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Una tormenta de polvo , también llamada tormenta de arena , es un fenómeno meteorológico común en regiones áridas y semiáridas . [1] Las tormentas de polvo surgen cuando un frente de ráfagas u otro viento fuerte arrastra arena y tierra sueltas de una superficie seca. Las partículas finas son transportadas por saltación y suspensión, un proceso que mueve el suelo de un lugar y lo deposita en otro.
Las regiones áridas del norte de África , Oriente Medio , Asia central y China son las principales fuentes terrestres de polvo en suspensión. Se ha argumentado que [2] [ ¿fuente poco fiable? ] la mala gestión de las tierras secas de la Tierra , como el descuido del sistema de barbecho , está aumentando el tamaño y la frecuencia de las tormentas de polvo procedentes de los márgenes de los desiertos y cambiando tanto el clima local como el mundial, además de afectar a las economías locales. [3]
El término tormenta de arena se utiliza 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 predominante que la tierra o la roca, cuando, además de partículas finas que oscurecen la visibilidad, una cantidad considerable de partículas de arena más grandes son arrastradas hacia la superficie. Es más probable que el término tormenta de polvo se utilice cuando las partículas más finas son arrastradas a largas distancias, especialmente cuando la tormenta de polvo afecta a áreas urbanas .
A medida que aumenta la fuerza del polvo que pasa sobre partículas sueltas, las partículas de arena comienzan a vibrar y luego a moverse por la superficie en un proceso llamado saltación . A medida que golpean repetidamente el suelo, aflojan y rompen partículas de polvo más pequeñas que luego comienzan a viajar en suspensión. A velocidades del viento superiores a las que hacen que las más pequeñas se suspendan, habrá una población de granos de polvo que se moverán mediante una variedad de mecanismos: suspensión, saltación y deslizamiento . [3]
Un estudio de 2008 descubrió que la saltación inicial de las partículas de arena induce un campo eléctrico estático por fricción. La saltación de la arena adquiere una carga negativa en relación con el suelo, lo que a su vez afloja más partículas de arena que luego comienzan a saltarse. Se ha descubierto que este proceso duplica la cantidad de partículas predichas por teorías anteriores. [4]
Las partículas se quedan sueltas debido principalmente a una sequía prolongada o condiciones áridas y a altas velocidades del viento. 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 producirse 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 fue común durante los años del Dust Bowl en los EE. UU. Después del paso de un frente frío seco, la inestabilidad convectiva resultante del aire más frío que se desplaza sobre el suelo calentado puede mantener la tormenta de polvo iniciada en el frente.
En las zonas desérticas, las tormentas de polvo y arena suelen ser causadas por corrientes de aire que salen de las tormentas o por fuertes gradientes de presión que provocan un aumento de la velocidad del viento en una zona 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 superficial debido a una inversión térmica a baja altura . En otros casos, el polvo (pero no la arena) puede elevarse hasta 6.000 m (20.000 pies). Las tormentas de polvo son un importante peligro para la salud.
La sequía y el viento contribuyen a la aparición de tormentas de polvo, al igual que las malas prácticas agrícolas y de pastoreo, que exponen el polvo y la arena al viento. Los incendios forestales también pueden provocar tormentas de polvo. [5]
Una práctica agrícola deficiente 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 épocas particularmente vulnerables antes de la revegetación . [6] 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 .
Una tormenta de arena puede transportar y llevar grandes volúmenes de arena de forma inesperada. Las tormentas de polvo pueden transportar grandes cantidades de polvo, y su 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 originan en el 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 , y se produce con mayor frecuencia en verano.
El desierto del Sahara es una fuente clave de tormentas de polvo, en particular la depresión de Bodélé [7] y un área que cubre la confluencia de Mauritania , Mali y Argelia . [8] El polvo del Sahara se emite con frecuencia a la atmósfera mediterránea y es transportado por los vientos a veces tan al norte como Europa central y Gran Bretaña. [9]
Las tormentas de polvo sahariano se han multiplicado por diez durante el medio siglo transcurrido desde los años 1950, causando pérdida de la capa superficial del suelo en Níger , Chad , el norte de Nigeria y Burkina Faso . [10] En Mauritania había sólo dos tormentas de polvo al año a principios de los años 1960; hay alrededor de 80 al año desde 2007, según el geógrafo inglés Andrew Goudie , profesor de la Universidad de Oxford . [11] [12] Los niveles de polvo sahariano procedentes de la costa este de África en junio de 2007 fueron cinco veces superiores a 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 huracanes a finales de 2007. [13] [14]
También se ha demostrado que las tormentas de polvo aumentan la propagación de enfermedades en todo el mundo. [15] Las esporas de bacterias y hongos del suelo son arrastradas a la atmósfera por las tormentas junto con partículas diminutas e interactúan con la contaminación del aire urbano. [16]
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 [17] [18], un aumento de la mortalidad y la morbilidad a causa del polvo transportado a larga distancia de las tormentas de polvo del Sahara [19] y de Asia [20], lo que sugiere que las partículas de las tormentas de polvo transportadas a larga distancia afectan 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 a una tormenta de polvo también puede causar silicosis [21] , que, si no se trata, provocará asfixia ; la silicosis es una enfermedad incurable que también puede provocar cáncer de pulmón . También existe el peligro de queratoconjuntivitis seca ("ojos secos") que, en casos graves sin un tratamiento inmediato y adecuado, puede provocar ceguera [22] .
Las tormentas de polvo provocan la pérdida de suelo en 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 jóvenes de los cultivos. Las tormentas de polvo también reducen la visibilidad, lo que afecta a las aeronaves y al transporte por carretera. [ Este párrafo necesita cita(s) ]
El polvo también puede tener efectos beneficiosos en los lugares donde se deposita: las selvas tropicales de América Central y del Sur obtienen cantidades significativas de nutrientes minerales del Sahara; [23] [24] 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 protege el suelo. [ Este párrafo necesita cita(s) ]
La existencia de las ciudades iraníes se ve amenazada por tormentas de polvo. [25]
Las tormentas de polvo no se limitan a la Tierra y también se sabe que se forman en Marte . [26] 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, dada la presión atmosférica mucho más baja de Marte (aproximadamente el 1% de la de la Tierra), la intensidad de las tormentas marcianas nunca podría alcanzar el tipo de vientos con fuerza de huracán que se experimentan en la Tierra. [27] Las tormentas de polvo marcianas se forman cuando el calentamiento solar calienta la atmósfera marciana y hace que el aire se mueva, levantando el polvo del suelo. La probabilidad de tormentas aumenta cuando hay grandes variaciones de temperatura como las que se ven en el ecuador durante el verano marciano. [28]
