Степные бури. Экстремальные ситуации. Пыльные бури

Азовское море, северная часть Черного моря, окружающие их земли имеют еще одну неприятную природную особенность - периодически повторяющиеся черные бури. Плуг человека изменил облик Причерноморья, Степного Крыма, Приазовья, Дона, Кубани, Ставрополья - всей этой зоны. Сильные ветры, в прежние времена не собиравшие такой обильной дани в виде взвеси из частиц почвы, выдувают, особенно во время засух, верхний, самый плодородный слой почвы. Вместе с почвой уносятся семена трав, посевы. Впрочем, плуг виновен лишь отчасти. По данным П.Ф. Баракова, эоловые отложения накопились на развалинах античного города Ольвии на берегу Днепро-Бугского лимана, прекратившего свое существование в VII в.н.э. По подсчетам археологов, скорость накопления эоловых осадков достигал примерно 20 см в столетие {69} .

Данных о пыльных бурях в последние столетия гораздо больше. Очевидно, сказывается больший объем информации, получаемой человечеством, и интенсификация эрозии, вызываемая деятельностью человека. Масштабы ветровой эрозии огромны. Почва при этом выдувается до 12, 20, даже 25 см в глубину.

По данным Л.З. Проха {70} , черные бури в Степном Крыму бывают в среднем раз в три года, а временами - несколько лет подряд. Д.В. Наливкин утверждает, что сильные пыльные бури повторяются не реже, чем раз в 30-40 лет. Черная пыль превращает день в сумерки. Черные облака висят над землей. Зеленеющие поля напоминают пожарище. В районах разгрузки ветровых потоков наблюдаются своего рода почвенные волны, своеобразные барханы из чернозема. На Керченском полуострове я наблюдал после черной бури в посадках деревьев почвенные валы высотой до 2 м. Небольшие степные акации были засыпаны почти наполовину.

В прошлом столетии, в 1847 г., сильная черная буря охватила всю южную зону и в том числе всю акваторию Азова.

Пыльная буря 1892 г. донесла взвешенные частицы почвы, судя по данным А.Е. Норденшельда (1894 г.), до берегов Балтики и южной Швеции. Пыли выпало до 2-4 млн. т.

Есть описания пыльной бури 1928 г, (26-28 апреля), охватившей всю южную степную зону. Азовское море и часть Черного моря. Считается, что ветер перенес 15 млн. т чернозема, сорванного с площади около 1 млн. км 2 . Высота пыльного облака достигала 400-700 м. Пыль выпала на площади 6 млн. км 2 в Украине, Румынии, Польше.

Площадь проявления черных бурь в апреле-мае 1960 г. тоже была огромной - свыше 1 млн. км 2 . Черная буря свирепствовала пять дней от Астрахани до Одессы,- над Азовским морем, над северо-западом Черного моря. Сильный ветер, сухой туман, почти полная потеря видимости - вот обстановка черной бури. Высота облаков пыли достигала 1500 м, а под Одессой - 2400 м! Самолеты вырывались из пыльного плена только на высотах более 2000 м. Объем перемещенного материала чернозема составил около 25 км 3 ! Ветры скоростью до 15 м, иногда до 40 м/сек дули с востока, из района Астрахани и возникли при столкновении холодного антициклона с севера и теплого циклона с юго-запада {71} .

Пыльная буря 1968 г. вызвала выпадение в осадки Черного моря примерно 50 млн. т золовой пыли. Это в несколько раз больше, чем выносят впадающие в морс реки. За один год в результате черных бурь в Азовском море образовалось 4 мм донных осадков.

Сильными были две пыльные бури в январе и феврале 1969 г., а также буря 28 октября 1969 г. {72} Пыльные бури на юге Украины и на Северном Кавказе в 1970 г. вновь нанесли большой урон посевам.

В последние годы эти бури многократно повторялись.

Зимы, во время которых бывают черные бури, называют черными зимами. Зимой пыль смешивается со снегом и выпадает бурый снег. Снежно-пыльная буря 1892 г. описана выдающимся ученым-почвоведом В.В. Докучаевым. Снежно-пыльная буря 1939 г. зародилась над Румынией. 8 марта циклон со скоростью 50 км/час промчался над Черным и Азовским морями и 9 марта обрушился на Ростов.

1939, 1951, 1953, 1964 годы - это годы зимних снежно-пыльных бурь. Выпадает грязно-бурый снег; лица людей, одежда приобретают бурую окраску.

Во время черных бурь люди обычно не погибают. Погибает среда обитания человека, наносятся огромные убытки сельскому хозяйству. Разрушаются черноземы, самые уникальные в мире почвы. В итоге человек приближается к тяжелейшей катастрофе - экологической.

Пыльные бури - явление хотя и метеорологическое, но связанное с состоянием почвенного покрова и с рельефом местности. Они сродни метелям: для возникновения и тех, и других нужны сильный ветер и достаточно сухой материал на поверхности земли, способный подниматься в воздух и длительное время находиться там во взвешенном состоянии. Но если для появления метелей нужен лежащий на поверхности сухой, не слежавшийся, без наста снег и скорость ветра 7-10 м/с или больше, то для возникновения пыльных бурь надо, чтобы почва была рыхлой, сухой, лишенной травяного или сколь-либо значительного снежного покрова и скорость ветра составляла не меньше 15 м/с. Наблюдаются пыльные бури чаще всего ранней весной, в марте или апреле, после сухой осени и малоснежной зимы. Случаются они, хотя и реже, и зимой - в январе или феврале и совсем редко - в иные месяцы года. Наиболее типичная синоптическая обстановка для пыльных бурь - южная или юго-западная периферия устойчивого малоподвижного антициклона, которая обусловливает сухую с сильными восточными или юго-восточными ветрами погоду.

В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром, различают черные бури (на черноземах), свойственные южным и юго-восточным областям Европейской части СССР, Башкирии, Оренбургской области; бурые или желтые бури (на суглинках и супесях), свойственные Средней Азии; красные бури (на красноцветных, окрашенных окислами железа почвах), свойственные пустыням и полупустыням нашей страны, пустынным местностям Ирана и Афганистана); белые бури (на солончаках), свойственные некоторым районам Туркмении, Поволжья, Калмыкии.

Переносимая ветром пыль может оседать и накапливаться в районах, где ветер ослабевает. На юго-западе Украины, в среднем течении Дона, между реками Хопром и Медведицей, есть места с пылевыми отложениями в несколько метров и более толщиной. В бесснежные зимы в юго-восточных районах страны, для которых характерны рыхлые и сухие почвы, легко поддающиеся дефляции (то есть ветровой эрозии), при очень сильных и устойчивых ветрах возникают зимние черные бури, выдувающие почву вместе с озимыми посевами, не прикрытыми снегом. Такие "черные зимы" были в 1892, 1949, 1951, 1960 и 1968 годах.

Это явление по своим масштабам и последствиям может быть приравнено к крупным стихийным бедствиям. В. В. Докучаев так описывает один из случаев пыльной бури на Украине в 1892 году: "Не только был совершенно сорван и унесен с полей тонкий снеговой покров, но и рыхлая почва, обнаженная от снега и сухая, как пепел, взметалась вихрями при 18 градусах мороза. Тучи темной земляной пыли наполняли морозный воздух, застилая дороги, занося сады - местами деревья были занесены на высоту 1,5 метра,- ложились валами и буграми на улицах деревень и сильно затрудняли движение по железным дорогам: приходилось даже отрывать железнодорожные полустанки от сугробов черной пыли, смешанной со снегом".

Во время пыльной бури в апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн. км2 более 15 млн. т чернозема. Черноземная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн. км2 в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли над Украиной достигла 750 м. Мощность черноземного слоя в степных областях Украины после этой бури уменьшилась на 10-15 см.

Опасность этого явления заключается еще и в страшной силе ветра и необычайной его порывистости. При пыльных бурях над Средней Азией воздух иной раз бывает пропитан пылью до высоты нескольких километров. Самолетам, попавшим в пыльную бурю, грозит опасность разрушения в воздухе или при ударе о землю; кроме того, дальность видимости в пыльной буре может уменьшаться до десятков метров. Наблюдались случаи, когда днем при этом явлении становилось темно, как ночью, и не помогало даже электрическое освещение. Если добавить, что на земле пыльные бури могут приводить к разрушению построек. буреломам, не говоря уже о всепроникающей пыли, набивающейся в дома, пропитывающей одежду людей, засти лающей глаза, затрудняющей дыхание,- то станет ясным. насколько опасно это явление и почему его называют стихийным бедствием...

Длятся пыльные бури обычно несколько часов, но в отдельных случаях - и несколько суток. Некоторые пыльные бури зарождаются далеко за рубежами нашей страны - в Северной Африке, на Аравийском полуострове, откуда воздушные течения заносят к нам облака пыли.

Засухи и суховеи

Более 70 % пахотных земель в СНГ расположено в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения, где засухи и суховеи все еще наносят ущерб сельскому хозяйству.

Засуха - сложное явление, которое возникает при длительном отсутствии осадков в сочетании с высокой испаряемостью, что обуславливает иссушение корнеобитаемого слоя почвы и нарушает водоснабжение растений. В результате растения резко снижают свою продуктивность. В зоне пустынь и полупустынь такие условия наблюдаются постоянно, что свойственно климату этих районов. В степной и лесостепной зонах засуха бывает не ежегодно и возникает под влиянием разных причин. К возникновению засухи может привести недостаточное пополнение запасов почвенной влаги весной при таянии снежного покрова или недостаточное количество осадков в весенне-летний период. В этом случае растения будут испытывать недостаток влаги даже при сравнительно невысокой испаряемости. Такая засуха называется почвенной.

Суховей - метеорологическое явление, которое характеризуется низкой относительной влажностью, высокой температурой приземного слоя воздуха и ветром. Это обуславливает высокую испаряемость, вызывает нарушение водного баланса растений в результате превышения расхода влаги путем транспирации над ее приходом через корневую систему. Суховеи могут наблюдаться и при сравнительно невысокой температуре воздуха ранней весной и осенью в степной зоне.

Борьба с засухой и суховеями проводится по трем направлениям: селекционно-генетическому, агротехническому и мелиоративному. Селекционно-генетическое направление состоит в выведении новых засухоустойчивых сортов растений. Агротехническое и мелиоративное направление предусматривает проведение приемов, направленных на повышение обеспеченности растений влагой. К ним относятся все виды орошения, задержание талых вод, снегозадержание, создание чистых паров, своевременное закрытие влаги весной, безотвальная вспашка, полезащитное лесоразведение и другие приемы, улучшающие фитоклимат посевов. Поливные нормы и число поливов необходимо регулировать в соответствии со сложившимися и ожидаемыми погодными условиями, чтобы наиболее эффективно расходовать поливную воду, а также предупреждать засоление орошаемых земель.

Пыльные бури - одно из наиболее опасных для сельского хозяйства метеорологических явлений. Они возникают под влиянием как природных, так и антропогенных факторов и нередко связаны с формами земледелия, не соответствующими данной климатической зоне. Воздействию пыльных бурь подвержены многие районы степной зоны России.

Возникновение и развитие пыльных бурь обусловлено комплексом агрометеорологических факторов, к которым относятся сильный ветер (более 10 м/с по флюгеру), иссушенность и распыленность верхнего слоя почвы, отсутствие или слабое развитие растительного покрова на полях, наличие обширных открытых пространств. Обычно пыльные бури наблюдаются при относительной влажности воздуха ниже 50 %. Зимой возникновению пыльных бурь способствуют отсутствие снежного покрова, ледяных корок, неглубокое промерзание почвы.

Пыльные бури чаще всего наблюдаются весной, когда ветер усиливается, а поля находятся в распаханном состоянии или растительность на них еще слабо развита. Бывают пыльные бури в степях и в конце лета, когда пересыхает почва, а поля после уборки ранних яровых начинают распахиваться. Зимние пыльные бури - явление сравнительно редкое.

В большинстве степных районов Северного Кавказа 1-5 дней в году с пыльными бурями, а в юго-восточных районах Ростовской области, на северо-востоке Ставропольского края их более 10, в отдельных районах - 15-20 дней.

Анализ условий возникновения пыльных бурь и данные обследований причиненных ими повреждений показывают, что необходимы такие мероприятия, которые способствовали бы ослаблению скорости ветра у поверхности почвы и увеличивали бы сцепление почвенных частиц. К ним относится создание системы ажурных лесных полос и ветрозащитных кулис, которые уменьшают скорость ветра. Значительный эффект дают также оставленная стерня, безотвальная вспашка, применение химических веществ, способствующих увеличению сцепления почвенных частиц, почвозащитные севообороты с посевами многолетних трав, полосное чередование многолетних трав и посевов однолетних культур и т.д. При разработке мер борьбы с пыльными бурями необходимо учитывать направление господствующих ветров, рельеф, микроклиматические особенности полей и особенности почв.

Каждое природное явление несет в себе как необыкновенную красоту, так и огромную разрушающую силу и опасность. Песчаная буря также невероятно красивая, когда смотреть на нее со стороны, но в то же время она ужасно опасная для жизни человека, окажись ты в ее эпицентре.

Огромные, клубящиеся красноватого цвета облака из песка и пыли, поднятые с поверхности земли сухими, горячими и быстрыми воздушными потоками, несут в себе смерть. Так, в 1805 году пыльная буря полностью засыпала песком караван из двух тысяч человек и такого же количества верблюдов. Та же история постигла в Сахаре в 525 г. до н.э. легендарную армию персидского правителя Камбиса II: ужасная песчаная буря на полпути остановила военную экспедицию, погубив около пятидесяти тысяч воинов.

Поднятые ветром пески

Верной приметой того, что приближается песчаная буря, является неожиданно наступившая тишина, когда перестаёт дуть ветер, а вместе с ним исчезают все звуки и шорохи. Вместо этого усиливается духота, а вместе с ней на подсознательном уровне проступает тревога. А через некоторое время на горизонте появляется быстрорастущая туча чёрно-багрового цвета. Снова появляется ветер и, набирая скорость, поднимает вверх пыль и песок.

Песчаная или как её ещё называют, пыльная буря являет собой атмосферное явление, когда сильный ветер на большие расстояния перемещает огромное количество песчинок, частиц грунта или пыли. Высота такой тучи может превышать километр, тогда как видимость внутри неё уменьшается до нескольких десятков метров.

По мере того как эти частицы оседают, грунт становится красноватого, желтоватого или сероватого оттенка (в зависимости от состава поднятых в воздух частиц). Несмотря на то, что пыльные бури появляются в основном летом, в случае отсутствия осадков и быстрого высыхания грунта они бывают и зимой.

Образуются пыльные бури в основном в пустынных или полупустынных регионах (особенно ими славится пустыня Сахара), но иногда из-за засухи может возникнуть и в лесостепных и лесных регионах планеты. Так, в апреле 2015 года на Хмельницкий, город, расположенный на западе Украины, налетела песчаная буря. Ураган длился около пяти минут, видимость не превышала и десяти метров, а ветер был такой силы, что едва не снёс с мостов людей и транспорт.

2

Как формируется буря

Чтобы зародилась пыльная буря необходима сухая поверхность грунта и ветер, скорость которого превышает 10 м/с (например, в Сахаре её показатели нередко достигают 50 м/с). Появляются пыльные бури из-за турбулентности (неоднородности) потоков воздуха, которые при движении по неровной поверхности, сталкиваясь с препятствиями, образуют завихрения воздуха. Чем быстрее движется ветер, тем более опасные завихрения он создаёт.

После того как увеличивается движение воздушных масс над незакреплёнными частицами грунта, сцепление между которыми ослаблено из-за сухости почвы (именно поэтому бури этого типа появляются в основном в пустынях), песчинки начинают сначала вибрировать, затем подскакивать, и в результате повторяющихся ударов превращаются в мелкую пыль.

3

Завихрения воздуха с лёгкостью поднимают с земли частицы песка или пыли, в то время как температура нижних слоев воздушных масс сильно повышается: над степями – до 1,5 км, над пустынями – до 2,5 км. После этого возникает перемешивание воздуха с пылевыми частицами, которые стремятся распределиться по всей площади прогретого воздуха.

Тогда как частички меньшего размера над земной поверхностью взлетают чрезвычайно высоко, крупные поднимаются на более низкое расстояние и быстро падают (если ветер чрезвычайно сильный, пыль может перенестись на тысячи километров). Сила ветра во время песчаных бурь такова, что он вполне способен сдвигать с места дюны, а поднятый им песок будет подобен огромному облаку высотой в полтора километра.

Чтобы сформировалась пыльная буря, грунт должен быть сухим: в случае продолжительной засухи под воздействием сильных ветров, в воздух способны подняться даже частицы верхних слоёв чернозёмной почвы (в этом случае образуется «чёрная буря»), и переместиться на большие расстояния.

Так, в конце двадцатых годов прошлого века в лесостепных и степных лесах Украины внезапно появившаяся пыльная буря подняла вверх более 15 млн. тонн чернозема (при этом высота облака составляла 750 м) и перенесла их на тысячи километров в сторону. Некоторая часть пыли осела в Прикарпатье, Польше и Румынии, в результате чего плодородный слой почвы в пострадавших регионах (около 1 млн.км2) уменьшился на 10-15 см.

Как долго длится явление

Продолжительность песчаных бурь обычно составляет от тридцати минут до четырёх часов. При этом кратковременные пыльные бури характеризуются незначительным ухудшением видимости: местность просматривается до четырёх, а иногда и до 10 километров.

Среди кратковременных бывают и такие пыльные бури, во время которых видимость ограничивается до двух десятков метров. Появляется пыльная буря всегда почти неожиданно: при хорошей погоде поднимется шквальный ветер, в результате чего скорость воздушных потоков увеличивается, подхватывая и поднимая в воздух пылевые частицы.

Правда, плохая видимость длится недолго даже несмотря на то, что скорость ветра в это время нарастает. О том, что приближается пыльная буря, можно узнать по серой туманной полосе завесе, что появляется под кучево-дождевыми облаками, когда те расположены недалеко от линии горизонта.

4

Бывают также длительные песчаные бури:

Одни пыльные бури характеризуются лишь частичным ухудшением видимости, до четырёх километров (правда, по времени эти пыльные бури наиболее продолжительные, поскольку способны длиться несколько дней).

Для других характерна ограниченность видимости до нескольких метров на начальной стадии развития, после чего проясняется до одного километра. Зато длятся эти песчаные бури не более четырёх часов.

Бури Сахары

Многие песчаные бури зарождаются в самой большой пустыне мира Сахаре, где граничат друг с другом Мавритания, Мали и Алжир. За последние полстолетия количество песчаных бурь Сахары увеличилось в десять раз (только через Мавританию за год проносится около восьмидесяти бурь).

Поднятого песка Сахары настолько много что огромное количество песчаных частиц переносится через Атлантический океан. Такая ситуация возможна из-за того, что когда пыль и песок движутся над пустыней, они вместе с воздухом продолжают нагреваться, после чего, оказавшись над океаном, проходят под более холодным и влажным воздушным потоком. Разница в температуре между слоями воздуха приводит к тому, что они друг с другом не смешиваются, давая возможность пыльному тёплому воздуху пересечь океан.

Несмотря на то, что песчаные бури вызывают много негативных последствий (уничтожают плодородный слой грунта, неблагоприятно воздействуют на дыхательную систему живых организмов), поднятая в воздух пыль приносит и пользу. Например, пыльные бури Сахары снабжают влажные экваториальные леса Центральной и Южной Америки огромным количеством минеральных удобрений, а океан получает недостающую часть железа. В то же время поднятая на Гаваях пыль даёт возможность расти банановым деревьям.

5

Что делать, если попал в бурю

Заметив первые признаки приближающейся бури нужно сразу же остановиться: продолжать движение бесполезно и лишняя трата сил, тем более что песчаная буря редко когда длится более четырёх часов. Даже если ветер не утихает около двух-трёх дней, лучше переждать на одном месте и никуда не уходить. Поэтому все запасы воды и пищи нужно держать возле себя (особенно воду, иначе полное обезвоживание организма обеспечено, а это всегда приводит к смерти).

Остановившись, нужно сразу начинать искать укрытие. Это может быть крупный камень, валун, дерево возле которых нужно лечь с подветренной стороны и полностью, с головой, закутаться в материю. Если есть возможность укрыться в автомобиле, его нужно поставить таким образом, чтобы в двери не дул ветер.

В худшем случае, если никакого укрытия поблизости не наблюдается, нужно лечь на землю и накрыть голову одеждой (бедуины в таких случаях роют что-то наподобие окопа). Следует иметь в виду, что когда будет пролетать песчаная буря, температурные показатели воздуха в этот момент будут составлять около пятидесяти градусов, что может привести к потере сознания. Дышать в то время, как над головой проносятся тонны песка, нужно только через платок, иначе мельчайшие частицы попадут в дыхательные пути.

6