En satellitbaserad datauppsättning genererad av KAUST-forskare har avslöjat dynamiken i dammstormsbildning och rörelser under det senaste decenniet på den arabiska halvön. Analys av denna långtidsuppsättning avslöjar sambandet mellan förekomsten av extrema dammhändelser och regionala atmosfäriska förhållanden, ett fynd som kan hjälpa till att förbättra väderprognoser och luftkvalitetsmodeller.

Dammstormar uppstår när starka vindar lyfter små sandpartiklar till atmosfären. Dessa händelser sträcker sig ofta över flera kilometer och kan ha en enorm inverkan på det dagliga livet, från att skada byggnader och störa flygtrafiken till att utlösa luftvägssjukdomar och andra hälsoproblem.

Arabiska halvön är en global hotspot av extrema dammhändelser, med stormar året runt, toppar vanligtvis i mars och augusti. Medan tidigare studier som bygger på markbaserade mätningar har utforskat hur dessa dammstormar bildas, få har fångat i detalj hur de varierar i regionen.

"Omfattande och kontinuerliga observationer behövs för att identifiera extrema dammhändelser över den arabiska halvön, "säger huvudförfattaren till studien, Harikishan Gandham.

"Markbaserade nätverk ger inte tillräckligt med information, " förklarar Gandham. "Vi försökte fylla denna lucka genom att analysera långvariga högupplösta dammdata som genererats av satellitobservationer." Gandham och hans team använde satellitdata för att analysera extrema dammhändelser som inträffade på den arabiska halvön mellan 2003 och 2017. För att identifiera och spåra dammstormar, forskarna använde toppmoderna algoritmer för att avgöra var de bildades, deras frekvens och varaktighet, och deras rumsliga utsträckning.

Forskarna fann ett samband mellan intensifierade Shamal-vindar i norr och bildandet av extrema dammstormar på den arabiska halvön. Dessa starka vindar transporterar fina partiklar från den omgivande öknen till regionen, som leder till tjocka dammmoln som kan nå upp till fyra kilometer över havet och hålla i tre dagar eller längre.

Totalt 49 dammstormar inträffade på den arabiska halvön under 207 dagar under den 15-åriga studieperioden - dessa blev vanligare från 2007 till sin topp 2012.

Efter 2012, extrema dammhändelser började plötsligt minska på grund av ändrade atmosfäriska förhållanden, t.ex. kraftigare vinternederbörd orsakat av utvecklingen av ett lågtryckstråg i Röda havet.

"Denna studie genererade och validerade en välbehövlig långsiktig högupplöst aerosoluppsättning för damm för Arabiska halvön och angränsande region, " säger medförfattaren Ibrahim Hoteit.

"Jämfört med andra tillgängliga globala dataprodukter, vår högupplösta datauppsättning möjliggör mer exakta studier av variationen av dammhändelser över vår region."