Электростатические поля усиливают песчаные бури

Италия, Марокко

• Ветер

Специалисты из Италии и Марокко, работая в пустыне Сахаре, обнаружили, что в развитии песчаной бури большую роль играют электростатические поля. Они возникают в результате трения между песчинками, переносимыми ветром. О существовании этих полей ученые знали давно, но теперь стал ясен механизм формирования песчаной бури. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Теоретически все происходит следующим образом: под действием трения между песчинками, поднятыми ветром в воздух, электроны перемещаются с крупных частиц на мелкие, придавая им отрицательный заряд. Мелкие песчинки с зарядом одного знака отталкиваются друг от друга, поднимаются выше и разносятся ветром. Крупные песчинки, заряженные положительно, концентрируются внизу, образуя нижний слой песчаной бури. Таким образом, с разделением зарядов формируется динамичное электрическое поле, которое вовлекает в воздушный танец все большее количество песка.

Данный эффект ученые смогли наблюдать непосредственно. Франческа Эспозито (Francesca Esposito) и ее коллеги работали на метеостанции, находящейся на юго-западе Марокко. Они установили аппаратуру для точной фиксации различных параметров на высоте в два метра над поверхностью земли. Ученые измеряли скорость ветра, влажность, давление и яркость света, температуру и напряженность электрических полей. Крупные песчаные бури 2013 и 2014 годов принесли много интересной информации.

Выяснилось, что любой пыльный вихрь всегда сопровождается ростом электростатического напряжения. Когда ветер усиливается, он поднимает в воздух песка в десятки раз больше, чем был бы способен согласно теоретическим моделям, если они составлены без учета воздействия полей. Связь оказалась прямой - чем больше песка в воздухе, тем сильнее электростатическое поле, тем большее количество песка оно поднимет дополнительно.

Исследователи считают, что открытое явление может влиять на глобальное изменение климата. Частицы, всегда присутствующие в воздухе в том или ином количестве, электризуются и меняют динамику, появляются более и менее нагретые слои воздуха. Современные климатические модели пока не принимали во внимание важность электростатических полей.

Вера Максимова, 11.07.2016 14:39