Исследование: Песчаные дюны «дышат» водяным паром

Пустынные ландшафты не такие безжизненные, какими кажутся. Гигантские моря песчаных дюн, как показало недавнее исследование, могут не только расти, двигаться, взаимодействовать друг с другом, но и «дышать».
Чтобы сделать этот вывод, ученые использовали сверхчувствительный зонд. На его изобретение и создание были потрачены десятилетия, об этом сообщает «poisknews.ru».

С помощью нового инструмента удалось узнать, что песчаные дюны регулярно «вдыхают» и «выдыхают» крошечные количества водяного пара.

Вдох труднее сделать, когда песок более сухой. Но когда ветер дует над поверхностью дюны, он уносит верхний слой, создавая быстрое изменение поверхностной влажности и давления. В результате «мимолетные волны влажности» из атмосферы выше стекают вниз.

Зонд, погруженный в дюну в пустыне Катара, смог всего за 20 секунд отсканировать температуру, радиацию и влажность в окружающей среде с разрешением в миллиметровом масштабе. Эти измерения повторяли с регулярностью в 2,7 минут в течение двух дней. Это позволило собрать огромное количество данных.

Объединив полученную информацию с данными о скорости и направлении ветра, а также о температуре и влажности окружающей среды, ученые выявили чрезвычайно тонкое поведение песка в пустыне.

В отличие от тепла, которое проводится через отдельные песчинки, водяной пар как бы просачивается между ними. Таким образом поры песчаной дюны переносят влагу с поверхности вниз, и эти пути проделываются и переделываются по мере того, как дует ветер.

«Ветер дует над дюной и в результате создает дисбаланс местного давления, который буквально заставляет воздух входить в песок и выходить из песка. Таким образом, песок дышит, как дышит живой организм», — объясняет инженер - механик Мишель Луж из Корнельского университета.

Это «дыхание» может быть частью того, что позволяет микробам жить глубоко в песчаных дюнах, даже когда нет жидкой воды. Любопытно, но на поверхности дюны зонд зафиксировал меньшее испарение, чем предсказывали ученые.
Пустыни вдыхают и выдыхают водяной пар через свою поверхность. Хотя этот процесс влияет на водный баланс над обширными песчаными морями, он плохо изучен из-за отсутствия чувствительных инструментов.

Новый анализ показывает, что проникновение пара в сухом песке происходит значительно медленнее, и что ветер, протекающий над дюной, создает слабые внутренние воздушные потоки, способствующие переносу влаги.

Их сила зависит от расположения дюн, скорости и направления ветра. Когда ветер достаточно силен, чтобы позволить сухому песку извиваться над дюной, возникающее быстрое изменение поверхностной влаги посылает испаряющиеся волны влажности вниз. Анализ этих волн подразумевает, что испарение воды из отдельных песчинок ведет себя как медленная химическая реакция, говорится в Journal of Geophysical Research: Earth Surface.

Обмен влагой с атмосферой не всегда обусловлен разницей между влажностью на поверхности дюны и в окружающей среде, как предполагают современные модели, и она слабее, чем они прогнозируют.