В начале июня израильтяне стали свидетелями удивительных природных явлений. Зверствовавший несколько дней подряд хамсин, чей вредоносный эффект усиливался, благодаря 38 градусной жаре, неожиданно сменился серией краткосрочных, но эффективных дождей.
Однако 18 марта 1998 года произошло еще более странное явление, тогда сильнейшую пыльную бурю в Иерусалиме сменил интенсивный ночной снегопад. Но проблема возникновения, распространения и характера пыльных бур, не взирая на всю ее актуальность для Израиля, изучена недостаточно, хотя это - один из серьезнейших факторов, влияющих на формирование климата на Земле. Наш собеседник - доктор Амнон Ступ - менеджер по науке израильского космического агентства (ISA), израильского отделения НАСА, возглавляет проект, позволяющий создавать математические модели атмосферных явлений, в том числе, движения пыли, и, на основании анализа метеорологических данных рассчитать частоту и интенсивность проявления пыльных бурь, а также характер их распределения по территории региона.
Неучтенный фактор...
В начале 21-го века ученые-метеорологи пришли к неожиданному выводу: масса погрешностей в прогнозах погоды возникают из-за того, что не учитываются движения пылевых потоков. Тогда же - в 2000 году в Израильском отделении НАСА был создан специальный проект, посвященный изучению этого явления.
Потоки пыли и песка приходят в Израиль из Сахары, территория которой растет с каждым днем, из-за постоянно увеличивающейся эрозии почвы. В 1994 году с борта "Шаттла" был запечатлен процесс распространения пыльной бури из Сахары. При фронтальной съемке сверху тонкие слои пыли незаметны для спутников, в то время как астронавты легко увидели их на горизонте, более того, даже сумели различить различные виды пылевых микрочастиц. Эти фотографии помогли ученым разобраться в механизме переноса бактерий и аллергенов с Черного континента в Америку на частицах пыли. Вообще говоря, космонавты всегда замечали артефакты, недоступные для обычных фотоспутников. Именно поэтому миссия по изучению пылевых потоков была возложена на первого израильского космонавта Илана Рамона.
Однако не только Африка является источником пыльных бурь. В Америке случались и пылевые бедствия местного происхождения. Так 12 мая 1934 обширные равнины стали ареной беспрецедентного в истории США стихийного бедствия. Сильнейший ветер сдувал превращенную в пыль почву со всей зоны, включая Канзас, Техас, Оклахому и восточную часть Колорадо, и нес черные тучи через территорию американского континента на восток. Одни пронеслись над восточными районами США, затмили небо над Вашингтоном и Нью-Йорком; другие унеслись в Атлантику. Оголенные районы, получившие с тех пор название "dust bowl", что означает "пыльная чаша", стали средоточием ветровой эрозии, страшные последствия которой не раз проявлялись за этот период. Пыльные бури, легко покрывавшие расстояния в 1000 км и шедшие фронтом в 500 км, поднимали частицы земли на высоту 3000 м. Некоторые охватывали площадь в 450 тысяч километров, при этом перенося более 200 млн. тонн почвы и сдувая до 25 см ее поверхностного слоя. Пыль оседала в других районах, покрывая пахотные земли, дороги и жилища. Это была одна из самых крупных экономических катастроф, причину, которой нужно искать в деятельности человека, протекавшей вразрез с элементарными законами природы. Необходимо отметить, что этот природный катаклизм, как будто специально, произошел во время "великой американской депрессии" 30-х годов ХХ века.
В наше время исследования пыли проводятся со всех космических спутников научного назначения, а обобщенными данными могут пользоваться ученые всего мира. Один из самых крупных банков данных атмосферных явлений по Восточному Средиземноморью находится в израильском отделении НАСА.
Амнон Ступ "Не верьте сказкам о хамсине".
Около трех лет назад прогнозы распространения пыли, влияющие на такие важные факторы, как движение облаков, влажность и даже температура воздуха стали публиковаться регулярно. И в располагающемся в одном из зданий Тель-Авивского университета израильском филиале НАСА заработал новый проект.
Амнон Ступ: - Наш проект называется "Центр данных под эгидой национального американского аэрокосмического агентства" (НАСА). Это была совместная инициатива самого агентства и профессора Пинхаса Альперта. Мы включились в общемировую сеть таких центров, занимающихся сбором, обработкой, хранением и распространением геофизических данных. Это - прогнозы погоды, показатели различных датчиков, начиная с простых термометров, и заканчивая сложными метеорологическими установками по всему миру, в том числе - библиотеки фотографий исследовательских спутников, например, облачного покроя над Восточным Средиземноморьем. Мы получаем данные о загрязнении воздуха во всех точках Израиля от Министерства экологии, а также службы Метеорологии Министерства транспорта, о молниях - от Электрической компании, от гидрологического сервиса, и от частных метеостанций. Пользуясь нашим сайтом, можно узнать прогноз погоды и распределения пыли, и бесплатно получить индивидуальный метеопрогноз на ближайшие 48 часов.
- Неужели метеорологи-любители в Израиле - столь распространенное явление?
- Приятно отметить, что интерес к погоде в нашей стране, намного глубже, и серьезнее, чем мы до сих пор думали. Все знают об американских исследователях "торнадо" и других природных катаклизмов, однако существуют люди, интересующиеся и другими атмосферными явлениями, и изменениями в климате. В Израиле - не менее 12 частных метеорологических станций. Ведь сейчас создать такую лабораторию на дому уже не так дорого, как раньше. Кроме того, многие метеорологи-любители, хоть и не имеют высшего образования, но обладают базовой суммой знаний, полученной во время службы в ВВС и военно-морском флоте. Исследования производят и школьники, и взрослые, а в одном из киббуцев метеостанция существует с 1940 года. Есть таковые в Иерусалиме, в пригородах Тель-Авива. К сожалению, у нас нет данных обо всех любительских метеостанциях, которые находятся в Израиле. Кстати, и метеорологи-любители пользуются нашими данными, а это - 73 различных программируемых показателя, включая изменения магнитных полей. Точность их достаточно велика, так как сетка погоды разбивает исследуемую площадь на клетки в 20 км. Фактически полный прогноз погоды за день занимает 180-190 Мбайт памяти.
- Профессора Зеэв Левин и Иоахим Йосеф разрабатывали программу полета для Илана Рамона. Какая перед ним была поставлена задача?
- Проверка точности прогнозов погодных явлений, например, тех же пыльных бурь, необходима и нашему исследовательскому центру, в связи с чем, был создан проект "MEIDEX". Логическим завершением исследования стала работа Илана Рамона, который должен был с помощью прибора, изготовленного в университете, из космоса произвести замеры пыли в атмосфере. Параллельно с этим группой наших ученых производились измерения из летящего на высоте 300 метров самолета и с земли. Измерениями из самолета, кстати, занимался наш профессор Левин со своей группой экспериментальных исследований погоды, и именно они разработали прибор для Рамона. Таким образом, сверка данных производилась из трех точек: космос - воздух - земля, дабы откалибровать искусственные спутники и корректно настроить шкалу, выделив некую "нулевую" точку. Надо отдать должное Рамону, он выполнил запланированную часть исследований на 80%, и собранные им данные являются ценнейшим научным материалом. Кроме всего прочего, Илан Рамон исследовал облака и молнии, то есть он произвел калибрацию всех типов измерительных приборов. Измерения производились на основании прогноза, разработанного группой НАСА, и подтвердились с высокой точностью. Вскоре он получил всемирную известность, и им заинтересовались многие зарубежные исследовательские центры. Недавно к нам по поводу возможного сотрудничества обратились ученые из Нигера, являющегося эпицентром пыльных бурь в Центральной Африке. Для них это является серьезнейшей проблемой, ведь 80 процентов населения страны страдает различными заболеваниями дыхательных путей. Впрочем, наши исследования не менее важны и для израильтян. Причин тут несколько. Первая: пыльные бури воздействуют на погоду, вызывая изменение климата. Вторая: они препятствуют так называемому "парниковому эффекту", то есть - тенденции к потеплению на земле. И самая важная из причин, это то, что пыль вызывает многочисленные проблемы со здоровьем у населения. В том числе, у людей с астмой, заболеваниями дыхательных путей. Однако люди обычно забывают о том, что пыль может являться переносчиком опасных инфекций: вирусов, спор грибов. Так, в США частицами пыли был занесен вирус одного неизученного заболевания из Африки. Ученые Нигера заметили, что при усилении пыльных бурь, в их стране повышается количество больных менингитом. Вирус распространялся вместе с потоками пыли, и прямая связь прослеживается очень четко.
- Говорят, что в году должно быть 50 дней хамсина. Верно ли это утверждение?
- В одной агаде действительно говорится, что шараф должен быть в Израиле не менее 50 дней. На самом деле число дней пыльных бурь в году не более двадцати. Тем не менее, прогнозирование пылевых потоков настолько важно, что заказ на математическую модель распространения пыли, сделала как Всемирная Организация здравоохранения (ВОЗ), так и ее европейское представительство. Наши исследования важны для самого широкого диапазона человеческой деятельности, включая авиацию и сельское хозяйство, и даже научные эксперименты. Например, для профессора-химика, который занимается лазерным измерением сверхчистых элементов, каждая такая буря - страшный риск потерять всю аппаратуру. Тем не менее, еще 100 лет назад пыльные бури не были проблемой мирового масштаба, и именно безграмотная и разрушительная деятельность человека сделала их таковыми.
Что ж, победа человека над природой всегда была чревата массой неожиданных осложнений, будем надеяться, что исследования израильских ученых позволят нам, хотя бы, более эффективно справляться с ее последствиями.