горы дует сильный ветер. Пусть Vq- вертикальная составляющая скорости снежинок, выпадающих из тучи, а V - скорость ветра вблизи поверхности горы. На рисунке выделены четыре зоны: А, В, С, D. В пределах зоны А вертикальная составляющая скорости восходящего воздушного потока меньше вертикальной составляющей скорости падающих снежинок: usina<;uo- Поэтому в зоне А снег осаждается на поверхности земли.

В зоне В воздушный поток поднимается более круто (он следует склону горы), так что usinp>Uo. Это означает, что снижающиеся снежинки будут подхватываться воздушным потоком и сноситься к вершине горы; в зоне В снег не осаждается.

На вершине горы имеется горизонтальная площадка (зона С). Здесь снежинки осаждаются на поверхности, но не удерживаются там - низовая метель выметает их из данной зоны.

В зоне D возникают вихревые воздушные потоки; они способствуют как осаждению, так и накоплению снега. В этой зоне и будут скапливаться основные массы снега. При подходящих условиях здесь может зародиться снежная лавина.

В рассмотренном примере нижняя граница снеговой тучи была выше вершины горы. Однако она могла оказаться и ниже вершины. Очевидно, что в этом случае картина осаждения и накопления снега усложнилась бы.

Пылевые бури и метели: сходство и различия. Сухая погода, высохшая почва, сильные ветры, вызванные прохождением перифе-

рии устойчивого антициклона,- в результате в воздух поднимаются огромные массы пыли, закрывающие подчас все небо: начинается пылевая буря. Исключительно сильная буря разразилась в степных областях Украины в апреле 1928 г. Ветер поднял в воздух более 15 млн т чернозема (с площади около 1 млн км); высота облаков черной пыли достигала 700...800 м. Эта пыль была перенесена на запад и осела в Прикарпатье и Румынии.

В результате толщина черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась примерно на 10 см.

В зависимости от структуры и окраски почв, выдуваемых ветром, наблюдаются пылевые бури разного цвета. Черные бури возникают на черноземных почвах (например, на Украине, в юго-восточных районах европейской части СССР, в Башкирии). На суглинках зарождаются желтые или бурые бури (бури в Казахстане). На красноватых почвах, богатых оксидами железа, случаются красные бури (в пустынях Средней Азии, Ирана, Афганистана). На солончаках могут возникнуть белые бури.

Пылевые бури сродни сильным низовым метелям. И в том и в другом случае необходимы сильный ветер и сравнительно рыхлый поверхностный слой, способный подниматься под действием ветра в воздух. Правда, для пылевой бури требуется более сильный ветер; его скорость должна быть не меньше 15 м/с, тогда как достаточно сильная метель может разыграться уже при скорости ветра 10 м/с. Микроструктура пылевой бури аналогична микроструктуре низовой метели. Частицы пыли

совершают те же движения, что и метельные частицы: влечение вдоль поверхности, прыжки, витание в воздушных потоках. Пылевая буря изменяет рельеф местности примерно так же, как и метель: в одних местах происходит выметание поверхности, в других нарастают сугробы , на поверхности земли образуются пылевые волны.

Вместе с тем пылевые бури существенно отличаются от метелей - ведь частицы пыли совсем не похожи на метельные частицы, или снежинки. Взаимодействуя, снежинки сцепляются друг с другом, между ними образуются ледяные связи; под действием ветра поверхность снежного покрова упрочняется. Подобных взаимодействий между частицами пыли нет; слой сухой почвы под действием ветра не упрочняется, а, наоборот, делается еще более рыхлым и податливым. Кроме того, в отличие от метельных частиц, частицы пыли не испаряются. Все это позволяет понять два основных отличия пылевых бурь от метелей.

Первое состоит в том, что доля взвеси в пылевой буре может оказаться значительно больше, чем в метели.

Второе отличие связано с дальностью переноса взвеси.

Как уже отмечалось, дальность переноса снега метелями ограничена несколькими километрами. Что же касается пылевых бурь, то они могут проходить расстояния в сотни и даже тысячи километров.

Когда рукопись данной книги уже была написана, газеты принесли сообщение о сильной пылевой буре, пронесшейся 19 декабря 1985 г. над Ашхабадом. В де-

сять часов утра вдруг стало смеркаться, и вскоре сделалось темно, как в безлунную ночь, В течение нескольких часов город находился в удушливой темноте. Поднялся штормовой ветер, шлейфы песка стелились по асфальту, ломались деревья, срывались крыши с домов. Эта пылевая буря пришла с Аравийского полуострова; она пересекла с юга на север Иран, преодолев расстояние свыше 1500 км. Несмотря на столь огромное расстояние, буря сохранила в себе достаточно силы, чтобы перевалить через Копетдагский хребет и пронести над Ашхабадом более 100 тыс. т. пыли.

Метелевое электричество. Во время достаточно сильной метели или пылевой бури огромные массы снега или пыли стремительно несутся по воздуху. При этом происходит электризация метельных частиц и частиц пыли; на них накапливаются значительные электрические заряды. Как и в случае электризации грозовой тучи, процессы эти сложны и недостаточно изучены. Можно утверждать, что важную роль играет здесь трение частиц о поверхность земли, о воздух, а также столкновения частиц друг с другом.

Исследования показали, что метели и пылевые бури могут сопровождаться значительным увеличением напряженности электрического поля вблизи земной поверхности.

В главе 5 мы отмечали, что в условиях спокойной и чистой атмосферы напряженность поля в приповерхностных слоях воздуха составляет примерно 100 В/м; при грозе она возрастает в сотни и тысячи раз, т. е. достигает

значений 10...10 В/м. Таких же значений может достигать напряженность поля во время сильной метели или пылевой бури. Подобные метели являются, по сути дела, зимними грозами,- они сопровождаются молниями.

Электризация метельных частиц (частиц пыли) приводит к появлению дополнительных (электрических) сил, действующих на эти частицы. Тем самым метеле-вое электричество оказывает определенное влияние на характер и интенсивность снежных заносов. В зависимости от направления приземного электрического поля и знака зарядов, накапливающихся на метельных частицах, электри-

ческие силы будут либо прижимать частицы к земле, либо, напротив, приподнимать их над землей. Одно время возлагались надежды на то, что метелевое электричество будет способствовать приподниманию частиц вверх и тем самым уменьшит опасность снежных заносов. Однако, как показали исследования, в большинстве случаев наблюдается эффект прижимания частиц к земле.

Метелевое электричество особенно опасно для современных линий электропередач. Вследствие значительного ухудшения электроизоляционных свойств воздуха во время метели возникает опасность пробоя.