Písečný prach ze Sahary (ale i jiných pouští) se může šířit na velmi velké vzdálenosti. Na přelomu března a dubna 2024 jsme to pocítili i v České republice, kdy mj. došlo k velmi výraznému zhoršení kvality ovzduší, které vedlo až k vyhlášení smogové situace na většině našeho území. Co saharský písek obsahuje? Jaký má vliv na zdraví? Jak daleko se může šířit? Jak ho můžeme detekovat či jak často se nad naše území dostává?
Tento článek vznikl jakožto souhrn toho nejpodstatnějšího z interaktivní webové aplikace věnované saharskému písečnému prachu, kterou najdete v dedikované stránce na webu infoviz.cz zde. Na té najdete i plno obrázků, dalších zdrojů a textu.
Co je saharský písečný prach a co obsahuje?
Jako saharský písečný prach označujeme částice, které se v oblasti saharské pouště dostaly do ovzduší a mohou být transportovány na velmi velké vzdálenosti.
Studie složení těchto částic ukázaly, že přibližně 60 % tvoří oxid křemičitý (SiO2), dále je zde významný podíl oxidu hlinitého (14 %, Al2O3), oxidu železitého (7 %, Fe2O3), oxidu vápenatého (4 %, CaO), oxidu hořečnatého (2,6 %, MgO) a oxidu draselného (2,4 %, K2O). Z mineralogického hlediska se jedná nejčastěji o křemen, dále magnetit, hematit a karbonáty.
Studie také prokázaly určité rozdíly ve složení v závislosti na tom, z které části saharské pouště částice pochází. Například pro severní a západní Saharu je typický výskyt illitu, pro jižní a střední kaolinit.
Jak daleko se částice ze Sahary mohou šířit atmosférou?
Částice se vlivem silného větru mohou dostat vysoko do atmosféry a přenášet se na tisíce kilometrů – například do oblasti Amazonie v Jižní Americe nebo do Evropy. V rámci Evropy je výskyt nejčastější v zemích Středozemí, zejména tedy například Španělsku, Portugalsku, Řecku a Itálii.
Obecně se přenosu znečišťujících látek, mezi které patří i částice PM10, odborně říká dálkový transport. Ten není zdaleka omezen jen na písečný prach ze Sahary. V roce 2023 jsme se například setkaly s dálkovým přenosem částic z lesních požárů v Kanadě, stejně tak se nad naše území může dostat vulkanický prach při velkém výbuchu sopky v bližším či vzdálenějším okolí.
Aby se částice písečného prachu dostaly až do České republiky, jsou potřeba určité podmínky v atmosféře pro tento transport.
Jaké jsou dopady výskytu saharského písečného prachu?
Částice v atmosféře pohlcují a odráží sluneční světlo, čímž snižují množství slunečního záření, které dopadá na povrch. V praxi můžeme tento fakt pozorovat jako zákal na obloze, velmi dobře mohou tento jev vidět například majitelé fotovoltaických elektráren, které v takovém případě vyrobí méně energie. Zákal je patrný zejména proti bezoblačné obloze.
Vyšší koncentrace písečného prachu v atmosféře ovlivňují také teplotu vzduchu. Vliv je podobný jako při oblačnosti – zatímco přes den jsou hodnoty denních maximálních teplot nižší, v noci se naopak tolik neochlazuje, takže zůstávají minima vyšší.
V praxi můžeme vliv saharského písečného prachu v atmosféře pozorovat i při západu a východu Slunce v podobě mimořádně sytých barev oblohy. Vyšší množství částic v atmosféře ovlivňuje rozptyl světla v ní, což se právě během západu a východu Slunce, kdy světlo slunečních paprsků nízko nad obzorem proniká nejdelší dráhu zemskou atmosférou, projevuje výraznějšími červenými a oranžovými barvami.
Pokud se částice písečného prachu pohybují nízko nad zemí, v tzv. přízemní vrstvě, mohou méně či výrazně více ovlivnit i znečištění ovzduší, konkrétně koncentrace tzv. suspendovaných (prachových) částic. Zvyšují se zejména koncentrace tzv. PM10 frakce – částic o velikosti do 10 µm.
Jaké jsou zdravotní dopady vdechování částic ze Sahary?
Vdechování částic menších než 10 µm je obecně považováno Světovou zdravotnickou organizací za nežádoucí. Takto malé částice jsou obsažené i v písečném prachu, což jasně ukazují nárůsty koncentrací částic PM10 během některých epizod přechodu písečného prachu z pouště přes naše území. Studie odhadují, že přibližně 50 % částic písečného prachu je menší než tato prahová hodnota.
Byl například pozorován vyšší počet hospitalizací souvisejících s astmatem, chronickou obstrukční nemocí plicní nebo infekcemi dýchací soustavy.
Konkrétně může vdechování vyšších koncentrací částic PM10 z písečného prachu způsobovat potíže s dýchací a/nebo kardiovaskulární soustavou. Astmatikům se může přitížit, v případě velmi vysokých koncentrací mohou částice výrazněji dráždit (kůži, oči, v krku) a způsobovat obtížnější dýchání i zcela zdravým jedincům. Saharský písečný prach se na našem území vyskytuje zejména při jižním proudění, což s sebou často přináší i vyšší teploty, přičemž vysoké teploty mohou samy o sobě zvyšovat zátěž pro lidské tělo. Během epizod přechodu částic ze Sahary tedy na tělo působí naráz oba stresory – jak vysoká teplota, tak vysoké koncentrace částic v ovzduší.
Jak často se písečný prach ze Sahary dostává nad naše území?
Obecně lze říci, že se nad naším územím objeví písečný prach ze Sahary v průměru několikrát do roka. Nejčastěji to v Evropě bývá od února do června. Vědecké studie ukazují, že minimálně v několika předchozích letech byly vpády saharského písečného prachu do Evropy výrazně častější, než tomu bylo v minulosti, a to zejména v chladnou část roku.
Jak můžeme pohyb částic písečného prachu sledovat a měřit?
Přímé pozorování
V případě, že se písečný prach vyskytuje v atmosféře nad vámi, bývá patrný jako zákal na obloze. Pokud jsou koncentrace těchto částic v přízemní vrstvě vysoké, může být výraznější i znečištění dané suchou depozicí, tedy usazováním těchto částic na různých površích – parapetech, automobilech apod.
Obzvláště patrný pak bývá přechod písečného prachu v případech, kdy během tohoto přechodu zaprší a částice se mokrou depozicí (smytím) dostanou na povrchy na zemi. Mokrá depozice je totiž procesem výrazně intenzivnějším než suchá, tedy i znečištění je patrnější. Sníh se barví do béžova, povrchy, například parapety nebo automobily, mohou být znečištěné částicemi písečného prachu.
Ceilometry
Zařízení označované jako ceilometr je přístroj, který do atmosféry vysílá laserový paprsek a dokáže zjistit výšku základny oblaků, vertikální dohlednost i koncentraci aerosolových částic ve vertikálním směru do výšky 7 až 12 kilometrů nad zemí. Výstupy ceilometrů dokáží velmi dobře zobrazit přechod částic v atmosféře a zobrazí také výšku, v jaké se částice nad zemí pohybují.
Družicové snímky
V současnosti existuje relativně vysoký počet různých družic, které navíc nabízí více různých produktů pro konkrétní účely. Jedním ze základních produktů je zobrazení snímků v reálných barvách, tedy tak, jak je povrch Země pozorovatelný z výšky. Největším problémem tohoto snímání je oblačnost, která může zakrývat značnou část snímané plochy. V případě transportu velkého množství saharského písečného prachu můžeme tento transport dobře vidět na těchto snímcích. Dále existují například družice specializující se na monitoring úrovně znečištění. Zde pro změnu můžeme v případě přesunu saharského písečného prachu vidět zvýšené koncentrace částic (aerosolů) v atmosféře v lokalitě přechodu.
Stanice imisního monitoringu
Pokud se částice saharského písečného prachu pohybují v přízemní vrstvě, může dojít i k velmi výraznému zvýšení koncentrací suspendovaných částic v ovzduší, zejména pak částic frakce PM10. Tato zvýšená úroveň znečištění ovzduší je v takovém případě zaznamenána pozemními stanicemi imisního monitoringu, které koncentrace částic PM10 měří – v případě automatizovaných stanic v hodinovém intervalu, v případě manuálních vzorkovačů jsou prováděny 24h odběry na filtry, na kterých je saharský písečný prach jasně patrný v podobě béžové barvy.
Je možné předpovídat pohyb písečného prachu v atmosféře?
Předpovídat přenos částic písečného prachu do určité míry lze, a to například na základě předpovědi synoptické situace, rychlosti a směru proudění a dalších parametrů. Využít lze například obecné předpovědní modely kvality ovzduší nebo specializované modely, které se zaměřují právě na přenos písečného prachu ze Sahary a odhadují jak očekávané množství částic v přízemní vrstvě, tak celkové množství těchto částic v atmosféře.
Rád si ve volném čase hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout.
Jsem autorem řady webových stránek věnovaných životnímu prostředí, například stránek a obsahu stránek infoviz.cz, na které najdete stovky infografik věnovaných tématům z oblasti počasí, klima, vody, kvality ovzduší a životnímu prostředí obecně. Dále jsem vytvořil stránky envidata.cz, kde jsou k dispozici tisíce analýz různých datových sad věnovaných právě počasí, klima, vodě a kvalitě ovzduší, a to jak pro ČR, tak globálně. Vytvořil jsem také tyto stránky enviblog.cz nebo rozcestník o kvalitě ovzduší na ovzdusi.cz.
Pracuji jako vedoucí oddělení kvality ovzduší na ČHMÚ Brno a jsem členem výboru České meteorologické společnosti.
Dobrý den, chtěl bych se zeptat jestli písek ze sahary ve vzduchu může ovlivnit GSM, GPS atd.?