Пыльные бури

Пыльные бури регионального масштаба — частое явление на Земле — могут достигать глобального масштаба на Марсе. Согласно наблюдениям (NRC, 1985), пыльные бури в Сахаре поднимают до 8 млн. т пыли. Облака пыли двигаются из Западной Африки на запад через Атлантику вплоть до Южной Америки. Из-за пыли оптическая толщина атмосферы в видимом диапазоне может достигать единицы. Наблюдения показывают, что конвекция подавляется ниже облаков пыли, внутри которых атмосфера нагревается. Бринкман и Мак-Грегор (Brinkman, McGregor, 1983) описали пыльные облака над Нигерией с оптической толщиной экстинкции, достигающей 2, вызывающие изменения средней дневной солнечной радиации почти на 30% и соответствующие понижения температуры почти на 6°С.
Хотя пылевые частицы, поднятые бурей, обычно существенно больше типичных дымовых частиц и значительно слабее поглощают свет, имеющиеся данные показывают, что климатический отклик будет аналогичен предполагаемой реакции на оптически толстые дымовые облака. Быстрое падение температуры поверхности, нагрев атмосферы, подавление конвекции — все эти эффекты согласуются с физическими процессами, обсуждавшимися в предыдущих разделах.
Аналогичные явления наблюдаются в существенно больших масштабах на Марсе, где пыльные бури возникают в Южном полушарии летом и эпизодически распространяются на всю планету, приобретая глобальный масштаб в течение недели или двух. Оптическая толщина экстинкции может достигать величин порядка 5, а поверхность охлаждается на 10—15 °С (Zurek, 1982). Марсианская пыль, по-видимому, сильнее поглощает солнечное излучение, чем типичный песок земных пустынь, и поэтому вызывает сильный нагрев марсианской атмосферы. Несколько меньшее падение температуры, чем предсказывалось для Земли при тех же условиях, по-видимому, связано и с большей оптической толщиной марсианской пыли в тепловом диапазоне и с существенно более слабым парниковым эффектом и более холодной поверхностью планеты в невозмущенном случае.
Наблюдалось также влияние марсианских пылевых бурь на динамику атмосферы. Данные, полученные во время полета «Викинга», показывают, что нормальная циклоническая активность марсианской атмосферы подавляется в присутствии пыли (Ryan, Henry, 1979). Бубнов и Голицын (Бубнов, Голицын, 1985) предложили объяснение, основанное на том, что бароклинная неустойчивость атмосферных течений подавляется при увеличении ее вертикальной устойчивости. Аналогичное подавление синоптических флуктуации наблюдалось в экспериментах с моделью общей циркуляции атмосферы Национального центра атмосферных исследований США при инжекции дыма в атмосферу (Thompson, 1985).
Несмотря на отсутствие на Марсе океанов, которые смягчали бы температурные сдвиги, периодические большие марсианские пыльные бури представляют, может быть, наиболее убедительную, хотя и несколько неполную аналогию предполагаемых атмосферных последствий крупномасштабного ядерного-конфликта. Сильное падение температуры поверхности, нагрев, атмосферы, глобальный перенос пыли, подавление бароклинной активности полностью согласуются с аналогичными эффектами, полученными для земной атмосферы при расчетах влияния оптически толстых дымовых слоев.