الکتریسیته ساکن موجب تشدید توفان شن در بیابان می شود

محققان انستیتوی ملی فیزیک فضایی ایتالیا برای اولین بار شدت میدان الکتریکی موجود در یک توفان شن در صحرای غربی مراکش را اندازه گیری کردند؛ نتایج نشان داد میدان الکتریکی که در اثر سایش ذرات غبار به یکدیگر شکل می گیرد، نقش مهمی در تشدید و افزایش طول عمر توفان شن ایفا می کند.

کد خبر: ۱۱۵۱۸۴

تاریخ: ۱۹ تير ۱۳۹۵ - ۱۴:۰۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از نشریه ساینس، پیش از این محققان میدان های الکتریکی موجود در توفان های شن و گردبادهای شنی در مناطق کویری را شناسایی کرده و در خصوص تاثیر این میدان ها بر شدت توفان نیز نظریاتی را مطرح کرده بودند اما تاکنون شدت میدان الکتریکی ناشی از توفان شن اندازه گیری نشده بود.

هنگام وزش باد در یک شن زار، ذرات شن شروع به حرکت می کنند و موجب بلندشدن غبار از سطح زمین می شوند؛ در اثر حرکت ذرات شن و سایش آنها به یکدیگر، الکتریسیته ساکن ایجاد می شود و در نتیجه این رخداد، ذرات بزرگتر شن الکترون های خود را به ذرات کوچکتر غبار می دهند و غبار دارای بار منفی می شود.
ذرات کوچکتر و سبک تر غبار توسط باد به سطوح بالاتر می روند، در حالی که ذرات سنگین تر شن که اکنون دارای بار مثبت هستند، نزدیک به سطح زمین باقی می مانند؛ این تفکیک ذرات بر اساس بار الکتریکی موجب تشکیل یک میدان الکتریکی می شود که به نوبه خود ذرات باردار بیشتری را به هوا می برد.
محققان ایتالیایی در سال های 2013 و 2014 میلادی با راه اندازی یک ایستگاه هواشناسی برای اندازه گیری سرعت باد، دمای هوا، رطوبت، فشار و شدت نور خورشید و تجهیز آن به حسگرهای اضافی به منظور اندازه گیری شدت میدان الکتریکی، توانستند در توفان های شنی، وجود میدان الکتریکی را در ارتفاع دو متری سطح زمین شناسایی کنند.
در این اندازه گیری ها مشخص شد که شدت میدان الکتریکی تنها در چند ثانیه افزایش چشمگیری می یابد. همچنین هنگامی که سرعت باد به بیش از سرعت مشخصی می رسد، میزان ذرات غباری که از سطح زمین به هوا بلند می شود، تا 10 برابر افزایش می یابد.
محققان با بررسی و تحلیل اطلاعات به این جمع بندی رسیدند که میدان الکتریکی و افزایش غبار، موجب تشدید اثر یکدیگر می شوند.
غبار جوی با جذب نور خورشید موجب افزایش دمای سطوحی از اتمسفر و کاهش دمای هوای موجود سطوح زیرین می شود و به همین علت اثرات مهمی را بر آب و هوای زمین برجای می گذارد.
محققان در مدل سازی های مورد استفاده برای پیش بینی وضعیت آب و هوا همواره تعداد و اندازه ذرات غبار موجود در اتمسفر را بر اساس شرایط جوی مختلف، تخمین می زنند. اما تاکنون تاثیر میدان الکتریکی را در محاسبات خود منظور نکرده اند.
اندازه گیری شدت میدان الکتریکی و تاثیر آن بر شکل گیری توفان های شن می تواند راهگشای محققان در این حوزه باشد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شده است.