ПЫЛЬ

 

О пыли, о тех, кто ее переносит, о том, какое это имеет значение в нашей жизни, и как это все «мониторить»

 

Не смотря на то, что мы встречаемся с пылью каждый день и на каждом шагу, мы практически о ней мало что знаем. Это невзрачное вещество, окутывающее все вокруг и проникающее всюду, в силу своей неприметности таит от нас много загадок.
Например, пыль может отнять у человека здоровье, а может вернуть его(!). Пыль превратит цветущую местность в пустыню, а в пустынном месте может породить лес(!). Пыль может менять климат(?!). Оказывается, именно пыль так сказочно красиво раскрашивает солнечные лучи.
Частички пыли, как правило, переносятся ветрами. Никто из людей в мире никогда не мог сказать, сколько больших и малых ветров странствует по нашей планете, ибо никто не считал их, да и вряд ли можно было до недавнего времени выполнить такую работу. Но мало кто сомневается, что такую работу делать надо. И самым надежным помощником в такой работе послужит метеорологический спутник.
Несколько слов о ветрах, переносящих пыль. Нисколько не сомневаюсь, что слова “ много дней дует знойный Сирокко” всем давно знакомы. И песня, наверняка, большинству очень нравится. В ней есть что-то романтичное, зовущее в путешествия. Вот только кто такой или что такое Сирокко, может быть, мало кто представляет по-настоящему, потому что редко у кого из нас в жизни были такие далекие и экзотические путешествия, в которых мы могли бы повстречаться с самим Сирокко. И не беда, что не было. А, скорей всего, хорошо, что не было. Рассказывать о возможностях проведения наблюдений за различными явлениями природы, сидя дома в уютном кресле, с помощью персональной станции приема спутниковой информации “КосмЭк” – одна из задач нашей рассылки. Вот, к примеру, посмотрите на космический снимок от 20 июня 2002 года (снимок 1), и вы увидите, как знойный и далеко не романтичный.

 

 

 Сирокко выносит пыль из северной Африки. В зависимости от того, на чью голову эта пыль сыплется, ветер этот имеет множество названий. Сирокко – это итальянское название. В северных африканских странах - Алжире, Тунисе, Марокко - этот сухой горячий ветер называется шарк, что по-арабски означает "восточный".
В северо-восточной Африке и восточном Средиземноморье он называется Хамсин (шамсин). В переводе это слово означает – пятьдесят, т.е. ветер этот дует 50 дней в году. Еще одно название ветра - Хабуб. Хабуб налетает неожиданно, высокая темная стена, надвигаясь с севера, обрушивает на поселения лавины песка и пыли. Трудно дышать, пыль забивается повсюду. Эта пытка продолжается 2-3 часа подряд. Хамсин известен такими явлениями, как миражи и фата-моргана.
В пустынях северной Африки и Аравийского полуострова ветер зовут Самум, что по-арабски означает "ядовитый", "знойный"; еще он известен как "огненный ветер" или "дыхание смерти". Предвестник самума - темное облако, неожиданно появляющееся на горизонте. Оно быстро разрастается, небо покрывается зловещими черными тучами, закрывающими солнце - начинается безумная пляска ветра и песка. Самум мимолетен: он буйствует всего 20-30 минут, но за это время переносит горы песка с одного места на другое.
И даже в Крыму этот ветер имеет свое имя – Гарбий. Только, в отличие от южной Франции, Испании, Италии, Крита, Кипра, Греции и Турции, вместе взятых, Крым этот разноименный ветер посещает не так часто. Возможно, из-за особо бережного отношения к крымским курортникам.
Так что, уважаемые граждане, “простые старые” и “крутые новые”, отправляясь в путешествие на юг, к морю, помните, что весной и летом самый чистый воздух у южных морей - в Крыму. Но, на всякий случай, не мешает посмотреть на космический снимок: куда там сегодня дует знойный Сирокко?
На спутниковых снимках пыль, переносимая ветром, фиксируется достаточно легко. Опишу некоторые, наиболее полезные, методические советы по обнаружению крупных пылевых переносов.
Во-первых, наблюдать за пылевыми переносами лучше всего при низких горизонтах Солнца и при следующих вариантах пространственного размещения источника света, объекта наблюдений и съемочной аппаратуры (с востока на запад): Солнце-пыль-спутник (восход Солнца); спутник-пыль-Солнце (закат Солнца). Пыль хорошо наблюдается в видимом диапазоне (первый канал APT). Отличить пыль от облачности помогает тепловой канал бортовой аппаратуры (второй канал APT): облака, как правило, имеют минусовые значения температур, а пыль - плюсовые. Очень существенные пылевые переносы хорошо дешифрируются даже при съемке в надир.
Во-вторых, пространственное расположение пылевых шлейфов, как правило, согласовывается с пространственным расположением циклональных фронтов, достаточно хорошо дешифрируемых по спутниковым снимкам. (снимок 2).

 

 

Не лишним для ориентировки в определении пространственного положения циклональных фронтов будет использование синоптических карт, любезно предоставляемых в режиме свободного доступа многочисленными метеорологическими сайтами (в процессе пользования надо лишь определиться, какие из них дают наиболее достоверную информацию).
В-третьих, факт обнаружения пылевого шлейфа на спутниковом снимке желательно подкрепить информацией, найденной по системе интернет в рубрике “стихийные бедствия”.
В-четвертых, при наличии актинометрических наблюдений в регионе, при которых имеются данные по прозрачности атмосферы, можно в безоблачные дни откалибровать яркостные величины полей водной поверхности на спутниковых APT-снимках (первый канал) по независимым данным о прозрачности атмосферы. Пример такой операции приведен на рис.2.

 

 

Данные по прозрачности атмосферы взяты на Карадагской актинометрической станции в Крыму. В качестве водной поверхности использовалась поверхность Черного моря в районе Судака. Результаты расчетов прозрачности атмосферы, выполненные по APT-снимкам, могут быть очень полезными при отборе спутниковых снимков для решения задач, связанных с урожайностью сельскохозяйственных культур. Для этих задач во избежание ошибок должны использоваться снимки, полученные в условиях прозрачной атмосферы. Операция такая необходима, потому что в различных базах данных спутниковых снимков есть информация о проценте покрытия территории облачностью во время съемки, но нет информации о прозрачности атмосферы.

Только из Африканских пустынь и саванн ветер уносит пыль за тысячи километров от Африки. Давно известно, что отголоски пыльно-песчаных бурь, проносящихся над Сахарой, ощущаются в Европе. Панический ужас в средние века на европейцев нагоняли “кровавые дожди”. Их считали предвестием чумы и смерти, а повинна в них была пыль, поднятая в Сахаре. Как минимум, она придает атмосферным осадкам красноватый оттенок, а как максимум способна действительно переносить болезнетворные бактерии, если таковые попадаются на ее пути. Пыль эта разносилась и разносится от Африки далеко на север, попадая даже в Скандинавию (см. снимок 4 от 2003_08_07). Огромные количества пылинок оседают в водах Атлантики. Планктон — основа пищевой цепи в океане — начинает бурно разрастаться. Всюду, где пылевые облака “проливаются” на сушу или океан дождем, возникает богатая органическая жизнь.

Еще в январе 1832 года Чарлз Дарвин, находясь на борту исследовательского судна “Бигл”, наблюдал, как африканская пыль оседала близ островов Зеленого Мыса. Уже в наше время американские ученые доказали, что эта пыль преодолевает куда большие расстояния, усеивая, к примеру, территорию Южной Америки. Ежедневно в сторону Америки улетает более миллиона тонн пыли. Если погрузить всю ее на товарный состав, то длина его превысит пятьсот километров. Немецкие геологи Рупрехт Йенеке и Лотар Шютц подсчитали, что ежегодно Сахара теряет свыше пятисот миллионов тонн пыли, ну а все мировые пустыни — более двух миллиардов тонн пыли в год.

Африканская пыль подпитывает леса Амазонии, так как она содержит некоторые химические вещества, которых не встретишь в американских почвах. Ежегодно на каждый гектар тропического леса оседает 12,6 кг калия, 2,7 кг фосфора и до 16 кг кальция. Мох, лишайники, орхидеи, густо усеявшие кроны деревьев, улавливают летящую на них пыль и насыщаются ей. Усваивая это “небесное удобрение”, растения начинают стремительно расти.

Тропические бури, словно гигантские пылесосы, подхватывают пыль и переносят ее в отдаленные районы Бразилии. Ловушкой для пылевых потоков становятся Анды, окружившие с запада бассейны Амазонки и Ориноко. Как показал американский геолог Майкл Гастенг, каждый год в сезон дождей на тропические леса выпадает около тринадцати миллионов тонн пыли, принесенной из Сахары.

Интересно, что общее количество питательных веществ, получаемых вместе с пылью, примерно равно количеству веществ, уносимых местными реками. Так, Амазонка каждую секунду сбрасывает в океан 120 тысяч кубических метров воды, в том числе, например, 100 кг калия. За год набирается три миллиона тонн; за тысячу лет — миллиарды тонн. Если бы не пыль, приносимая из Африки, тропические леса давно погибли бы (?!).
Немецкий геолог Йозеф Райххольф предположил даже, что периодическое расширение и сжатие Сахары, длящееся миллионы лет, может влиять на площадь, занимаемую амазонскими лесами: она то сужается, то увеличивается.

Так прошлое переплетается с настоящим. Так африканская пустыня превращает далекую от нее Южную Америку в цветущий континент (!!!).

Полагаю, что вам, уважаемые читатели, вполне ясно, что с Америкой все ясно, что там даже пылевой мониторинг ведется с помощью спутниковых снимков. А как же обстоят дела по этим проблемам в нашем отечестве? Если, к примеру, у нас, на родной Украине, то - как в краю “непуганых птиц и невиданных зверей”. Только про чуму не вспоминали работники МЧС Украины Закарпатской области, когда 23 февраля сего года в Закарпатье (села: Тихий, Гусный, Лубня, Луг, Ужок и Волосянка, Великоберезнянского района) выпал снег разнообразных оттенков: от желтоватого до оранжевого и серовато-пепельного. Шуму и гаму по этому поводу в средствах массовой информации было предостаточно. Некоторые польские издания обвинили в появлении аномалии один из химических заводов в Украине. Украинская сторона по принципу “сам дурак” тут же принялась доказывать, что подобные предприятия есть и в Польше, и в расположенной рядом Словакии. Управление МЧС Закарпатья совместно с Ужгородским гидрометеоцентром начали усиленное изучение розы ветров в тот период, когда выпал снег необычного цвета, надеясь, что после того, как будет установлена точная картина направлений движения туч, можно будет установить виновников, если аномалия действительно имеет химическое происхождение. На место чрезвычайного происшествия выехала мобильная группа управления МЧС Украины в Закарпатской области, возглавленная первым заместителем главы управления Иваном Гелебаном, который после ознакомления с обстановкой сделал следующее важное заявление: "За свои годы службы такое вижу впервые!"
И только местные жители этому необычному явлению не придали особого значения, поскольку в позапрошлом году в этой местности несколько раз выпадал… желтый дождь. Опять же, в государственной экологической инспекции Великоберезнянского района факты выпадения желтого дождя не отрицали, но отмечали, что все они произошли в период… буйного цветения черешен и других плодовых деревьев, пыльца которых, по словам специалистов, и придала дождю желтоватый оттенок (!!!). С оранжевым же снегом ведомство столкнулось впервые и не смогло на первых порах сделать определенных выводов о причинах его появления.

А ларчик открывался просто. Посмотрите на снимок 3, выполненный с космического аппарата Envisat аппаратурой MERIS и вы увидите, как активно пылит Африка в тот день, когда в Закарпатье выпал оранжевый снег. Пылила она и в другие дни. Например, 21 февраля (снимок 4), что подтверждалось и по синоптической карте (рис. 1).

 

 

 

Пылила она, поставляя пыль в Закарпатье и совсем недавно, 27 марта, что отчетливо видно на снимке 5, полученном станцией “КосмЭк” с американского спутника NOAA-17, только об этом никто не знает, так как снег в этот день в Закарпатье не выпадал.

Есть предположения ученых, что пыль меняет климат. В определенной ситуации облака способны сильнее отражать солнечный свет и становится прохладнее. В другой ситуации - аэрозоли могут вызывать обратный эффект. Недавние исследования показали: попав в средние слои атмосферы, аэрозоли не отражают солнечный свет, а наоборот, поглощают его, то есть способствуют потеплению. Как признают ученые, влияние пыли на атмосферные процессы гораздо сложнее, чем влияние газов, вызывающих парниковый эффект. Однако исследователи климата по-прежнему часто не принимают в расчет пыль. Происходит это, может быть как раз именно потому, что за ее перемещениями не ведутся достоверные наблюдения. Еще одно предположение ученых - пыль рождает еще больше пыли и уменьшает количество дождей.

Тучи пыли, поднимаемые в воздух ветрами в пустыне, могут играть существенную климатообразующую роль, препятствуя выпадению дождей. Такой вывод, сделанный на основе данных спутников NASA, указывает на то, что засухи в таких полупустынных зонах, как Центральная Африка, становятся более суровыми из-за плохого землепользования. Это, в свою очередь, приводит к выбросам в атмосферу еще большего количества пыли, что ускоряет рост пустынных зон на планете. Другими словами, пыль производит еще больше пыли!