Что представляют собой песчаные и пыльные бури

Всемирная метеорологическая организация (ВМО) определяет песчаные и пыльные бури (ППБ) как опасное атмосферное явление, которое обычно происходит в засушливых и полузасушливых регионах, где ограничен растительный покров. Сильные ветра поднимают минеральную пыль (песок и другие поверхностные материалы) с обнажённых сухих почв в атмосферу, перенося их на сотни и тысячи километров.

Время пребывания частиц пыли в воздухе зависит от их размера и погодных условий: более крупные частицы осаждаются быстрее, в то время как частицы меньших размеров в большей степени подвержены переносу. Пыль также вымывается из атмосферы осадками. В среднем они находятся в воздухе от нескольких часов (частицы диаметром более 10 микрометров) до более чем 10 дней (частицы диаметром менее 1 мкм).

ППБ приводят к образованию пыльной дымки, или пыльной мглы, — взвесь в воздухе пыли или частиц песка, поднятых с земли. ВМО отмечает, что пыльная или песчаная буря может происходить на месте наблюдения дымки, рядом или на отдалении от неё. Именно такая пыльно-песчаная мгла накрыла Ташкент и другие регионы Узбекистана вечером 4 ноября.

Реклама на Газета.uz

По данным Узгидромета, подобное явление в стране наблюдалось впервые за 150 лет, то есть за всё время метеорологических наблюдений. Видимость в ряде районов ухудшалась до 500−1000 метров, а в Ташкенте — до 200 метров.


Кадр обзора Азиатского регионального центра ВМО по SDS-WAS (Система предупреждений о песчаных и пыльных бурях и оценка) от 5 ноября 18:00 (UTC). На нём видно, что видимость в Ташкенте в указанное время была до 200 метров. Нажмите для увеличения.

Причины песчаных и пыльных бурь

ППБ возникают в результате ряда взаимосвязанных прямых (природных) и косвенных (антропогенных) факторов, говорится в Глобальном оценочном докладе о влиянии песчаных и пыльных бурь, опубликованном Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) в 2016 году (pdf).

К природным причинам относятся климат (скорость ветра, его направление, температура воздуха и т. д.), почва (тип, состав и т. д.), растительность (тип, плотность и т. д.) и форма рельефа.

На антропогенные причины приходится примерно 25% глобальных выбросов пыли. Деятельность человека в районах, особо подверженных к выбросу пыли, представляет наибольшую угрозу природным экосистемам.

«Уничтожение растительности, потеря биоразнообразия и воздействие на поверхность почвы (например, посредством разрушения биологических почвенных корок) увеличат восприимчивость к образованию пыли на этих территориях. Гидрологические изменения, вызванные деятельностью человека, которые приводят к высыханию водоёмов, также ведут к росту риска возникновения ППБ. В связи с этим рекомендована защита природных экосистем, которые являются потенциальными источниками пыли», — говорится в докладе.

В докладе отмечается, что растительность создаёт механический барьер, контролируя поток ветра и снижая напряжение сдвига, оказываемое им, на поверхность земли. Вырубка лесов и лесистых местностей, снижение плотности размещения деревьев и живых изгородей увеличивает скорость ветра и уменьшает улавливание переносимых по воздуху частиц.

Непродуманные стандарты управления сельскохозяйственными культурами (например, в отношении плодородия почвы, качества семян, обработки почвы, посадки и борьбы с вредителями) приводят к плохому росту растительности и низкому плодородию почвы, что повышает риск ветровой эрозии (выдувание и перенос мельчайших почвенных частиц ветром).

Воздействие пыли на окружающую среду, здоровье человека и экономику

Окружающая среда

Пыльные бури имеют как положительные, так и отрицательные глобальные последствия из-за их трансконтинентального распространения. Например, пыль играет важную роль в биогеохимических циклах Земли, обеспечивая питательными веществами леса и поверхностные воды океана. При этом пыль обладает таким же действием, что и парниковый эффект: она поглощает и рассеивает солнечную радиацию, поступающую в атмосферу Земли, уменьшая количество, достигающее поверхности, и поглощает длинноволновую радиацию, отражающуюся от поверхности. Изменения в радиационном балансе планеты могут вызвать усиление засухи.

Здоровье человека

Загрязнение воздуха взвешенными частицами, включая пыль, негативно влияет на здоровье наибольшего числа людей, поскольку нет безопасного порога, ниже которого воздействие этих смесей не опасно. Пылевые частицы раздражают дыхательные пути и могут вызвать или усугубить такие заболевания, как бронхит, эмфизема, сердечно-сосудистые заболевания (например, инсульт), глазные инфекции, раздражение кожи и менингококковый менингит. Кроме того, ППБ могут привести к смертности и травмам, связанным с ухудшением видимости и дорожно-транспортными происшествиями.

Размер частиц пыли является ключевым фактором, определяющим потенциальную опасность для здоровья человека. Как следует из данных Всемирной организации здравоохранения, частицы диаметром менее 10 микрон (≤ PM10) способны проникать глубоко в лёгкие и осаждаться в них. Ещё более пагубное воздействие на здоровье оказывают частицы диаметром менее 2,5 микрон (≤ PM2,5): они могут преодолевать аэрогематический барьер в лёгких и попадать в кровеносную систему. Хроническое воздействие взвешенных частиц усугубляет риск развития сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, а также рака лёгких.

Инфографика Агентства по охране окружающей среды США, которая демонстрирует размер частиц PM10 и PM2,5 на примере человеческого волоса. Диаметр среднего человеческого волоса составляет около PM70 — это почти в 30 раз больше, чем частица диаметром PM2,5.

Как правило, единицей измерения загрязнения воздуха взвешенными частицами являются микрограммы на кубический метр (мкг/м3).

Рекомендованные предельные значения концентрации:

Мелкодисперсные взвешенные частицы (PM2,5)

  • 5 мкг/м3 — среднегодовое значение
  • 15 мкг/м3 — среднесуточное значение

Крупнодисперсные твердые частицы (PM10)

  • 15 мкг/м3 — среднегодовое значение
  • 45 мкг/м3 — среднесуточное значение

Вечером 4 ноября (между 21:00 и 23:00) предельная допустимая концентрация пыли в воздухе в Ташкенте была превышена в 30 раз.

Экономика

ППБ имеют экономические последствия как в краткосрочной, так и долгосрочной перспективе.

В краткосрочной перспективе

В долгосрочной перспективе

Проблемы со здоровьем человека и смертность

Общие проблемы со здоровьем человека

Повреждение однолетних и многолетних сельхозкультур

Эрозия почвы и снижение её качества

Смертность домашнего скота

Загрязнение почвы из-за отложения токсичных биологических материалов (грибов, бактерий), тяжёлых металлов или солей

Инфраструктурный ущерб (например, здания, телефонные сети, энергетические объекты, теплицы)

Нарушение глобального регулирования климата

Затраты на очистку инфраструктуры от песка и пыли (например, дорог, аэропортов, энергообъектов)


Прерывание работы транспорта (воздушного, автомобильного, железнодорожного); авиационные и дорожно-транспортные происшествия


Меры предосторожности при ППБ

Наибольшему риску проблем со здоровьем из-за ППБ подвержены:

  • младенцы и дети;
  • пожилые люди;
  • люди с респираторными заболеваниями;
  • люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями;
  • люди с диабетом.

Что делать во время ППБ?

  • оставайтесь дома как можно дольше, закройте окна, двери и форточки, при возможности включите кондиционер и очиститель воздуха с HEPA (PM2,5) фильтром;
  • если вам нужно выйти на улицу, наденьте респираторную маску (она должна плотно прилегать к лицу и защищать от вдыхания очень мелких частиц) и очки для защиты глаз. При отсутствии маски прикройте нос и рот влажным куском ткани, например, банданой;
  • если это безопасно, загляните к пожилым соседям и другим уязвимым соседям, чтобы убедиться, что они в порядке.

Смягчение последствий ППБ

Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием поддерживает три направления при смягчении последствий песчаных и пыльных бурь:

  • Системы раннего предупреждения. Эксперты отмечают, что раннее предупреждение — важная часть в смягчении воздействия ППБ. Подобные системы помогают странам предоставлять пользователям своевременные и качественные прогнозы о ППБ.
  • Готовность и устойчивость. Скоординированные и согласованные меры реагирования на ППБ помогут просчитать риски и смягчить последствия в чрезвычайной ситуации.
  • Смягчение антропогенного воздействия. По мнению экспертов, стратегии по смягчению влияния деятельности человека на природные экосистемы — возможно, единственный способ сократить выбросы пыли.

В докладе ЮНЕП также приводится ряд мер по борьбе с последствиями ППБ. Они включают:

  • Управление растительностью на пастбищах (сократить сжигание травы, избегать чрезмерного выпаса скота и др.);
  • Защита растительности в естественных степях и пустынях;
  • Закрепление песчаных дюн (посадка «мёртвой» изгороди, трав и кустарников);
  • Повышение устойчивости почвы к ветровой эрозии;
  • Уменьшение скорости ветра внутри и между полями за счёт высаживания живых и «мёртвых» изгородей, деревьев и др.;
  • Сокращение выбросов пыли с промышленных предприятий за счёт систем пылеулавливания, обработки хвостохранилищ и др.;
  • Создание лесозащитных полос в городах для снижения скорости ветра и улавливания частиц пыли.