupart des tempêtes de poussière proviennent du Sahara, notamment du bassin et dans le domaine de la convergence des frontières, Et . Au cours du dernier demi-siècle (depuis les années 1950), les tempêtes de poussière sahariennes ont été multipliées par 10, provoquant une diminution de l'épaisseur de la couche arable du Sahara., Tchad, nord et . Dans les années 1960, il n’y avait que deux tempêtes de poussière en Mauritanie, mais actuellement on en compte 80 par an. Volume de poussière soufflée du Sahara vers l'océan Atlantique en juin cinq fois plus qu'il y a un an, ce qui pourrait refroidir l'Atlantique et réduire légèrement l'activité .

Conséquences économiques

Le principal dommage causé par les tempêtes de poussière est la destruction de la couche fertile du sol, ce qui réduit sa . De plus, l’effet abrasif endommage les jeunes plants. D'autres effets négatifs possibles comprennent : une diminution , affectant le transport aérien et routier ; réduire la quantité de lumière solaire atteignant la surface de la Terre ; effet de couverture thermique ; effets néfastes sur système respiratoire les organismes vivants.

La poussière peut également être bénéfique dans les zones de dépôt - Et reçoit la plupart de ses engrais minéraux du Sahara, comble le manque de fer dans l'océan, la poussière sur aide à grandir des cultures. Dans le nord de la Chine et l'ouest des États-Unis, les sols contenant des sédiments provenant d'anciennes tempêtes, appelés , sont très fertiles, mais sont également à l'origine de tempêtes de poussière modernes lorsque la végétation qui lie le sol est perturbée.

Tempêtes de poussière extraterrestres

La forte différence de température entre la coquille de glace et l'air chaud au bord de la calotte polaire sud de Mars conduit à émergence vents forts, qui soulèvent d’énormes nuages de poussière rouge-brun. Les experts estiment que la poussière sur Mars peut jouer le même rôle que les nuages sur Terre : elle absorbe lumière du soleil et réchauffe ainsi l'atmosphère.

Tempête de poussière (sable) - phénomène atmosphérique lorsque la poussière (sable) s'élève dans l'air et qu'en même temps la poussière se dépose sur une grande surface. Selon la couleur du sol d'une région donnée, les objets éloignés prennent une teinte grisâtre, jaunâtre ou rougeâtre. Cela se produit généralement lorsque la surface du sol est sèche et que la vitesse du vent est de 10 m/s ou plus.

Se produit souvent pendant la saison chaude dans les régions désertiques et semi-désertiques. En plus de la « réelle » tempête de poussière, dans certains cas, la poussière des déserts et des semi-déserts peut longue durée rester dans l’atmosphère et atteindre presque n’importe où dans le monde sous la forme d’une brume poussiéreuse.

Khartoum, Soudan, 2007

Les tempêtes de poussière se produisent moins fréquemment dans les régions steppiques, très rarement dans les régions forêt-steppe et même forestières (dans les deux dernières zones, une tempête de poussière se produit plus souvent en été lors de fortes sécheresses). Dans les régions de steppe et (moins souvent) de forêt-steppe, des tempêtes de poussière se produisent généralement au début du printemps, après un hiver peu enneigé et un automne sec, mais parfois même en hiver, en combinaison avec des tempêtes de neige.

Khartoum, Soudan, 2007

Le terme tempête de poussière est généralement utilisé lorsqu'une tempête se produit sur un sol argileux et limoneux. Lorsque des tempêtes surviennent dans les déserts de sable (notamment au Sahara, mais aussi dans le Karakoum, le Kyzylkum, etc.), lorsqu'en plus des petites particules qui réduisent la visibilité, le vent transporte également des millions de tonnes de particules de sable plus grosses à la surface, le le terme tempête de sable est utilisé.

Al Assad, Irak, 2005.

Al Assad, Irak, 2007

Australie, 2010

Les tempêtes de sable peuvent déplacer des dunes entières et transporter d’énormes volumes de poussière, de sorte que le front de la tempête peut apparaître comme un dense mur de poussière pouvant atteindre 1,6 km de haut. Les tempêtes de poussière et de sable provenant du désert du Sahara sont également connues sous le nom de shamum, khamsin (en Égypte et en Israël) et habub (au Soudan).

Phoenix, Arizona, États-Unis, 2011

Phoenix, Arizona, États-Unis, 2012

Comment se produisent les tempêtes de poussière ?

Les tempêtes de poussière, bien qu'elles soient un phénomène météorologique, sont associées à l'état de la couverture du sol et du terrain. Ils s'apparentent à des blizzards : pour que les deux se produisent, ils nécessitent un vent fort et une matière suffisamment sèche à la surface de la terre qui puisse s'élever dans les airs et y rester longtemps en suspension. Mais si pour l'apparition de blizzards, vous avez besoin de neige sèche, non tassée et sans neige en surface et d'une vitesse de vent de 7 à 10 m/s ou plus, alors pour l'apparition de tempêtes de poussière, le sol doit être meuble, sec, dépourvu d'herbe ou de toute couverture de neige significative et la vitesse du vent était d'au moins 15 m/s. Les tempêtes de poussière sont le plus souvent observées au début du printemps, en mars ou avril, après un automne sec et un hiver peu enneigé. Ils surviennent, bien que moins fréquemment, en hiver - en janvier ou février, et très rarement - les autres mois de l'année. La situation synoptique la plus typique des tempêtes de poussière est la périphérie sud ou sud-ouest d'un anticyclone stable et lent, qui provoque un temps sec avec de forts vents d'est ou de sud-est.

Selon la structure et la couleur des sols soufflés par le vent, on distingue des tempêtes noires (sur les chernozems), caractéristiques des régions du sud et du sud-est de la partie européenne de la Russie, de la Bachkirie et de la région d'Orenbourg ; tempêtes brunes ou jaunes (sur limons et limons sableux), caractéristiques de l'Asie centrale ; tempêtes rouges (sur des sols de couleur rouge tachés d'oxydes de fer), caractéristiques des déserts et semi-déserts d'Asie centrale (ainsi que, en dehors de notre pays, des zones désertiques d'Iran et d'Afghanistan) ; tempêtes blanches (sur les marais salants), caractéristiques de certaines régions du Turkménistan, de la région de la Volga et de Kalmoukie.

La poussière transportée par le vent peut se déposer et s'accumuler dans les zones où le vent est plus faible. Dans le sud-ouest de l'Ukraine, au milieu du Don, entre les rivières Khoprom et Medveditsa, il existe des endroits où se trouvent des dépôts de poussière de plusieurs mètres ou plus. Pendant les hivers sans neige régions du sud-est Dans les pays caractérisés par des sols meubles et secs, facilement sensibles à la déflation (c'est-à-dire à l'érosion éolienne), avec des vents très forts et stables, des tempêtes noires hivernales se produisent, emportant le sol ainsi que les cultures d'hiver non recouvertes de neige. De tels « hivers noirs » se sont produits en 1892, 1949, 1951, 1960 et 1968.

TITRE: Monde incroyable autour de nous. Questions sur la météo. Catastrophes naturelles liées aux conditions météorologiques

EN-TÊTE : Pourquoi les tempêtes de poussière sont-elles dangereuses ?

SEADER : Pourquoi les tempêtes de poussière sont-elles dangereuses ?

ANONCE : Ce phénomène par son ampleur et ses conséquences peut être assimilé à des catastrophes naturelles

DESCRIPTION : Ce phénomène par son ampleur et ses conséquences peut être assimilé à des catastrophes naturelles majeures.

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AUTEURS : P.D. Astapenko

Pourquoi les tempêtes de poussière sont-elles dangereuses ?

Par son ampleur et ses conséquences, ce phénomène peut être assimilé à des catastrophes naturelles majeures. V.V. Dokuchaev décrit l'un des cas de tempête de poussière en Ukraine en 1892 : « Non seulement la fine couche de neige a été complètement arrachée et emportée des champs, mais aussi le sol meuble, dépourvu de neige et sec comme de la cendre, a été projeté par des tourbillons à 18 degrés en dessous de zéro. Des nuages de poussière de terre sombre remplissaient l'air glacial, recouvraient les routes, balayaient les jardins - à certains endroits, les arbres étaient portés jusqu'à une hauteur de 1,5 mètre - se déposant en monticules et en monticules dans les rues des villages et entravant considérablement la circulation le long des rues des villages. les chemins de fer: nous avons même dû arracher les gares ferroviaires aux congères de poussière noire mêlée de neige.»

Lors d'une tempête de poussière en avril 1928 dans les régions de steppe et de forêt-steppe d'Ukraine, le vent a soulevé plus de 15 millions de tonnes de chernozem sur une superficie de 1 million de km2. La poussière de terre noire a été transportée vers l'ouest et s'est déposée sur une superficie de 6 millions de km dans la région des Carpates, en Roumanie et en Pologne. La hauteur des nuages de poussière au-dessus de l'Ukraine a atteint 750 m et l'épaisseur de la couche de chernozem dans les régions steppiques de l'Ukraine après cette tempête a diminué de 10 à 15 cm.

Le danger de ce phénomène réside aussi dans la force terrible du vent et son extraordinaire impétuosité. Pendant les tempêtes de poussière Asie centrale L'air est parfois saturé de poussière jusqu'à plusieurs kilomètres de hauteur. Les avions pris dans une tempête de poussière risquent d'être détruits dans les airs ou lors de l'impact avec le sol ; De plus, la portée de visibilité lors d'une tempête de poussière peut être réduite à des dizaines de mètres. Il y a eu des cas où, pendant la journée, ce phénomène est devenu aussi sombre que la nuit, et même l'éclairage électrique n'a pas aidé. Si nous ajoutons que sur terre, les tempêtes de poussière peuvent entraîner la destruction de bâtiments, de brise-vent, sans parler de la poussière omniprésente qui remplit les maisons, sature les vêtements des gens, obscurcit leurs yeux et rend la respiration difficile, alors on comprendra à quel point ce phénomène est dangereux. c'est et pourquoi on l'appelle catastrophe naturelle...

Les tempêtes de poussière durent généralement plusieurs heures, mais dans certains cas, elles durent plusieurs jours. Certaines tempêtes de poussière ont leur origine bien au-delà des frontières de notre pays - en Afrique du Nord, sur la péninsule arabique, d'où les courants d'air nous apportent des nuages de poussière.

Tempête de poussière (sable)- un phénomène atmosphérique sous forme de transfert de grandes quantités de poussières (particules de sol, grains de sable) par le vent depuis la surface terrestre en une couche de plusieurs mètres de hauteur avec une détérioration notable de la visibilité horizontale (généralement à un niveau de 2 m elle varie de 1 à 9 km, mais dans certains cas elle peut diminuer jusqu'à plusieurs centaines et même jusqu'à plusieurs dizaines de mètres). Dans ce cas, la poussière (sable) s’élève dans l’air et, en même temps, elle se dépose sur une grande surface. Selon la couleur du sol d'une région donnée, les objets éloignés prennent une teinte grisâtre, jaunâtre ou rougeâtre. Cela se produit généralement lorsque la surface du sol est sèche et que la vitesse du vent est de 10 m/s ou plus.

Se produit souvent pendant la saison chaude dans les régions désertiques et semi-désertiques. En plus de la « réelle » tempête de poussière, dans certains cas, la poussière des déserts et des semi-déserts peut rester longtemps dans l'atmosphère et atteindre presque n'importe où dans le monde sous la forme d'une brume poussiéreuse.

Brume poussiéreuse- un phénomène atmosphérique, une opacification continue plus ou moins uniforme de l'atmosphère avec une portée de visibilité horizontale de 2 m de 1 à 9 km (parfois la visibilité est réduite à plusieurs centaines voire plusieurs dizaines de mètres) du fait de poussières et de particules de sol en suspension dans l'air.
On peut l'observer avant ou après une tempête de poussière (lorsque le vent faiblit), ainsi que lors d'une tempête de poussière lointaine, lorsque les particules de poussière soulevées dans l'air sont transportées par le vent sur une longue distance. Dans le même temps, dans l’environnement visible, il n’y a aucun signe de poussière soulevée par le vent de la surface de la terre. Selon la couleur du sol d'une région donnée, les objets éloignés prennent une teinte grisâtre, jaunâtre ou rougeâtre.
Il ne faut pas confondre une brume de poussière avec une tempête de poussière.

Les tempêtes de poussière se produisent moins fréquemment dans les régions steppiques, très rarement dans les régions forêt-steppe et même forestières (dans les deux dernières zones, une tempête de poussière se produit généralement en été lors d'une grave sécheresse). DANS zone tempérée Généralement, les tempêtes de poussière se produisent au début du printemps, après un hiver peu enneigé et un automne sec, mais elles se produisent parfois même en hiver, en combinaison avec des blizzards.

La principale zone de répartition des tempêtes de poussière est constituée des déserts et semi-déserts des zones climatiques tempérées et tropicales des deux hémisphères de la Terre.
Le terme tempête de poussière est généralement utilisé lorsqu'une tempête se produit sur un sol argileux et limoneux. Lorsque des tempêtes surviennent dans les déserts de sable (notamment au Sahara, mais aussi dans le Karakoum, le Kyzylkum, etc.), lorsqu'en plus des petites particules qui réduisent la visibilité, le vent transporte également des millions de tonnes de particules de sable plus grosses à la surface, le le terme tempête de sable est utilisé.
En Russie, les tempêtes de poussière sont le plus souvent observées Région d'Astrakhan, dans l'est Région de Volgograd et en Kalmoukie.
Lors d'une bourrasque (avant un orage et des pluies torrentielles), des tempêtes de poussière locales de courte durée (de plusieurs minutes à une heure) peuvent être observées en été même dans des points situés dans la zone de végétation forestière - y compris à Moscou et à Saint-Pétersbourg ( 1 à 3 jours par été).
Le désert du Sahara et les déserts de la péninsule arabique sont les principales sources de brume de poussière dans la région de la mer d’Oman, avec des contributions plus modestes provenant de l’Iran, du Pakistan et de l’Inde. Les tempêtes de poussière en Chine transportent la poussière vers Océan Pacifique.

Causes

Une étude récente suggère que la saltation initiale des grains de sable par friction induit un champ électrostatique. Les particules rebondissantes acquièrent une charge négative, ce qui libère encore plus de particules. Ce processus capture deux fois plus de particules que ce que prévoyaient les théories précédentes.
Les particules sont libérées principalement en raison de la sécheresse du sol et de l’augmentation du vent. Des fronts de rafales peuvent se produire en raison du refroidissement de l'air dans la zone d'une tempête de pluie ou d'un front froid sec. Après le passage d'un front froid sec, l'instabilité convective dans la troposphère peut contribuer au développement d'une tempête de poussière. Dans les régions désertiques, les tempêtes de poussière et de sable se produisent le plus souvent à la suite de courants d’air descendants orageux et de l’augmentation de la vitesse du vent qui en résulte. Les dimensions verticales d'une tempête sont déterminées par la stabilité de l'atmosphère et le poids des particules. Dans certains cas, les tempêtes de poussière et de sable peuvent être confinées à une couche relativement mince en raison de l'effet d'inversion de température.

Tempêtes de poussière et de sable connues

Tempête de poussière en Australie (septembre 2009)
- D'après Hérodote, en 525 avant JC. e. Lors d'une tempête de sable dans le Sahara, cinquante mille soldats du roi perse Cambyse moururent.
- En avril 1928, dans les régions de steppe et de forêt-steppe d'Ukraine, le vent a soulevé plus de 15 millions de tonnes de chernozem sur une superficie de 1 million de km². La poussière de terre noire a été transportée vers l'ouest et s'est déposée sur une superficie de 6 millions de km² dans la région des Carpates, en Roumanie et en Pologne. La hauteur des nuages de poussière a atteint 750 m, l'épaisseur de la couche de terre noire dans les régions touchées d'Ukraine a diminué de 10 à 15 cm.
- Une série de tempêtes de poussière aux États-Unis et au Canada pendant la période du Dust Bowl (1930-1936) a contraint des centaines de milliers d'agriculteurs à déménager.
- Dans l'après-midi du 8 février 1983, une violente tempête de poussière apparue dans le nord de l'État australien de Victoria a recouvert la ville de Melbourne.
- Durant les périodes de sécheresses pluriannuelles de 1954-56, 1976-78 et 1987-91 sur le territoire Amérique du Nord D'intenses tempêtes de poussière se sont produites.
- Une forte tempête de poussière le 24 février 2007, apparue dans l'ouest du Texas près de la ville d'Amarillo, a couvert toute la partie nord de l'État. Vent fort causé de nombreux dégâts aux clôtures, aux toitures et même à certains bâtiments. Également gravement endommagé aéroport international Dans la région métropolitaine de Dallas-Fort Worth, des personnes se sont présentées à l'hôpital avec des problèmes respiratoires.
- En juin 2007, une importante tempête de poussière s'est produite à Karachi et dans les provinces du Sind et du Baloutchistan qui l'ont suivie. de fortes pluies a entraîné la mort de près de 200 personnes.
- Le 26 mai 2008, une tempête de sable en Mongolie a tué 46 personnes.
- Le 23 septembre 2009, une tempête de poussière à Sydney a provoqué des perturbations de la circulation et contraint des centaines de personnes à rester chez elles. Plus de 200 personnes ont consulté un médecin en raison de problèmes respiratoires.
- Le 5 juillet 2011, une énorme tempête de sable recouvrait la ville de Phoenix, la capitale de l'Arizona aux USA. La catastrophe a entraîné la panne de lignes électriques, un incendie dans le centre-ville et la paralysie du trafic aérien.

En particulier, je voudrais souligner événement historique, nommé Bol à poussière.
Dust Bowl, Dust Bowl - une série de tempêtes de poussière catastrophiques survenues dans les prairies des États-Unis et du Canada entre 1930 et 1936 (dans certaines régions jusqu'en 1940). Causée par une combinaison de facteurs anthropiques (gestion extensive Agriculture, dégradation des sols) et des facteurs naturels (sécheresse). The Dust Bowl est l’un des pires épisodes de tous les temps. Histoire américaine XXe siècle. Dans les années trente, une grave crise économique. Et soudain, un autre malheur s'y est ajouté : le pays a été attaqué par de terribles tempêtes de poussière, à cause desquelles les choses allaient très mal.

Le terme « Dust Bowl » a été utilisé pour la première fois le 15 avril 1935 par le journaliste d'Associated Press, Robert Geiger. On pense qu'il proviendrait de l'image des Grandes Plaines de William Gilpin : « un bol fertile bordé de montagnes ». Le terme fait référence non seulement à l’époque des tempêtes de poussière des années 1930, mais aussi à la région qui en est devenue le centre : le tiers ouest du Kansas, le sud du Colorado, les parties saillantes du Texas et de l’Oklahoma et le nord du Nouveau-Mexique.
En 1932, 14 tempêtes de poussière ont été enregistrées, en 1933 - 38. Les tempêtes les plus violentes ont eu lieu en mai 1934 et avril 1935. D'énormes masses de terre ont été emportées par des vents qui ne rencontraient aucun obstacle dans des prairies dépourvues de végétation naturelle et labourées, et ont été transportées sous forme de nuages noirs sur de longues distances, jusqu'à l'océan Atlantique. Le 14 avril 1935, en raison du fait que des nuages de poussière masquaient la lumière du soleil, fut appelé le dimanche noir. Au cours de l’hiver 1934-1935, la neige rouge de poussière tomba en Nouvelle-Angleterre. La pneumonie due aux poussières s'est répandue parmi la population des Prairies, en particulier au Kansas et en Oklahoma.
En 1934, environ 40 millions d’hectares de sols avaient perdu partiellement ou totalement leur horizon supérieur d’humus à cause de l’érosion éolienne. En 1935, jusqu’à 80 % des hautes plaines étaient érodées dans une certaine mesure. En 1938, à Llano Estacado, environ 10 % des sols avaient perdu plus de 12 cm d'horizon supérieur, et 13,5 % supplémentaires avaient perdu de 6 à 12 cm.

Depuis de nombreuses décennies, les scientifiques tentent de comprendre la cause de ce phénomène. En général, les points de vue des experts convergent, mais il y a toujours eu de nombreux détails flous.

Causes du bol à poussière

Le développement des Grandes Plaines ne commence que dans la seconde moitié du XIXe siècle, après l'adoption du Homestead Act et le développement du réseau ferroviaire. La principale activité des colons était initialement l'élevage, mais vers 1890, en raison du surpâturage, une transition vers l'agriculture a eu lieu. Nouvelle vague la réinstallation et une forte augmentation des terres arables se sont produites après la Première Guerre mondiale, lorsque les prix des céréales ont augmenté.
L'agriculture de cette époque s'est considérablement développée. Aucune rotation des cultures n’a été utilisée et aucune mesure anti-érosion n’a été prise. De plus, les agriculteurs brûlaient généralement le chaume et laissaient le champ vide pendant l'hiver (période des vents les plus intenses). En conséquence, les sols se sont asséchés, leur structure a été détruite et la résistance à la déshumification et à l'érosion a diminué. Les années 1930 ont été relativement sèches, ce qui a joué un rôle important dans le développement des tempêtes de poussière.