Туман в пустыне: Ученые выяснили природу тумана в пустыне Атакама

Климатологи учатся доить туман | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

Туман и роса: какова их роль в круговороте воды в природе, каково содержание в них питательных веществ и ядовитых примесей, какова их функция в той или иной экосистеме? Для обсуждения этого круга вопросов почти полторы сотни специалистов из разных стран съехались в конце июля в Германию, в город Мюнстер, на Международную научную конференцию Fogdew2010.

Доить туман можно не везде

Впрочем, внимание на конференции было уделено не только проблемам, относящимся к области фундаментальных исследований, но и сугубо прикладным аспектам использования тумана в качестве источника питьевой воды. Понятно, что это возможно не в любой местности. Во-первых, там должно быть достаточно туманно, а во-вторых, достаточно ветрено. Потому что именно ветер гонит туман на туманоуловители — натянутые с целью сбора воды специальные мелкоячеистые синтетические сети. На этих сетях туман конденсируется, образующиеся при этом мелкие капли постепенно растут, сливаются с соседними и в итоге стекают вниз в специальный желоб, по которому попадают в водосборник.

«Дойка тумана» — так называют эту технологию специалисты. Сеть площадью в 40 квадратных метров может дать за сутки до 200 литров воды. «Метод эффективен даже в самых засушливых регионах планеты, но лишь при условии, что сетчатые туманоуловители натянуты правильно, — поясняет профессор Роберт Шеменауэр (Robert Schemenauer), известный канадский специалист в области физики атмосферы. — Наш опыт свидетельствует о том, что главная сложность состоит в выборе наилучшего места для установки сети. Отклонение от оптимального положения всего на 10-20 метров уже может привести к тому, что воды вы соберете вдвое меньше».

Доить туман нужно уметь

Впрочем, правильный выбор места — хоть и очень важное, но не единственное условие успеха. «Существует множество факторов, определяющих успех или неуспех предприятия, — говорит немецкий климатолог Отто Клемм (Otto Klemm), профессор Мюнстерского университета и главный устроитель конференции. — Тут играют роль и материал, из которого изготовлена сеть, и ее конструкция, и климатические особенности местности, и даже отношение местного населения к проекту».

Профессор Шеменауэр много лет возглавляет канадскую неправительственную организацию FogQuest, что на русский переводится как «сбор» или «поиск тумана». Совместно с коллегами из Чилийского католического университета в Сантьяго ученый еще в 1987 году установил первый в мире сетчатый туманоуловитель в одной из высокогорных деревень в чилийской пустыне Атакама — а это самая засушливая пустыня в мире. Уже тогда было ясно, что туман играет важную роль во многих экосистемах, и чем реже в данной местности выпадают дожди, тем большее значение для круговорота воды здесь имеет туман.

По словам профессора Клемма, сегодня регулярную дойку тумана осуществляют уже, по меньшей мере, в семи странах Центральной и Южной Америки и Африки. С сетчатыми туманоуловителями экспериментируют даже в Испании — ведь юг Европы становится все засушливее. Однако участники конференции в Мюнстере обсуждали не только географию распространения метода, но и его оптимизацию.

Сеть сети рознь

Прежде всего, сами сети должны удовлетворять целому ряду критериев, говорит профессор Шеменауэр. «Они должны быть очень прочными, выдерживать ветер, сырость и солнечное излучение на протяжении всего десятилетнего срока службы. Они должны быть доступными по цене и простыми в эксплуатации. И, конечно, они должны максимально эффективно конденсировать воду из тумана и без потерь направлять ее в водосборник», — напоминает эксперт.

Для получения питьевой воды в массовом масштабе имеющиеся сегодня сети пока не пригодны, признает профессор Шеменауэр. «Наша технология годится лишь для очень небольших деревень — с населением численностью до 300-400 человек. Особенно в деревнях, затерянных высоко в горах, у людей просто нет другого доступа к чистой воде, поэтому наши сети для них — просто спасение. Но это, конечно, не метод для такого города как, скажем, Мюнстер», — говорит он.

Последний из реализованных FogQuest проектов — установка туманоуловителей в одной из горных деревушек в Гватемале. «Там смонтировано около 3 десятков сетей. Каждая семья пользуется своей индивидуальной сетью, то есть весь парк туманоуловителей обеспечивает водой 30 семей, это примерно 150 человек, практически все население деревни. Одна сеть вместе с установкой обходится примерно в 1500 долларов, ремонта она обычно не требует, а если и потребует, то все можно сделать своими руками тут же, на месте», — рассказывает профессор Шеменауэр.

Дойка тумана экономит время и дает доход

Важно, что это экологичный, недорогой и технически несложный метод, подчеркивает ученый, но этим преимущества такого водоснабжения не исчерпываются. «Оно экономит уйму времени, особенно женщинам. Ведь это им обычно приходится в деревнях ходить по воду — и, как правило, очень далеко. Дойка тумана с доставкой конденсированной воды по трубе непосредственно в дом позволяет выгадать несколько часов в день. Это время можно использовать для работы в огороде, который дает и пропитание семье, и товар на продажу», — уверен он.

К тому же и качество добываемой из тумана воды обычно столь высокое, что она не требует очистки и фильтрации, добавляет климатолог Йорг Бендикс (Jörg Bendix), профессор Марбургского университета. «Водоснабжение на основе дойки тумана обычно находит применение в отдаленных регионах, где нет загрязняющих атмосферу промышленных предприятий, — говорит эксперт.

— Качество воды там в полной мере отвечает показателям немецких нормативно-правовых документов».

Сегодня, по словам канадского ученого, для дойки тумана применяются очень простые мелкоячеистые синтетические сети, производимые на так называемых основовязальных машинах. Во многих промышленно развитых странах, в том числе и в Германии, такие сети продаются в любом магазине стройматериалов или хозяйственных товаров. На конференции в Мюнстере были представлены и особые трехмерные сети. Они должны быть гораздо эффективнее двумерных, однако профессор Шеменауэр и некоторые его коллеги отнеслись к новинке скептически. Ведь эксплуатировать эти туманоуловители предстоит жителям отдаленных, а порой и труднодоступных горных деревень. Поэтому чем сети проще, тем лучше.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева

Пустыня Атакама

Пустыня Атакама является одним из трех самых популярных туристических направлений Чили наряду с Торрес дель Пайне и островом Пасхи.

Самая сухая в мире пустыня берет начало от границы с Перу и Боливией и простирается в длину на 1000 км в направлении юга. Она расположена вдоль побережья Чили в непосредственной близости от Тихого океана. Большая ее часть находится на очень большой высоте в горах. Общая площадь — около 105 000 км2. Она в 50 раз засушливее, чем Долина Смерти в Калифорнии- пустыня получает в среднем 10 мм осадков в год. Во многих местах дождь не выпадает на протяжении нескольких лет. Некоторые места не видели осадков на протяжении 400 лет. Солнечная радиация очень интенсивна из-за высокой высоты и разреженной атмосферы. Возможность жизни в некоторых местах равняется нулю, там нет клещей или скорпионов, хищников и их жертв. Полная стерильность.

Пустыня Атакама насчитывает свыше 160 видов кактусов, 90 из которых эндемичны, то есть их можно встретить только здесь. Источником жизненно необходимой влаги служит густой туман camanchaca. Туман, по существу, являет собой очень низкие облака, состоящие из водяного пара.

Когда температура воздуха достигает точки росы, водяной пар конденсируется и оставляет после себя маленькие капельки воды. Немногие живые существа пустыни Атакама выживают благодаря извлечению влаги из тумана. Туман питает влагой растительные сообщества, называемые ломас (lomas) — изолированные островки растительности, которые содержат широкий спектр растений, от кактусов до папоротников. В районе соляных озер обитают лысухи, стаи фламинго, которые питаются красной водорослью, растущей в воде. Всего здесь обитает примерно 200 видов живых существ, главным образом пресмыкающиеся и насекомые.

Место остановки всех туристов — колоритная деревушка под названием Сан Педро де Атакама.Это своеобразный хаб, откуда совершаются все поездки по окрестностям для осмотра достопримечательностей. До начала 1990-х, крохотный поселок Сан Педро де Атакама был известен лишь горстке туристов, предпочитавших удаленные и экзотические путешествия. Добраться в Сан Педро в те годы было весьма непросто. Путешественникам приходилось совершать 24-часовой переезд из Сантьяго в Каламу, чтобы успеть на единственный автобус, отправлявшийся в течении дня в Сан Педро.

В конце 1980-х — начале 1990-х годов, в поселке не было радио и телевидения, асфальтированных дорог и турагентств, электричество подавалось только 3 часа в день. Вся туристическая инфраструктура состояла из двух маленьких гостиниц.

Сейчас Сан Педро де Атакама не узнать. Проложена современная дорога от Каламы до въезда в поселок (улицы Сан Педро продолжают оставаться не асфальтированными, так как против этого активно возражают местные жители), появилась мобильная телефонная связь и интернет, к услугам приезжих весь спектр доступного проживания: от кемпингов до шикарных отелей класса «люкс». К услугам туристов дорогие магазины, несколько банкоматов, многочисленные турагентства, выросшие как грибы после дождя. Те, кто посещает Сан Педро в наши дни, вряд ли найдет здесь много коренных жителей: многие из них выехали в соседние деревушки. Другие забросили занятие сельским хозяйством в регионе, где почти никогда не идут дожди, и нашли себе занятие в процветающей индустрии туризма.

Основная достопримечательность пустыни это Лунная Долина. Ее неземные пейзажи служат олицетворением пустыни Атакама. Долина характеризуется разнообразным диапазоном цвета и структуры рельефа, немного схожей на поверхность Луны и имеет необычные каменные и песчаные формации, образованные эрозией ветра и воды. Лунная долина была объявлена памятником природы в 1982 году из-за своей природной красоты и необычного пейзажа, от которого происходит ее название.

Кроме Лунной долины есть гейзеры Эль Татио (geiseres El Tatio), лагуна Сехар (laguna Sejar), солар де Тара (solar de Tara) и долина Радуги (valle de Arcoiris).

Пустыня Атакама в Чили — подробно с фото и видео

Видео: Пустыня Атакама

Специфика климата

Засухоустойчивая растительность Атакамы

В отличие от других пустынь Атакама характеризуется довольно прохладной среднесуточной температурой, которая варьируется от 0 до 25°С. В данной местности отмечается самый низкий уровень влажности на планете, составляющий 0%. Одна из причин минимального количества осадков в регионе – природное явление под названием дождевая тень. Препятствием для них служит горная система Анды, расположенная в восточной части пустыни. Минуя возвышенность, влага охлаждается, конденсируется и выпадает в виде дождей. Основная их часть оседает на склонах горы и не достигает пустыни. Ветер, который дует со стороны Тихого океана, также имеет низкую температуру и не может подобрать необходимое количество влаги.

Гейзеры

В мае 2010 года в Атакаме произошло необычное природное явление – в засушливой пустыне выпал снег. Тогда от аномалии пострадало несколько населенных пунктов. Пришлось временно приостановить работу одной из крупных обсерваторий, было нарушено дорожное движение и снабжение электроэнергией.

История заселения

Церковь в пустыне Атакама

Атакама считается одной из старейших пустынь в мире. Согласно приблизительным подсчетам ученых, она образовалась более 20 млн лет назад. Для сравнения, Сухая Долина Антарктиды насчитывает примерно 10 млн лет, а пустыня Намиб в Африке – 5 млн лет. Первые поселенцы появились на территории Атакамы около 10 тыс. лет тому назад. Это были племена южноамериканских индейцев, их потомки заселяют пустыню и сейчас. Археологи обнаружили здесь множество тел древних людей. В условиях сухого климата они отлично сохранились, превратившись в мумии. Возраст некоторых из них составляет более 9 тыс. лет.

Особенности проживания

В пределах Атакамы проживает около 1 млн людей. Они сосредоточились в поселках шахтеров, рыбацких деревнях и городах-оазисах. В северных районах распространено фермерство – здесь выращиваются сельскохозяйственные культуры. Благодаря идеальной видимости небосклона местность отлично подходит для астрономических наблюдений. Международные команды исследователей космоса базируются в прибрежной зоне пустыни.

Долина кактусов в АтакамеТуман над пустыней

Известно о существовании артезианских вод на данной территории, однако высокий уровень содержания бора делает их непригодными для применения в сельскохозяйственных целях. В Атакаме повсеместно встречаются так называемые солончаки. Они представляют собой небольшие озера, которые берут воду из горных рек. Поверхность водоемов высыхает под влиянием палящего солнца, в результате чего образуется толстый слой соли. Издали озеро выглядит вполне обычно, но при детальном рассмотрении можно заметить сияющую соляную гладь.

Фламинго в сухом озере

Приспособиться к пребыванию в достаточно суровых условиях помогают покрытые снегами вулканы, которые виднеются неподалеку. Талая вода поступает в оазисы, что дает возможность получать минимальный объем жидкости для выживания в этой местности. Местное население научилось преобразовывать туманы во влагу. Для этого они изобрели специальный метод, который заключается в использовании специальных высоких цилиндров. Стенки изделий выполнены из нейлоновых нитей, призванных задерживать воду. Жидкость стекает в расположенную снизу бочку и затем применяется в различных целях. Таким образом в течение суток можно собрать до 18 л воды.

Неблагоприятные условия для существования живых организмов не препятствуют прорастанию в пустыне кактусов и некоторых редких растений. Здесь есть возможность встретить множество пресмыкающихся, насекомых и млекопитающих. В Атакаме отмечается обилие национальных парков и прочих природоохранных зон.

Туман над пустыней

Полезные ископаемые

Обсерватория в пустыне Атакама

В регионе добывают большое количество меди – в городах Чикикамата и Папосо заложены крупнейшие рудники. Некоторые скалы отличаются наличием покрытия зеленого оттенка, вызванного окислением минералов, которые имеют в составе медь. Налет известен под названием атакамит. Впервые этот минерал был найден именно в данной местности, что следует из названия.

Рука пустыни — монумент в Атакаме

Пустыня известна залежами селитры, ранее служившими основой для выпуска минеральных удобрений и взрывчаток. Данный материал не терпит влаги, поэтому Атакама является прекрасным местом для его сохранения. Пик добычи природной селитры пришелся на 30-е годы XX столетия, затем её постепенно перестали поставлять. Причиной этому послужило изобретение аналога – синтетических нитратов. Практически все шахтерские поселки и города были покинуты обитателями, лишь в нескольких из них селитра добывается по сей день.

Лунная долина

К востоку от поселка Сан Педро де Атакама расположена красивейшая природная достопримечательность — Лунная Долина. Свое название местность получила из-за наличия причудливых образований из соли, песка и камня, которые напоминают поверхность спутника Земли. Находясь здесь, можно наблюдать необычайно красочный закат, поражающий разнообразием оттенков. Локация стала популярна среди многих режиссеров – данное место можно увидеть в ряде научно-фантастических кинолент.

Лунная долина в АтакамеРадуга над Лунной долинойЛунная долина

Особенно живописно Долина выглядит ночью. При свете луны виднеются соляные фигуры, которые создают удивительный контраст с темно-синим небом. Местные жители именуют их стражами близлежащих пещер. Они утверждают, что скульптуры являлись своеобразным маяком для астральной оболочки древних шаманов во время их путешествий в параллельные миры. Несомненно, Лунная Долина – наиболее привлекательное место пустыни Атакамы, ежегодно сюда приезжают туристы со всех уголков планеты.

Пустыня Атакама

Памятка путешественникам

Добраться до пустыни Атакама проще всего из населенных пунктов Икике, Токопилья и Антофагаста посредством воздушного транспорта. Если вы приняли решение осмотреть регион, не забывайте о предметах защиты от солнца. В обязательном порядке захватите с собой головной убор и питьевую воду. Путешествовать в пределах Атакамы лучше всего на арендованном транспорте, заказать который можно в близлежащих населенных пунктах.

«Пыльный туман» из Сахары дошел до Пиренейского полуострова

https://ria.ru/20210221/ispaniya-1598495779.html

«Пыльный туман» из Сахары дошел до Пиренейского полуострова

«Пыльный туман» из Сахары дошел до Пиренейского полуострова — РИА Новости, 21.02.2021

«Пыльный туман» из Сахары дошел до Пиренейского полуострова

Пыль и песок, пришедшие из Сахары, накрыли восточную часть Испании, государственное метеорологическое агентство (Aemet) ранее предупредило, что это природное… РИА Новости, 21.02.2021

2021-02-21T17:29

2021-02-21T17:29

2021-02-21T17:29

арагон

мурсия (город)

испания

в мире

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e4/0c/09/1588449077_0:13:3429:1942_1920x0_80_0_0_d69c08e2bb4527565c646b2bc31dd5fc.jpg

МАДРИД, 21 фев — РИА Новости. Пыль и песок, пришедшие из Сахары, накрыли восточную часть Испании, государственное метеорологическое агентство (Aemet) ранее предупредило, что это природное явление особенно сильно затронет Мурсию, Валенсию, Балеары.Небо Мурсии стало розово-желтого цвета, а мэрии Мурсии и Лорки активировали протоколы в связи с повышенным загрязнением воздуха. Несмотря на ожидающийся вечером сильный дождь, уровень загрязнения не снизится до понедельника, сообщает радио Мурсии Onda Regional. Власти рекомендуют не находиться на улице слишком долго, не заниматься спортом на открытом воздухе и избегать поездок на автомобилях в центр города.Власти Лорки рекомендуют не устраивать контролируемые пожары в сельскохозяйственных целях, сократить использование электроэнергии в домах, пользоваться общественным транспортом, оставлять личные автомобили за пределами центра города, а также не заниматься спортом на улице.Судя по фотографиям, которые публикуются в социальных сетях, «желтый туман» накрыл Балеары и Валенсию. Кроме того, метеорологи не исключают, что пыль может дойти до Арагона и Кастилии-ла-Манчи.Ранее на этой неделе «пыльный туман» из Африки накрыл Канарские острова, ряд рейсов были отменены.Природный феномен «калима» (взвесь пыли и песка в воздухе) регулярно происходит на Канарах, но реже доходит до континентальной части Испании и Балеарских островов.

https://ria.ru/20210219/sakhara-1598211454.html

https://ria.ru/20210207/pesochnyy-dozhd-proshel-nad-gornolyzhnym-kurortom-v-pireneyakh-1596404360.html

арагон

мурсия (город)

испания

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn21.img.ria.ru/images/07e4/0c/09/1588449077_464:0:3195:2048_1920x0_80_0_0_ee387c95724230bbb9b335243baaef02.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

арагон, мурсия (город), испания, в мире

Почему появляется туман – Газета.uz

01

Что происходит?

Жители Ташкента и ряда регионов Узбекистана в последние дни регулярно наблюдают туман, который особенно заметен в ночное время и по утрам. Это природное явление вызывает не только заметное ухудшение видимости, но и массу необоснованных сомнений и страхов.

02

Что такое туман?

Туман — это мельчайшие капли воды, которые конденсируются в холодном воздухе из водяного пара. Проще говоря: туман — это облако, образовавшееся у земли или водной поверхности. При низкой температуре окружающего воздуха это облако может «застывать». Так при температуре от -10 до -15 градусов Цельсия туман может состоять из смеси микроскопических капель воды и кристалликов льда, а ниже -15 градусов — целиком из мелких кристаллов льда. При этом толщина подобного «облака» может достигать от одного до десятков, а иногда даже сотен метров.

03

Откуда в воздухе берется вода?

В воздухе всегда содержатся невидимые человеческому глазу водяные пары, и даже под раскаленным солнцем пустыни Сахара относительная влажность воздуха составляет не менее 20−30%. В городах вода круглый год испаряется в воздух с поверхности каналов и водоемов, ее выделяют растения, а также водяной пар при сгорании топлива образуют автомобили, домашние печи и промышленные предприятия.

04

Почему образуется туман?

Туман обычно возникает при испарении воды с теплой поверхности в холодный воздух, или при охлаждении насыщенных влагой теплых воздушных потоков. Например, туман можно часто наблюдать вечером или с утра из-за сильного ночного охлаждения слоя воздуха у земли. Охлажденный воздух оказывается пересыщенным влагой, отчего водяной пар превращается в мелкие капельки воды. Также туман возникает, когда теплый влажный воздух натекает на холодную поверхность.

В холодный период года чаще встречается другой вариант — образование тумана над теплой поверхностью воды или земли. Дело в том, что в морозы воздух охлаждается заметно быстрее, чем земля и вода, отчего воздух над водной гладью или землей всегда теплее остального. После того как такой теплый воздух смешивается с холодными воздушными потоками, он начинает охлаждаться, выделяя пар, в результате чего у самой земли образуется «облако». Поэтому в холодное время года реки и открытые водоемы зачастую покрыты густой туманной пеленой.

При этом в городах туманы бывают более плотными и устойчивыми, чем на открытых пространствах: в городском воздухе заметно больше пыли, сажи и других частиц, которые служат «ядрами конденсации» и способствуют активному образованию капель из водяного пара.

05

Почему эти капли не видны глазу?

Все просто — они микроскопические: как правило, размер капелек воды в тумане составляет от 1 до 60 мкм. Для сравнения: толщина человеческого волоса — 80−120 мкм (0,08−0,12 мм). Обычно в теплое время года размер капель в тумане колеблется от 5 до 15 мкм, а во время морозов — от 2 до 5 мкм, поэтому зимний холодный туман не такой густой, как летний.

06

Куда исчезает туман?

Любой туман рассеивается после прогревания воздуха. Когда солнечные лучи согревают поверхность земли, нагревается и приземный воздух, вследствие чего мельчайшие капли воды в нем испаряются и снова превращаются в пар.

Продолжительность туманов обычно составляет от получаса до нескольких суток (особенно во время холодов или при столкновении теплых и холодных воздушных и водных потоков, например, туман над рекой).

07

Правда, что туман бывает сиреневым?

Правда. Причем туман может быть не только сиреневым, но и голубым и даже желтым. Цвет тумана зависит в первую очередь от размера содержащихся в нем капель воды, который влияет на преломление солнечного света.

Если диаметр капель заметно превышает 1 мкм, то они равномерно рассеивают световые волны во всем диапазоне, отчего такой туман кажется молочно-белым. А мелкие капли с диаметром менее 1 мкм больше рассеивают короткие световые волны, поэтому туман кажется сиреневым или голубым. В крупных городах туман может приобретать и желтый оттенок: это связано с присутствием в воздухе пыли, сажи и прочих химических соединений.

08

Чем опасны туманы?

Туманы сопровождаются заметным ухудшением видимости, в результате чего создаются неблагоприятные условия для управления автомобильным, железнодорожным и авиационным транспортом. И чем более плотный образовался туман, тем больше опасности он несет.

Самая неприятная особенность тумана состоит в том, что он способствует обману зрения. Человеческий глаз в таких условиях может ошибочно определять скорость движения и расстояние до других объектов, из-за этого заметно повышается риск возникновения ДТП и других аварий. Труднее всего при густом тумане приходится пилотам самолетов: для безопасности пассажиров при посадке им приходится уходить на запасные аэродромы.

09

Чем туман опасен для здоровья человека?

Обычный туман, образующийся в чистом воздухе, совершенно безвреден для здоровья при условии, что человек одет по погоде. Дышать таким воздухом скорее непривычно, потому что влажность воздуха при тумане обычно близка к 100%.

Другое дело — образующийся в мегаполисах смог, содержащий не только капельки воды, но и частички пыли, выхлопы автомобилей, выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ и другие загрязнения. Этим объясняется специфический запах, которым может «пахнуть» туман в городе. Он, безусловно, может нанести вред дыхательной и сердечно-сосудистой системам человеческого организма, а также негативно воздействует на всю окружающую среду — растения, животных и даже сооружения в городе.

10

Как вести себя в условиях тумана водителям и пешеходам?

Перед началом движения водителям нужно обозначить транспортное средство для других участников движения: включить габаритные огни, ближний свет фар, противотуманные фары и задние фонари. Не следует включать при густом тумане дальний свет фар: он никак не улучшит видимость, а только создаст перед автомобилем яркое пятно, слепящее водителя.

Плавная манера езды без резких ускорений и перестроений — залог безопасности на дороге при наличии тумана. Водителю также следует снизить привычный скоростной режим. Есть «золотое» правило — скорость движения при тумане не должна превышать половины дальности видимости дороги. Например, при видимости дороги в пределах 100 м, скорость движения должна быть не выше 50 км/ч.

Пешеходам следует более аккуратно переходить дорогу и не выскакивать перед приближающимся автомобилем. Несмотря на наличие фар, водитель может не заметить пешехода или попросту растеряться от неожиданности, что легко приведет к трагедии.

Подготовлено по материалам: Зверев А.С. Туманы и их предсказание, Л., 1954; Хргиан А.Х. Физика атмосферы, М., 1969; Тарасов Л.В. Физика в природе М:. Просвещение, 1995.

Пассаты и пустыни

Пассаты и пустыни

 

Чем дальше от экватора, тем суше становится климат. Если в субэкваториальном поясе еще есть дождливый сезон, вызванный летним смещением ВЗК, то в странах тропического климата, куда она не доходит, такого сезона нет и весь год длится как бы одна непрерывная засуха. Никто и никогда здесь не ждет дождя, а если он и случается, то его воспринимают как чудо, на которое всерьез полагаться нельзя. Пустыни Сахара, Калахари и Намиб в Африке, безжизненная Атакама в Америке, Аравийская пустыня в Азии и, наконец, практически лишенные воды районы Центральной Австралии — все это порождение тропического климата Земли, особых условий циркуляции атмосферы.

Для тропического пояса характерны устойчивые пассатные ветры, дующие по периферии субтропических антициклонов, обращенной к экватору. На континентах воздух пассатов очень сухой, в основном потому, что он проходит над выжженными пустынями. Над океанами пассат жадно впитывает морскую влагу, однако она не может подняться выше 1,0—1,5 км и образовать мощные дождевые облака, поэтому здесь осадков тоже почти никогда не бывает. В этом смысле влияние тропических пустынь распространяется и на океан. Причиной слабого развития облачности в пассатах является так называемая пассатная инверсия, которая зарождается в субтропических антициклонах и усиливается затем процессами взаимодействия океана и атмосферы.

Инверсия — это обратное нормальному распределение температуры воздуха с высотой. Обычно в тропосфере по мере удаления от земной поверхности на каждые 100 м температура уменьшается на 0,6°С. Однако нередко в тоопосфере обоазуются особые слои, в которых температура воздуха изменяется мало (слой изотермии) или даже увеличивается с высотой (слой инверсии). Инверсия примечательна тем, что она является существенным препятствием для развития в атмосфере восходящих движений воздуха, которые переносят влагу из нижних слоев атмосферы в высокие и приводят к образованию мощной облачности, поэтому слой инверсии часто называют задерживающим.

Эффект задерживающего слоя инверсии понять несложно. Представим себе поднимающуюся вверх ограниченную массу воздуха, которая не получает тепла извне и не отдает его. Так бывает, например, в хороший летний день при развивающейся конвекции, когда от поверхности земли отрываются пузыри перегретого воздуха и устремляются вверх. Процессы без обмена теплом с окружающей средой называются в метеорологии адиабатическими и часто наблюдаются при кратковременных изменениях погоды. Попадая во все более разреженные слои атмосферы, поднимающаяся воздушная масса непрерывно расширяется, а ее температура при этом все время понижается: первоначальный запас тепла воздушной массы распределяется по все большему объему.

Адиабатическое понижение температуры с высотой в условиях земной атмосферы — величина строго фиксированная и для сухого воздуха составляет 1 °С/100 м. Таким образом, поднявшись на 100 м, воздушная масса адиабатически охладится на 1 °С и окажется при этом на 0,4 °С холоднее окружающей ее „спокойной» атмосферы, потому что в последней, как мы знаем, с высотой температура уменьшается всего на 0,6°С/100 м.

Понятно, что Архимедовы силы плавучести потянут воздушную массу вниз, но она все-таки будет подниматься за счет динамических, турбулентных движений, поскольку различие температур поднимающегося и „спокойного» воздуха в данном случае невелико.

При изотермии разность температур адиабатически поднимающегося воздуха и окружающей атмосферы в нашем случае составит 1 °С, а при сильных инверсиях она может достигать и 2 °С. В этих условиях Архимедовы силы, которые подавляют восходящие движения воздуха, становятся очень велики, и поступающие в атмосферу с поверхности земли водяной пар и пыль задерживаются под слоем инверсии.

Температурная инверсия, свойственная пассатам, зарождается внутри субтропических антициклонов.При общемдинамическом опускании воздуха в центре антициклона происходит его адиабатическое нагревание, то есть процесс, обратный описанному выше. Если при обычном распределении температуры воздуха с высотой (0,6°С/100 м), или, как говорят метеорологи, при нормальной стратификации, отмечаются нисходящие движения в слое А — В, то кривая температурной стратификации довольно быстро приобретает характерный зигзагообразный изгиб. В области этого изгиба и находится адиабатически нагретый при опускании воздух. Выше и ниже этого слоя атмосфера сохраняет свою первоначальную температуру. Антициклоническая инверсия при растекании воздуха от центра вихря к периферии передается пассатам и усиливается в них. На суше это происходит при ночном радиационном понижении температуры приземного воздуха, а на море — при охлаждении приводных слоев воздуха над относительно прохладным океаном.

Образование пассатной инверсии.
i — нормальная температурная стратификация атмосферы (0,6 °С/1 00 м),
2 — температурная стратификация в зоне пассатов,
3 — адиабатическое нагревание воздуха при его опускании (1 °С/100 м).

Несмотря на однообразие и устойчивость атмосферной циркуляции в зоне тропического климата, погода на суше, в открытом океане и прибрежных районах существенно отличается. В континентальных тропических пустынях преобладает восточный ветер, при котором отмечается очень низкая влажность. В Сахаре его называют харматаном. Относительная влажность воздуха при хар-матане редко достигает 60%, а чаще составляет 20—30%. Это означает, что в воздухе содержится в 3—5 раз меньше влаги, чем ее потребовалось бы для образования всего лишь слабого тумана. Облаков и осадков при харматане не бывает, инверсия же температуры поддерживается постоянно. Особенно сильна она в утренние часы: за ночь приземный слой воздуха охлаждается до 0 °С, поэтому жители Сахары часто простужаются и болеют ревматизмом — типичной болезнью северян. Низкие ночные температуры связаны с исключительно малым содержанием в воздухе водяного пара и, следовательно, с большой прозрачностью воздуха. Тепловое инфракрасное излучение пустыни практически свободно уходит в космос.

Днем пустыня вновь прогревается безжалостным тропическим солнцем до 40, а иногда даже и до 50 °С, при этом возрастает неустойчивость воздуха и то тут, то там вверх взметываются небольшие песчаные вихри — так называемые „танцующие джины». Харматан переносит большое количество песка и красной пыли, которые уносятся пассатом на тысячи километров, подхватываются западным переносом и выпадают в виде „кровавых дождей» где-нибудь в Европе. В самой же пустыне насыщенность воздуха частицами пыли порождает любопытные явления, в частности сильную электризацию этих частиц при их соударениях. Наблюдавший это явление в пустыне Калахари известный английский путешественник Давид Ливингстон писал в своей книге „Путешествия и исследования в Южной Африке»:

„Когда дует этот горячий ветер… то благодаря сильной насыщенности атмосферы электричеством, при малейшем движении каросса, или плаща, который носят туземцы, на поверхности его вызывается целый поток маленьких искр. Я наблюдал это явление первый раз, когда однажды вместе со мной ехал в повозке один вождь. Увидев, что мех его плаща при каждой встряске повозки совершенно ясно светился, я провел рукой по нему и увидел, что он мгновенно испустил целый поток ярких искр, сопровождающихся отчетливым треском».

Но настоящие песчаные бури бывают в тех случаях, когда харматан, в общем-то не очень сильный ветер, сменяется противоположным по направлению воздушным потоком. В Сахаре он называется шехили и появляется при приближении к берегам Северной Африки циклона со стороны Атлантического океана, случайно „забредающего» в эту пустыню из более северных широт либо образующегося между двумя субтропическими антициклонами. С приходом циклона неустойчивость воздуха возрастает и возникают действительно сильные ветры.

„При начале песчаной бури ветер резко принимает юго-западное направление, сила его растет с каждой минутой, затмевается солнце, а горизонт закрывается стеной песка. Сама буря поднимается тогда, когда песчаные скопления на почве начинают сильно передвигаться. В этот злосчастный момент надо как можно скорее сложить багаж и укрыться под палаткой, а если во что бы то ни стало надо двигаться, то приходится идти вслепую, стремясь лишь не потерять из виду ближайшего спутника. Если картины караванов, засыпанных песком, относятся к области легенд, то картины отдельных засыпанных людей и животных вполне реальны… Обычно ураган утихает с заходом солнца, в течение ночи ветер стихает или же слабо дует у земли… Буря вновь может начаться на следующий день, но чаще ветер становится северо-западным, затем северным, небо очищается, путник вновь может коченеть от холода и испытывать облегчение, хотя буря не принесла ни капли дождя».
Р. Капо-Рей „Французская Сахара»

Не правда ли, знакомая картина прохождения циклона, но только без осадков?.. А вот более современное описание бури:

„В тот день над Нуакшотом (столица Мавритании.— А. У.) свирепствовала песчаная буря… Улицы, тянувшиеся вдоль узких стен, были засыпаны белым песком, словно снегом. На узких полосках асфальта образовались песчаные сугробы. Ветер гнул жалкие, чахлые кустики, грохотал в ставнях, свистел в телеграфных проводах. Время от времени сквозь песчаные тучи проглядывало бледное, испуганное солнце. Медленно и осторожно с зажженными фарами двигались автомобили. Редкие прохожие шли согнувшись в три погибели и прижимаясь к стенам. В сухом, пыльном, раскаленном пространстве свободно прыгали только беззаботные козы».
О. Будревич „Эта проклятая засуха»

С такими циклоническими вторжениями связаны здесь и дожди, поскольку именно циклоны приносят влагу и разрушают пассатную инверсию. Но дожди выпадают очень редко, и для этого необходимо уникальное для Сахары сочетание нескольких факторов. Трудно даже представить себе, насколько мала повторяемость дождей в сердце тропической пустыни. Так, около Айн-Салаха и Таман-рассета в Центральной Сахаре за 10 лет прошел всего один дождь, если не считать нескольких капель, выпавших в разные годы. В литературе попадаются сообщения, что в том или ином месте пустыни за несколько лет выпало 80, 35, а то и 12 мм осадков. Зато как они выпадают!

„Одной из основных, самых характерных и поразительных черт сахарских дождей, сопровождающихся часто градом, является их необычная сила. Ливни в Сахаре — это зачастую настоящие потопы… Широкие сухие долины в течение нескольких часов превращаются в мощные потоки. Паводки бывают очень кратковременными, но исключительно бурными и внезапными. Вода, не задерживаемая и не рассеиваемая растительностью, почти мгновенно стекает… И как ни странно и ни парадоксально, но одна из серьезнейших опасностей, которым подвергаются в Сахаре,— это опасность утонуть».
О. Бернар „Северная и Западная Африка»

Объяснить это явление в общих чертах несложно. Интенсивность осадков зависит от контрастов температуры и влажности воздуха на фронте циклона. Во время сахарских дождей горячий и сухой воздух харматана взаимодействует с холодными и влажными атлантическими воздушными массами — отсюда и необычайная интенсивность конвекции на фронте циклона, и исключительная сила дождя.

Теперь перенесемся из центра тропической пустыни на запад, к побережью океана. Здесь сухой континентальный пассат взаимодействует с поверхностью воды, охлажденной мощными холодными течениями. В Атлантическом океане это Канарское течение у берегов Марокко, Западной Сахары и Мавритании, а также Бенгельское течение, омывающее берега Намибии и Анголы, в Тихом океане — Перуанское, проходящее вдоль длинной береговой полосы Чили, и Калифорнийское, около Мексики. В этих районах за счет значительного охлаждения приземного слоя воздуха наиболее ярко выражена пассатная инверсия, которая часто начинается на высоте всего 350—500 м от поверхности воды.

Странный здесь климат. Воздух насыщен океанской влагой, но она не может подняться выше слоя инверсии и часто конденсируется в низкие плотные облака или морские туманы, практически никогда не развиваясь в мощную облачность. Несмотря на довольно высокую влажность воздуха (до 85%) дожди в этих местах так же редки, как и в Сахаре. Например, на мысе Кап-Блан в Западной Африке выпадает 39 мм осадков в год, а в Икике на севере Чили — только 2 мм в год!

Усилению засушливости климата тихоокеанского побережья Южной Америки способствует также мощная стена Кордильер, которые задерживают влажный воздух юго-восточного пассата, поступающий на континент с Атлантического океана. Именно здесь узкой полосой пролегает самая сухая и безжизненная пустыня мира — Атакама. К северу от нее, в Перу, климат не лучше.

«Прибрежная пустыня… интересна не только тем, что простирается узкой полосой. Она отличается высокой влажностью и низкими температурами. Из-за частой дымки, закрывающей солнце, здесь примерно на десять градусов холоднее, чем на той же широте Атлантического побережья… Ночью бриз дует с суши на холодное море и образуется туман, который днем с морским бризом „возвращается» на берег. Морские бризы никогда не приносят дождя, ибо они охлаждены океаном. Все же в Лиме (столица Перу.— А. У.) плотная водяная пыль — морось, называемая „гаруа», закрывает солнце с июня по декабрь и влага неизменно покрывает ветровые стекла машин. Многие дома имеют глиняные крыши, которые все развалились бы, если бы пошел дождь».
М. Эндрюс „Полет кондора»

Вот какой климат бывает в тропиках…

В океаническом пассате инверсия температуры поднимается до высоты 1 —1,5 км, небо становится голубым и покрывается белой ватой легких кучевых облаков, ветер усиливается до 8—10 м/с и с удивительной точностью сохраняет одно и то же направление. Многие яхтсмены-одиночки в этих широтах океана бросают руль, закрепляют паруса, и яхта сутками сама бежит вперед по заданному направлению.

«Североатлантический пассат способствовал быстрому и упорядоченному плаванию. Только в первые шесть дней выхода из Лас-Паль-маса он крутился между северо-восточным и северо-западным направлением. Но поскольку я решительно спускалась к югу, в сторону островов Зеленого Мыса, в чем мне помогало Канарское течение, плавание было приятным и быстрым… на безоблачном небе светило солнце, временами голубизну над головой разнообразили белые барашки… „Мазурка» помчалась вперед на своих белых крылышках еще быстрее. Простой подсчет показывал, что если я трачу по четыре часа на установку и спуск пассатных стакселей, то выгодно нести их хотя бы трое суток. Яхта несла их три недели. С этого момента атлантический пассат окончательно определил свое направление: ровно две недели дул силой четыре балла (примерно 8 м/с.— А. У.) с северо-востока, а на последней, четвертой неделе плавания — с востока, усилившись до пяти баллов. Когда на компасе курс 270—280°, о лучшей погоде нельзя и мечтать. Не зря многие яхтсмены называют пассат Северной Атлантики самым чудесным ветром в мире».
К. Хойновская-Лискевич „Первая вокруг света»

Пассатные облака, обычно вытягивающиеся в гряды, кажутся приплюснутыми сверху и осадков не дают — они ограничены инверсией. Испарения океана скапливаются в подынверсионном слое, влажность воздуха поднимается до 95%, и хотя дышать воздухом морского пассата тяжело, это состояние полностью искупается разнообразными и красивыми закатами. Влажный, плотный, но по-морскому чистый воздух океанского пассата, подобно гигантской призме из оптического стекла, раскладывает лучи солнца на все мыслимые и немыслимые цвета, а затем вновь смешивает их в необычайные сочетания.

Самая приятная в пассате погода бывает там, где он натекает на гористые берега островов: выпадают дожди, влажность воздуха становится меньше, пассат освежает и радует. Такие острова — поистине жемчужины тропического пояса Земли, изнывающего от зноя и суши пустыни. Поэтому можно понять путешественника, отдающего должное погоде таких уголков, например в Карибском море.

«…Поезжайте по истосковавшейся по дождю местности и сверните к наветренному берегу. Вы ощутите его сразу по наклону как бы плывущих навстречу вам деревьев, по живительному бьющему в лицо потоку воздуха. Вы увидите волны, гонимые океанским ветром, а на берегу — остатки каменных стен древнего поселения, разрушенного ураганами сотни лет назад. И вы скажете: „Вот оно, настоящее место!»»
А. Карр „Наветренная дорога»

Однако жизнь природы, как и жизнь человека, не бывает абсолютно гладкой. В конце лета размеренный покой пассатной циркуляции Атлантического океана внезапно нарушается…

„Ветер стих на рассвете. Полосы тумана поднимались, плыли, редели и исчезали в неразличимом слиянии моря и неба. Слабая мертвая зыбь булькала о форштевень стоявшей на якоре шхуны… Промысловый сезон подходил к концу — ветры, устремившиеся в Карибское море, могли в один миг превратиться в ураган. Сети были расставлены совсем близко от шхуны, с тем чтобы их можно было быстро выбрать, если только барометр начнет падать».
А. Карр „Наветренная дорога»

Так в августе — сентябре рыбаки тропической Атлантики ждут приближения самого мощного и разрушительного крупномасштабного вихря атмосферы. Здесь он называется ураганом (от индейского обозначения жестокого ветра), на Дальнем Востоке — тайфуном (от китайского „тай фын»—большой ветер), у берегов Австралии — вилли-вилли, в Океании — вилли-вау, на Филиппинах — багио, а жители Индии именуют его циклоном. Последнее название точнее всех других отражает физическую сущность этого явления. Ужасающей силы ветер, скорость которого достигает 50—80 м/с, а при порывах и 100 м/с, охватывающий огромные территории (их радиус составляет 250—300 км), действительно порождается тропическими циклонами. Эти циклоны во многом отличаются от циклонов средних широт и. похожи на них только направлением вращения воздуха. Диаметр тропических циклонов в 2—3 раза меньше диаметра среднеширотных, зато их кинетическая энергия в 3—4 раза больше, чем у циклонов средних широт.

Тропические циклоны всегда возникают над пустынными районами океанов между 10 и 20° широты, затем, углубляясь, идут на запад и одновременно смещаются по направлению к полюсу, а потом, набрав силу, обрушиваются на прибрежные страны. Здесь они обычно останавливаются, несколько дней „топчутся» на месте, круша все вокруг, и только после этого поворачивают к востоку и медленно уходят, опять замирая где-то в океане. Неожиданность появления, капризный нрав и необузданная „ярость во гневе» тропических циклонов подсказали метеорологам мысль называть все циклоны, дошедшие до стадии урагана, женскими именами. На просторах тропических океанов ежегодно рождалось 60—70 „очаровательных созданий»: Камилла, Джильда, Полли, Эвелин, Ширли, Бетси…

Пути тропических циклонов.

Почему же тропические циклоны довольно долгое время называли только женскими именами? Д. Драммонд, автор книги «Патруль в Атлантике», отвечает на этот вопрос так: «А как бы вы еще назвали бешеную бурю, которая неожиданно свалилась на вас невесть откуда и потом, тихо воркуя, ушла неизвестно куда?»

С 1978 г. по настоятельному требованию прекрасной половины человечества Всемирная метеорологическая организация рекомендовала также присваивать циклонам мужские имена. Одними из первых циклонов с мужскими именами стали Андрее, Боб и Карлос — так была восстановлена справедливость (но согласитесь — какой-то элемент притягательности и своеобразия тропической атмосферы при этом все же исчез!).

Для выяснения происхождения тропических циклонов необходимо учитывать два обстоятельства. Во-первых, эти вихри образуются только над поверхностью океана, температура которой обычно не ниже 27 °С. Во-вторых, время их наибольшей повторяемости приходится в северном полушарии на август — сентябрь, а в южном — на январь—февраль, когда внутритропическая зона конвергенции наиболее удалена от экватора.

Мы знаем, что ВЗК представляет собой цепочку отдельных облачных скоплений, в которых сильно развиты восходящие движения. Значительный подъем воздуха в этих облачных скоплениях приводит к тому, что под ними понижается давление, то есть возникают локальные депрессии. Когда ВЗК отходит от экватора, под воздействием возрастающей силы Кориолиса движения воздуха внутри депрессии закручиваются в циклонический вихрь. Одновременно океан отдает новорожденному циклону огромное количество влаги, которая быстро превращается в мощные облака, достигающие высоты 10—12 км, а выделяющееся при этом тепло способствует дальнейшему падению давления в центре циклона, росту барических градиентов и в конечном итоге усилению ветра до ураганного.

Таким образом, главным энергетическим источником тропического циклона является поверхность океана. Правильность этого вывода подтверждается одним очень старым правилом: тропический циклон хорошо развивается только над морем; попадая на сушу, он быстро теряет силу.

Облачный массив тропического циклона представляет собой множество слившихся воедино грозовых облаков, из которых извергаются ливневые дожди — самые сильные из всех известных дождей. В среднем из одного циклона выпадает примерно 500 мм осадков, в экстремальных случаях их количество может достигать 2500 мм! Представьте себе местность, на которую за 12 ч вылилось 2,5 м воды, и вы сможете оценить размер бедствий в зоне действия циклона. Ливневые паводки, ураганные ветры и обрушивающиеся на берег гигантские морские волны ежегодно уносят человеческие жизни и сильно подрывают экономику многих стран тропической зоны. Циклон Дэвид, свирепствовавший над Карибским морем осенью 1979 г., практически полностью нарушил экономику Доминиканской Республики и нанес большой ущерб другим государствам региона, оцениваемый в 1,5 миллиарда долларов. Это, конечно, экстремальный случай, но и „обычные» тропические циклоны несут большие беды. Один только средней силы циклон Одри, захватив 27 ноября 1957 г. прибрежную зону Техаса и Луизианы, причинил этим штатам убытки, составившие 150—200 миллионов долларов, и погубил около 400 человек.

В самом центре тропического циклона находится знаменитый и загадочный глаз бури, четко выделяющийся на фотографиях, сделанных с ИСЗ. Это свободное от облаков пространство диаметром 20—25 км, в котором ветер резко ослабевает. Попав в глаз бури, человек оказывается как бы в гигантской штилевой воронке или в сосуде. Внутри этого сосуда погода безветренная и солнечная, а по его краям, представляющим собой плотную грозовую облачность, бушует ураган. По словам очевидцев, резкий переход от темноты и урагана к безмятежной солнечной погоде действует очень угнетающе, особенно если знаешь, что через час-другой вновь окажешься в кромешном аду.

Происхождение глаза бури выяснено еще неокончательно, но в принципе понятно, что ветер в тропическом циклоне сильно отличается от геострофического. Большая кривизна траекторий воздушных частиц и огромные скорости ветра в тропическом циклоне способствуют тому, что центробежная сила (а она всегда возникает при круговых движениях) становится соизмеримой по величине с силами Кориолиса и барического градиента. Центробежная сила Fu = И2/ч тем больше, чем меньше радиус вращения воздушной частицы г. На внешних границах циклона Fy еще невелика и воздух движется по обычным спиральным траекториям, устремляясь к центру. По мере приближения к нему частицы воздуха испытывают все возрастающее воздействие центробежной силы Fy, так как уменьшается радиус их вращения. Эта сила стремится отбросить воздушные частицы к периферии и наконец на границе глаза бури становится настолько велика, что удерживает всю массу бешено вращающегося воздуха от дальнейшего продвижения к центру циклона, где и наступает штиль.

Тайфуны Дальнего Востока иногда задевают и территорию Приморья. В 1980 г. тайфун Орхид из тропической части Тихого океана сместился в Южную Корею и Японию, а затем прошел в Хабаровский и Приморский края, а также на Сахалин. Здесь сила его была, конечно, меньше, чем в тропиках, но скорость ветра местами все-таки достигала ураганной (33 м/с) и повсюду шли сильные дожди. Такие тропические „сюрпризы» изредка случаются и в средних широтах.

Пустыня Атакама | Путешествия

Пустынное продуваемое ветрами плато Атакама, что раскинулось у побережья Чили, по праву считается самым сухим местом планеты. Над пустыней редко заметишь летящую птицу. А Панамериканское шоссе — единственная здесь дорога — устремляется вдаль, не встречая на своем пути и намека на какую-нибудь зелень. На расстоянии в 1000 км по побережью Чили наблюдаешь лишь голый пейзаж со скалами, опаленными солнцем, щебнем и барханами. На удалении 100 км от океана почти не нарушенное цивилизацией плато, поднимающееся на высоту 900 м, сменяют суровые и ветреные предгорья Анд.

Бескрайние барханы Атакамы

Как бы голо здесь ни казалось, кочующие пески пустыни заставляют ее «шевелиться» — пересыпаются ветром барханы, насыпаются друг на друга серповидными слоями, перемещаясь с места на место. Суровые песчаные бури с редкими ливнями отполировали и сгладили поверхность каменистых скал, превращая их со временем в пологие холмы. В лучах заходящего солнца обнаженные горные породы играют бурыми, лилово-красными и зелеными оттенками.

Ночью жаркая пустыня превращается в величественное царство холода

Жары в пустыне Атакама не бывает, лишь в полдень температура достигает 50º С, а средняя летняя – около 18º С. Вечерами же буквально в течение часа температура понижается на 40 градусов. Столь резкая смена температуры деформирует даже камни, которые от сжатия трескаются, наполняя окрестности звуками пистолетных выстрелов.

Из-за постоянных перепадов температуры в пустыне Атакама трескаются даже камни

По центральной части пустыни протекает река Лоа, берущая начало в предгорьях Анд. Глубокое русло реки делает ее порой незаметной со стороны. Бытует мнение, что в некоторых районах пустыни дождей вообще никогда не было. Общеизвестно, что не более четырех раз за столетие проходят дожди в портах Икике и Антофагаста, обязательно приносящие с собой стихийные бедствия. Определяющий процент влаги в пустыне обуславливает туман, не пропускающий солнце на окраины, благодаря чему здесь произрастают кактусы. На севере пустыни наметаются ветрами песчаные дюны. На оконечности пустыни, где Атакама встречается с Тихим океаном, дождевые потоки промыли на пустынных склонах глубокие ложбины. Это притом, что дожди выпадают здесь крайне редко.

Несмотря на дефицит влаги в пустыне умудряются расти самые разнообразные растения

Пустыня Атакама фактически лишена дождевой влаги. На восточных склонах Анд остается влага из Амазонии, конденсируясь на горной поверхности. В западной части на климат влияет антарктическое течение Гумбольдта, проходящее в прибрежных водах Тихого океана. Влажные морские ветры не приносят желанной влаги, а наоборот, вытягивают ее из суши, поскольку холоднее последней. При этом образуется «каманчака» — туман, который не может проникнуть в глубину пустыни. Он не поднимается выше 300 м и не в состоянии пересечь край плато.

Посреди барханов туристов ждет сюрприз — скульптура «Рука пустыни»

Сухость климата пустыни надолго «консервирует» следы присутствия человека. Удивительно, но колею от проезжавших здесь 100 лет назад конных повозок еще можно видеть на камнях, покрытых мягким налетом из щебня, перемешанного с кристаллами соли. Уникальны каменные узоры и геоглифы (фигуры) гигантских размеров — «Атакамский великан» достигает в длину 120 метров. Несколько странно ощущение новизны их создания притом, что истинный возраст насчитывает тысячелетия.

На пологом берегу можно встретить лис и свинорылых скунсов, пропитанием для которых служат птицы и морские обитатели. Например, крабы. Их предпочитают и серые чайки. Однако летом птицы мигрируют на 100 км вглубь, чтобы благополучно вырастить птенцов. Интересно, что от жгучих солнечных лучей днем малышей защищают крылья матери, которыми она загораживает их, как зонтиком.

Пустыня Атакама — не безжизненная равнина. а настоящий дом для десятков видов животных

В пещерах множество летучих мышей-вампиров — ночных охотников. Прокусив кожу уснувших птиц или морских львов, они лижут их кровь так, что жертва порой даже не замечает этого.

А вот в прибрежных водах жизнь бьет ключом. Апвеллинг (восходящее течение) поднимает из океанских глубин необходимые планктону минеральные вещества. Планктон же в свою очередь становится кормом для многочисленных рыб, а те — для морских птиц. На прибрежных островках можно наблюдать не только их бесчисленные гнездовья, но и «родильные дома» морских котиков и львов.

»Заявление об ограничении ответственности Desert Fog

Этот отказ от ответственности («Отказ от ответственности», «Соглашение») является соглашением между Оператором веб-сайта («Оператор веб-сайта», «нас», «мы» или «наш») и вами («Пользователь», «вы» или «ваш» ). В этом Заявлении об ограничении ответственности изложены общие правила, условия использования вами веб-сайта desertfog.org и любых его продуктов или услуг (совместно именуемые «Веб-сайт» или «Услуги»).

Представительство

Любые взгляды или мнения, представленные на Веб-сайте, являются личными и принадлежат исключительно Оператору Веб-сайта и не отражают взгляды людей, учреждений или организаций, с которыми владелец может или не может быть связан в профессиональном или личном качестве, если явно не указано иное.Любые взгляды или мнения не имеют целью очернить какую-либо религию, этническую группу, клуб, организацию, компанию или отдельного человека.

Контент и публикации

Вы можете распечатать копию любой части этого Веб-сайта для личного или некоммерческого использования.

Компенсация и гарантии

Хотя мы сделали все возможное, чтобы информация, содержащаяся на Сайте, верна. Оператор веб-сайта не несет ответственности за какие-либо ошибки или упущения, а также за результаты, полученные в результате использования этой информации.Вся информация на Сайте предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий полноты, точности, своевременности или результатов, полученных в результате использования этой информации, а также без каких-либо гарантий, явных или подразумеваемых. Ни при каких обстоятельствах Оператор веб-сайта не будет нести ответственности перед вами или кем-либо еще за любое принятое решение или действие, предпринятое на основе информации на веб-сайте, или за любые косвенные, особые или аналогичные убытки, даже если он был уведомлен о возможности таких убытков. Кроме того, информация, содержащаяся на Веб-сайте и любых страницах, на которые есть ссылки и с него, может быть изменена в любое время и без предупреждения.

Мы оставляем за собой право изменять этот отказ от ответственности в отношении веб-сайта, продуктов или услуг в любое время, начиная с публикации обновленной версии этого отказа от ответственности на веб-сайте. Когда мы это сделаем, мы изменим дату обновления внизу этой страницы. Продолжение использования Веб-сайта после любых таких изменений означает ваше согласие с такими изменениями. Политика была создана с помощью WebsitePolicies.

Принятие данного отказа от ответственности

Вы подтверждаете, что прочитали этот отказ от ответственности и согласны со всеми его условиями.Заходя на веб-сайт, вы соглашаетесь с данным отказом от ответственности. Если вы не согласны соблюдать условия данного Заявления об отказе от ответственности, вы не имеете права использовать или получать доступ к Веб-сайту.

Как с нами связаться

Если вы хотите связаться с нами, чтобы узнать больше об этом отказе от ответственности, или хотите связаться с нами по любым вопросам, связанным с ним, вы можете сделать это через контактную форму

Этот документ последний раз обновлялся 22 апреля 2020 г.

Как очень сухая пустыня «перерабатывает» туман и росу

Поделиться
Артикул

Вы можете поделиться этой статьей с указанием авторства 4.0 Международная лицензия.

Океан — не единственный источник жизнедеятельности тумана и росы для многочисленных растений и животных пустыни Намиб, сообщают исследователи.

«Точное знание того, откуда берутся туман и роса, поможет нам предсказать наличие недождевой воды в будущем, как в Намибе, так и в других местах», — говорит Лисинь Ван, экогидролог и доцент кафедры наук о Земле в Университете Индианы. Университет Пердью в Индианаполисе, который руководил новым исследованием.«Обладая этими знаниями, мы сможем определить способы сбора новых источников воды для потенциального использования в ситуациях нехватки воды».

Удивительно, но на туман, не связанный с океаном, приходилось более половины всех случаев тумана в Намибе за годичный период исследования. Туман из грунтовых вод был самым значительным локальным туманом, который служил источником более четверти тумана в пустыне. Почвенная вода, которая образуется в результате дождя и находится ниже поверхности, но расположена выше грунтовых вод, также оказывается неожиданным источником влаги.

В пещере пустыни микробы питаются водой, камнями, воздухом

Засушливые земли, которые, помимо пустынь, включают выжженные, но непустынные районы Великих равнин и юго-запада Соединенных Штатов, покрывают примерно 40 процентов поверхности суши Земли и являются домом для примерно 2,5 миллиарда человек. С глобальным потеплением все больше территорий в Соединенных Штатах и ​​во всем мире становятся более засушливыми и похожими на пустыню.

«Экосистемы засушливых земель имеют одни из самых низких годовых сумм осадков, зафиксированных на Земле», — говорит Том Торгерсен, сотрудник отдела наук о Земле Национального научного фонда, финансировавшего эту работу.«Чтобы выжить, эти экосистемы перерабатывают воду в виде тумана и росы. В самых засушливых местах на планете даже незначительные компоненты круговорота воды, такие как туман и роса, становятся важными и имеют решающее значение для сохранения окружающей среды и ее функционирования ».

Когда-то на Сахару выпало много дождя

Как и другие экосистемы засушливых земель во всем мире, Намиб, вероятно, испытает изменения в своем гидрологическом цикле в ответ на глобальное изменение климата. Учитывая обилие и важность тумана и росы в этой пустыне, это идеальное место для изучения недождевой воды.

Во многих частях Намиба дождей практически нет.

Намиб, который граничит с Атлантическим океаном на протяжении 1243 миль с температурой от 0 ° C до 140 ° F (60 ° C), почти полностью лишен поверхностных вод. Во многих частях Намиба дождей практически нет. Некоторые годы без осадков; в другие годы может быть только один-два дюйма дождя, хотя в некоторых областях может выпадать целых четыре дюйма. Но Намиб действительно поддерживает большое количество специально адаптированных организмов, таких как жук-уборщик тумана.Считается, что большинство растений и животных Намиба получают влагу из тумана или росы в периоды без дождей, чтобы иметь возможность выжить.

Туман состоит из крошечных капелек воды, взвешенных в воздухе, а роса состоит из крошечных капелек, которые образуются на поверхности растений, почвы и других объектов на земле.

Ван использовал анализ стабильных изотопов в воде — одного и того же элемента с разными нейтронными числами в ядрах, таких как водород и кислород, — чтобы проследить происхождение недождевой воды.В будущих исследованиях он планирует изучить механизмы, с помощью которых грунтовые и почвенные воды становятся туманом и росой. Долгосрочная цель — расширить это экогидрологическое исследование за пределы Намиба до глобального масштаба.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances .

Источник: IUPUI

Море из песка и туманная пустыня — Намибское песчаное море | Исследуйте | Потрясающие мероприятия и забавные факты

(Фото Робура.q по лицензии CC BY-SA 4.0)

Как можно сделать море из песка? И как в пустыне — одном из самых засушливых мест на Земле — может быть туман? В песчаном море Намиб есть много странностей, поэтому оно было внесено в список Всемирного наследия! Давайте узнаем больше об этом красивом и пустынном месте.

Где это находится?

Вид на песчаное море Намиб на побережье южной Африки. (Фото НАСА по лицензии CC BY-NC 2.0)

Пустыня Намиб проходит вдоль юго-западного побережья Африки от страны Ангола через Намибию до Южной Африки.Он длинный и узкий — от конца до конца 1900 километров, а в самом широком месте всего около 160 километров в поперечнике. Большая часть пустыни — это скалистые горы с одной стороны и Атлантический океан с другой.

Что это такое?

Побережье песчаного моря Намиб. (Фото Robur.q под лицензией CC BY-SA 4.0)

Намибское песчаное море считается старейшей пустыней в мире, возраст которой составляет от 55 до 80 миллионов лет! Это также так называемая прибрежная пустыня.Как следует из названия, эта пустыня находится рядом с большим водоемом. Океанские течения уводят дождь из Намиба, а ветры с Атлантического океана разносят песок в огромные дюны. Название Намиб (скажем: на-миб) означает «область, где ничего нет» на местном языке нама, а пустыня определенно является местом, где живет очень мало людей. Но там еще есть на что посмотреть.

Дюны как океанские волны

Различные цвета дюн связаны с частицами оксида железа в песке и возрастом дюны.(Фотография Yathin S. Krishnappa под лицензией CC BY-SA 3.0)

В песчаном море Намиб находятся одни из самых больших песчаных дюн на Земле. Некоторые дюны достигают 300 метров в высоту и 32 километра в длину. Одна дюна, которую туристы прозвали «Большой папа», имеет высоту 325 метров, а еще более высокая Дюна 7 — 383 метра. Песок многих дюн имеет глубокий красноватый цвет из-за частиц оксида железа.

---

В Канаде тоже есть объекты всемирного наследия! Посетите L’Anse aux Meadows в Ньюфаундленде.

---

Как бывает туман?

Туман пробирается в пустыню. (Фото Маттиаса Брюхина и Hp.Baumeler с лицензией CC BY-SA 4.0)

Пустыня Намиб суха даже для пустыни! Так почему же он известен своим туманным утром, когда туман состоит из капель воды в воздухе? Это потому, что холодные течения в Атлантике охлаждают воздух прямо над водой, а затем ветры уносят туман вглубь суши над пустыней. Туман рассеивается по мере того, как становится теплее, но этого короткого времени достаточно для некоторых растений и животных, обитающих в пустыне.Они разработали способы использовать туман для получения необходимой воды.

Жизнь в пустыне

Черный носорог обитает на охраняемых территориях в пустыне Намиб. (Фотография Yathin S. Krishnappa под лицензией CC BY-SA 3.0)

Среди существ, придумавших, как выпить из тумана, есть жук пустыни Намиб. Эти насекомые используют собственное тело для сбора конденсата — маленьких капель воды — а затем наклоняют их заднюю часть вверх, так что вода скатывается им в рот.Это известно как купание в тумане.

Есть и более крупные животные, такие как ящерицы, орикс (разновидность антилоп), сурикаты и страусы. Здесь также можно встретить львов и слонов, приспособившихся к условиям пустыни. А черный носорог, находящийся под угрозой исчезновения, все еще бродит в дикой природе в охраняемых районах пустыни Намиб.

Почему жизнь процветает в туманной пустыне Намиб | Наука | Углубленный отчет о науке и технологиях | DW

Все мы знаем золотое правило: где вода, там и жизнь.

Но вода может принимать разные формы — она ​​не обязательно должна проявляться в виде дождя или текущих рек. А в пустыне Намиб вода превращается в туман.

Это все из-за течения Бенгела, холодного океанского течения, которое приносит ледяные воды из глубин Атлантического океана к западным берегам Южной Африки и Намибии.

«Бенгельское течение взаимодействует с теплой влагой над поверхностью моря», — говорит Роланд Муши, техник-исследователь учебно-исследовательского центра Гобабеба в Намибии, посреди пустыни Намиб.

«Влага остывает, образуя росу, а затем туман», — продолжает Муси.

Преобладающие юго-западные ветры толкают туман в пустыню.

Гобабеб — исследовательский центр пустыни в центре Намиба

Не так много туманных пустынь, как Намиб, но пустыня Атакама в Чили — еще один пример.

Триста дней тумана

Свакопмунд на атлантическом побережье Намибии — красивый город с немецкой колониальной архитектурой, но туман иногда сводит жителей с ума.

Город расположен в горячей точке, где образуется туман. Таким образом, жители Свакопмунда ежегодно переживают около 300 дней тумана.

Туман образуется рано утром и держится несколько часов, примерно до 10 часов утра, когда становится достаточно тепло, чтобы туман рассеялся.

В то время как жители Свакопмунда жалуются на туман, жизнь в пустыне отчаянно его ждет.

Туман над дюнами растворяется в воздухе до полудня

Эволюция в лучшем виде

Пустынные растения, такие как Вельвичия и Нара, эволюционировали, чтобы впитывать воду из тумана через очень тонкие корни или через свои стебли, соответственно.Эти растения растут только в Намибе.

Кроме того, жуки и другие насекомые в пустыне собирают влагу из тумана — и нашли для этого весьма необычные способы.

Туманный гигантский жук, например, собирает воду, поднимая задницу в воздух. На его спине сгущается туман, и капли воды стекают к его рту, чтобы животное напилось.

Другой вид жуков, Lepidochora porti, роет траншеи, в которых собирается и конденсируется туман. Жуками питаются гекконы, змеи, птицы и многие другие животные.

Только на дюнах пустыни Намиб обитает почти 300 видов животных. Более половины из них не существует больше нигде в мире.

Район внесен в список всемирного природного наследия благодаря своей красоте и биологической ценности.

Распространение тумана над центральной пустыней Намиб

Дата: 2018 г.

Цитировать как: Касеке, К. Ф., Тиан, К., Ван, Л., Сили, М., Фогт, Р., Вассенаар, Т., и Муши, Р. (2018). Пространственное распределение тумана над пустыней Центральный Намиб — изотопный подход.Исследование аэрозолей и качества воздуха, 18 (1), 49-61. http://dx.doi.org/10.4209/aaqr.2017.01.0062

Версия: Рукопись автора

Аннотация:

Туман является характерной чертой пустыни Намиб и необходим для жизни в этой системе, зависящей от тумана. Часто признается, что адвективный туман из океана является доминирующим типом тумана над туманной зоной пустыни Намиб, но недавние данные свидетельствуют о том, что в этой области встречаются и другие типы туманов. Знание о существовании и пространственном распределении различных типов тумана улучшит понимание механизмов формирования тумана и потенциальных изменений в этом регионе, но такие знания в литературе ограничены.В этом исследовании мы исследовали пространственные вариации тумана в зоне тумана пустыни Намиб, применяя методы стабильных изотопов (δ18O и δ2H) для дифференциации различных типов тумана и определения их источников воды. Результаты, основанные на изотопах, показали, что в этом регионе возникло по крайней мере три типа тумана (адвективный, радиационный и смешанный), и то, что выглядит как единичный туман, может включать все три типа. Результаты показывают, что радиационный туман был преобладающим типом тумана в период нашего исследования. Результаты также предполагают, что адвективный туман (имеющий происхождение из Атлантического океана) либо рассеивался на 30–50 км вглубь суши, а остаточная влажность в сочетании с влагой местного происхождения с образованием смешанного тумана, либо адвективный туман включал местную влагу вдоль своей траектории вглубь суши, что приводило к смешанному туману.Туман в пустыне Намиб постоянно уменьшался на 18O и 2H по сравнению с осадками, и это было связано с испарением дождя до облаков, а также с различными источниками тумана и дождя. Подоблачное испарение привело к обогащению осадков 18O и 2H сверх конденсата первой ступени — тумана. Адвективный туман часто считается архитектором туманной зоны в пустыне Намиб, но наши результаты продемонстрировали наличие нескольких преобладающих типов тумана в течение периода исследования, предполагая, что знание как частоты тумана, так и типа тумана необходимо для более точного прогнозирования воздействия изменения климата на туман. -зона.

«Улавливатели тумана» делают воду из воздуха

Техника включает в себя мелкую сетку, на которой крошечные капли тумана — обычно от 1 до 40 миллионных долей метра — собираются и сливаются, пока не наберут достаточный вес, чтобы спуститься в резервуар. .

В настоящее время пилотный проект обеспечивает чистой питьевой водой 500 человек в пяти деревнях в регионе, который сильно пострадал от засухи, вызванной изменением климата.

Система уборки тумана была разработана в Южной Америке в 1980-х годах, и в настоящее время активно осуществляются проекты в различных странах, включая Чили, Перу, Гану, Эритрею, Южную Африку и Калифорнию.

Усилия по доставке его в Марокко начались 10 лет назад, а проект был запущен в 2015 году, во Всемирный день воды, после четырех лет испытаний.

«Этот период наблюдения был чрезвычайно важным, потому что водные проекты не могут быть срочно заключены в социальный контракт без долгосрочного исследования, поскольку риски слишком высоки», — сказала CNN Джамиля Баргач, директор Dar Si Hmad.

Сети, установленные на высоте 1225 метров (4000 футов), собирают в среднем 6000 литров воды в день, которая сначала фильтруется от примесей, а затем проходит через восемь километров трубопроводов, чтобы добраться до домов в деревнях.

«Туман выталкивается ветрами с океана и захвачен горами — он застрял здесь — поэтому его легко освободить от воды», — сказал Баргач о горах, которые окутаны туманом около 140 лет. дней в году.

В знак признания его уникального вклада в решение проблем, связанных с изменением климата, проект был удостоен награды ООН «Импульс к изменениям» 2016 года и был представлен на конференции ООН по изменению климата COP22 в Марракеше, Марокко.

Обратная миграция

Регион, известный как Анти-Атлас — по названию близлежащего горного хребта, — в последние десятилетия становится все менее населенным, поскольку жители были вынуждены мигрировать из-за отсутствия воды.

«Те, кто остались, относятся к числу самых бедных, и это в основном женщины, дети и старики», — сказал Баргач.

«До того, как мы установили сети, им приходилось ходить по три часа в день к далеким истощенным колодцам, что люди до сих пор делают каждый день в регионах, где мы не работаем».

Если колодцы сухие, единственный способ получить воду — это доставить ее на грузовиках по цене от 30 до 50 дирхамов за тонну (примерно от 3 до 5 долларов).

В рамках этой схемы каждая тонна воды теперь стоит всего 4 дирхама, или около 40 центов, и ее можно взять из-под крана дома.

«Несмотря на то, что это бедные общины, где люди живут менее чем на 2 доллара в день, они платят за воду, потому что знают, что деньги идут на ремонт», — сказал Баргач.

Ветер, который может развивать скорость более 70 миль в час, требует постоянного ухода.

CloudFisher

Для решения этой проблемы, начиная со следующего года, текущая технология — от канадской неправительственной организации FogQuest — будет обновлена ​​до более новой версии под названием CloudFisher, разработанной в Германии, которая не требует обслуживания и удвоит выход воды.

До сих пор сети меняли жизнь местного населения.

«Они сказали мне:« Мы были как рабы, и теперь мы свободны ». Это была потрясающая трансформация, и они гордятся тем, что получили такую ​​нестандартную добычу воды », — сказал Баргач.

В течение следующих двух лет проект расширится до восьми новых деревень, добавив более 500 новых бенефициаров.

Дар Си Хмад также доставляет туманоуловители в другие регионы юго-западного Марокко по просьбе местных организаций, обеспечивая чистой водой более широкую сеть сельских берберских деревень, которые страдают от нехватки воды.

Греться в тумане и эффективность сбора воды у чернотелок пустыни Намиб | Frontiers in Zoology

Поведение при купании в тумане в камере тумана

В этом исследовании четыре жуков-чернотелок из пустыни Намиб подверглись воздействию тумана в небольшой камере тумана. Температура в камере была установлена ​​на уровне 10-12 °, что соответствует температурному диапазону, аналогичному случаю тумана в пустыне Намиб [9, 11]. При помещении на песчаную арену в камере жук-гигант O.unguicularis легко принял свою характерную стойку, греющуюся в тумане [5, 6], после немногим более 2 минут пребывания в камере. Статическая поза головы, принятая O. unguicularis во время купания в камере в тумане (рис. 4), была очень похожа на ту, что была задокументирована для того же вида во время купания в тумане на гребне песчаной дюны во время тумана в Намибе. Пустыня [7]. Три других жука ( O. laeviceps, S. gracilipes или P. cribripes ) оставались активными, но ни разу не принимали аналогичную стойку в течение 20 минут в камере тумана.Отсутствие у этих трех видов жуков «купания в тумане» согласуется с долгосрочными наблюдениями за жуками-чернотелками в пустыне Намиб [5], где только два из примерно 200 видов жуков, населяющих эту территорию, когда-либо наблюдались туман-греться — оба из рода Onymacris .

Греться в тумане также сообщалось в пределах рода Stenocara [10], но любое сравнение с нашими результатами из туманной камеры осложняется тем фактом, что идентификация жука подвергается сомнению [9].Гамильтон и соавторы идентифицируют жука как P. cribripes (рисунки 2D1 и 2D2), и сравнение между нашими модельными жуками и иллюстрацией в статье Паркера и Лоуренса [10] подтверждает эту повторную идентификацию. Для ясности отсюда мы будем рассматривать жука из исследования по захвату воды пустынным жуком, проведенного Паркером и Лоуренсом [10], как P. cribripes .

Из нашего исследования в туманной камере мы не смогли воспроизвести наклон вперед против ветра, который был зарегистрирован для P.шпаргалки [10]. Это различие в поведении могло быть следствием неоптимальных условий в камере тумана, но тот факт, что O. unguicularis легко и предсказуемо купается в тумане в одной и той же искусственной среде, подтверждает достоверность экспериментальной установки. Однако P. cribripes и многие другие тенебрионидные жуки также принимают наклонную позу в качестве обычной реакции на тревогу [9]. Затем жук просовывает голову в землю, широко расставляет ноги и приподнимает заднюю часть тела.Эта поза напоминает купание в тумане и могла быть ошибочно принята за нее в исследовании Паркера и Лоуренса [10].

Было обнаружено, что туман стал триггером для O. unguicularis , чтобы принять стойку «купаться в тумане». Ни один из двенадцати жуков не принимал такую ​​стойку при низких температурах без тумана, но половина из протестированных O. unguicularis грелась в тумане при воздействии тумана при температуре примерно 23 ° C. Напротив, все O . unguicularis, помещенный в камеру, наполненную туманом при температурах, аналогичных тем, которые наблюдаются при естественном тумане в пустыне Намиб [9], принял положение, в котором горит туман.Это указывает на то, что температура является фактором, способствующим, но не критическим, для проявления такого поведения.

Зарегистрированная устойчивость к изменчивости факторов, запускающих сбор тумана, дополнительно подтверждает наш вывод о том, что другие виды жуков не участвуют в таком поведении. Даже если температура в камере, возможно, не была установлена ​​на уровне абсолютной критической температуры, чтобы вызвать нагревание в тумане у O. laeviceps, S. gracilipes или P. cribripes , мы все же ожидаем, что некоторые из них примут такое предположение. положение, в котором горит туман, когда его помещают в камеру тумана.Этого никогда не наблюдалось.

Эффективность улавливания воды надкрыльями жуков

Мертвые экземпляры O. unguicularis, O. laeviceps, S. gracilipes или P. cribripes были помещены в положение для купания в тумане. Жуки были ориентированы головой вниз под углом 23 ° при измерении от греющегося тумана O. unguicularis . Воздействие на мертвых особей тумана в течение двух часов при низкой температуре в камере тумана не выявило каких-либо существенных различий в общем количестве воды, уловленной между видами.Однако жуки сильно различаются по размеру (рис. 1). Поэтому улавливание воды было скорректировано с учетом разницы в площади поверхности путем нормализации данных по площади поверхности самого большого жука P. cribripes . Улавливание воды с поправкой на размер жуков показало существенные различия в эффективности улавливания воды, причем O. unguicularis и S. gracilipes были лучшими водоуборочными машинами для тумана. Эти результаты показывают, что маленький жук S. gracilipes столь же эффективен как водоуборочный комбайн для тумана при измерении на квадратную единицу спинной поверхности, как и более крупный O.unguicularis , даже несмотря на то, что никогда не наблюдалось активно греться в тумане на природе [5] или в нашей камере тумана.

Высокая эффективность сбора воды, зарегистрированная для S. gracilipes , скорее всего, является результатом его относительно небольшого размера. Другие организмы в пустыне Намиб используют туман в качестве важного источника воды, и недавно было показано, что мелкие листья являются важным фактором для растений при сборе воды из тумана [12]. Это связано с тем, что маленькие или узкие листья имеют только тонкие пограничные слои (оболочку из медленно движущегося воздуха вокруг объекта), которые позволяют воде тумана собираться на поверхности листа, а не разноситься вокруг листа и в сторону [13, 14 ].Кроме того, более мелкий жук должен иметь более тонкий пограничный слой и, таким образом, лучше собирать воду от ветра, нагруженного туманом. В свете этого менее удивительно, что маленький S. gracilipes оказался хорошим водоуборочным комбайном, измеренным на единицу площади, а большой P. cribripes — худшим. Интересно, что O. unguicularis в 1,81 раза больше, чем S. gracilipes , но не немного меньший O.laeviceps . Это указывает на то, что у O. unguicularis — — в дополнение к их поведению, когда они греются в тумане — могут быть структурные адаптации надкрылий для улучшения сбора воды из тумана. Частично этот благоприятный исход для O. unguicularis , конечно, мог быть обусловлен тем фактом, что все виды жуков находились в положении, в котором грелся в тумане, как это делают живые O. Вывод о том, что P. cribripes оказался наихудшим водоуборочным комбайном из всех четырех жуков, несмотря на сообщенные о его гидрофобных и гидрофильных структурах надкрылий для образования капель [10], тем не менее, требует сравнения между сильно различающимися структурами надкрылий у . О.unguicularis и P. cribripes (рисунки 2A1 и 2D1).

Структуры надкрылий

Onymacris unguicularis и Physasterna cribripes

В макроскопическом масштабе надкрылья P. cribripes покрыты множеством бугорков, расположенных на расстоянии 0,5-1,5 мм друг от друга, примерно 0,5-1,5 мм в диаметре. диаметр (рисунки 2D1). Это согласуется с более ранними сообщениями о надкрыльях этого жука [10] (определение видов см. Выше). В тумане греется О.unguicularis скорее имеют гладкие надкрылья, которые в задней половине сложены в правильные бороздки, загибающиеся к вершине тела. Канавки имеют ширину примерно 0,5 мм и расположены на расстоянии примерно 0,1 мм друг от друга. Эти неровности и канавки теоретически могут составлять основу комбинации гидрофильных и гидрофобных точек, которые, как было показано, улучшают улавливание воды из тумана [10]. Окрашивание Суданом III, однако, не выявило каких-либо гидрофильных участков на надкрыльях ни одного из жуков (рис. 3).Это наблюдение не согласуется с более ранними сообщениями о P. cribripes , имеющих гидрофильные зоны на вершине выступов надкрылий [10]. В предыдущем исследовании этого жука надкрылья обрабатывали Red O. Это другой метод окрашивания, который также проверяет наличие восков, но подробные сведения об условиях, в которых жуки содержались до окрашивания, к сожалению, не приводятся. В настоящем исследовании жуков окрашивали в течение трех часов после отлова, чтобы избежать любого искусственно вызванного износа кутикулы жуков из-за стресса и / или воздействия субстрата, отличного от того, в котором они обитают в естественной среде.Вершина пиков будет особенно подвержена такому износу, но без дополнительной информации о процедурах предварительного окрашивания, проведенных Паркером и Лоуренсом [10], трудно сделать какие-либо дальнейшие выводы из расходящихся результатов. Наши результаты, однако, показывают, что сбор воды у гигантского жука O. unguicularis не улучшается за счет комбинации гидрофильных и гидрофобных точек на его надкрыльях. Если сравнительно высокая эффективность туманоулавливания на гладкой поверхности O.unguicularis вызывается структурными адаптациями, эффект которых, по-видимому, невелик. Наблюдение за тем, что S. gracilipes — , который покрыт неровностями, а не канавками, — является столь же эффективным сборщиком воды, если его поместить в положение для купания в тумане, также предполагает, что сочетание канавок и гладких поверхностей никоим образом не является критическим.

No related posts.