Пылевые события в условиях ветрового и конвективного выноса пылевого аэрозоля

Пылевые явления, такие как ветропесчаный перенос, пылевые дьяволы и пыльные бури, играют ключевую роль в земном климате и геологических процессах. Основным фактором, определяющим вынос пылевого аэрозоля (размером 0.1-5 мкм) с аридных территорий, является ветер [1], возникающее в результате перемещение крупных частиц (размеры 70-150 мкм) у поверхности - сальтации. В летнее время в условиях значительного прогрева поверхности существенное влияние оказывают конвективные движения [2]. В результате ударов движущихся в потоке частиц меняется их заряд, что отражается на измеряемых значениях напряженности электрического поля [3]. При высоких скоростях ветра, как во время пыльных бурь или внутри пыльных вихрей, эти электрические поля могут быть значительными [4].

В условиях умеренного ветра и прогрева поверхности по данным комплексных полевых измерений в солнечные дни (с 8 утра до 8 вечера) в условиях интенсивных конвективных движений отмечаются корреляционные связи различных параметров нижней атмосферы, отличающиеся в зависимости от времени дня, прогрева и типа поверхности.  Измерения выполнялись ИФА им.А.М.Обухова РАН в 2023 году в летнее время (июль-август) на двух различных территориях: дюнный участок (пос. Нарын-Худук, республика Калмыкия) и степной участок (г. Цимлянск, Ростовская область). Проводился корреляционный для различных пар величин: температуры (T), скорости ветра (U), концентрации пылевого аэрозоля (C), относительной влажности (H), напряженности электрического поля (E). Корреляционные связи в большей степени проявляется в утреннее или вечернее время. Характер закономерностей для аридной и степной зоны отличается, что в частности, связывается с режимом изменения относительной влажности воздуха и типом поверхности.

Надо полагать, что перенос частиц при умеренном ветре с их электризацией имеет близкую природу с экстремальными процессами. Увеличение площади территорий подвижных песков (по данным спутниковых снимков, наблюдений), увеличение числа участвующих в электризации частиц, может влиять на свойства процессов пылепереноса различного типа, в частности, на параметры пылевых событий: слабых и сильных бурь, а также вихрей. Проведен анализ для 9 станций с 2011 г. по 2025 г.: Яшкуль, Комсомольский, Элиста, Утта, Лиман, Ремонтное, Юста, Лагань, Ики-Бурул. Анализировалась частота фиксации умеренных и сильных пылевых бурь, а также длительность. Выявлена тенденция увеличения длительности пылевых событий для нескольких станций. Проведена статистическая оценка частоты появлений пылевых вихрей по числу событий в месяц, в год, а также по времени суток, когда наблюдалось событие. Исследована взаимосвязь количества пылевых дьяволов в районе г. Комсомольск от метеопараметров, таких как, температура, скорость ветра, напряженность электрического поля, полученных на близлежащих аридных территориях опытным путем.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда – проект №25-17-00346.