Желтый ветер, желтый снег

Сегодня в социальных сетях и на сайтах онлайн-изданий появилось множество сообщений о желтом и оранжевом снеге на горнолыжном курорте Красная поляна и в других районах юга России и Закавказья. Станислав Кутузов, заведующий лабораторией гляциологии Института географии РАН, объясняет N+1, что случилось со снегом, и как исследование ледников Эльбруса помогает узнать, что происходило в Африке сотни лет назад.

Сразу хочу сказать: это обычное, хотя и крайне интересное природное явление. Желтоватый оттенок снега связан с повышенным содержанием пыли, которая была занесена ветром из пустынных районов Африки.

Под атмосферной пылью в данном случае понимаются минеральные частицы размером меньше 10-15 микрон. Они могут переноситься воздушными массами на большие расстояния: на сотни и тысячи километров. Основным источником пыли в мире являются пустыни, в частности, Сахара. Однако, вопреки расхожему мнению, собственно песок не может переноситься на большое расстояние. Частицы песка гораздо больше — более 50 микрон в поперечнике, и лишь в редких случаях они могут улетать дальше, чем на сотни километров. Однако пылевые частицы среднего (менее 10 микрон) и малого размера (менее 1 микрона) могут переноситься ветром на тысячи километров. Источниками таких частиц служат пересохшие водоемы, например, окрестности озера Чад, аллювиальные отложения, а также, в отдельных случаях, сельскохозяйственные земли.

Сильные ветры (скоростью больше 15 метров в секунду) поднимают частицы в верхние слои атмосферы и переносят их на большие расстояния. Затем они постепенно выпадают на поверхность, как в сухом виде, так и с осадками. Как правило, основная масса частиц выпадает в течение первых двух-трех дней после пылевой бури уже за тысячи километров от того места, где они поднялись в воздух.

Атмосферная пыль влияет как на природные процессы, так и на жизнь человека. Многие респираторные заболевания связаны с пылью. Пыль влияет на тепловой баланс планеты, поскольку путем рассеяния и поглощения приходящей солнечной радиации. Кроме того минеральные частицы пыли могут действовать как ядра конденсации водяного пара и вследствие изменения режима облачности влиять на радиационный баланс

Так что же произошло на юге России сегодня?

Все началось с крупной пыльной бури в ливийской пустыне днем 21 марта. Облако пыли, поднявшейся в воздух, пролетело над островом Крит, восточным Средиземноморьем, Турцией, и утром 23 марта достигло Кавказа. Подобные события случаются регулярно, многие помнят похожие новости в мае 2009 года, в марте 2008 года. Однако наблюдения за пылью в атмосфере начались не так давно, а достоверные данные о переносе пыли имеются лишь за последние 10-15 лет — их мы получаем благодаря спутниковым данным.

Для оценки переноса пыли в прошлом можно использовать ледниковые керны, которые сохраняют историю таких выпадений. Пыль способна много рассказать об истории погоды и климата, поскольку ее количество в атмосфере зависит как от условий в тех местах, где она поднялась в воздух, то есть в засушливых районах, так и от направления и силы ветра при переносе воздушных масс. Исследования переноса пыли включают анализ минерального и химического состава отдельных частиц, анализ спутниковых данных, климатические модели и модели аэрозолей.

Гляциологи Института географии много лет работают в Приэльбрусье. За это время были получены и исследованы ледниковые керны суммарной длиной 180 метров. Например, исследование пыли, осевшей на леднике на высоте 5 тысяч метров в 2009 году, позволило ученым не только точно определить ее происхождение (район Джебель-Ахдар в восточной Ливии), но и точно «откалибровать» другие, более ранние отложения. В результате исследователи смогли определить периоды засух на Ближнем Востоке, в засушливых районах Сирии и Ирака. Как оказалось, последние десятилетия в этом регионе стали самыми засушливыми за 250 лет.

Однако главная задача — попытаться создать модель, описывающую колебания количества пыли в атмосфере. Все существующие модели дают результаты, расходящиеся на порядки, а это ключевой параметр и фактор неопределенности в климатических прогнозах. Сегодня мы лучше понимаем изменения во времена ледникового периода, чем процессы происходящие с пылью сейчас. В глобальном масштабе тренда нет, но региональные различия огромны, например, на Ближнем Востоке идет рост запыленности, а в Сахаре, наоборот, нет. Наши данные помогут ответить на вопрос, почему это так.