Meteoweb.ru
     Интернет-журнал
 
главная страница
о проекте
обратная связь
текущая погода
солнечный монитор
 
прогнозы погоды на 5 - 30 сут.
метеостанции проекта
фотодневник погоды
карты погоды
астрономические наблюдения

Сегодня:
21.09.2017 

 6 сентября в 7:03
 13 сентября в 06:24
 20 сентября в 05:30
 28 сентября в 03:53
 Весеннее равноденствие
 20.03, 04:30 UTC
 Летнее солнцестояние
 20.06, 22:34 UTC
 Осеннее равноденствие
 22.09, 14:21 UTC
 Зимнее солнцестояние
 21.12, 10:44 UTC
 

Прогноз пыльной или песчаной бури

Фрагмент из руководства по краткосрочным прогнозам погоды под редакцией редакцией д-ра физ.мат. наук Н. Ф. Вельтищева

Пыльной или песчаной бурей называется явление переноса сильным ветром большого количества пыли или песка, при котором резко ухудшается видимость.
В СССР пыльные бури наблюдаются главным образом в южных степях и пустынях, в основном в Казахстане и Средней Азии, более редко — в Среднем Поволжье, на Украине, Северном Кавказе и в некоторых районах Дальнего Востока. Северная граница пыльных бурь в основном совпадает с границей степной зоны. Повторяемость пыльных бурь в основных сельскохозяйственных районах СНГ приведена на рисунке.


Число дней с пыльными бурями на территории основных сельскохозяйственных районов СССР.
1) 1 -5 дней 2) 6 – 10 дней 3) 11 – 20 дней 4) 20 – 40 дней 5) 40 дней 6) граница устойчивого снежного покрова

Горизонтальная протяженность районов, охваченных пыльными, бурями, весьма различна — от нескольких сотен метров до тысячи километров и более. Запыленность атмосферы, но вертикали может при этом колебаться от 1—2 м (пыльные или песчаные поземки) до 6—7 км.
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.
При устойчивой стратификации воздуха, как это наблюдается, например, ранней весной в тропическом иранском воздухе в теплых секторах мургабских и южнокаспийских циклонов, слой приземного перегрева воздуха ограничивается несколькими сотнями метров. Здесь часто наблюдаются сильные пыльные бури, распространяющиеся до высоты всего 200—300 м; на больших высотах воздух остается совершенно чистым. При запылении воздух может дополнительно нагреваться вследствие нагревания взвешенных в нем пылинок непосредственно солнечными лучами (эффект Воейкова).
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. Однако на лёссовой почве (например, к юго-востоку от Бухары) слабые пыльные бури могут возникать летом уже при скорости ветра 8 м/с, а иногда даже 5 м/с.
Когда причины, непосредственно вызывающие пыльную бурю, исчезают, поднятая с земной поверхности пыль остается в воздухе на протяжении нескольких часов или даже суток. Большие массы пыли переносятся в этих случаях воздушными потоками на .сотни и тысячи километров, образуя явление адвективной мглы. С тропическими воздушными массами мгла переносится в южные районы СССР из Северной Африки и с Ближнего Востока. Восточные потоки нередко выносят пыль из Западного Китая на Восточный Казахстан, на восток Средней Азии и т. д. В отличие от пыльных бурь, адвективная мгла обычно наблюдается при слабых ветрах и даже при штиле. Как вертикальная, так и горизонтальная видимость при мгле может постепенно уменьшаться до нескольких десятков метров. Продолжительность пыльных бурь меняется в широких пределах — от нескольких секунд до нескольких суток. Например, на южном побережье Аральского моря зарегистрирована непрерывная пыльная буря длительностью 80 ч. В соответствии с состоянием почвы и условиями циркуляции, как по числу явлений, так и по суммарной длительности пыльные бури распределяются весьма неравномерно.
В пределах одной сравнительно небольшой территории при подробном исследовании можно обнаружить места, в которых пыльные бури развиваются в 4—5 раз чаще, чем в близлежащих районах. В повторяемости пыльных бурь выявляются большие различия на границах между культурной орошаемой зоной и естественной полупустынной территорией.
Суточный ход пыльных бурь (максимум — в полуденные и послеполуденные часы, минимум — во вторую, половину ночи и рано утром) соответствует летнему суточному ходу скорости ветра и ходу неустойчивости стратификации нижних слоев тропосферы. Во время достаточно длинных ночей, особенно весной и осенью, подстилающая поверхность выхолаживается (нередко до заморозков), что приводит к конденсации водяных паров и увлажнению поверхности почвы, сыпучесть мелких частиц почвы при этом уменьшается. При отрицательных температурах на поверхности почвы иногда образуется легкий иней, что также снижает подвижность частиц пыли и песка. Днем, наоборот, происходит интенсивное иссушение почвы. Тем не менее, при надлежащей структуре почвы и определенных синоптических процессах пыльные бури возможны в любое время суток, однако интенсивность ночных пыльных бурь значительно слабее, чем дневных.

По продолжительности пыльной бури и видимости

По продолжительности пыльной бури и видимости во время ее можно выделить следующие основные типы пыльных бурь.
1. Кратковременные пыльные бури с относительно небольшим ухудшением видимости. Вызываются сугубо местными колебаниями скорости и направления ветра, продолжительность их не превышает 30 мин, а видимость сохраняется в пределах 3— 4 км, увеличиваясь временами до 6—10 км. Пыльные бури этого типа нередко перемежаются с пыльными поземками.

2. Кратковременные пыльные бури с сильным ухудшением видимости. По длительности они сходны с бурями первого типа, но вызывают более значительное ухудшение видимости (до нескольких сотен метров, а иногда до 10—20 м); начинаются почти внезапно — при сравнительно спокойной погоде скорость ветра резко возрастает, и одновременно проносятся облака пыли различной вертикальной мощности. После первого внезапного ухудшения видимости она постепенно увеличивается до 1—2 км и более, хотя скорость ветра часто продолжает нарастать. Эти бури обычно порождаются шкваловыми ветрами, связанными с прохождением грозовых очагов или резких холодных фронтов второго рода. Признаком приближения такой пыльной бури является серая пыльная завеса под кучево-дождевыми облаками, когда они еще находятся у горизонта, в пределах видимости.

3. Длительные и пульсирующие пыльные бури с преобладанием относительно небольшого ухудшения видимости (2—4 км). Периодически отмечаются то кратковременные улучшения, то ухудшения видимости. Колебания видимости происходят на большой территории, в различных местах и в различное время. Продолжительность пыльных бурь этого типа достигает нескольких часов и даже суток. Эти бури возникают в условиях устойчивого барического поля с большими барическими градиентами (юго-восточная, южная и юго-западная периферия мощных малоподвижных антициклонов).

4. Длительные и сильные пыльные бури с уменьшением видимости до 500—1000 м, в начальной стадии — до нескольких десятков метров. Пыльные бури этого типа имеют, как правило, большую горизонтальную и вертикальную протяженность и характеризуются во всех направлениях однообразным, обычно темно-серым фоном. Колебания видимости происходят на общем фоне низких значений видимости. Продолжительность такой бури не менее 2—4 ч.

5. Пыльный или песчаный поземок — перенос пыли или песка и слое не более 2 м над поверхностью почвы. Пыльные поземки, как правило, непродолжительны и как самостоятельное явленно наблюдаются сравнительно редко; чаще всего они возникают и начале пыльной . бури или в конце ее. Песчаные поземки - очень, частое явление в пустынях, особенно при наличии на поверхности почвы крупнозернистого, хорошо провеянного песка. В некоторых пустынях летом песчаный поземок наблюдается почти ежедневно, причем высота его в основном ограничивается нижним полуметровым слоем. Такие поземки вызывают значительные песчаные заносы дорог, полей, каналов и др. В холодную половину года песчаные поземки могут сочетаться с пыльными и песчаными бурями третьего типа, обычно это происходит на южной периферии малоподвижных обширных антициклонов при скоростях ветра около 15 м/с и более. Для поземков характерна более ровная структура поля ветра и нередко устойчивая стратификация воздушных масс.

Прогноз пыльных бурь

Прогноз пыльных бурь по существу сводится к прогнозу сильного ветра с учетом свойств подстилающей поверхности, т. е. ее общего состояния, особенностей растительного покрова и степени закрепленности верхнего слоя почвы. Особый характер имеют барханные пески пустынь, где подвижность верхнего слоя почвы достигает максимального развития. Важно знать степень увлажненности почвы. При длительной засухе верхние слои даже черноземных почв на Дону, Кубани и Южной Украине выдуваются сильными ветрами и развиваются так называемые черные бури. При прогнозе черных бурь следует обращать внимание на длительные засухи ранней весной (март, начало апреля), когда после схода снега почва быстро высохла и еще не закреплена растительным покровом. В таких случаях при штормовых восточных ветрах на южной периферии обширных антициклонов (арктические вторжения), дующих иногда в течение нескольких недель, и развиваются черные бури.
При прогнозе пыльных бурь необходимо также учитывать их суточный и годовой ход при различных синоптических процессах и их территориальное распространение в различные сезоны.
С учетом синоптических условий различаются фронтальные пыльные бури и пыльные бури штормовых зон. Фронтальные пыльные бури. Зона пыльных бурь вытянута вдоль фронта на сотни километров и имеет ширину до 200—300 км. Характерными чертами фронтальных пыльных бурь являются быстрое их смещение вместе с фронтом и большое развитие по вертикали. Последнее объясняется сильными восходящими движениями во фронтальной зоне, забрасывающими пыль иногда до высоты 4—5 км и более. Эти бури, как правило, связаны с холодными фронтами второго рода. При прохождении теплых фронтов пыльные бури наблюдаются редко.
Предфронтальное усиление ветра начинается на расстоянии 200—300 км перед фронтом и при соответствующих состояниях почвы вызывает вначале пыльный или песчаный поземок. По мере приближения фронта скорость ветра увеличивается и на расстоянии примерно 100—150 км от фронта поземок переходит в песчаную или пыльную бурю. При приближении фронта пыльные бури .постепенно усиливаются, достигая максимального развития в момент прохождения фронта. За фронтом, как правило, пыльные бури ослабевают и быстро прекращаются. Однако при сильных ветрах за фронтом они ослабевают не сразу. Вертикальная протяженность зафронтальных пыльных бурь обычно ограничивается самой фронтальной поверхностью.
При перемещении фронта пыль, поднятая бурями, оседает не сразу, вследствие чего создается зона медленно ослабевающей мглы. Образованная мельчайшими твердыми частицами эта мгла может переноситься ветрами на большие расстояния. Пыльная мгла, занесенная ветром на значительное расстояние от очага пыльных бурь, называется адвективной мглой. Классическим примером адвективной мглы является мгла, приносимая в Узбекистан восточными ветрами после пыльных бурь в Узбекистан восточными ветрами после пыльных бурь в Синцзяне.
Адвективная мгла может появляться и сохраняться при слабых ветрах. Особенно устойчива мгла в предгорных и открытых долинах. В редких случаях она заносится и в высокогорья Памира и Тянь-Шаня.

Прогноз фронтальных пыльных бурь сводится к прогнозу:

1) силы ветра во фронтальной зоне;
2) скорости перемещения фронта;
3) интенсивности вертикальных движений в зоне фронта;


Пыльные бури штормовых зон. Пыльные бури нередко возникают вне связи с фронтальными разделами. Это бывает в тех случаях, когда в каком-либо районе у поверхности Земли создаются зоны значительных горизонтальных барических градиентов, обусловленных неодинаковыми скоростями и даже знаками изменения давления. Такие зоны называются штормовыми. Штормовые зоны образуются обычно в областях резкого падения или роста давления, граничащих с областью, где давление меняется мало. Такие зоны часто наблюдаются в передней части резко усиливающегося антициклона и на южной и юго-западной периферии обширного и медленно смещающегося антициклона, когда к югу от него располагается малоподвижный циклон. Так черные бури — следствие штормовых восточных ветров на южной периферии обширных антициклонов, развивающихся в арктическом воздухе. Летом такие антициклоны при сильном перегреве воздушных масс создают эффект суховеев.
Особенно сильные штормовые зоны возникают в районах, где непосредственно соприкасаются области изменения давления противоположного знака, например, когда к усиливающемуся антициклону приближается углубляющийся циклон. Подобные условия нередко создаются зимой и в переходные сезоны на юго-востоке Европейской территории СССР и на юго-западе Средней Азии. Одним из процессов, порождающих быстро смещающиеся штормовые зоны в условиях Средней Азии, является выход штормовых циклонов с южных районов Каспийского моря. Наиболее сильные ветры наблюдаются при этом в тыловой части циклона.
Быстро смещающиеся штормовые зоны формируются также в условиях антициклогенеза. Например, в глубоких ультраполярных ложбинах, где резкое увеличение циклонической кривизны изогипс и изотерм приводит к сильному росту давления, усиливающемуся мощной адвекцией холода. Впереди такого бурно растущего антициклона создается штормовая зона, движущаяся вместе с ним к юго-западу. Пыльные бури, связанные с антициклоническими штормовыми зонами, развиваются обычно ранней весной или поздней осенью после бездождных периодов в пустынях.
Значительную роль в формировании малоподвижных штормовых зон играют орографические условия. Иногда даже небольшие горные хребты типа Каратау становятся своеобразными перегородками, отделяющими холодный прежний арктический воздух над Восточным Казахстаном от более теплых масс воздуха над Средней Азией. Горные хребты способствуют сгущению изобар и изотерм, т. е. увеличению барических и термических градиентов. Непрерывное проникновение холодного воздуха через многочисленные ущелья и даже перетекание его через весь невысокий хребет создает длительно существующую орографически обусловленную штормовую зону. Этим объясняется повышенная повторяемость пыльных бурь в сужающихся горных долинах и ущельях (пыльные бури в Коканде, в горле Ферганской долины, в верховьях Амударьи и т. д.). Эта же причина способствует большой устойчивости зоны с пыльными бурями в предгорьях Копетдага, на Северном Кавказе и в других районах, где ветры на периферии антициклона усиливаются вследствие орографического сгущения изобар и изотерм около горных хребтов.
Ночные пыльные бури порождаются главным образом холодными фронтами и штормовыми зонами в тылу быстродвижущихся циклонов. В теплых секторах циклонов они наблюдаются очень редко; на периферии антициклонов (особенно летом) пыльные бури ночью или совершенно прекращаются, или их интенсивность резко убывает и они иногда переходят в песчаный поземок.

Назад в раздел

 

© Meteoweb.ru 2006 – 2017
Все права защищены. Авторы проекта не несут ответственности
за точность прогнозов погоды и за возможные негативные
последствия, возникшие при использовании информации с сайта.
При использовании информации с сайта гиперссылка на Meteoweb.ru обязательна!



INFOBOX - хостинг php, mysql + бесплатный домен! Индекс цитирования.