Tormenta de arena
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Una tormenta de polvo, también llamada tormenta de arena, es un fenómeno meteorológico común en las regiones áridas y semiáridas. Las tormentas de polvo surgen cuando un frente de ráfagas u otro viento fuerte arrastra arena suelta y tierra de una superficie seca. Las partículas finas son transportadas por saltación y suspensión, proceso que mueve el suelo de un lugar y lo deposita en otro.
Las regiones áridas del norte de África, la península arábiga, Asia central y China son las principales fuentes terrestres de polvo transportado por el aire. Se ha argumentado que la mala gestión de las tierras áridas de la Tierra, como el descuido del sistema de barbecho, está aumentando el tamaño y la frecuencia de las tormentas de polvo de los márgenes del desierto y cambiando el clima local y global, además de afectar las economías locales.
El término tormenta de arena se usa con mayor frecuencia en el contexto de las tormentas de polvo del desierto, especialmente en el desierto del Sahara, o en lugares donde la arena es un tipo de suelo más frecuente que la tierra o las rocas, cuando, además a partículas finas que oscurecen la visibilidad, una cantidad considerable de partículas de arena más grandes son arrastradas más cerca de la superficie. Es más probable que se utilice el término tormenta de polvo cuando las partículas más finas se desplazan largas distancias, especialmente cuando la tormenta de polvo afecta a las zonas urbanas.
Causas
A medida que aumenta la fuerza del polvo que pasa sobre las partículas sueltas, las partículas de arena primero comienzan a vibrar y luego se mueven por la superficie en un proceso llamado saltación. A medida que golpean repetidamente el suelo, se aflojan y desprenden partículas de polvo más pequeñas que luego comienzan a viajar en suspensión. A velocidades del viento superiores a las que hacen que el más pequeño se suspenda, habrá una población de granos de polvo que se moverán por una variedad de mecanismos: suspensión, saltación y fluencia.
Un estudio de 2008 encuentra que la saltación inicial de partículas de arena induce un campo eléctrico estático por fricción. La arena saltando adquiere una carga negativa en relación con el suelo, lo que a su vez suelta más partículas de arena que luego comienzan a saltar. Se ha descubierto que este proceso duplica el número de partículas predichas por teorías anteriores.
Las partículas se retienen sueltas principalmente debido a una sequía prolongada o condiciones áridas y vientos de alta velocidad. Los frentes de ráfagas pueden producirse por la salida de aire enfriado por la lluvia de una tormenta eléctrica intensa. O bien, las ráfagas de viento pueden ser producidas por un frente frío seco: es decir, un frente frío que se mueve hacia una masa de aire seco y no produce precipitaciones, el tipo de tormenta de polvo que era común durante los años del Dust Bowl en los EE. UU. Después del paso de un frente frío y seco, la inestabilidad convectiva resultante del aire más frío que pasa sobre suelo caliente puede mantener la tormenta de polvo iniciada en el frente.
En las zonas desérticas, las tormentas de polvo y arena suelen estar causadas por descargas de tormentas eléctricas o por fuertes gradientes de presión que provocan un aumento de la velocidad del viento en un área amplia. La extensión vertical del polvo o la arena que se levanta está determinada en gran medida por la estabilidad de la atmósfera sobre el suelo, así como por el peso de las partículas. En algunos casos, el polvo y la arena pueden quedar confinados en una capa relativamente poco profunda por una inversión de temperatura baja. En otros casos, el polvo (pero no la arena) puede elevarse hasta 6000 m (20 000 pies).
La sequía y el viento contribuyen a la aparición de tormentas de polvo, al igual que las malas prácticas agrícolas y de pastoreo al exponer el polvo y la arena al viento.
Una mala práctica agrícola que contribuye a las tormentas de polvo es la agricultura de secano. Las técnicas agrícolas de secano particularmente deficientes son la labranza intensiva o no tener cultivos establecidos o cultivos de cobertura cuando las tormentas golpean en momentos particularmente vulnerables antes de la revegetación. En un clima semiárido, estas prácticas aumentan la susceptibilidad a las tormentas de polvo. Sin embargo, se pueden implementar prácticas de conservación del suelo para controlar la erosión eólica.
Efectos físicos y ambientales
Una tormenta de arena puede transportar y transportar grandes volúmenes de arena de forma inesperada. Las tormentas de polvo pueden transportar grandes cantidades de polvo, y el borde de ataque está compuesto por una pared de polvo espeso de hasta 1,6 km (5200 pies) de altura. Las tormentas de polvo y arena que se desprenden del desierto del Sahara se conocen localmente como simún o simún (sîmūm, sîmūn). El haboob (həbūb) es una tormenta de arena que prevalece en la región de Sudán alrededor de Jartum, siendo más común en el verano.
El desierto del Sahara es una fuente clave de tormentas de polvo, en particular la Depresión de Bodélé y un área que cubre la confluencia de Mauritania, Malí y Argelia. El polvo del Sáhara se emite con frecuencia a la atmósfera mediterránea y es transportado por los vientos, a veces tan al norte como el centro de Europa y Gran Bretaña.
Las tormentas de polvo del Sahara se han multiplicado aproximadamente por 10 durante el medio siglo transcurrido desde la década de 1950, lo que ha provocado la pérdida de la capa superior del suelo en Níger, Chad, el norte de Nigeria y Burkina Faso. En Mauritania había solo dos tormentas de polvo al año a principios de la década de 1960; hay unas 80 al año desde 2007, según el geógrafo inglés Andrew Goudie, profesor de la Universidad de Oxford. Los niveles de polvo del Sahara provenientes de la costa este de África en junio de 2007 fueron cinco veces mayores que los observados en junio de 2006 y fueron los más altos observados desde al menos 1999, lo que puede haber enfriado las aguas del Atlántico lo suficiente como para reducir ligeramente la actividad de los huracanes a finales de 2007.
También se ha demostrado que las tormentas de polvo aumentan la propagación de enfermedades en todo el mundo. Las esporas de virus en el suelo son arrastradas a la atmósfera por las tormentas con partículas diminutas e interactúan con la contaminación del aire urbano.
Los efectos a corto plazo de la exposición al polvo del desierto incluyen un aumento inmediato de los síntomas y un empeoramiento de la función pulmonar en personas con asma, aumento de la mortalidad y la morbilidad por el polvo transportado durante mucho tiempo de las tormentas de polvo del Sahara y Asia, lo que sugiere que las tormentas de polvo transportadas durante mucho tiempo partículas afecta negativamente al sistema circulatorio. La neumonía por polvo es el resultado de la inhalación de grandes cantidades de polvo.
La exposición prolongada y sin protección del sistema respiratorio en una tormenta de polvo también puede causar silicosis, que, si no se trata, provocará asfixia; La silicosis es una afección incurable que también puede provocar cáncer de pulmón. También existe el peligro de queratoconjuntivitis sicca ("ojos secos") que, en casos graves sin un tratamiento inmediato y adecuado, puede conducir a la ceguera.
Impacto económico
Las tormentas de polvo provocan la pérdida de suelo de las tierras secas y, lo que es peor, eliminan preferentemente la materia orgánica y las partículas más ligeras ricas en nutrientes, lo que reduce la productividad agrícola. Además, el efecto abrasivo de la tormenta daña las plantas de cultivo jóvenes. Las tormentas de polvo también reducen la visibilidad, lo que afecta a los aviones y al transporte por carretera.
El polvo también puede tener efectos beneficiosos donde se deposita: las selvas tropicales de América Central y del Sur obtienen la mayoría de sus nutrientes minerales del Sahara; las regiones oceánicas pobres en hierro obtienen hierro; y el polvo en Hawai aumenta el crecimiento del plátano. En el norte de China, así como en el medio oeste de los EE. UU., los antiguos depósitos de tormentas de polvo conocidos como loess son suelos altamente fértiles, pero también son una fuente importante de tormentas de polvo contemporáneas cuando se altera la vegetación que asegura el suelo.
En Marte
Las tormentas de polvo no se limitan a la Tierra y se sabe que se forman en otros planetas como Marte. Estas tormentas de polvo pueden extenderse sobre áreas más grandes que las de la Tierra, a veces rodeando el planeta, con velocidades del viento de hasta 25 m/s (60 mph). Sin embargo, dado que Marte' presión atmosférica mucho más baja (aproximadamente el 1% de la de la Tierra), la intensidad de las tormentas de Marte nunca podría alcanzar el tipo de vientos huracanados que se experimentan en la Tierra. Las tormentas de polvo marcianas se forman cuando el calor solar calienta la atmósfera marciana y hace que el aire se mueva, levantando el polvo del suelo. La posibilidad de tormentas aumenta cuando hay grandes variaciones de temperatura como las que se ven en el ecuador durante el verano marciano.
(Mars Climate Sounder; Mars Reconnaissance Orbiter)
(1:38; animación; 30 octubre 2018; descripción del archivo)
