گرد و غبار: ذرات جامد کوچک منتقل‌شده توسط باد محدودکننده دید

گرد و غبار: جهان کوچکِ ذرات در هوا

گرد و غبار چیست و از کجا می‌آید؟

گرد و غبار از ذرات بسیار ریز جامد مانند خاک، شن و نمک تشکیل شده است. این ذرات معمولاً در مناطق خشک و بیابانی که پوشش گیاهی کمی دارند، یافت می‌شوند. وقتی باد با سرعت کافی می‌وزد، این ذرات ریز را از سطح زمین بلند می‌کند و به هوا منتقل می‌کند. اندازه‌ی این ذرات بسیار مهم است؛ هرچه ذره کوچک‌تر و سبک‌تر باشد، مسافت بیشتری را می‌تواند طی کند.

برای درک بهتر، فرض کنید در یک روز خشک و آفتابی در حیاط خانه‌تان مشغول بازی هستید. اگر یک مشت خاک خشک را به آرامی روی زمین بریزید و سپس با کف دست به آن ضربه‌ای بزنید، خواهید دید که ابری از ذرات ریز خاک به هوا بلند می‌شود. این یک نمونه‌ی کوچک از تشکیل گرد و غبار است. در مقیاس بزرگ‌تر، طوفان‌های شدید در بیابان‌ها می‌توانند میلیون‌ها تن خاک را به ارتفاع چندین کیلومتری جو زمین بفرستند.

باد: موتور محرکه‌ی گرد و غبار

باد نقش اصلی را در بلند کردن و انتقال گرد و غبار بازی می‌کند. اما باد چگونه این کار را انجام می‌دهد؟ برای بلند کردن یک ذره از زمین، باد باید بر نیروی جاذبه‌ی زمین و چسبندگی ذره به سطح غلبه کند. دانشمندان از معادلاتی برای توصیف این فرآیند استفاده می‌کنند. یک مفهوم کلیدی سرعت آستانه‌ی باد^۴ است که حداقل سرعت باد برای شروع حرکت ذرات است.

پس از بلند شدن، ذرات به سه طریق اصلی حرکت می‌کنند: خزیدن^۵، پرش^۶ و شناوری^۷. ذرات درشت‌تر معمولاً می‌خزند یا می‌پرند، در حالی که ذرات ریز و فوق‌ریز می‌توانند کیلومترها و حتی بین قاره‌ها شناور سفر کنند. گرد و غباری که از صحرای آفریقا بلند می‌شود، می‌تواند از اقیانوس اطلس عبور کند و به جنگل‌های آمازون در آمریکای جنوبی برسد و با رساندن مواد مغذی، به حاصلخیزی خاک آنجا کمک کند!

تأثیرات گرد و غبار بر زندگی و محیط زیست

گرد و غبار فقط یک آلودگی ساده نیست؛ این پدیده هم اثرات منفی و هم اثرات مثبت دارد.

چگونه دانشمندان گرد و غبار را ردیابی و اندازه‌گیری می‌کنند؟

برای مطالعه‌ی این پدیده، دانشمندان از ابزارهای مختلفی استفاده می‌کنند. یکی از مهم‌ترین ابزارها، ماهواره‌ها هستند که می‌توانند توده‌های عظیم گرد و غبار را از فضا مشاهده و مسیر حرکت آن‌ها را دنبال کنند. روی زمین نیز از دستگاه‌هایی به نام گیرنده‌ی رسوب^۸ استفاده می‌شود که مقدار گرد و غبار نشسته شده در یک منطقه را در مدت زمان مشخصی جمع‌آوری و اندازه‌گیری می‌کند.

یک مثال عملی: فرض کنید می‌خواهید بدانید در طول یک هفته چقدر گرد و غبار در بالکن خانه‌تان نشسته است. شما می‌توانید یک ظرف شیشه‌ی تمیز و صاف را در جایی امن در بالکن قرار دهید. بعد از یک هفته، با یک دستمال بسیار نرم و مرطوب، گرد و غبار داخل ظرف را کاملاً پاک کنید. سپس دستمال را وزن کنید و وزن آن را از وزن یک دستمال تمیز و مرطوب مشابه کم کنید. اختلاف وزن، مقدار تقریبی گرد و غبار نشسته شده در آن ظرف در طول یک هفته است! دانشمندان با روش‌های پیچیده‌تر اما مشابهی، مقادیر گرد و غبار در مقیاس بزرگ را اندازه می‌گیرند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ گرد و غبار (Sand & Dust)
^۲ دید افقی (Horizontal Visibility)
^۳ بیابان‌ها (Deserts)
^۴ سرعت آستانه‌ی باد (Wind Threshold Velocity)
^۵ خزیدن (Creep)
^۶ پرش (Saltation)
^۷ شناوری (Suspension)
^۸ گیرنده‌ی رسوب (Deposition Collector)
^۹ غبارآلودگی (Haze)