Примерное время чтения: 10 мин.
«Наступило время рассвета, но день не пришел. В сером небе появилось солнце — мутно-красный круг, излучающий слабый, похожий на сумерки свет. <…> Люди сидели по домам, а если им случалось выходить, они завязывали нос платком и надевали очки, чтобы защитить глаза от пыли. <…> Пыль оседала на кукурузу, скапливалась кучками на столбах изгородей, на проводах; она оседала на крыши, покрывала траву и деревья. <…> Мужчины стояли у изгородей и смотрели на погибшую кукурузу» — так описывает события Великой пыльной бури в прериях США американский писатель Джон Стейнбек, в романе «Гроздья гнева».
Так называемый «пыльный котел» — область, подвергнувшаяся наибольшему воздействию пыльных бурь, — располагался в пределах сразу нескольких штатов: Техаса, Нью-Мексико, Оклахомы, Канзаса, Колорадо. Также от бурь регулярно страдали Небраска, Вайоминг, Южная и Северная Дакота, Монтана.
Череда разрушительных бурь, продолжавшаяся в период с 1930 по 1936 годы, а местами — и до 1940-х годов, стала символом Великой Депрессии. Черные облака пыли, не встречавшие преград в лишённых естественной растительности и распаханных прериях, переносились на громадные расстояния, доходя до Атлантического океана. Серия катастрофических пыльных бурь оставила без крыши над головой более полумиллиона людей и вызвала самую стремительную в истории США миграцию. Площадь пострадавших почв достигла 70 миллионов гектар, а зимой на самом северо-востоке страны в районе Новой Англии выпал красный от пыли снег. Самым распространенным заболеванием людей стала «пыльная» пневмония, проявлявшаяся болями в груди и затрудненным дыханием.
Зрелище песчаной или пыльной бури, когда клубящиеся облака поглощают все на своем пути, превращают день в ночь и сеют хаос среди людей и природы, может быть устрашающим. Самые свирепые бури подобны песчаным цунами. Песчаные и пыльные бури характерны для многих стран, находящихся в пустынных или полупустынных условиях. По данным ООН, случаются они в 45 странах мира — прежде всего, в центральной Африке, центральной и восточной Азии, на Ближнем Востоке, в Северной Америке и странах Карибского бассейна. В России это — Астраханская, Волгоградская области, Калмыкия, Тыва и другие регионы.
Пыльной или песчаной бурей называется явление переноса сильным ветром большого количества пыли или песка, при котором резко ухудшается видимость. Пыльные бури наблюдаются, как правило, летом. В южных районах они могут развиваться и зимой, так как снежный покров здесь очень неустойчив и при отсутствии осадков поверхность почвы быстро высыхает. Зимой в этих районах возможно также развитие своеобразных снежно-песчаных поземков, при которых пыль и песок переносятся вместе с сухим снегом.
Основной причиной образования пыльных бурь является турбулентность, обусловленная структурой ветра, способствующая подъему с земной поверхности частиц пыли и песка. При этом очень важна степень вертикальной неустойчивости воздушной массы, в которой развивается пыльная буря. Сильный дневной прогрев нижних слоев воздуха летом приводит к значительному увеличению температурных градиентов до высоты 1-1,5 км над степями и до 2-2,5 км над пустынями. Конвективное перемешивание, распространяющееся до этих высот, стремится распределить частицы песка и пыли, поднятые с земной поверхности, по всему охваченному им слою. Маленькие частицы, образующие мглу, могут подниматься очень высоко, более тяжелые имеют меньшую высоту подъема и быстро падают на земную поверхность.
Пыльные бури начинаются при некоторых критических значениях скорости ветра, которые зависят от рельефа местности и структуры почвы и поэтому бывают неодинаковыми для различных районов. В большинстве районов пыльные бури начинаются при скорости ветра 10-12 м/с.
По данным Всемирной метеорологической организации, песчаные бури во всем мире участились из-за изменения климата. Большой «вклад» внесло и неэффективное управление водными и земельными ресурсами. Например, отвод рек и обезлесение приводят к образованию 25% пыли (песок и другие осадочные породы), поднимающейся в воздух. Сильные ветры поднимают ее с сухих почв в атмосферу, перенося на сотни и тысячи километров.
Так, в 2014-м в Лондон ветром принесло песок из Сахары. Растительность создает естественный барьер, который контролирует потоки ветра. Поэтому на силу и частоту бурь напрямую влияют вырубка лесов и непродуманное ведение сельского хозяйства. Выпадения после песчаных бурь в Сахаре происходят иногда вплоть до Польши, а пылевые бури из Казахстана и Нижнего Поволжья доходят до Ульяновска, Казани и даже до Москвы. Необходимым условием для таких природных явлений является наличие открытого незакрепленного сухого грунта.
Порога, ниже которого попадание песка и других частиц в организм неопасно, нет. Пылевые частицы в любой «дозировке» раздражают дыхательные пути, могут усугубить бронхит, эмфизему, глазные инфекции и менингококковый менингит, вызвать инсульт. Самые мелкие частицы даже проникают в ткани легких и кровь. Так, в 2014-м воздействие пылевых частиц стало причиной примерно 400 тысяч преждевременных смертей от сердечно-легочных заболеваний у людей старше 30 лет.
Содержащаяся в воздухе пыль представляет серьезную опасность, но ключевую роль играет размер частиц. Частицы размером >10 мкм не попадают в дыхательную систему, поэтому могут вызвать лишь раздражение кожи и глаз. Частицы размером <10 мкм попадают в нос, рот и верхние дыхательные пути, вызывая разные респираторные заболевания. Самый большой вред приносят самые маленькие частицы. Попадая в нижние дыхательные пути, они могут поражать внутренние органы и вызывать сердечно-сосудистые заболевания.
Частицы пыли также могут выступать в качестве переносчиков инфекционных заболеваний. Менингококковый менингит — это бактериальная инфекция головного мозга, которая без своевременно оказанной медицинской помощи приводит к летальному исходу в половине случаев заболевания. Самый высокий уровень заболеваемости в «поясе менингита» в Африке к югу от Сахары, где исследователи связывают это заболевание с пылью.
В результате песчаных бурь в Ираке в 2022 году пострадали свыше десяти тысяч человек, около тысячи жителей было госпитализированы. Все они жаловались на проблемы с дыханием и признаки удушья.
На устранение последствий таких бурь уходят сотни миллионов долларов. Только на севере Китая они нанесли экономический ущерб почти в один миллиард долларов США всего за три года. Экономический вред проявляется в потере сельскохозяйственных, пахотных и пастбищных, земель, в абразивном действии частиц, попадающих в движущиеся части механизмов, и в ущербе коммунальному хозяйству (загрязнении улиц и зданий).
Песчаные и пылевые бури не только опасны для ведения бизнеса, могут спровоцировать целый ряд респираторных заболеваний у людей, но и нанести экологический вред. Он связан с разрушением тех природных экосистем, где происходит ветровая эрозия, а также загрязнением в тех экосистемах, где выпадают пылевые или песчаные частицы.
Помимо прочего, как отмечают археологи, песчаные бури сводят на нет многолетнюю работу по раскопкам терракотовых фасадов храмов и многих бесценных артефактов. После десятилетия усиливающихся штормов песок в Умм-аль-Акарибе теперь «покрывает значительную часть территории», которая датируется примерно 2350 годом до н.э. и занимает площадь более пяти квадратных километров.
Это явление трудно контролировать напрямую: засуха или вырубка лесов в одной части мира могут привести к песчаным бурям в другой. Но люди могут контролировать условия, которые приводят к высыханию земли и скоплению пыли в воздухе.
Генеральная Ассамблея ООН подчеркивает необходимость сотрудничества на глобальном и региональном уровнях в целях предупреждения, уменьшения и сведения к минимуму последствий песчаных и пыльных бурь путем укрепления систем раннего оповещения и на основе обмена информацией о климатических и погодных явлениях для составления прогнозов посредством сезонного и субсезонного анализа и долгосрочного прогнозирования связанных с изменением климата соответствующих параметров.
В январе 2020 года во всех пяти странах Центральной Азии при финансовой поддержке Секретариата Конвенции Организации Объединённых Наций по борьбе с опустыниванием (КБО ООН) стартовал проект «Региональные подходы в борьбе с песчаными и пыльными бурями и засухой».
Прогнозы и предупреждения о песчаных и пыльных бурях в Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке теперь более доступны благодаря новому веб-сайту, разработанному для удовлетворения растущих потребностей пользователей в получении дополнительной информации об этих основных опасностях, влияющих на погоду, климат, окружающую среду, здоровье и экономики во многих частях мира.
Учёные из Академии наук Китая разработали инструмент прогнозирования под названием iDust, который улучшает прогнозы пыльных бурь, предлагая преимущества для производителей солнечной энергии. Исследование, проведённое в Институте физики атмосферы, было опубликовано в журнале Journal of Advances in Modeling Earth Systems. Этот инструмент может генерировать прогнозы запылённости на 10 дней всего через 6 часов после наблюдений. Ожидается, что система iDust поможет солнечным электростанциям и операторам электросетей лучше подготовиться к сбоям, связанным с пыльными бурями, повысив эффективность и сократив затраты.
Москва
