Een op satellieten gebaseerde dataset gegenereerd door KAUST-onderzoekers heeft de dynamiek van stofstormvorming en -bewegingen in het afgelopen decennium op het Arabische schiereiland onthuld. Analyse van deze langetermijndataset onthult het verband tussen het optreden van extreme stofgebeurtenissen en regionale atmosferische omstandigheden, een bevinding die zou kunnen helpen bij het verbeteren van weersvoorspellingen en luchtkwaliteitsmodellen.

Stofstormen ontstaan ​​​​wanneer sterke wind kleine zanddeeltjes in de atmosfeer optilt. Deze gebeurtenissen beslaan vaak meerdere kilometers en kunnen een enorme impact hebben op het dagelijks leven, van het beschadigen van gebouwen en het verstoren van het luchtverkeer tot het veroorzaken van aandoeningen aan de luchtwegen en andere gezondheidsproblemen.

Het Arabische schiereiland is een wereldwijde hotspot van extreme stofgebeurtenissen, met stormen die het hele jaar door voorkomen, meestal een piek in maart en augustus. Terwijl eerdere studies die gebaseerd zijn op metingen op de grond hebben onderzocht hoe deze stofstormen ontstaan, weinigen hebben in detail vastgelegd hoe ze in de regio variëren.

"Er zijn uitgebreide en continue observaties nodig om extreme stofgebeurtenissen boven het Arabische schiereiland te identificeren, " zegt hoofdauteur van de studie, Harikishan Gandham.

"Grondnetwerken bieden onvoldoende informatie, " legt Gandham uit. "We hebben geprobeerd deze leemte op te vullen door lange-termijn stofgegevens met hoge resolutie te analyseren die zijn gegenereerd door satellietwaarnemingen." Gandham en zijn team gebruikten satellietgegevens om extreme stofgebeurtenissen te analyseren die zich tussen 2003 en 2017 op het Arabische schiereiland hebben voorgedaan. Om stofstormen te identificeren en te volgen, de onderzoekers gebruikten state-of-the-art algoritmen om te bepalen waar ze zich vormden, hun frequentie en duur, en hun ruimtelijke omvang.

De onderzoekers vonden een verband tussen de toenemende Shamal-winden in het noorden en de vorming van extreme stofstormen op het Arabische schiereiland. Deze sterke winden transporteren fijne deeltjes van de omringende woestijn naar de regio, wat leidt tot dikke stofwolken die hoogten tot vier kilometer boven zeeniveau kunnen bereiken en drie dagen of langer aanhouden.

Tijdens de onderzoeksperiode van 15 jaar vonden in totaal 49 stofstormen plaats op het Arabische schiereiland gedurende 207 dagen - deze kwamen vaker voor van 2007 tot hun hoogtepunt in 2012.

na 2012, extreme stofgebeurtenissen begonnen plotseling af te nemen als gevolg van veranderende atmosferische omstandigheden, zoals zwaardere regenval in de winter veroorzaakt door de ontwikkeling van een lagedruktrog in de Rode Zee.

"Deze studie genereerde en valideerde een hoognodige lange-termijn hoge resolutie stof aerosol dataset voor het Arabische schiereiland en de aangrenzende regio, ", zegt co-auteur Ibrahim Hotiteit.

"Vergeleken met andere wereldwijde beschikbare dataproducten, onze dataset met hoge resolutie maakt een nauwkeuriger onderzoek mogelijk van de variabiliteit van stofgebeurtenissen in onze regio."