Földrajz | Természetföldrajz » A légkör

A LÉGKÖR A légkör anyaga és szerkezete A Földet több tízezer kilométer vastagságú légkör (atmoszféra) veszi körül. A nagybolygók közül csak a Föld légköre tette lehetővé az élet kialakulását. A légkör egyik alkotórészének, az oxigénnek belégzése tart életben; a légkörben lejátszódó időjárási jelenségek megszabják az emberi megtelepedés, élelemtermelés jellegét vagy éppen határát; az atmoszféra bizonyos rétegei védőernyőként óvják a Földet a Nap káros sugárzásától, és megszűrik, a súrlódás révén elégetik a Föld felé száguldó meteorok nagy részét. Ezt az életben tartó és védelmező közeget az ember az utóbbi évtizedekben egyre inkább rombolja, veszélyezteti. Ahhoz, hogy tudatosan óvjuk a légkört, előbb meg kell ismernünk! A légköri jelenségek alapja: a Nap sugárzása A sugárzás fizikai törvényei szerint a sugárzó testek hőmérséklete és az általuk kibocsátott hullámhosszok

között fordított jellegű összefüggés áll fenn. A magas hőmérsékletű testek főként rövidebb hullámhosszú sugarakat bocsátanak ki. Elevenítsük fel a sugárzási tartományról a fizikában tanultakat. A 6100 K felszíni hőmérsékletű Napból érkező sugárzás 0,2-3,2 mikrom (mikrométer: a méter egymilliomod része, l µm = 10-6 m) közé esik. A Napból a látható fény tartományába eső (0,4-0,75 µm), illetve annál kisebb, az ibolyántúli (0,2-0,4 µm) és nagyobb, az infravörös (0,75-3,2 µm) hullámhossztartományokba tartozó sugárzás egyaránt éri a Földet. A legerősebben kibocsátott energia a kék szín tartományába esik (kb 0,48 µm) A fényt és hőt adó sugarakon kívül ártalmas sugárnyalábok is közelednek a Föld felé. Az ibolyántúli (ultraibolya) sugárzás - mivel roncsolja a sejteket - igen veszélyes a földi élővilágra. E veszélyes sugarakat azonban a mintegy 20-30 km magasságban kialakult, háromatomos

oxigénmolekulákból (O3) álló ózonréteg távol tartja a Föld felszínétől. A légkör összetétele A légkör anyaga, a levegő különböző gázok keveréke, de ezenkívül cseppfolyós és szilárd részeket is tartalmaz. A légköri gázokat mennyiségük tartóssága alapján osztályozzuk. Azokat a gázokat, amelyek mennyisége hosszú időn át változatlannak tekinthető, állandó gázoknak (nitrogén, oxigén, különféle nemesgázok [argon, neon, hélium, kripton, xenon]) nevezzük. Azok a légköri gázok, amelyeknek mennyisége néhány éven vagy évtizeden belül már észrevehetően módosul, a változó gázok (szén-dioxid, metán, hidrogén, ózon) csoportját alkotják. Végül az erősen változó gázok (vízgőz, szén-monoxid, nitrogén-dioxid, ammónia, kén-dioxid, kénhidrogén) csoportjába azokat soroljuk, amelyek mennyisége már néhány nap vagy hét leforgása alatt is változik Ha a légköri gázok adott térfogaton belüli arányait

(viszonylagos mennyiségét) vesszük figyelembe, a légkör legfontosabb alkotórészei: a nitrogén (N2) 78%, az oxigén (O2) 21%, az argon (Ar) 0,9%, a szén-dioxid (CO 2 ) 0,03%. A fennmaradó térfogatszázalék-töredékeken osztozó gázok pontos mennyiségét már csak milliomodnyi (ppm az angol „parts per million" rövidítésével), illetve milliárdnyi (ppb - az angol „parts per billion" rövidítésével) megjelöléssel fejezhetjük ki. Azonban ezek is igen fontosak, sőt mivel kis koncentrációban találhatók meg a légkörben, már kis mennyiségi változásuk is jelentős következményekkel járhat. A légkör szerkezete A Föld tömegvonzása miatt a légkör túlnyomó része, tömegének 95%-a, az alsó 20 km-es rétegben sűrűsödik össze. 80 km fölött már csupán tömegének 0,001%-a található! A légkör felső határát nem lehet pontosan meghatározni. A Föld felszínétől távolodva egyre ritkuló légkör több tízezer km

magasságban éles határ nélkül megy át a bolygóközi tér rendkívül ritka anyagába. A légkört mintegy 1000 km-es magasságig hőmérsékleti tulajdonságai alapján négy szintre osztjuk (64. ábra) Az egyes rétegeket (szférákat) ott határoljuk el egymástól, ahol a hőmérséklet csökkenése vagy növekedése ellenkező irányú folyamatba vált át. A határfelületek (pauzák) az alattuk lévő szféra nevét viselik (p1 a troposzféra felső határa a tropopauza). Az átlagosan mindössze 10-12 km vastagságú troposzféra a légkör legfontosabb tartománya. Ez a réteg tartalmazza a légkör tömegének kb. 80%-át, valamint a légkör csaknem teljes vízmennyiségét Kevés kivétellel itt játszódnak le az időjárási jelenségek. Felső határa közelében halad a legtöbb polgári repülőgép. A troposzférában a hőmérséklet a Föld felszínétől távolodva fokozatosan csökken. Ez a hőmérsékletcsökkenés a troposzféra felső határáig, az

átlagosan -56 °C-os tropopauzáig tart. A sztratoszféra mintegy 11 és 50 km közötti magasságban helyezkedik el. E tartományban a hőmérséklet jelentősen emelkedik Ennek oka az ózonréteg jelenléte. Az ózon a Nap ibolyántúli sugárzásának hatására közönséges oxigéngázból (O2) keletkezik. Az ultraibolya-sugárzás a kétatomos oxigénmolekulák egy részét ugyanis atomokká bontja szét. Az oxigénatomok kétatomos oxigénmolekulákkal egyesülve hozzák létre az ózont (O 3 ). Az ózon, miközben elnyeli az ibolyántúli sugarakat, ismét atomos és molekuláris oxigénre bomlik. Ezekből viszont újabb ózonmolekulák egyesülnek. Az ózon tehát igen bomlékony anyag, az ózonréteg a bomlás és keletkezés állandó körforgását mutatja. Az ózonréteg energiát nyel el, ami felmelegedéssel jár. Emiatt a sztratoszféra felső határán, a sztratopauzában a hőmérséklet a földfelszíni érték közelében mozog (kb. 10 °C) A sztratopauza fölött

lévő mezoszférában a hőmérséklet ismét csökken. Jórészt a mezoszférában égnek el a Föld felé tartó meteorok. A mezoszféra felső határa, a kb 85 km magaságban húzódó mezopauza a légkör leghidegebb része (-92- -120 °C). A fölötte elhelyezkedő termoszféra szintén elnyeli az ibolyántúli sugárzást, emiatt hőmérséklete egyre nő (átlagos értéke 1000 °C körül mozog). A termoszféra ritka anyaga ionokból, vagyis elektromos töltésű részecskékből áll. Ezért ezt az elektromosság vezetésére alkalmas réteget ionoszférának is nevezzük E távoli légköri réteg is igen fontos az emberiség számára, mivel visszaveri a rádióhullámokat. A légkör a földi élet előfeltétele és egyben védőpajzsa. A légköri jelenségeket a Nap különböző hullámhosszú sugárzása irányítja. A légkör - mennyiségük tartóssága szerint osztályozhatón - állandó, változó és erősen változó gázok keveréke. Térfogatszázalék

szerint legfontosabb alkotórészei a nitrogén és az oxigén A légkör alsó 1000 km-es tartományát hőmérsékleti jellemzők alapján troposzférára (az időjárási jelenségek színtere), sztratoszférára (a Földet az ibolyántúli sugárzástól óvó ózonréteg otthona), mezoszférára és termoszférára osztjuk. Hogyan jött létre Földünk légköre? A Föld elsődleges őslégköre, a többi azonos jellegű bolygóéhoz hasonlóan kozmikus gázokból, hidrogénből, héliumból, metánból, ammóniából, kén-hidrogénből, vízgőzből állhatott. E kozmikus gázok azonban - az esetleg az ősbolygó szilárd alkotóelemeivel reakcióba lépő vízgőz kivételével - jórészt elillantak a világűrbe. A Föld másodlagos légköre a későbbi vulkáni működések során felszabaduló gázokból (p1. széndioxidból, nitrogénből), valamint vízgőzből állt össze A fokozódó lehűlés következtében a vízgőz esőként tért vissza a Föld felszínére,

amelynek mélyedéseiben összegyülekeztek az első óceánok. Az óceánokban jött létre az élet, és a fotoszintézis révén megindult az oxigén felszabadulása, termelése. Az oxigéntartalom mintegy 2 milliárd évvel ezelőtti növekedését vöröses színű, vastartalmú üledékek bizonyítják. Miért bizonyítják ezek az üledékek az oxigén jelenlétét? A kutatók szerint 2-3 milliárd évvel ezelőtt a mai 0,03%-kal szemben a légkör 17%-a szén-dioxid lehetett. Ez a szén-dioxid nem tűnt el nyomtalanul, hanem tevékeny részt vállalt a földkéreg mésztartalmú kőzeteinek kialakításában! A Föld legidősebb, kb. 1,7 milliárd éves meszes üledékeiben, mészköveiben (CaCO 3 ) az akkori légkör szén-dioxidja rejtőzik. A légkörbe juttatott kétatomos oxigénmolekulákból (0 2 ) a Napból érkező ibolyántúli sugárzás hatására az óidő elején, kb. 500 millió évvel ezelőtt jött létre az ózonréteg. Kialakulása döntő szerepet játszott

a földi élet fejlődésében Korábban ugyanis csak az óceánok vízében maradhattak meg élőlények, mivel már mintegy 10 m vastag vízréteg védelmet biztosított az ibolyántúli sugárzással szemben. A szárazföldeken csak az ózonréteg kialakulása után jelenhetett meg az élet! A légkör térfogatszázalék szerint legjelentősebb gázának, a nitrogénnek eredetét kétfajta elmélet is magyarázza. Az egyik szerint a nitrogén évmilliárdok vulkáni tevékenysége folytán halmozódott fel, a másik magyarázat viszont úgy tartja, hogy a nitrogén megjelenése az élő szervezetek fejlődésével áll kapcsolatban. Az óidő kezdetétől számítva, vagyis az elmúlt 500 millió évben a légkör összetételében már nem történt jelentős változás. Egészen századunkig, amikor az emberi tevékenység káros következményeként megbomlani látszik az évmilliós egyensúly! De ez már egy másik fejezet! A napsugarak nyomában a levegő

felmelegedéséig A Napból érkező sugárzás a légkörön keresztülhaladva szó szerint hosszú utat tesz meg a Föld felszínéig. „Hosszú út", a napsugárzás-légkör-földfelszín rendszer számos kölcsönhatása szükséges ahhoz is, hogy a napsugarak végül a levegőt felmelegítsék. E folyamat legfontosabb elemei a következők: - a Nap sugárzása, - a sugárzást módosító légköri tényezők, - a sugárzást felfogó földfelszín, - a felszíni légáramlások, illetve a tengeráramlások. A Nap sugárzása és az azt módosító légköri tényezők Kövessük nyomon a Napból érkező sugárnyalábok légkörön keresztülvezető útját! A Napból érkező sugárzás a légkör külső határának a sugárzásra merőleges keresztmetszetére 1354 W/m2-nyi energiamennyiséget juttat (a W [watt] az időegységre [s] jutó energiahozam [J] mértékegysége). Ezt az értéket napállandónak nevezzük. E sugárzásmennyiségnek azonban csak egy része éri

el a Föld felszínét. Egy jelentős része (30%) a légkörből, részben a felhőkről visszaverődik a világűrbe, mintegy 15%-a pedig a légkörben elnyelődik. A rövidhullámú ibolyántúli sugarak egy részét - mint láttuk - az ózon, a hosszúhullámú infravörös sugarak bizonyos részét a vízgőz és a szén-dioxid nyeli el. Az elnyelés (abszorpció) hőt termel és felmelegedéssel jár, ez azonban csak kismértékben melegíti fel a levegőt (65. ábra) A sugarak egy részét a légkör parányi szennyeződései irányukból kitérítik. Ennek köszönhető az égbolt minden pontja felől érkező szórt sugárzás, végeredményben a nappali világosság. A légköri energiaveszteség elsősorban a rövidhullámú sugaraknál jelentős. Így a Föld felszínére érkező sugarak a hosszabb hullámhosszak elé tolódnak el. Ezért a legtöbb energiát szállító sugarak a sárga fénynek megfelelő hullámhosszban érkeznek (0,55 µm). Minél alacsonyabban áll a

Nap, azaz minél hosszabb utat tesznek meg sugarai a légkörön át, annál erősebb az eltolódás a színskálán (66. ábra) Ezért látjuk narancssárga, illetve vörös színben lenyugodni a Napot. A napsugárzást felfogó földfelszín A napsugárzásnak mintegy fele éri el a Föld felszínét. A földfelszínre érő napsugárzás elnyelődve hővé alakul. Ebből a hőből juttat a felszín a levegő legalsó rétegének. A Nap tehát végeredményben alulról, a földfelszín közvetítésével melegíti fel a levegőt. (Ez magyarázza a földfelszíntől egészen a tropopauzáig tartó hőmérséklet-csökkenést is!) A földfelszín hosszúhullámú sugárzást bocsát ki. A 3-100 µm közé eső sugárzás 10 µm körül éri el a legnagyobb energiát. A sugarak egy része a légkör „ablakain" keresztül a világűr felé távozik, és így a Föld számára veszendőbe megy. Legnagyobb részét azonban - mivel hosszúhullámú sugarakról van szó - a levegő

vízgőz- és széndioxid-tartalma elnyeli, (hővé alakítja) és hővé alakítva visszasugározza a Föld irányába. A légkörnek ez a hővisszatartó tulajdonsága az üvegházhatás (67. ábra) Az elnevezés az üvegházakban megfigyelhető hasonló jelenségből származik. Az üvegházhatás jelentősen emeli a földközeli légrétegek hőmérsékletét. Üvegházhatás nélkül a földfelszín átlagos hőmérséklete a jelenlegi +15 °C helyett -20 °C lenne! (Nappal tehát a Nap felől érkező besugárzás és a felszínről kiinduló kisugárzás egyaránt megfigyelhető. Éjszaka csupán a kisugárzás folyik. Amennyiben éjjel tiszta [szennyeződésektől mentes, felhőtlen] az égbolt, a kisugárzott hő jelentős része akadálytalanul távozik a földfelszín közeléből. Ezért hűl le derült éjszakákon erősen a levegő.) A sugárzás hatására meginduló felmelegedés mértékét több tényező is befolyásolja: - a napsugarak hajlásszöge, - a

sugárzás időtartama, - a felszín anyaga, jellege. Minél nagyobb a napsugarak földfelszínnel bezárt hajlásszöge, annál több energia jut a földfelszín ugyanakkora területére (68. ábra) A napsugarak csillagászatilag lehetséges hajlásszöge a gömb alakú Földön az Egyenlítőtől a sarkok felé csökken (69. ábra) Egy adott szélesség mentén a Nap látszólagos járásának megfelelően naponta változik a hajlásszög és így a felmelegedés. Módosító szerepet játszik a domborzat is, illetve az, hogy melyik égtáj felé tekint a lejtő. Ez a tényező a lejtőkitettség (lejtőexpozíció) (70 ábra) A napsugárzás időtartamát napfénytartamnak nevezzük, és órában fejezzük ki. Így p1 Skóciában az évi napfénytartam mindössze 800 óra, a Szahara belsejében viszont 4000 óra. A felszín jellege, anyaga, növényborítottsága azonos sugármennyiség mellett is eltérő felmelegedést okoz. Másként melegszik fel a szárazföld és másként a

tengerek nyílt vízfelülete. Az alacsony fajhőjű szárazföldi térszínek kisebb hőenergia hatására is felmelegszenek, a nagy fajhőjű vízfelületek felmelegítéséhez eleve több hőenergia szükséges. A szárazföldek esetében az energia csak a felszín felmelegítésére fordítódik, a tengereknél viszont a hő a felső, mintegy 20 méteres szintben raktározódik el. A tengerek tehát lassabban, de tartósabban melegszenek fel, a szárazföldek gyorsabb és erősebb felmelegedéséhez gyorsabb és erősebb lehűlés társul. A különféle felszínborítottságú szárazföldi területek felmelegedését a felszín sugárzásvisszaverő képessége, az albedo értéke befolyásolja. Így p1 a felszínre érkező sugárzásból a friss hófelszín 85-95, a homokfelszín 37-40, a szántóföld 15-20, a lombos erdő 10-20 a tűlevelű erdő 5-15%-ot sugároz vissza, vagyis ennyi az albedója. A lég- és tengeráramlások szerepe A légkör anyaga, a levegő állandó

mozgásban van. A légáramlatok, illetve a tengeráramlások az egy adott helyre érkező hőmennyiséget tovaszállítják, áthalmozzák. A Napból érkező sugárzás a légkörön áthaladva visszaverődik, szóródik, illetve elnyelődve hővé alakul át. Az alsó légrétegek a földfelszín közvetítésével melegszenek fel. A légkör hővisszatartó tulajdonsága az üvegházhatás. A felmelegedés mértékét a napsugarak hajlásszöge, a kitettség, a napfénytartam és a felszín jellege, anyaga, illetve színe módosítja. Történelmi feljegyzéseket lapozgatva Részletek Réthly Antal: Időjárási események és elemi csapások Magyarországon 1700-ig (Akadémiai Kiadó, 1962) és Időjárási események és elemi csapások Magyarországon 1701-1800-ig (Akadémiai Kiadó, 1970) c. munkáiból A régmúlt idők szélsőséges időjárási eseményei, különösen a velük sokszor együtt járt elemi csapások iránt mindig megvolt és megvan ma is az érdeklődés.

Közelfekvő a gondolat, hogy ritka természeti jelenségeket, még ha nem is okoztak kárt, feljegyeztek, s a kultúra térfoglalásával mind többen örökítették meg őket. Hazánkban ugyancsak múltja van az ilyen irányú munkálkodásnak Minden szélsőséges időjárási esemény, a légkörben jelentkező ritkább tünemény valamikor a bekövetkező háború biztos előjele volt. Az általános művelődés elterjedésével mind több érdeklődő volt, akik a mindennapi élettel mindjobban összekapcsolódó természeti eseményeket írásban megörökítették. De különösen a városi és megyei orvosok közül elég sokan kiterjesztették érdeklődésüket a légkör jelenségeinek változásaira. Az időjárásnak közvetlen vagy közvetett befolyását az ember szervezetére és életkörülményeire ők ismerték fel legkorábban. . A XVIII században is többen jegyeztek fel ún „véresőt", mégpedig 6 megbízható adatunk van, s az észlelők neveit is

ismerjük Véresőt figyeltek meg 1711 telén is, amiről Gensel soproni főorvos emlékezett meg. Ekkor a Földközi-tenger afrikai partjairól a déli légáramlás hozta a sivatagi vörös homokot, amely a havat pirosra festette. Egy másik, még ritkábban előforduló rendkívüli jelenséget figyeltek meg 1783-ban. Ekkor Európa-szerte sok helyen erős hajnali és esti pirosság jelentkezett napkeltekor és napnyugtakor, nappal pedig, főképpen a nyár derekán igen homályosan szürke volt az égbolt. Ezt a légköri szennyeződést a május közepe táján Izland szigetén kitört Hekla-vulkán által a levegőbe röpített hatalmas tömegű finom eloszlású hamu okozta. A nyugati légáramlás a hamut Európa légterébe sodorta, ahol először Koppenhágában - május 24-én figyelték meg Magyarországon az első feljegyzés Veszprémből maradt reánk, ott ugyanis május 31-én már homályos volt az égbolt Hazai megfigyeléseink - kelet felé haladva - Pozsony,

Keszthely, Veszprém, Buda, Pásztó, Miskolc, Kolozsvár és Nagyszeben helyekről valók. Kétségtelen, hogy az egész országra kiterjedt a légköri szennyezettség, s ez okozta a szép optikai jelenséget, valamint magasabb napálláskor a homályos, szürke égboltot. Érdekes, hogy (egy korabeli kézikönyv szerzője) részletesen leírta a jelenség európai elterjedését, de az ok még nem volt ismeretes előtte. A XVIII. század időjárási híranyaga olyan eseteket ölel fel, amelyek megtörténte szinte egyedülálló Egynéhányat ennek bizonyságául felemlítek: 1706. dec Sopron Körte, bodza virágzott 1719. aug Magyarország A nagy tartós hőség következtében sok helyen 6-8 cm széles és 1 m mély repedések keletkeztek a földön (Eperjes, Erdély). 1773. márc 29 Alföld A hóvihar több mint 10000 háziállatot ölt meg 1791. jan Hont megye Az eper érett Buda A gyümölcsfák és a szőlő lombosodtak 1793q jún 26 Debrecen Havazott 1797. júl 2 Debrecen

Fagy, havazás, több száz juh elpusztult Réthly Antal (1879-1975) meteorológus, egyetemi tanár, a budapesti tudományegyetem Meteorológiai Tanszékének megteremtője. 1925-27 között megszervezte Törökország meteorológiai szolgálatát. Az idézetek hat évtizedes gyűjtőmunkával összeállított könyveiből valók, amelyek Kr. e 83-tól 1800-ig tárgyalják hazánk időjárási eseményeit Időjárási és éghaj lati elemek: a hőmérséklet és a szél Idő - időjárás - éghajlat A kutatók tulajdonképpen három fogalmat különböztetnek meg: idő, időjárás és éghajlat. Az idő ebben az értelemben egy adott helyen a légkör pillanatnyi fizikai állapotát jelenti. (Egybevág e fogalommal a köznapi beszéd kifejezése is: „milyen idő van kint?".) A légköri folyamatok közül az ember számára az időjárással és éghajlattal kapcsolatos jelenségek a legfontosabbak. Az időjárás és az éghajlat fogalmát azonban a hétköznapi gyakorlatban

sokszor helytelenül használják. Mit értenek ezeken a fogalmakon a légkör kutatói? Az időjárás az egymást váltó pillanatnyi állapotok egy adott helyen néhány óra vagy nap alatt lejátszódó változása. (Így használják ezt a fogalmat, amikor az előrejelzésben „holnapi napra várható időjárás"-ról beszélnek.) Az éghajlat egy adott hely időjárásának hosszabb időszak (néhány évtized) alatt megfigyelhető szabályszerű, vissza-visszatérő eseményeiből kialakuló rendszere. Mindhárom fogalom csak „egy adott helyre", azaz földrajzilag jól körülhatárolható, meghatározott térségekre érvényes. Az egyes térségek jellemzőit azonban csak akkor tudjuk meghatározni, ha számokkal leírható adataink vannak. Ezek a számokkal jellemezhető adatok az időjárási elemek (hőmérséklet, légnyomás, szél, vízgőztartalom, csapadék). Az időjárási elemek egyben éghajlati elemek is, ez utóbbiak jellemzésekor viszont nem

egyedi mérések adatait, hanem statisztikai átlagszámítások eredményeit használjuk fel (p1. évi középhőmérséklet, átlagos szélirány és -erősség, sokéves csapadékátlag). Az időjárási, illetve éghajlati elemek a környezettel és egymással bonyolult kölcsönhatásban álló rendszert alkotnak. A most megismert fogalmakkal több tudományág is foglakozik. A légköri, időjárási jelenségek tudománya a meteorológia (légkörtan), a Föld éghajlatával foglalkozó tudományág pedig a klimatológia (éghajlattan). A hőmérséklet Ismétlés: Milyen földfelszíni tényezők befolyásolják a napsugarak hajlásszögét? A léghőmérséklet értéke egy nap leforgása alatt is jelentős változást mutat. E változást a hőmérséklet napi járásának nevezzük. A folyamat oka a nappalok és éjszakák váltakozása, napközben pedig a változó napmagasság. Ezek a tényezők mind a Föld tengely körüli forgására vezethetők vissza A hőmérséklet

napi járása bizonyos késéssel követi a Nap látszólagos járását. Így napkelte után nem emelkedik azonnal a hőmérséklet, mivel az éjszakai kisugárzás még érezteti hatását. A legmagasabb napi hőmérséklet pedig kb. két órával követi a Nap delelését, hiszen - mint láttuk - a levegő a felszín közvetítésével melegszik fel (71. ábra) A hőmérséklet értéke nemcsak naponta, hanem az év folyamán is változik. Ez a hőmérséklet évi járása. Oka a Föld Nap körüli keringése, illetve a Föld tengelyferdesége (72. ábra) Az egy nap alatt többször, a különböző napszakokban mért hőmérsékleti adatok számtani középértéke a napi középhőmérséklet. A 24 óra alatt mért legmagasabb és legalacsonyabb hőmérséklet különbsége a hőmérséklet napi ingása (71. ábra) Egy hónap napi középhőmérsékleteinek számtani középértéke megadja a havi középhőmérsékletet, a tizenkét hónapi középhőmérsékleteinek

számtani középértéke pedig az évi középhőmérsékletet. Az évi középhőmérséklet olyan átlagolt érték, amely igen keveset árul el az illető terület hőmérsékleti viszonyairól. Sokkal jobban jellemzi az adott területet a hőmérséklet évi közepes ingása, vagyis a legmelegebb és a leghidegebb hónap középhőmérsékletének különbsége. A hőmérséklet eloszlását térképeken is ábrázolhatjuk. Az egyenlő hőmérsékletű pontokat összekötő görbét izotermavonalnak nevezzük. A légnyomás Az atmoszféra tömege a nehézségi erő hatására nyomóerőt gyakorol a testekre. Ennek felületegységre kifejezett értéke a hektopaszkálban (hPa) megadott légnyomás. A tenger szintjében mért légnyomás 1013 cm magas vízoszlop nyomásával egyenlő. Ezt a nyomást 1013 hPanak nevezzük A légkörben fölfelé haladva csökken a fölöttünk elhelyezkedő légréteg vastagsága, és így a légnyomás is: Magasság (km) 4 8 20 50 Légnyomás (hPa)

600 350 50 1 0 10 2 16 1013 800 270 100 Az azonos légnyomású területeket is ábrázolhatjuk térképen. Az azonos légnyomású pontokat összekötő görbéket izobároknak nevezzük (73. ábra) A hőmérséklet és a légnyomás fordított arányban áll egymással. A felmelegedő levegő kitágul, térfogata megnő, és a kevésbé felmelegedett légtömeget kiszorítja környékéről. Így az adott térség légnyomása csökken. A szél Két szomszédos területen a levegő eltérő mértékű felmelegedése miatt légnyomáskülönbség alakul ki. A légnyomáskülönbség kiegyenlítésére légáramlás, légkörzés indul meg, amelyben a levegő a magas nyomású helyről az alacsonyabb nyomású hely felé áramlik. E mozgásrendszernek a Föld felszínével párhuzamosanfutó ágát nevezzük szélnek (74. ábra) A szelek arról a világtájról kapták nevüket, ahonnan fújnak (északi, keleti, északnyugati stb. szél) A szél azonban a valóságban nem a

magas és az alacsony légnyomású terület között halad. A Föld forgásából származó eltérítő erő ugyanis a szelek irányát is befolyásolja (1. keretes magyarázat) Emiatt a szél az izobárokkal közel párhuzamosan fúj (75. ábra) Ezt fejezi ki az úgynevezett gyakorlati széltörvény: ha az északi féltekén háttal állunk a szélnek, az alacsony nyomású terület tőlünk balra esik. CORIOLIS-ERŐ Ismétlés: Milyen irányba forog a Föld? A Föld forgásából eredő eltérítő erőt Coriolis francia matematikusról (1792-1843) nevezték el. A Föld tengely körüli forgását a mindenütt azonos szögsebesség és a forgástengelytől távolodva, vagyis alacsonyabb földrajzi szélességek felé haladva növekvő kerületi sebességgel jellemezhetjük. Vegyünk először példaként egy az Egyenlítő térségéből az északi féltekén északnak induló légtömeget (76.a ábra) Légtömegünk a magasabb kerületi sebességű helyről halad a kisebb

kerületi sebességű hely felé. A forgó rendszerhez képest mozgást végző légtömeg útja során - tehetetlensége révén - megőrzi kiindulási pontja kerületi sebességét. Igy - mintegy „megelőzve' a Földet - eredeti irányához képest jobb kéz felé tér el. Ha egy légtömeg az északi féltekén magasabb szélességek felől halad az Egyenlítő irányába, akkor kisebb kerületi sebességű pontok fölé ér. Tehetetlensége révén megőrzi kiindulási pontja kisebb kerületi sebességét, a forgó Földhöz képest „lemarad", ami ismét a jobb kéz irányába való eltérést jelent. Rajzoljuk be a 76.b ábrán, mi történik a déli féltekén mozgó légtömegekkel! A Coriolis-erő nagysága nem azonos minden szélességen, hanem az Egyenlítőtől a sarkok felé fokozatosan növekszik. Az időjárási elemek a hőmérséklet, szél, csapadék stb. közvetlenül mért, az éghajlati elemek pedig statisztikai átlagszámításokkal kapott adataiból

állnak össze. Az eltérő felmelegedésű földfelszíni pontok adatait a hőméséklettel adhatjuk meg. Az eltérő hőmérséklet légnyomáskülönbségeket hoz létre Ezeket a földfelszínnel párhuzamosan haladó légmozgás, a szél egyenlíti ki. A szél mozgásának irányát a Föld tengelye körüli forgása befolyásolja. A Meteorológiai Szolgálat jelenti I. A hőmérséklet, a légnyomás és a szél adatai „Az időjárási adatokat a háromnegyed hetes észlelés alapján foglaljuk össze' - e vagy hasonló mondat naponta elhangzik a rádió reggeli műsorában. De hogyan - és hol és miért éppen akkor - történnek a meteorológiai észlelések, amelyek adatait az időjárásjelentésben hallhatjuk?! Magyarországon az időjárással kapcsolatos észleléseket, méréseket több mint 120 éve az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) végzi. Az OMSZ - és ugyanígy a más országok szolgálatai - által végzett észlelések a genfi székhelyű

Meteorológiai Világszervezet (WMO = World Meteorological Organization) előírásait követik. Annak érdekében, hogy nagyobb térségek, p1 Európa időjárási folyamatait területileg áttekinthessük, lehetőleg egyidejű észlelések szükségesek. A WMO által rögzített és világidőben megadott fő észlelési időpontok: 00.00, 0600, 1200 és 1800 GMT Az észlelés azonban több műszer leolvasását jelenti, és az adatokat továbbítani is kell. Ezért az OMSZ által bevezetett észlelési időpontokat nem a közép-európai zónaidőnek megfelelő GMT+1 órában, hanem negyedórával korábban határozták meg. Magyarországon tehát a fő mérési időpontok 0045, 0645 (ennek adatait mondja be reggel a rádió), 12.45 és 1845 óra (KözEL) Mivel több műszer leolvasásáról van szó, a megadott időpont a légnyomást mérő barométer leolvasásának előírt pillanatát jelenti. (Az OMSZ észlelőhálózatának gerincét alkotó 24 főállomáson azonban

óránként mérik többek között a hőmérsékletet, a légnyomást, a szélsebességet és -irányt, a csapadékot.) A műszerek névsorát böngészve kiderül, hogy a görög eredetű elnevezések rendre ,méter"-re, vagy ,,gráf"-ra végződnek (pl. barométer-barográf a légnyomásmérés, termométer-termográf a hőmérsékletmérés esetében). A ,,méter"-ek olyan műszerek, amelyek a mindenkori pillanatnyi állapotot mutatják, tehát ezeket újra és újra le kell olvasni. A „gráf"-ok viszont - a földrengésíró szeizmográfokhoz hasonlóan - óraszerkezettel ellátott és az adatokat önműködően és folyamatosan egy időbeosztásos papírhengerre feljegyző készülékek. Nem mindegy persze az sem, hogy hol történnek az észlelések. Az időjárási adatokat olyan körülmények között kell mérni, amelyek nem csupán a mérés közvetlen helyére, hanem a tágabb környezetre is jellemzőek. Ezért a műszerek nagy részét ún

meteorológiai műszerkertekben helyezték el. A műszerkerteket fáktól, épületektől távol, nyílt területen kell kialakítani A kert legjellegzetesebb építménye a hőmérőházikó (77. ábra) Ezt úgy tervezték meg, hogy a benne elhelyezett hőmérők -minden környezeti hatástól mentesen - a valódi léghőmérsékletet mérjék. A házikó majdnem 2 m magas lábakon áll, hogy a műszerek ne a talajközeli hőmérsékletet rögzítsék. Oldalfalai rácsosak, hogy a levegő a házikót könnyen átjárhassa Tetejét és oldalfalait fehérre festik, hogy - a fehér szín magas albedója miatt - visszaverje a napsugarakat, tehát a hőmérőket ne érhesse közvetlen napsugárzás. A házikó ajtaja mindig északra nyílik, hogy még az észlelések idején se juthassanak be napsugarak. A hőmérőházikóban nemcsak a szokásos - és igen pontos - higanyos hőmérőket helyezték el, hanem olyan sajátos, a lázmérőkhöz hasonló műszereket is, amelyek a két

leolvasás közötti legalacsonyabb, illetve legmagasabb hőmérsékletet rögzítik. A szélmérő műszereket is a műszerkertben állítják fel, mégpedig úgy, hogy az érzékelő berendezés 10 m magasan legyen. A legegyszerűbb változat egy meghatározott felületű és tömegű fémlap (szélzászló), amely a szél hatására egy fokbeosztás előtt kileng. A kilengés nagysága m/s-ban megadott szélsebességre számítható át. A szél mérésére is kifejlesztettek folyamatosan dolgozó szélírót, amelynek tetején három kanálszerű félgömböt mozgat a szél. A berendezés a szél irányát, átlagos sebességét és a pillanatnyi széllökések sebességét is rögzíti. A légnyomás mérésére napjainkban is többnyire a - fizikából már ismert Torricelli-féle kísérletben kipróbált - higanyos barométert használják. A legelterjedtebb barográf szíve egy légritkított terű doboz, amely a legkisebb légnyomásváltozásra is megváltoztatja alakját. A

berendezés írókarja ezt a változást jegyzi fel A légnyomás mérésekor is igen fontos a napsütéstől, hőhatástól mentes, egyenletes hőmérséklet. Ezért a barométereket, -gráfokat állandó hőmérsékletű szobában szokták elhelyezni A meteorológiai jelentésekben legtöbbször a tengerszintre átszámított légnyomás adata szerepel. Ezt úgy kapjuk meg, hogy a műszer által észlelt légnyomáshoz hozzáadjuk az észlelőhely magassága és a tengerszint közötti légoszlop elméletileg kiszámított nyomását. A tengerszintre átszámított légnyomás tehát mindig nagyobb, mint a bizonyos tengerszint feletti magasságban elhelyezett barométer által mutatott érték. Időjárási-éghajlati elemek: a nedvességtartalom, a csapadék A Föld összvíztérfogatának kb. 0,001%-át (12 900 km3) tartalmazza a légkör, ami jelentéktelennek tűnik, ám ebből a folyamatosan megújuló készletből táplálkoznak a bolygónkat öntöző csapadékfajták. A

légkörben egyedül a víz található meg gáz, folyékony és szilárd formában egyaránt. A víz állandóan változtatja halmazállapotát. E változások legfontosabb mozzanata a gázneműből cseppfolyóssá válás, amit kicsapódásnak (kondenzációnak) nevezünk. Tényleges és viszonylagos vízgőztartalom A légköri vízgőz mennyiségét g/m3-ben fejezzük ki (tényleges vízgőztartalom). Ez az érték azonban keveset árul el az adott levegő nedvességi viszonyairól. Minél magasabb ugyanis a levegő hőmérséklete, annál több vízgőzt (gáz halmazállapotú vizet) tartalmazhat. A telítettségi görbéről (78 ábra) leolvashatjuk, hogy bizonyos léghőmérséklet mellett a levegő mennyi vízgőzt képes befogadni (p1. 0 °C-on 4,8, 10 °C-on 9,4 g/m3-t) Ezt a hőmérsékletet telítettségi hőmérsékletnek vagy harmatpontnak nevezzük. Azt, hogy bizonyos léghőmérsékletű levegőben lévő vízgőz hány százaléka az adott hőmérsékleten

befogadhatónak, a viszonylagos (relatív) vízgőztartalommal fejezhetjük ki. Az ábra szerint a 9,4 g/m3 tényleges vízgőztartalmú levegő viszonylagos vízgőztartalma 10 °Con 100% (ez tehát a harmatpontja), 20 °Con 54%, 30 °C-on 31% és 40 °C-on 18%. A levegő kétféle módon válhat telítetté, érheti el a 100%-os viszonylagos vízgőztartalmat: - adott hőmérséklet mellett további nedvességet vesz fel, vagy - azonos tényleges vízgőztartalom mellett csökken a hőmérséklete. A kicsapódás (kondenzáció) fajtái Ha a levegő hőmérséklete a harmatpont alá süllyed, megkezdődik a vízgőz kicsapódása, vagyis a korábban gáznemű anyag halmazállapot-változása. Ez többnyire a gázneműből cseppfolyós halmazállapotba való átmenetet jelent, de bekövetkezhet a gázfázisból azonnal szilárd halmazállapotba való átalakulás is. A kicsapódás végbemehet a szabad légtérben, illetve valamilyen tárgy felületén. A szabad légtérben

lejátszódó kicsapódás felhő- vagy ködképződéssel jár. A harmatpont alá süllyedt hőmérsékletű levegőben a vízgőz kicsapódása sókristályokon, porszemeken vagy egyéb szennyező anyagokon indul meg. A vízgőz e kicsapódási (kondenzációs) magvakon sűrűsödik vízcseppekké A nagy magasságban összegyülekező vízcseppekből keletkeznek a felhők, a talajközeli légrétegekben kicsapódókból a köd. Közös jellemzőjük, hogy a fény útjában akadályt képeznek. A robbanásos vulkánkitöréseket erőteljes felhőképződés követi. Magyarázzuk meg a folyamatot! A talajfelszín fölött, szabadban lévő testek (tárgyak, növények) felületén végbemenő kicsapódáskor harmat, dér vagy zúzmara keletkezik. Az éjszakai kisugárzás következtében e testek lehűlnek, és lehűtik környezetük léghőmérsékletét is. A lehűlő levegőből kicsapódó vízgőz 0 °C fölött harmatként, 0 °C alatt dérként válik ki A harmat, illetve a

dér derült, szélcsendes időben képződik. A jégkristályokból álló zúzmara képződése ezzel szemben éppen a szélnek kitett helyeken megy végbe. A zúzmara a tartósan hideg területre beáramló melegebb levegőből képződik, amikor a hőmérséklet 0 °C alatt csökken a harmatpont alá. A kiálló testeket bevonó zúzmara komoly terhelést jelent. A zúzmara ezért gyakran faágakat tör, elektromos vezetékeket szaggat le FELHŐFAJTÁK. A felhőket magasságuk, illetve alakjuk szerint csoportosíthatjuk. A felhők magasságát alsó felületük, a felhőalap szerint határozhatjuk meg. A talajfelszín és 2 km közötti, vízcseppekből álló felhőket alacsony, a vegyes halmazállapotú, 2-6 km közöttieket középmagas, a jégkristályokból álló, 6 km fölöttieket pedig magas szintű felhőknek nevezzük. Ez utóbbiak közé tartoznak a foszlányszerű pehelyfelhők, a cirruszok. Alakjuk szerint két nagy csoportot különíthetünk el: rétegfelhők

(sztrátuszok), illetve gomolyfelhők (kumuluszok) (79. ábra) A gomolyfelhők vastagsága - vízszintes kiterjedésükhöz képest jelentős, a rétegeseké viszont jóval kisebb Mindkét csoport tagjai mindhárom magassági szintben előfordulhatnak: sztrátusz, altosztrátusz, cirrosztrátusz, illetve sztrátokumulusz, altokumulusz, cirrokumulusz. Külön csoportot alkotnak a több magassági szintbe felnyúló függőleges felhők: a kumulusz, a heves zivatarokat adó kumulonimbusz és a hosszan tartó esőzést hozó, sötét színű nimbosztrátusz. Csapadékképződés Csapadék a levegő lehűlésével keletkezhet, mivel csupán így válhat ki belőle vízgőztartalma. A harmat-, dér- és zúzmarakeletkezés végeredményben a lehűlő földfelszínen kialakuló csapadék. Ezek mennyisége azonban elenyésző a magasba emelkedés közben lehűlő levegőből hulló csapadékhoz képest. A levegő magasba emelkedését a felmelegedés indítja el. A felmelegedő levegő

ugyanis kiterjed, így környezeténél ritkábbá és könnyebbé válik, és ezért felemelkedik (80. ábra) Emelkedés közben a levegő 100 méterenként 1 °C-kal hűl le. Ha a harmatpont elérése után is folytatódik az emelkedés, kezdetét veszi a felhőképződés. A felhőképződés megindulását követően a tovább emelkedő levegő hőmérséklete 100 méterenként már csak 0,5 °C-kal csökken. A kicsapódáskor felszabaduló hő ugyanis mérsékli a további lehűlést. Csapadék csak olyan felhőkből, p1. a függőleges felhőkből érkezik, amelyekben a vízcseppek mellett fokozatosan növekvő, hízó jégkristályok is jelen vannak. A feláramlást a vízcseppek ugyanis nem képesek legyőzni, belőlük tehát nem képződhet hulló csapadék. A jégkristályokra viszont egyre több víz fagy rá A növekvő jégkristályok esési sebessége azonban egyre nagyobb lesz, és végül a feláramlást legyőzve kihullanak a felhőből. Azt mondhatjuk tehát, hogy

minden csapadékfajta jégkristályként indul útjára. Ha a hőmérséklet a felszín közelében 0 °C fölötti, a kristályok elolvadva eső, ha fagypont alatti, havazás formájában érkeznek a talajra. A nyári jégesők heves, igen erős feláramláshoz kötődnek, amikor olyan nagy jégszemek keletkeznek, hogy még aláhullva sem olvadnak el. Hasonló jellegű folyamat játszódik le akkor, amikor a levegőt domborzati akadály, p1. nagyobb hegység készteti felemelkedésre (81. ábra). A hegység szélárnyékos oldalán a levegő leszáll. Hőmérséklete - a felemelkedés ellentétes folyamataként – 100 méterenként 1 oC-kal nő, így egyre több vízgőz befogadására lenne képes. Tényleges vízgőztartalma azonban nem változik, a viszonylagos ellenben fokozatosan csökken, a hegység lábához tehát száraz, lebukó szélként érkezik meg. Ezt az Alpokban gyakori szélfajtát ottani neve alapján főnszélnek nevezzük. A levegő nedvességtartalmát

tényleges és viszonylagos vízgőztartalom szerint fejezhetjük ki. A felesleges vízgőztartalom a hőmérséklet harmatpont alá süllyedését követően kicsapódik. A kicsapódás a felszínközeli tárgyakon, illetve a szabad légkör kondenzációs magjain indul meg. Eredménye a harmat-, dér-, zúzmara-, illetve felhő- és ködképződés. Hulló csapadék a felemelkedés miatt lehűlő levegőből érkezik. A csapadékképződés előfeltétele a kellő tömegű jégkristályok kialakulása. A Meteorológiai Szolgálat jelenti II. A légnedvesség és a csapadék adatai Magyarország átlagos évi csapadékmennyisége 600 mm. De mit is jelent ez? A mm-ekben kifejezett csapadék az adott időegység alatt 1 m2-nyi területre hullott, literben megadott vízmennyiséggel egyenlő. Vagyis a 600 mm/év csapadék azt jelenti, hogy Magyarország 1 m2-nyi területére egy év alatt 600 liternyi csapadékvíz-mennyiség érkezik. A meteorológiai főállomásokon a

csapadékmérőket is a műszerkertben állítják fel. A csapadékmérő (ombrométer) kb 60 cm magas oszlopon elhelyezett, alumíniumból készült, meghatározott nagyságú, átmérőjű, henger alakú edénysorozat. Felső része a felfogóedény, amelynek alján tölcsér vezeti a belehullott csapadékot a tartóedényben elhelyezett gyűjtőedénybe. A berendezéshez tartozik még egy csapadékmérő üveghenger, amelynek oldalán a bevésett rovátkák alapján a csapadékmennyiséget tizedmilliméterpontossággal lehet meghatározni. De miért van szükség három edényre? A széles szájú, 16 cm átmérőjű felfogóedény „feladata", hogy a berendezés elegendő mérhető mennyiségű csapadékot fogjon föl. Ha ebben az edényben gyűlne össze a csapadék, a tágas nyílás miatt már a mérés előtt jelentős lenne a párolgási veszteség. A „külvilágtól" jobban zárt, összeszűkülő nyakú gyűjtőedényben ez elhanyagolható (A napsugárzás

visszaverését és így a párolgás csökkentését szolgálja az alumíniumedény világos színe is.) Hogy minek még a tartóedény is? A gyűjtőedényben 90 mm-nyi csapadék fér el. Sok csapadékmérő-állomáson csupán naponta egyszer (0645-kor) mérik meg a csapadékot. Rendkívül ritka, igen heves felhőszakadások alkalmával azonban 90 mm-nél több csapadék is hullhat A tárolóedényben viszont még további 110 mm csapadéknak jut hely, tehát a csapadékmérő egyszerre 200 mm-nyi csapadék tárolására alkalmas. A légnyomás és a hőmérséklet méréséhez hasonlóan a csapadékméréshez is kifejlesztettek folyamatos adatrögzítést végző készüléket, az ún. ombrográfot A csapadékmérő-hálózat az Országos Meteorológiai Szolgálat legsűrűbben kiépített hálózata, az országban összesen 850 csapadékmérő-állomás működik. Hasonló a helyzet külföldön is, hiszen a csapadék a legváltozékonyabb területi eloszlást mutató

időjárási elem. A műszerkertekben helyezik el a légnedvesség mérésére szolgáló berendezéseket is. A legtöbb berendezés azon alapszik, hogy a megfelelő gyári eljárással teljesen zsírtalanított - hajszálak hossza a levegő viszonylagos nedvességtartalmának változásakor megváltozik. Ha nő a relatív nedvességtartalom, a hajszálak meghosszabbodnak, ellenkező esetben megrövidülnek A hajszálkötegek méretváltozását rögzítik a nedvességmérők (higrométerek), és ezt jegyzik fel a nedvességírók (higrográfok) is. Ciklonok - anticiklonok Az izobártérképeken gyakran látni olyan területeket, amelyeket az izobárok szinte körkörösen futnak körbe (73. ábra). Az alacsony légnyomású képződményt ciklonnak, a magas nyomásút anticiklonnak nevezzük A ciklonokat az izobártérképeken A, az anticiklonokat M betűvel jelölik. A ciklonok A ciklonok nagy sebességgel áramló és ezért örvénylő mozgást keltő szélben, illetve hideg

és meleg levegő találkozásakor jönnek létre. Egy-egy ciklon 3-4000 km átmérőjű, több millió km2 kiterjedésű légörvény (82 ábra). Ismétlés: Hogyan módosítja a Coriolis-erő a légáramlatok útját? A ciklon közepén a Föld felszínén alacsony légnyomás uralkodik, ezért a levegő a környező magas nyomású területek felől befelé áramlik. Ha a Föld forgásából eredő eltérítő erő nem hatna, a szél egyenesen a ciklon közepe felé fújna. Az eltérítő erő hatására azonban a levegő a ciklonban az északi félgömbön az óramutató járásával ellenkező irányban áramlik befelé (83.a ábra) A befelé áramlás csak a felszínközeli súrlódási rétegben megy végbe. A ciklon belsejében a levegő felemelkedik Felemelkedésre a gyorsabban örvénylő hideg levegő készteti a lassabban mozgó meleg levegőt. Az anticiklonok A ciklonokban felemelkedő levegő a ciklonok környezetében leszáll. A leszállás magas nyomású területén a

levegő örvénylő szétáramlásával anticiklon keletkezik. A2 anticiklon közepén magas légnyomás uralkodik, ezért a levegő az anticiklon közepéből kifelé áramlik. Ha a Föld forgásából származó eltérítő erő nem hatna, a szél egyenesen az anticiklon pereme felé fújna. Az eltérítő erő hatására azonban a levegő az anticiklonban az északi félgömbön az óramutató járásával megegyező irányban áramlik (83.b ábra), Belsejében leszáll, és a felszín közelében szétáramlik. Hogyan mozog a levegő az anticiklonokban a déli félgömbön? Anticiklon jön létre akkor is, amikor a lehűlő felszín lehűti a fölötte elhelyezkedő levegőt. Szibériában és Kanadában az erős lehűlés miatt télen képződnek anticiklonok. Mivel a levegő az Északi- és a Déli-sark környékén egész évben hideg, mindkét sarkvidéket anticiklonok uralják (grönlandi, illetve antarktiszi anticiklon). A ciklonok és a csapadékképződés A meleg és hideg

levegő határán kialakult ciklonokhoz jelentős mennyiségű csapadékképződés társul. A csapadék az eltérő hőmérsékletű légtömegek határvonalához kapcsolódik. Ezeket a határvonalakat időjárási frontoknak (hideg-, illetve melegfrontoknak) nevezzük. Az elkülönítés alapja az, hogy melyik légtömeg áramlik a másik irányába A hidegfront mentén hideg levegő érkezik a melegebb levegő területére, a melegfrontban pedig meleg levegő áramlik hideg levegőjű területre (84. ábra) A hidegfront gyorsan mozgó hideg levegője hirtelen magasba emeli a könnyebb, meleg levegőt. A felemelkedés oly hevesen történik, hogy viszonylag keskeny (50-70 km-es) sávban záporeső, sőt gyakran zivatar és jégeső keletkezik. A hidegfront átvonulása után hűvös, de ragyogón tiszta, napos idő köszönt be A melegfront könnyebb, meleg levegője, miközben maga előtt tolja a hideg levegőt, felsiklik a hideg légtömeg fölé. A felsiklás sávjában

húzódik a melegfront E lassú mozgáshoz széles (300-400 km-es) sávban akár többnapos, csöndes eső társul. A ciklonokban mind a hideg-, mind pedig a melegfront megtalálható. A ciklon fejlődése során a sokkal gyorsabban mozgó hidegfront beéri a lassabban haladó melegfrontot, és a teljes meleg légtömeget a magasba hajtja. Az így egybekapcsolódó frontfelületet okklúziós, vagyis záródott frontnak nevezzük. Az okklúziós front kialakulásával a ciklon pályafutása végére ér, mivel a két eltérő hőmérsékletű légtömeg közül a meleg teljesen felemésztődik (85. ábra). CSAPADÉKFAJTÁK. Zápor, zivatar, csöndes esők - áll a hideg- és melegfrontokról szóló leírásban. Mit jelentenek ezek a gyakran elhangzó megnevezések? Milyen csapadékfajták gyakoriak hazánkban? Eső néven jelölik az átlagos intenzitású, 0,5 mm-nél nagyobb átmérőjű vízcseppekből álló csapadékot. Ide tartozik a „csendes eső" is A szitálás

vízcseppjeinek átmérője 0,5 mm-nél kisebb. Általában kisebb mennyiségű csapadékot ad Az ónos eső cseppfolyós halmazállapotban hulló, de a talajközeli hideg légrétegben a lehűlt tárgyakhoz verődve megfagyó csapadék. A sokszor vastag jégbevonat révén hatalmas károkat okozhat Kisebb szemű, vékonyabb jégbevonatot képző változata az ónos szitálás. A záporesővel 1-3, sőt akár 5 mm átmérőjű vízcseppek is érkezhetnek, mégpedig rövid idő alatt jelentős csapadékmennyiséget szállítva (erős intenzitás). A gyorsan feláramló felhőkből táplálkozó zivatarok idején a felhőkben a súrlódás gerjesztette elektromos töltésekből villámok keletkeznek. Heves feláramlás okozza a jégesőket is, amelyekkel 5-50 mm átmérőjű, szilárd csapadék érkezik a talajra. Téli időszakban hasonló módon képződik a jégdara, amelynek jégszemei azonban kisebbek (25 mm) A szilárd halmazállapotú hó hatszög alakú, pelyhekbe

összerendeződő kristályokból áll A laza hótakaró rossz hővezető képességű, ezért tudja megóvni az alatta lévő növényeket a fagy káros hatásától. A hózápor sűrű, nagy hópelyhekből, a hódara érdes hómagvakból, a havas eső esőcseppek és hópelyhek keverékéből áll. A ciklonok és anticiklonok alacsony, illetve magas nyomású, zárt légköri képződmények. Örvénylő mozgásuk irányát a Coriolis-erő szabja meg. Az anticiklonok általában derült időjárást okoznak, a ciklonokhoz viszont a hideg- és melegfrontok mentén jelentős csapadékképződés kötődik. A Meteorológiai Szolgálat jelenti III. Miről tájékoztat az időjárási térkép? A hőmérsékleti, csapadék- és egyéb légköri adatok mérése, észlelése csupán egyik része a meteorológiai előrejelzés folyamatának. Az előrejelzéshez szükséges adatok igen fontos forrását jelentik az időjárási radarok, a magaslégköri ballonszondás mérések és a

meteorológiai műholdak. Magyarországon jelenleg három helyen - a nyugati határ közelében fekvő Szentgotthárd-Farkasfán, az ország közepén BudapestFerihegyen, illetve a keleti határszélen Nyíregyháza-Napkoron - működik időjárási megfigyelést végző radar. Két helyről, Budapestről és Szegedről engednek fel naponta két alkalommal magaslégköri ballonszondákat. A léggömbhöz kötött kosárban elhelyezett és rádióval ellátott műszerek 25-30 km magasságig mérik a légnyomás, a szél, a hőmérséklet és a légnedvesség függőleges eloszlását. A földi vevőállomásokra továbbított adatok jelentős segítséget nyújtanak a légköri folyamatok előrejelzéséhez A tévéképernyőről is jól ismert meteorológiai műholdképek óriási fejlődést jelentettek az előrejelzés munkájában. A képeken nagyon jól kirajzolódik p1. a felhők vonulása, az időjárási frontok helyzete, és kiderült a felvételekről az is, hogy az

időjárás előrejelzése csak kontinentális összefüggésekben végezhető el. A meteorológiai észlelőhálózat, a radarok és ballonszondák adatait az Országos Meteorológiai Szolgálat továbbítja a külföldi társintézményeknek. Hasonlóképpen az OMSZ is megkapja a külföldi észlelési adatokat Az adatok felhasználásával készíthető el az egy-egy ország vagy nagyobb térség időjárási helyzetét ábrázoló, és egyúttal a folyamatok térbeli rendjét is szemléltető időjárási térkép. A térképeken a légnyomásképződményeket, az időjárási frontokat, a hőmérsékleti, csapadék- és szélviszonyokat" ábrázolják Mivel az időjárási térképek nemzetközileg csaknem azonos jelkulccsal készülnek, így a térkép Az általános légkörzés A Nap legerősebben az Egyenlítő vidékén, a legkevésbé a sarkvidékeken melegíti a Földet. A különböző mértékű felmelegedés miatt az Egyenlítő és a sarkvidékek között nagy

hőmérsékleti és így nagy légnyomáskülönbség alakult ki. Ha a Föld nem forogna, az Egyenlítő környékén felmelegedő és felszálló levegő a magasban a sarkok felé, a sarkvidékek hideg levegője a földfelszín közelében az Egyenlítő felé áramlana. A Föld tengelye körüli forgása azonban ezt az egyszerű légcserét jelentősen módosítja. A Föld leggyorsabb szelei: a futóáramlások A magasabb légkör áramlási viszonyait az utóbbi évtizedekben ismerték meg. A troposzféra felső részében az egész Földön a nyugatias szelek uralkodnak. Ezeket az Egyenlítő és a sarkvidékek közötti hőmérséklet- és légnyomáskülönbség tartja életben, irányukat pedig a földforgás eltérítő ereje határozza meg. Legnagyobb sebességüket ezek a szelek a legnagyobb hőmérsékletkülönbségű térségekben érik el. A legjelentősebb különbségek a térítőkörök és a sarkkörök közötti térségben található) Ezért a magas légkörben a

legerősebb szelek a 30. és a 60 szélességi fokok között fújnak. Ezek a nagy magasságban, nagy sebességgel haladó, az egész Földet körülfutó nyugatias szelek a futóáramlások (angol néven jet stream-ek [ejtsd: dzset sztríml) (87. ábra). Sebességük a 30 és a 60 szélességi fokok között, a troposzféra felső határán a300-500 km/óra értéket is elérheti. A nagy sebesség bizonytalanná teszi a nyugatias áramlást, és a futóáramlások kanyarulatokká fejlődő hullámaiból ciklonok és anticiklonok képződnek. Légnyomási övek közötti légcsere A legerősebben felmelegedő Egyenlítő térségében alacsony, a legerősebben lehűlő sarkvidékek területén magas légnyomású öv fogja körül a Földet. Ezek az övek hőmérsékleti hatásra alakultak ki. A 30. és a 60 szélességi körök mentén is találunk egy-egy jellegzetes nyomású övet. A 30 szélességi kört magas, a 60. szélességi kört alacsony nyomású öv fonja körbe.

Ezeket nem magyarázhatjuk meg hőmérsékleti okokkal. Kialakulásuk a futóáramlásokban képződő ciklonokhoz és anticiklonokhoz kapcsolódik. Az általános vagy más néven nagy földi légkörzés nem más, mint az eltérő nyomású övek közötti légcsere. Nyugati szelek szállította, kisodródó ciklonok és anticiklonok A magaslégköri futóáramlások nagy sebességük következtében magukkal ragadják az alacsonyabban elhelyezkedő légtömegeket is. Ezért a 30 és a 60 szélességi körök mentén a felszínközeli rétegekben is nyugati szelek uralkodnak. A ciklonokat és anticiklonokat az ebben az övben uralkodó nyugati szelek magukkal sodorják kelet felé (89. ábra) Közben a Föld forgásából származó eltérítő erő mindkét félgömbön módosítja a légáramlások útját. Az eltérítő erő nagysága mint tudjuk - a sarkok felé növekszik Az északi félgömbön az óramutató járásával ellentétesen örvénylő ciklonokra a legerősebb

eltérítő erő az örvény északi oldalán hat. Ez a nyugati szelek hajtotta ciklonokat északkelet felé sodorja ki. Az óramutató járásával megegyezőn örvénylő anticiklonokra is az örvény északi oldalán hat a legerősebb eltérítő erő. Ez azonban az ellentétes forgómozgás miatt a nyugati szelek szállította anticiklonokat délkelet felé sodorja. A 60. szélességi kör mentén kialakuló alacsony nyomású öv tehát az oda kisodródó számtalan ciklonból tevődik össze. (Hasonló ódon - csak éppen ellentétes irányú kisodródással - jön létre alacsony nyomásöv a déli félgömb 60. foka mentén) Az anticiklonok az északi féltekén délkelet felé sodródnak, és a 30. szélességi kör mentén létrehozzák a magas nyomású övet. (A déli félgömbön északkelet felé kisodródva alakítják ki a hasonló szélességben lévő alacsony nyomású övet.) A keleties irányú sarki szelek Ismétlés: Milyen légnyomásképződmények uralják

a Föld sarkvidékeit? A sarkvidékeken a nehéz hideg levegő felhalmozódása miatt magas a légnyomás. A magas nyomású anticiklonokból a hosszúsági körök mentén kifelé áramlik a hideg levegő, de a forgás kitérítő hatása miatt az Északi-sarkvidéken északkeleti, a Délisarkvidéken a délkeleti sarki szelek váltak uralkodóvá. A keleties irányú passzátszelek Az Egyenlítő mentén - mint láttuk - alacsony, a 30. fok tájékán magas légnyomású öv futja körbe a földet A két öv között az eltérítő erő hatására az északi félgömbön északkeleti, a déli félgömbön délkeleti szél alakul ki a felszínközeli légrétegekben. Ez a 30. szélességi kör tájékáról az Egyenlítő felé fújó szél az északkeleti, illetve a délkeleti passzát A passzátszél kisebb-nagyobb szünetekkel csaknem állandóan fúj, miközben iránya és sebessége alig változik. A vitorlás hajók ezeket a kedvező tulajdonságokat évszázadokon keresztül

rendszeresen felhasználták. (Kolumbusz hajóinak vitorlázata is a passzátszél áramába kapaszkodott a nyugat felé vezető úton, hogy aztán magasabb szélességeken hajózva a nyugati szelek hozzák vissza a hajókat Európába.) A levegő az Egyenlítő vidékén az erős felmelegedés és a passzátszelek összeáramlása miatt felemelkedik. A vízszintes légmozgás, tehát a szél ebben az összeáramlási sávban igen ritka és gyenge. Hasonlóképpen szélcsendes sáv a 30. szélességi kör magas nyomású övezete, ami a vitorlás hajókat korábban gyakori kényszerpihenőre ítélte. Több hajósnemzet nyelvén ezt a sávot „paripák szélességeinek" nevezik, mivel az élelem fogytán a hajókon szállított lovakat kényszerültek levágni Az általános légkörzést a magas légrétegekben a nyugatias irányú szelek, elsősorban a futóáramlások uralják. A földfelszín közelében az általános légkörzés különböző nyomásövek közötti

légcserét jelent. A Földet a sarkok mentén magas, a 60. szélesség sávjában alacsony, a 30 szélesség mentén magas, az Egyenlítő térségében alacsony nyomásöv fonja körbe. Az első és az utolsó hőmérsékleti okokra, a két középső a kisodródó ciklonok és anticiklonok összegyülekezésére vezethető vissza. A Földön féltekénként három nagy szélrendszer alakult ki: a keleties irányú sarki szél, a nyugati szél és az ismét keleti passzátszelek rendszere. A monszun szélrendszer A trópusi monszunszél, azaz „vigyázat, a passzátot eltérítik!" Az előzőekben leírt és a passzátszeleket irányító légnyomásövek az évszakok váltakozásának megfelelően észak-déli irányban eltolódnak. Az északkeleti és a délkeleti passzátszél a felszín közelében valójában nem a csillagászati Egyenlítő, hanem a legmagasabb hőmérsékletű és így legalacsonyabb nyomású térség felé fúj. Ezt a vonalat, a hőmérsékleti

egyenlítőt a Föld mindenkori legmelegebb pontjait összekötve kapjuk meg. Futása a tengerek és szárazföldek különböző mértékű felmelegedése miatt még csak nem is párhuzamos a szélességi körökkel. Így p1 a déli félgömbről induló és a hőmérsékleti egyenlítő felé fújó délkeleti passzátszél az északi félgömb nyarán átlépi a csillagászati Egyenlítőt, és útját az északi félgömbön folytatja. Mivel a Föld forgása az északi félgömbön jobb kéz felé téríti el az áramló levegőt, a déli félgömb délkeleti passzátja az Egyenlítőtől északra mint délnyugati szél folytatja útját (90.a ábra) Az északi félgömb telén a déli féltekére húzódik a hőmérsékleti egyenlítő, és így utat enged az északkeleti passzátszélnek (90.b ábra) Ellentétes előjellel hasonló folyamat játszódik le a földrajzi Egyenlítőtől délre is. A földrajzi Egyenlítőtől északra és délre (pl. Afrikában a Guineai-öböl

vidékén, Elő-Indiában, az Indonézszigetvilágban) tehát évszakos váltakozással majdnem teljesen ellentétes irányú szelek fújnak Az évszakonként ellentétes irányból fújó szeleket (ha az irányváltás legalább 120 °-os) monszunnak nevezzük. Az északi (illetve a déli) félgömb trópusi téli monszunja az illető félteke passzátszelével azonos északkeleti, illetve délkeleti irányú szél. Az északi (illetve a déli) félgömb trópusi nyári monszunja a másik félgömbről átlátogató passzátszél, a földforgás hatására eltérített délnyugati, illetve északnyugati irányú szele. A mérsékelt övezeti monszun Évszakosan változó irányú monszunszél kialakul a mérsékelt övezetben is, az évszakosan eltérő mértékben és váltakozva felmelegedő szárazföldek és óceánok partvidékén (91. ábra) A csapadékban gazdag nyári monszun az óceánok felől, a szárazságot hozó téli monszun viszont a szárazföldek belsejéből

fúj. A mérsékelt övezeti monszun mindig a szárazföldek keleti peremén jön létre (p1. ÉszakAmerika: Florida, Ázsia: KeletKína, Kelet-Oroszország) E területekre ugyanis a kontinensen átkelő nyugati szél már száraz légtömegként érkezik meg (téli monszun). Ahol a szárazföld elég nagy (Ázsia, Észak-Amerika), a belső területeken nyáron erős felmelegedés alakul ki. Ez alacsony légnyomású képződményt hív életre, amely maga felé vonzza az óceáni légtömegeket (nyári monszun). A mérsékelt övezeti monszun a leghatalmasabb kontinens, Ázsia keleti peremterületén alakult ki a legszabályosabban. Mind a trópusi, mind pedig a mérsékelt övezeti monszunterületek Földünk legszélsőségesebb csapadékeloszlású vidékei. A passzátszelek nem a csillagászati Egyenlítő, hanem a hőmérsékleti egyenlítő felé áramlanak. Így az ellentétes félteke nyarán átlépik a csillagászati Egyenlítőt, és irányukat az eltérítő erő

hatására megváltoztatják. Így születik meg a trópusi monszun szélrendszer. A mérsékelt övezeti monszun az évszakosan eltérő módon és váltakozva felmelegedő szárazföldek és óceánok peremvidékén jön létre. Az óceánok felől fújó monszunhoz csapadékos, a szárazföld felől érkezőhöz száraz évszak társul. Monszun szélrendszerről legalább 120°-os szélirány-változás esetén beszélhetünk. Trópusi ciklonok, forgószelek A hírhedt trópusi forgószelek, trópusi ciklonok a légkör legpusztítóbb jelenségei közé tartoznak. A trópusi ciklonok 4-500 km átmérőjű, rendkívül alacsony nyomású központ körül kialakuló, orkánerősségű széllel pörgő képződmények. A ciklonban forgó szél sebessége éppen a nagy légnyomáskülönbség miatt érheti el az akár 200-250 km/órát is. A trópusi ciklonok születési helye a legjobban fölmelegedő óceáni térségekben keresendő. Eszerint a trópusi ciklonok - a

hőmérsékleti egyenlítő elmozdulását követve az északi és a déli féltekén is kialakulhatnak Mivel azonban az óceánok hőmérséklete az év nagy részében az Egyenlítőtől északra melegebb (hogy miért, arról még szó lesz az óceánokról szóló fejezetekben), a trópusi ciklonok elsősorban az északi féltekén jönnek létre. Születési helyükről - a magasabb szélességek ciklonjaihoz hasonlóan - fokozatosan északabbra sodródnak. A Földön évente átlagosan ötven trópusi ciklon jön létre, a legtöbb a Csendes-óceán északi medencéjében, illetve a Karib-tenger térségében. A trópusi ciklonokat az előbbi helyen tájfunnak (tai-fun kínaiul azt jelenti: „nagy szél"), a karibi térségben a helyi viharistenről hurrikánnak nevezik. Az egyes tájfunoknak és hurrikánoknak korábban női neveket adtak, a nyolcvanas évek óta a forgószelek - az egyenjogúság értelmében már férfineveket is viselnek. A trópusi forgószelek fákat

csavarnak ki tövestül, embereket, tárgyakat ragadnak a levegőbe, esőzéseiket áradások, földcsuszamlások követik. A pusztítás mértékéről csupán néhány példa az utóbbi évek, évtizedek krónikájából: - 1981 novemberében a Fülöp-szigeteken végigsöprő Irma nevű tájfun 300 ember életét követelte, és 80 000-en váltak hajléktalanná. - 1985 októberében a Dél-Koreára törő Brendatájfun - többek között - 630 hajót rongált meg és 14 000 hektár rizsföldet árasztott el. A kár 4 millió dollárra rúgott. - 1989 novemberében Thaiföldön tombolt a Gay nevű tájfun. 218 volt a halálos áldozatok száma, és 250 ezren vesztették el otthonukat. - 1935-ben egy Floridát elérő hurrikán vasúti szerelvényeket döntött le a sínekről. - Az 1988 szeptemberében a Karib-tenger fölött kialakult Gilbert-hurrikán 337 km/óra sebességű szélviharral pusztította Costa Rica és Nicaragua partvidékét. Az utóbbi években a meteorológiai

műholdképek segítségével sikerült a hurrikánok, tájfunok vonulását nyomon követni, és így az előrejelzés és a riasztás is biztosabbá vált. A trópusi tájfunokhoz és hurrikánokhoz hasonló pusztítást végeznek a tornádók is. Ezek azonban nem a trópusokon, hanem a mérsékelt övezetben fordulnak elő. A tornádó jóval kisebb légörvény, átmérője többnyire csak pár száz méter Azon a pár száz méteren azonban, amit végigszánt, szinte semmi sem marad épségben. A tornádók főleg az Egyesült Államok belső területein, a Mississippi mentén gyakoriak. Az észak és dél felé egyaránt nyitott alföldön szabadon keveredhetnek ugyanis a sarki hideg és a Karib-tenger felől érkező meleg légtömegek. Találkozásukból születik meg a tornádó légörvénye A tornádók autókat kapnak fel és taszítanak tova, háztetőkkel dobálóznak, és egy-egy súlyosabb katasztrófa 60-100 - ember életébe kerül. A légszennyezés nem ismer

határokat! A légkör összetétele hosszú földtörténeti fejlődés eredményeként jött létre. A változó és erősen változó légköri gázok mennyisége korábban is módosult, a változások azonban nem lépték túl a kialakult egyensúly kereteit. Az utóbbi évtizedek rohamos technikai fejlődése következtében annyi szennyező anyag (ipari- és háztartási berendezések, közlekedési eszközök égéstermékei stb.) került a légkörbe, ami - néhány esetben - az egyensúly megbomlásához vezetett. A kibocsátástól a leülepedésig (emisszió-transzmisszió-immisszió) A légszennyező anyagok kibocsátását idegen szóval emissziónak nevezzük. Az emisszió lehet pontszerű (p1 egyetlen gyárkémény), történhet vonal mentén (pl. országút), illetve egyszerre nagyobb területen (p1 ipari negyed vagy iparvidék). A levegőbe jutott anyagokat a szél tovaszállítja, ez a transzmisszió A transzmisszió során a szennyeződések a levegővel illetve

egymással kémiai reakcióba léphetnek, és így újabb anyagok jöhetnek létre. (A folyamat harmadik része az immisszió, vagyis a szennyeződés visszajutása a földfelszínre, illetve a felszínközeli légkörbe.) Ez történhet a csapadék útján, de a levegőből való száraz leülepedéssel is (92 ábra). LÉGSZENNYEZŐ ANYAGOK Kén-dioxid (SO2): 93%-a a fűtésből és az ipari égetésből, 7%-a pedig közlekedésből származik. A vízgőzzel vegyülve kénsavat alkot, amely a savas esővel a felszínre érkezve megváltoztatja a talaj és a vizek savháztartását. Nitrogén-oxidok (NO 2 ): 70%-ban a közlekedésből, 30%-ban a fosszilis tüzelőanyagok égetéséből származik. A köddel és esővel vegyülve salétromsavat képez, és szintén savas esőkkel érkezik a felszínre. Szén-monoxid (CO): A 70%-ban a közlekedésből, 30%-ban pedig a fűtésből és ipari égetésből a levegőbe jutó gáz az egészséget károsítja, ugyanis akadályozza a vér

oxigénszállítását. Ózon (O 3 ): A talajközeli légtérben a nitrogén-oxiddal vagy szénhidrogénekkel terhelt levegőben a napsugárzás hatására jön létre. Az emberi egészségre és a növényekre egyaránt káros Füst, korom: Az ipari eljárások és a közlekedés (kipufogógáz) káros következményeként a levegőbe kerülő porszennyeződésen egyéb károsító anyagok (p1. ólom, különféle nitrátok, szulfátok) is megtapadnak, amelyek a szennyezést még inkább fokozzák. Ólom (Pb): 70%-át az ólmozott benzint használó gépjárművek „termelik". A talajra ülepedve bejut a növényekbe, a zöldségekkel pedig az emberi szervezetbe, ahol a csontokban rakódik le. A vérképződést és az idegrendszert károsítja. A légszennyeződés ellen csak a kibocsátó forrásnál lehet hathatósan védekezni. Ezért lényeges ismerni, hogy melyik légszennyező anyag hogyan és honnan kerül a levegőbe! A légszennyeződés számtalan válfaja közül az

utóbbi időben a savas esők képződése, a fokozódó üvegházhatás és a Földet védő ózonernyő pusztulása került az érdeklődés középpontjába. A savas esők képződése A gyárak, hőerőművek, közlekedési eszközök egyre több nitrogén-oxidot, kén-dioxidot juttatnak a levegőbe (egy egy fejlett európai országban az évi kibocsátás a több százezer, sőt az 1 millió tonnát is meghaladhatja!). (Európában az egyik legnagyobb emissziós terület Csehország és Németország keleti fele, ahol a barnaszéntüzelésű hőerőművek különösen sok kén-dioxidot „termelnek".) Az imisszió során leülepedő savas anyagok részben közvetlenül károsítják a növényeket, részben pedig a talajban feldúsulnak, és így elsavanyítják azt. A növények gyökereiken keresztül kevesebb vizet és tápanyagot tudnak felvenni, kevésbé képesek a kártevők ellen védekezni, és pusztulásnak indulnak. Különösen veszélyeztetettek a tűlevelű

erdők, ahol a fenyők felkopaszodnak, elszáradnak (93. ábra) Az elsavanyodást meszezéssel, a kártevők pusztítását például szúcsapdák felállításával igyekeznek megakadályozni. Mindez azonban csak tüneti kezelés Az erdőpusztulás végső soron a káros anyagok kibocsátásának visszaszorításával oldható meg! A fokozódó üvegházhatás Ismétlés: Minek köszönhető az üvegházhatás? Az üvegházhatás teszi otthonossá Földünket. A XIX századi ipari forradalom óta, és főként az utóbbi évtizedekben azonban a kőszén, a kőolaj és a földgáz elégetésével egyre több szén-dioxid (jelenleg 20 milliárd tonna/év) került a levegőbe. (A légköri szén-dioxid-mennyiség növekedésére egy, a Hawaii-szigeteken lévő ob- szervatórium 1958-tól tartó mérései hívták fel a figyelmet. A sarki jégmezőkben található levegőzárványok vizsgálatából pedig meg tudták állapítani az ipari forradalom előtti idők CO 2 -mennyiségét

is [94. ábra])! A légköri szén-dioxid-mennyiség gyarapodásához - az égetés során a légkörbe kerülő CO 2 révén - kisebb mértékben ugyan, de hozzájárult az Egyenlítő menti erdőségek égetéses irtása is. Az egyre több szén-dioxid hatására növekszik a földfelszínről kisugárzott hő elnyelése és visszasugárzása, vagyis fokozódik az üvegházhatás. (A folyamatért nemcsak a szén-dioxid felelős „Bűntársai" a troposzférikus ózon, a nitrogén-dioxid és a metán.) A fokozódó üvegházhatás következtében világméretű felmelegedés várható. A felmelegedés és hatásainak mértéke ma is tudományos viták tárgya. A 2100-ra vonatkozó előrejelzések +1,54 °C között mozognak A józan előrejelzések szerint is: - csökken majd a sarkvidéki jégtakarók nagysága, vastagsága, - a jégtakarók és a gleccserek egy részének elolvadása akár méterekkel is emelheti a világtenger szintjét, - módosul a szélrendszerek,

tengeráramlások útvonala, - emiatt változik a csapadékeloszlás. Vagyis az emberi tevékenység hatására fokozódó üvegházhatás megváltoztathatja a Föld jelenlegi éghajlati képét! A második világháború óta a légkörbe került CO 2 80%-a Európa és Észak-fi Amerika országaiból származik. A következmények viszont a Föld minden lakosát érintik! A vékonyodó ózonernyő Az Antarktiszon az ötvenes évek óta folynak ózonmérések. Brit tudósok 1977 óta észlelték az ottani „tavaszi" hónapokban (szeptember-november) a sztratoszféra-beli ózon csökkenését. Először mérési hibára gyanakodtak, és eredményeiket csak 1985-ben hozták nyilvánosságra. Ezekből kiderült, hogy az ózon mennyisége az ötvenes évekbeli 275-325 Dobson-egységről átlagosan 170-re esett vissza, sőt egy 1987-es méréskor kirívóan alacsony, 125 egységet észleltek (95. ábra) (A Dobson-egység a légkör ózontartalmának mértékegysége 100 Dobsonegység

megfelel 1 mm vastag ózonrétegnek a felszínközeli sűrűségen és nyomáson 300 Dobson eszerint 3 mm vastag réteget alkotna a földfelszín közelében.) Az ózon folyamatosan képződő és folyamatosan bomló anyag. A képződés és bomlás egyensúlyát az emberi tevékenység bontotta meg. A ,,vétkesek" a szórópalackokban hajtógázként, klímaberendezésekben pedig hűtőanyagként alkalmazott freongáz, illetve a sztratoszférába hatoló, hangnál sebesebb repülőgépek égéstermékei. (A freon klór- és fluoratomokat tartalmazó szénhidrogén-származék A klór a sztratoszféra ritka levegőjében az ibolyántúli sugárzás hatására felszabadul, és az ózont oxigénné redukálja.) De miért éppen tavasszal csökken oly erősen a Déli-sarkvidék fölött a sztratoszféra ózontartalma? Ennek oka, hogy a rendkívül hideg tél folyamán a nagy magasságban képződő ritkás felhők parányi jégkristályai megkötik az ózon lebontásában

közrejátszó klórvegyületeket, amelyek a tavaszi napsütés hatására hirtelen „szabaddá" válnak. Másrészt az Antarktisz felett kialakult légörvény ekkor még megakadályozza az észak-déli légáramlatokat, amelyek az Egyenlítő irányából ózont szállíthatnának ebbe a térségbe. E természetes folyamatok azonban csak az ózonbontó gázok mennyiségének növekedése miatt váltak kritikussá. Az Antarktisz fölött az ózonréteg néhány év alatt felére csökkent. Hasonló méretű változást a Föld egyéb területein még nem észleltek. Az időről időre fölröppenő hírek nem jeleznek maradandó és egyirányú csökkenést. Ennek ellenére nemzetközi egyezmények írják elő p1 a freongáz-kibocsátás csökkentését A légszennyezés globális környezeti probléma A légkörbe jutó szennyező anyagok szabadon átjárnak az országhatárokon, sőt a magasabb légkörbe feljutva a földrészek között is. De ugyanígy akadálytalanul

átlépik az egyes gömbhéjak, geoszférák határát A szennyező anyagok a csapadékkal visszajutnak a felszínre, bejutnak a folyókba, tavakba, bemosódnak a talajba és a talajvízbe, beépülnek a növényekbe, és így bekerülnek a táplálékláncba is. A légszennyeződés hatása nem korlátozódik kizárólag a kibocsátó területre és csupán a légkörre. A légkör elszennyeződése tehát a Föld egész területét és lakosságát érintő, globális környezeti probléma. Az emberi tevékenység hatására a légkörbe juttatott szennyeződések napjainkra már megváltoztatták a levegő összetevőinek természetes arányát, és megbontották a légköri anyagok törékeny egyensúlyát. A légszennyeződés más gömbhéjakkal is kapcsolatban álló, a kibocsátás helyétől távoli területekre is hatást gyakorló globális környezeti probléma. A VÍZBUROK Óceánok, tengerek A víz állandóan megújuló természeti kincsünk. Földünk teljes

vízkészlete 1,64 milliárd km3. Ennek 80%-a az óceánok, tengerek medencéjében helyezkedik el, 19%-át a szilárd kéreg rejti, és mindössze 1%-át tartalmazzák a folyók, a tavak, valamint a légkör. A vízburok, más néven a hidroszféra fizikai, vegyi, műszaki kérdéseivel a víztan, a hidrológia, földrajzi szempontú vizsgálatával a vízföldrajz, a hidrogeográfia foglalkozik. A víz körforgása, a Föld vízháztartása A földi vízkészlet folytonos változásban, körforgásban van. A víz körforgásának szintén a napsugárzás a motorja. A körforgás a következő lépésekből tevődik össze (96 ábra): - a napsugárzás felmelegíti az óceánok és tengerek vizét, - a felmelegedő tengervíz párolog, - a vízgőz kicsapódásával működésbe lépnek a felhő- és csapadékképződés már megismert folyamatai, - a szél a keletkező vízgőz egy részét a szárazföldek fölé sodorja, ahol szintén megindul a felhő- és csapadékképződés, -

a lehullott csapadékvíz részben a felszínről, illetve a növényekről elpárolog, - részben a mélybe szivárog, - részben pedig a felszíni és (a beszivárgott vízből táplálkozó) felszín alatti lefolyás pályáin visszakerül kiindulási helyére, a tengerek medencéjébe. A körforgás egyes részfolyamatai tehát a párolgás (P), a csapadék (Cs) és a lefolyás (L). A víz körforgása igen összetett folyamat, hiszen függ az éghajlati, a kőzettani, a lejtő-, növényzeti és talajviszonyoktól. Vitassuk meg eddigi ismereteink alapján: Hogyan befolyásolja a párolgást a hőmérséklet, a növénytakaró; a lefolyást és a beszivárgást a kőzettani felépítés, illetve a domborzat? A víz körforgásának egyes elemeiből kiszámíthatjuk a Föld vízháztartását. A Föld egészének vízháztartása egyensúlyban van, azaz a párolgás évi összege földi méretekben megegyezik a csapadék évi mennyiségével. Az óceánok, illetve a szárazföldek

esetében az egyensúlyt a lefolyás értéke teremti meg. A szárazföldekre ez a csapadék = párolgás+lefolyás, vagyis Cs = P+L, az óceánokra pedig a csapadék+lefolyás = párolgás, azaz Cs+L = P képlete alapján igaz. (Az óceánok „szemszögéből" a lefolyást inkább hozzáfolyásnak nevezhetjük.) A körforgás eredményeként a földi vízkészlet bizonyos időn belül ki is cserélődik. Az óceánok vízkészletcseréjéhez természetesen hosszú időre, 3450 évre van szükség, a Balatonnál ugyanez „mindössze" 2,2 évig tart, a Föld folyóinak vízkészlete átlagosan 11 naponként (a Dunáé 25 naponta), a légkör vízkészlete pedig 9 naponként cserélődik ki. A világtenger és felosztása A világtenger az 510 millió km2 összterületű Föld felületének 71%-ára, 361 millió km2-re terjed ki. Az egységes világtengert óceánokra és tengerekre, ez utóbbiakat pedig peremtengerekre és beltengerekre osztjuk. Az óceánok nagy

kiterjedésű (több tízmillió km2), önálló medencével rendelkező víztömegek, közepes mélységük igen nagy (3900 m), vizük sótartalma alig ingadozik (33-38%0), medencéjükben önálló áramlásrendszer fejlődött ki. A Föld mai óceánjai - a Csendes-, az Atlanti- és az Indiai-óceán - hosszú földtörténeti fejlődés során alakultak ki. Ismétlés: Mikor kezdődött a mai óceáni medencék kialakulása? A tengerek az óceánoktól szigetekkel, félszigetekkel, illetve tengerszorosokkal elválasztott, kisebb kiterjedésű (többnyire 1 millió km2 körüli), nem minden esetben önálló medencével rendelkező víztömegek, vizük sótartalma igen eltérő (1-41%0), bennük önálló áramlásrendszer nem fejlődött ki. Az óceánhoz széles kapukkal csatlakozó, attól csupán szigetekkel, félszigetekkel elhatárolt tengereket peremtengereknek nevezzük. A peremtengereknek nincs önálló medencéjük, vizük sok esetben a szárazföldi talapzatot

(kontinentális self) borítja. A peremtengerek csoportjába tartozik p1 az Északi-tenger és a Szent Lőrinc-öböl az Atlanti-, az Ohotszki-tenger, a Kelet-kínai-tenger és a Kaliforniai-öböl a Csendes-óceán peremén. Az óceánhoz csak keskeny tengerszorossal kapcsolódó, sok esetben önálló medencéjű, zárt tengereket beltengereknek nevezzük. Mélységük akár több ezer métert is elérhet A beltengerek közé tartozik pl a Baltitenger, a Földközi-tenger, a Hudsonöböl, a Vörös-tenger és a Perzsa (Arab)-öböl (97 ábra) A tengervíz fizikai-kémiai tulajdonságai 1. Sótartalom A tengervíz híg sós oldat. A tengervíz sói közül a kloridok (88,6%) a legjelentősebbek, közöttük pedig a NaCl, vagyis a konyhasó (az össz-sótartalom 77,7%-ával). A tengervíz átlagos sótartalma 35%c, vagyis 1000 g-nyi tengervízben 35 g szilárd anyag található oldott állapotban. A sótartalom területi különbségei a párolgás-csapadék viszonyától és az

édesvizű hozzáfolyás mértékétől függnek. Az óceánok vize a térítőkörök mentén a legsósabb (37-38%0) Ott ugyanis - a leszálló légmozgás területén - a kevés csapadékhoz erős párolgás társul, a sivatagos szárazföldekről pedig alig érkeznek folyók. Az óceánok legalacsonyabb sótartalmát (33%o) pedig a 60 északi szélességi fok tájékán mérik, ahol a bőséges csapadékhoz az ottani alacsonyabb léghőmérséklet mellett már kisebb párolgás kapcsolódik, a szárazföldekről pedig bővizű folyók ömlenek az óceánokba. A nyílt óceántól elkülönült, kis medencéjű beltengerekben az említett hatások még erősebben érvényesülnek. A csapadékos, kis párolgású, sok folyót befogadó Balti-tenger sótartalma csupán 3%0 (azon belül a Finn-öbölé mindössze 1%o), a sivatagos partokkal övezett keskeny Vörös-tengeré viszont 41%o! 2. Hőmérséklet A tenger - a víz nagy fajhője, illetve hőtároló-képessége, valamint a

mélyebbre hatoló napsugarak miatt lassabban és kevésbé melegszik fel, illetve hűl le, mint a szárazföld. A sótartalomhoz hasonlóan a hőmérséklet-eloszlás is az óceánokban kiegyenlítettebb. Az óceánok vizének évi közepes hőingása általában mindössze 2-5 °C. A sarki vizek hőmérséklete egész évben 0 °C körüli. A nyílt óceánokban a legmagasabb hőmérsékletet (26-28 °C) nem az Egyenlítő, hanem az é sz 7°a mentén mérik Ennek magyarázata, hogy a déli félgömbön mindhárom óceán széles sávban kapcsolódik a sarki hideg vizű térségekhez, az északi féltekén viszont az Atlanti-, főként azonban a Csendes-óceánt összeszűkülő szárazföldek különítik el a sarki vizektől. A Föld legmelegebb beltengere az erősen felmelegedő szárazföldek közé zárt Perzsa-öböl (nyáron 36 °C). Az említett hőmérsékletadatok természetesen csak a felszínközeli vizekre érvényesek. Az 1000 m-nél mélyebb óceáni vizekben - a

szélességtől függetlenül - 1-3 °Cos hőmérséklet jellemző. 3. A tengeri jég A tengervíz fagyáspontja a sótartalom miatt nem 0, hanem -2 °C. A jég, mivel jó hőszigetelő, lelassítja az alatta lévő víz további lehűlését, így a tengeri jég átlagos vastagsága mindössze pár méter. A hajózást veszélyeztető hírhedt jéghegyek többnyire nem a tengeri jégből keletkeznek, hanem a sarkvidéki szárazföldek jégmezőiről szakadnak le. A Föld vízburkának vízkészlete állandó körforgásban van. A körforgás legfontosabb elemei a párolgás, a csapadék és a lefolyás. Földi méretekben a vízháztartás kiegyenlített A Föld vízkészletének 80%-át a világtenger tartalmazza. A világtengert óceánokra és tengerekre, ez utóbbiakat perem- és beltengerekre osztjuk fel. Az óceánok és tengerek - a méret- és mélységbeli eltéréseken túl - vizük sótartalma és hőmérséklete alapján is különböznek egymástól. A tenger kincsei

A tengerek hasznosítása századunkig elsősorban a halászatra, illetve a sólepárlásra korlátozódott. Napjainkban a tenger, pontosabban a tengerek mélye egyre fontosabb nyersanyaglelőhelynek számít. A tenger mélyén rejtőző ásványkincsek közül főként a kőolaj és a földgáz közismert. Jelenleg több mint húsz ország folytat kőolaj- és földgázbányászatot a partjai előtti területeken Norvégiától Venezueláig és az USA-tól a Borneó szigetén lévő Bruneiig. A Föld kőolajbányászatának mintegy 20-25%-a származik a tengeri lelőhelyekről, és ezek a mezők rejtik bolygónk 90 milliárd tonnára becsült kőolajkészletének 40%-át. Azonban másfajta ásványkincsek is rejtőznek a tengerek mélyén. A tengerfenék iszapjában sokfelé ércfeldúsulások találhatók A többek között alaszkai, dél-afrikai, indiai, indonéziai és ausztráliai partok előtt elhelyezkedő arany-, titán-, króm-, ón- és rézérctelepeket részben márki is

aknázzák, a nagyobb mélységben rejtőző ércek bányászatának viszont a szélsőséges nyomás- és hőmérsékletviszonyok még gátat szabnak. A tengeri ércvagyon jellegzetes csoportját alkotják az óceánok mélyén található mangángumók. Az öklömnyi ércgumók mangánon kívül nikkelt, rezet és kobaltot is tartalmaznak. Egyes becslések szerint csupán a Csendes-óceán aljzatának ércgumói több ezer évre biztosítanák a Föld réz-, és több tízezer évre a mangán- és kobaltszükségletét. Ezek - a talán túlzó - becslések akkor értékelődnek fel igazán, ha figyelembe vesszük, hogy más - talán túlzottan borúlátó - becslések szerint a szárazföldek réz-, illetve mangánkészletei a XXI. század derekára kimerülnek! Kinyerhetők nyersanyagok magából a tengervízből is. Ebből származik p1 a Földön kitermelt bróm 70%-a Mivel a legtöbb kiaknázható ásványkincs, valamint a halakban leggazdagabb vizek a partok előtt helyezkednek

el, e területek számtalan politikai konfliktus forrásai lettek. A Tűzföld környéki tengeri területekért Chile és Argentína, az Égei-tenger kőolajat rejtő aljzatáért Görög- és Törökország, a Dél-kínai-tenger bizonyos részeinek felségjogáért Kína, Malajzia és a Fülöp-szigetek „kapott hajba". A hagyományos tengerjog csak a partok előtt 12 tengeri mérföld széles sávot tekintette a parti államok felségterületének Számos tengerparti állam ezt úgy kívánta módosítani - és sokan önhatalmúlag meg is tették -, hogy a partok előtt húzódó 200 tengeri mérföld szélességű sávban csak a parti ország folytathasson gazdasági tevékenységet. Az egész emberiség közös kincsét jelentó nyílt tengerek csak e sávtól befelé kezdődnének. És a Föld halállományának, tengeri kőolaj- és földgázkincsének 90-90, a tengerek mélyén rejtőző ismert ércvagyonának több mint 95%-a e 200 mérföldes sávon belül helyezkedik

el! A tengervíz mozgásai A tenger vize soha nincs nyugalomban. Mozgásai a hullámzás, a tengeráramlás és a tengerjárás, vagyis az árapály. E mozgásfajták a földrajzi burok számos más jelenségével állnak kapcsolatban Kialakításukban éghajlati (légköri) és csillagászati okok játszanak közre. A hullámzás és a tengerjárás szerepet játszik a tengerpartok felszínformálásában, a tengeráramlások pedig kontinensnyi területek éghajlatát befolyásolják. A tenger mozgásai ugyanakkor a halászat, a hajózás, tehát a tengeri környezet hasznosításával is kapcsolatban állnak. A hullámzás A tenger hullámzását a tengerfelszín fölötti légréteg légnyomáskülönbségei és a nyomukban fellépő szél keltik. Az eltérő nyomásértékek hatására a tengervíz felszíne emelkedik és süllyed. Az emelkedésben és süllyedésben az egyes vízrészecskék körpályán gördülő mozgással vesznek részt. Maguk a hullámok tehát nem mozognak,

a kiemelkedő hullámhegy besüllyedő hullámvölggyé huppan vissza. A mozgás látszatát a hullámhegyek és -völgyek ritmikus váltakozása kelti (98. ábra) Az erős szél azonban a hullámhegy gerincéről a vizet előrelöki. Erre mondjuk, hogy tarajoznak a hullámok Sekély vizű partokon a körpályán mozgó vízrészecskék a fenékbe ütköznek, és így a hullám összeomlik, és tajtékozva fut ki a partra. Ezt hullámmorajlásnak nevezzük Ellentéte a mély vizű meredek partokon megfigyelhető hullámtörés. Ekkor a partnak csapódó hullámhegy vize magasra felfröccsenve törik szét a sziklákon. A heves óceáni viharok korbácsolta hullámok magassága 20-40 m-t is elérhet. A tengeráramlás Tengeráramlásnak a tengervíz tartósan egyirányba haladó mozgását nevezzük. A tengeráramlásokban csak a felső vízrétegek (kb. pár száz m vastag víztömeg) vesznek részt, mivel a belső súrlódás a mozgást a mélység felé fokozatosan lelassítja,

majd kioltja. A nagy távolságokat bejáró óceáni áramlásokat a huzamosan azonos irányba fújó szelek, elsősorban az általános légkörzés jellegzetes szelei mozgatják. Az egyes tengeráramlások irányát a Coriolis-erő és a szárazföldek szabálytalan eloszlása, szeszélyes alakja módosítja. Hogy ez utóbbi hatást egyelőre kiküszöböljük, képzeljünk el egy olyan óceánt, amelynek medencéje mindkét sarkvidék felé egyformán nyitott, és amelyet a hosszúsági körökkel párhuzamos partú kontinensek határolnak. Az általános légkörzés három nagy szélrendszere - a passzát, a nyugati és a sarki szelek - ebben az elképzelt óceánban az északi és a déli féltekén is három-három áramláskört tart mozgásban (99. ábra) Az északkeleti és a délkeleti passzát az Egyenlítőtől északra és délre keletről nyugat felé hajtja a vizet (Északegyenlítői- és Dél-egyenlítői-áramlás). Az óceánt nyugatról határoló szárazföld

partjának ütközve mindkét áramlás kettéválik. Egyik részük az Egyenlítő mentén visszaáramlik (Egyenlítői-ellenáramlás), a másik, mindkét féltekén a nyugati szelek övében, a magasabb szélességek felé folytatja útját (Nyugati-széláramlás). Átszelik az óceánt, és a kelet felől határoló kontinensnek ütközve újból kettéválnak. Részben visszaáramlanak az Egyenlítő felé, részben pedig a sarkvidékek elé térülnek el. A sarki szelek övébe érve ismét nyugati irányban szelik át az óceánt (Sarkiszél-áramlás). A háromféle szélrendszer hajtotta áramlások tehát fogaskerekek gyanánt fogazódnak egymásba. A szélességi körökkel párhuzamos áramlások vízhőmérséklete környezetük vízhőmérsékletével nagyjából azonos. Az Egyenlítőtől a sarkok felé haladé áramlások környezetükhöz képest melegebbek (meleg tengeráramlások, további jelzésük: M), a sarkok felől az Egyenlítő felé tartók viszont

környezetüknél hidegebbek (hideg tengeráramlások, további jelzésük: H). Az egyes óceánok áramlásait az atlasz térképén tanulmányozzuk! Nézzük, miben tér el a tényleges óceánok áramlásrendszere az elképzelt szabályos óceánétól! Az egyenlítői áramlások és ellenáramlások mindhárom óceánban megtalálhatók. A nyugati szelek hajtotta áramlások az északi féltekén csak az Atlanti- és a Csendes-óceánban alakultak ki teljesen (Golf-áramlás [M], illetve Kuroshio-áramlás [M]), az Indiaióceán kicsiny északi medencéjében csupán töredékesen (Szomáli-áramlás [M]). A Golf- és a Kuro-shio-áramlás további sorsa is eltér egymástól. Az Egyenlítő felé visszatérő ág mindkettőből kiválik (Kanári- [H], illetve Kaliforniai-áramlás [H]), az északnak tartó ág viszont csak a nyitottabb Atlantióceánban jut el egészen magas szélességekre (Észak-atlanti-áramlás [MI), a Kuro-shio-áramlást viszont Alaszka partjai

visszatérésre késztetik. Mind az Atlanti-, mind pedig a Csendes-óceánban kialakultak a sarkvidéki eredetű áramlások is (a Labrador-áramlás [H] az Atlanti- és az Oja-shio áramlás [H] a Csendesóceánban, - a Labrador-áramlás hozta magával a Titanicot elsüllyesztő jéghegyet is). A déli féltekén a dél-egyenlítői-áramlásokból mindhárom óceánban kiválik egyegy délnek tartó ág (a Brazil[M], az Agulhas- [M] és a Kelet-ausztráliai-áramlás [M]). A nyugati szelek övében, mivel a déli félgömbön kontinensek nem állják útját, a nyugatiszél-áramlás majdnem zavartalanul körbefutja az egész Földet. A víztömeg egy része azonban mindhárom óceánban visszatér az Egyenlítő közelébe (Humboldt- [H], Benguela[H] és Nyugat-ausztráliai-áramlás [H]). Ne felejtsük el: a meleg, illetve hideg tengeráramlás elnevezés nem a tényleges vízhőmérsékletre, hanem az adott földrajzi szélesség tengervíz-hőmérsékletéhez viszonyított

különbségre utal! Így p1. az Egyenlítő közelében haladó +17 °C-os Benguela-áramlást hideg, a norvég partok előtti +5-10 °C-os Észak-atlantiáramlást viszont meleg tengeráramlásnak nevezzük! A meleg és hideg tengeráramlások jelentősen módosítják az általuk érintett partvidékek éghajlatát. A meleg, illetve hideg tengeráramlások hatására a parti területek évi középhőmérséklete melegebb, illetve hidegebb lesz, mint az adott szélességi kör átlagos évi középhőmérséklete. Ezt az eltérést pozitív, illetve negatív hőmérsékleti anomáliának nevezzük (100. ábra) A Föld leggazdagabb halászterületei ott vannak, ahol az oxigéndús hideg és a planktonban gazdag meleg tengeráramlások találkoznak, mivel mindkettő igen fontos a halak számára. A tengerjárás A tenger szintje naponta kétszer emelkedik és kétszer süllyed. Az emelkedést dagálynak, a süllyedést apálynak, a szintingadozást pedig tengerjárásnak vagy

árapálynak nevezzük. A tengerjárást elsősorban a Föld-Hold rendszer tömegvonzása kelti. A Föld és a Hold közös tömegközéppont körül kering. Ez a pont a Föld mintegy 80-szor nagyobb tömege miatt a Föld belsejében található. A dagály mindig a Földnek éppen a Hold felé néző oldalán, illetve az ugyanakkor a Holddal ellentétes oldalán lévő tengerekben áll be. A Hold felé néző oldalon a dagályt a Hold közvetlen vonzóereje, az átellenes oldalon pedig a közös tömegközéppont körüli keringésből fakadó centrifugális erő kelti (101. ábra) A Föld, mint tudjuk, nyugatról kelet felé forog. A dagályhullám ezért éppen fordítva, keletről nyugatra jár körbe a világtengeren. Emiatt ugyanazon a helyen - 6 óránkénti változással - naponta kétszer van dagály és apály. Az árapály szintkülönbsége a kisebb tengereken mindössze 10-30 cm, és a nyílt óceánokon is csak 1-2 m. Egyes összeszűkülő öblökben, folyótorkolatokban

azonban az árapály közepes értéke 6-13 m-t is elérhet (London alatt a Temzén 6 m, Liverpoolnál 8 m, a Severn torkolatában Bristolnál és a franciaországi SaintMalói-öbölben (ejtsd: szen maló) 12 m, a Kanada atlanti partvidékén fekvő Fundy-öbölben (ejtsd: fandi) 13 m) (102. ábra) A Földtől való nagyobb távolsága miatt jóval kisebb mértékben ugyan, de a Napnak is van árkeltő ereje. Újholdkor és holdtöltekor a Nap és a Hold árkeltő hatása összegződik. Ilyenkor a közepes dagálymagasságnál nagyobb, ún. szökőár alakul ki (Szökőárkor a Saint-Malói-öbölben 14-15 m, Bristolnál 16-17 m, a Fundy-öbölben akár 20-21 m is lehet az árapály szintkülönbsége!) Amikor első és utolsó negyedkor a Nap, a Föld és a Hold 90°-os szöget zár be egymással, a Nap és a Hold árkeltő ereje egymás hatását lerontja. Ilyenkor a közepes dagálymagasságnál kisebb, ún. vakár alakul ki (103. ábra) A dagály járta folyótorkolatokban

találjuk Földünk számos nagy kikötőjét (p1. London, Hamburg) A SaintMalói-öböl jelentős méretű dagályhullámának energiáját a Rance-folyó torkolatához telepített árapályerőmű hasznosítja. Az árapály jelensége azonban nemcsak haszonnal jár. A part felé fújó viharos szelek korbácsolta dagály, az ún vihardagály súlyos pusztításokat okozhat. Európában különösen sokat szenvedett a vihardagályoktól Hollandia partvidéke. A tengervíz három legfontosabb mozgásfolyamata a hullámzás, a tengeráramlás és a tengerjárás (árapály). Mindhárom mozgásforma a földrajzi burok számos csillagászati, légköri, domborzati jelenségéhez kapcsolódik és gazdasági jelentősége is van (halászat, hajózás, energiatermelés). A hullámzáshoz kapcsolódó legfontosabb fogalmak, jelenségek a hullámtörés és -morajlás, a tengeráramlások esetében a meleg és hideg áramlások hatása, a tengerjárás kapcsán a dagálymagasság, a

szökőár és a vakár, valamint a vihardagály. A Golf-áramlástól az árapályerőműig A tankönyv elején megismert földmegfigyelő műholdak az infravörös hullámhossztartomány egy részében a hőkülönbségeket érzékelik. E távoli infravörös tartományban készített hamis színes felvételeken tehát Földünk eltérő hőmérsékletű területei rajzolódnak ki: sárgás-vöröses árnyalatban a melegebb, zöldeskékes színben a hidegebb vidékek. Az Atlanti-óceán Észak-Amerika előtti térségét ábrázoló hőképeken sötétvörös csóvaként halad észak-északkeletnek a Golf-áramlás meleg vize. Az áramlat nevét szülőhelyéről, a Mexikói-öbölről - angolul Gulf of Mexico - kapta. A Golf-áramlás a Florida és Kuba közötti, 70 km széles Floridaiszorosban áramlik ki a Mexikói-öbölből az óceánban Sebessége óránként 17-18 km-t is elér, vízhőmérséklete pedig a 27 °C-ot is megközelíti. A nyílt óceánban szélessége 200 km-re

nő, és hatása egészen 800 m-es mélységig érezhető Az áramlás nagyjából Philadelphia magasságáig halad az amerikai partok előtt, majd fokozatosan északkeletre fordulva szeli át az Atlanti-óceánt. Az é sz 40-45°-tól nevezzük Észak-atlantiáramlásnak. Ahol a meleg tengeráramlás elszakad az amerikai partoktól, összetalálkozik a Labrador-áramlás délnek tartó, hideg, mindössze 4°C-os vizével. A két eltérő hőmérsékletű áramlás találkozási sávjában a műholdképeken is kirajzolódó, akár 100-300 km átmérőjű vízörvények keletkeznek. Milyen korábban megismert jelenség juthat erről eszünkbe? A Dél-Amerika és Afrika délnyugati partjai előtt haladó Humboldt-, illetve Benguela-áramlás jelentősen beleszól a partvidék életébe. A hideg tengeráramlások fölött magas nyomású légpárna terjed szét. Ez megakadályozza a tengerszint feletti légrétegek csapadékképződéshez elengedhetetlen - felemelkedését Ezért a

partvidéken száraz, de hűvös éghajlat alakult ki Így jött létre DélAmerikában az Atacama-, Délnyugat-Afrikában pedig a Namíb-sivatag Eső híján a légnedvesség köd formájában csapódik le Hasonló jelenség játszódik le a Kaliforniai-áramlás hatására az USA nyugati partvidéke előtt. E hideg áramlásnak köszönhetően burkolózik vastag ködfüggönybe számos tengerparti építmény, köztük a San Franciscó-i Golden Gate-híd is, amint azt számos ott játszódó filmben is láthatjuk. A La Manche déli partján, a Saint-Malói-öbölben fekvő falvak halászai már századok óta kihasználták az ott különösen erős tengerjárás hatását. Halászbárkáikon az apályáramlás segítségével futottak ki a tengerre, és a szárazföld felé tartó dagályhullám támogatásával értek ismét partot. 1967 óta egyéb módon is kihasználják a tengerbe ömlő Rance-folyó (ejtsd: ransz) torkolatában fölerősödő árapályt: akkor adták át

rendeltetésének a Föld első és mindmáig egyetlen jelentősebb árapály erőművét. 800 méter hosszú gáttal zárták le a Saint-Malo és Dinard városok közötti, 20 kM2-es folyótorkolatot, és a gátba 24 turbinát építettek be. A turbinák az áramfejlesztésen kívül szivattyúként is működhetnek, hogy így gyorsítsák meg a tározótér feltöltődését. Dagálykor a folyótorkolatba - a tározómedencébe - áramló víz termeli az áramot. A termelt villamos energia egy részét a szivattyúk működtetésére fordítják, de ez megtérül, mivel így növekszik a hasznosítható vízmennyiség is. Amikor a tengeren beköszönt az apály, a dagálymagasságig felduzzasztott tározómedencéből, tehát épp ellenkező irányból engedik rá a vizet a turbinákra. Mielőtt kiegyenlítődne a tározótér és a tengeröböl vízszintje, ismét működésbe lépnek a szivattyúk, hogy a lecsökkent szintkülönbség mellett is elegendő víz jusson a turbinákra.

A La Rance-erőmű évi villamosenergia-termelése 610 millió kWh, ami megfelel egy kisebb magyarországi hőerőmű áramtermelésének. A felszín alatti vizek A felszín alatti vizek a víz körforgásának rejtett, ám rendkívül fontos tartományát alkotják. Fontos szerepet játszanak a mezőgazdaság, elsősorban a szántóföldi művelés szempontjából, és az utóbbi időben jelentőségük egyre nő az ivóvízellátásban. A felszín alatti vizeket a kőzetrétegekhez viszonyított mélységbeli helyzetük alapján osztályozzuk: - a legfelső vízzáró réteg fölött elhelyezkedő, a talajszemcsék közötti hézagokat csak részben kitöltő vizet talajnedvességnek, - a szintén a legfelső vízzáró réteg fölött elhelyezkedő, de a talajszemcsék közötti hézagokat teljesen kitöltő vizet talajvíznek, - a két vízzáró réteg közrefogta vizet rétegvíznek, - a kőzetek hasadékaiban, repedéseiben elhelyezkedő vizet résvíznek nevezzük. A

talajnedvesség A talajnedvesség tehát a felszín és a talajvíztükör között található. A felszínről beszivárgó víz egy része hártyaszerűen tapad a talajszemcsékre, és a nehézségi erő hatására sem szivárog mélyebbre. A szemcsék közötti hézagokat ebben a szintben még talajlevegő tölti ki. A talajvíz A talajszemcsék közötti hézagokat teljesen kitöltő talajvíz a csapadékból, illetve a felszíni vizekből (folyókból, tavakból) beszivárogva gyülekezik össze. A tömör kőzetekből álló hegységek kivételével a felszín alatt összefüggő talajvíztükör alakul ki. A talajvíz az Alföld alatt 2-5 m, a dombvidékek hátain viszont 8-10 m mélyen helyezkedik el. A talajvíztükör szintje - a talajvíz mélysége - az év folyamán ingadozik. Hazánkban legmagasabb állását - a beszivárgó hóolvadás és a tavaszi bőséges csapadék hatására - áprilisban, legalacsonyabb szintjét - a nyári erős párolgást követően -

októberben éri el. Az átlagos évi szintingadozás 1 m körüli A mezőgazdaság számára mind a túl magasan, mind pedig a túl mélyen elhelyezkedő talajvíz hátrányos. Ha túl magasra emelkedik, teljesen kiszorítja a talajhézagokból a levegőt és átáztatja a gyökérzónát. Mélyedésekben felszínre is emelkedhet (belvíz). Ha viszont a talajvíz szintje túlságosan mélyre száll, a növények gyökerei nem jutnak elegendő vízhez. A talajvízszint ingadozását az emberi tevékenység is befolyásolja. A folyószabályozás, lecsapolás, bányaművelés a talajvízszintet süllyeszti, az öntözés viszont emeli. A rétegvíz A tömött, vizet át nem eresztő kőzeteket vízzárónak, a repedezett, hézagaiban vizet tároló kőzeteket víztartónak nevezzük. A rétegvíz két vízzáró réteg közötti víztartó kőzetréteg hézagaiban elhelyezkedő felszín alatti víz Az alulról és felülről vízzáró rétegek között lévő rétegvíz hidrosztatikai

nyomás alatt áll. A nyomás alatt álló víz a fedőréteg átfúrása nyomán a felszínre emelkedhet, sőt törhet. Az így felszínre érkező rétegvizet artézi víznek nevezzük. Jellegzetes artézi szerkezetek alakultak ki a szinklinális településű rétegekkel kitöltött tálszerű medencékben (104. ábra) lyeneket találunk hazánkban az Alföld alatt, a Párizsi-medencében vagy Ausztráliában (Nagy-Artézi-medence). Az artézi medencék rétegvízkészlete a medenceperemeken felszínre bukkanó víztartó rétegeken keresztül szivárog a mélybe. Mivel a vízutánpótlás rendkívül lassú folyamat, ügyelni kell arra, hogy a nagyfokú vízkiemelés ne eméssze fel a vízkészletet. A résvíz A kőzetek repedéseiben, hasadékaiban elhelyezkedő résvizek közül a mészkő üregeiben található karsztvíz a legismertebb. A mészköves területeken mélybe szivárgó karsztvíz a keskeny repedésekben kezdi meg útját, ám a felszín alatt akár hatalmas föld

alatti folyóvá is egyesülhet. A mészkővidékek járataiban jelentős mennyiségű, a vízellátásban is fontos szerepet játszó vízkészlet gyűlik össze. A források A felszín alatti vizek - természetes úton - forrásokban fakadnak a felszínre. A legtöbb forrás ott bukkan elő, ahol vízzáró réteg fut ki a felszínre. Ilyen rétegek határán talajvíz és rétegvíz is a felszínre fakadhat (talajvízforrás, illetve rétegforrás) (105. ábra) A források sajátos csoportját alkotják az ún. felszálló források Ezekben a hidrosztatikai nyomás hatására felfelé mozgó víz jut a felszínre. A felszálló források rendszerint vetődések mentén alakulnak ki Hévizek és ásványvizek A forrásokban felszínre érkező vizek hőmérséklete és kémiai összetétele sokat elárul a mélységi viszonyokról. Általánosságban úgy fogalmazhatunk: minél mélyebbről érkezik a felszínre a víz, annál magasabb a hőmérséklete. Egy-egy adott terület

forrásainak vízhőmérséklete az ott uralkodó geotermikus gradiens függvénye. A környezete évi középhőmérsékleténél melegebb forrásvizeket hévizeknek nevezzük. (A hazai fürdőhelyek szakemberei - a balneológusok - a 20 °C-nál melegebb forrásvizeket tekintik hévíznek.) A szerkezeti vonalak (törések, vetődések, árkok) mentén felszínre fakadó források vízhőmérséklete jóval magasabb is lehet. Így p1 a budai Dunapart vonalában fakadó források 40-60 °C-osak Gyakori, hogy a hévforrások vizéhez hideg karsztvíz is keveredik, ekkor hőmérsékletük a geotermikus gradiens alapján a várhatónál alacsonyabb. A pesti Városligetben 1256 m mélyről fakadó artézi kút 75 °C-os vizet szolgáltat. Mennyi ott eszerint a geotermikus gradiens értéke? A mélyben hosszú utat bejáró felszín alatti vizek többféle ásványi anyagot oldanak ki, ragadnak magukkal. A meghatározott oldott ásványi tartalmú forrásvizeket ásványvizeknek nevezzük.

Kémiai összetételük szerint megkülönböztetünk p1. szénsavas vagy savanyúvizeket, konyhasós, keserű, vasas, kénes, jódos-brómos, rádiumos vizeket. A gyógyhatású ásványvizek a gyógyvizek. A felszín alatti vizek a talajnedvesség, a talajvíz, a rétegvíz (artézi víz) és a résvíz (karsztvíz). A felszín alatti vizeket víztartó talaj- és kőzetrétegek tartalmazzák, és egymástól vízzáró rétegek különítik el. A források között a hőmérséklet és a kémiai összetétel alapján hévizeket és gyakran gyógyhatású ásványvizeket különíthetünk el. A felszín alatti vizek fontos ivóvízforrások és -tartalékok. Az artézi vizek nyomában 1126-ban kutat ástak az északnyugat-franciaországi Lille város egyik kolostorának udvarán. A felszínközeli vízzáró kőzetet áttörve bővizű kutat sikerült fakasztani. Lille Artois (ejtsd: artoá) grófság területén fekszik, és ennek nevéből származik a máig használatos

elnevezés: artézi kút, artézi víz. Az artézi vizeket gyakran fosszilis vizeknek is nevezik, mivel - ha a földtörténet fosszíliáihoz, kövületeihez képest nem is -, de régen keletkeztek. Egy-egy artézi medence lassan felhalmozódó vízkészlete akár több tízezer éve hullott esőkből is keletkezhetett! Magyarországon az első artézi kutat a dunántúli Ugodon fúrták 1830-ban. A legnevezetesebb hazai artézi kutak a XIX század hatvanas-hetvenes éveiben tevékenykedő Zsigmondy Vilmos nevéhez kötődnek. Talán leghíresebb fúrásának helyét emléktábla is őrzi. A budapesti Hősök terén, a honfoglaló vezérek szoborcsoportja előtt a tér kövezetébe illesztett bronztábla jelzi, hogy 1868-78 között ott fúrtak Zsigmondy vezetésével 970 m mély artézi kutat. Az akkortájt Európa legmélyebb kútjának számító fúrásból feltörő 75 'Cos artézi víz 13,5 m magasra lövellt fel. A kút a felszín alá rejtve ma is működik, és a

Városligetben feltörő társával együtt a Széchenyi fürdőt táplálja. Magyaroszágon a legtöbb artézi kutat, több mint 40 ezret az Alföldön találjuk. 2000 m mélyről feltörő artézi víz biztosítja a hajdúszoboszlói gyógyfürdő vízellátását is, a kisebb mélységű (100 m körüli) kutak nagy része azonban ivóvizet szolgáltat. Az alföldi artézi kutakból évente a Balaton víztömegével majdnem azonos mennyiségű vizet termelnek ki. A vízutánpótlás már említett lassúsága miatt az artézi vízzel egyre takarékosabban kell bánni. A mélyben rejtőző artézi vizek különösen Földünk száraz, sivatagos területein jelentenek óriási kincset. Artézi medence helyezkedik el p1. a Szahara északi része alatt, ahová az Atlasz-hegységben felszínre bukkanó víztartó rétegekben szivárog be a víz Ez az artézi víz táplálja az algériai oázisokat. Szaúd-Arábia keleti részein, a Perzsa-öböl térségében 30-40 000 éve keletkezett

vízkészletet tártak fel. A Föld talán legnagyobb artézi vízkészletét az ausztráliai Nagy-Artézi-medence rejti. A medence területe Franciaország területének több mint háromszorosa (1,75 millió km2). A felülről miocén kori agyagos, alulról pedig óidei gránitos vízzáró rétegek közé zárt jurakréta időszaki homokkőrétegek tárolják az artézi vizet A medence területén 18 000 darab 30 és 2100 m mélység közötti kút található A mintegy 100 éve feltárt, hatalmas, de mégiscsak kimeríthető vagyonnal a legutóbbi időkig pazarlóan bántak. A hetvenes években pl. a kitermelt víz 90%-a elszivárogva és elpárologva ment veszendőbe Hazai artézi vizeinkkel ellentétben az ausztráliai Nagy-Artézi-medence vízkincse nem alkalmas emberi fogyasztásra. Magas oldott sótartalma miatt ugyanis egyszerűen ihatatlan. A viszonylag kisebb sótartalmú kutak vizét a mezőgazdaság hasznosítja: öntözésre és az állatok itatására fordítják.

Felszíni vizek: vízfolyások, tavak hidrogeográfiája A folyók a Föld összvíztérfogatának mindössze 0,0001 %-át alkotják. E látszólag elenyésző vízmennyiség azonban igen fontos szerepet játszik a víz körforgásában. A folyók évente mintegy 40 000 km3-nyi vizet szállítanak a világtengerbe. A folyók víztömege teremti meg - a tengerekre vonatkoztatott vízháztartási egyenlet lefolyási elemeként (L) - a világtenger vízháztartási egyensúlyát. A folyók élete ezernyi szállal kapcsolódik a korábbi fejezetekben megismert jelenségekhez, elsősorban az éghajlathoz. Vízgyűjtő terület és vízhálózat A felszíni vízfolyások vize részben a napvilágra lépő forrásokból, részben pedig közvetlenül a csapadékból származik. A csapadékból lefolyásra kerülő - és a csapadék %-ában kifejezhető - vízmennyiség nagysága jó példa az egyes gömbhéjak közötti bonyolult kapcsolatokra. Értéke függ ugyanis a párolgástól, a

domborzattól és a felszíni kőzetektől. A felszíni lefolyás természetesen a kis párolgású, lejtős, változatos domborzatú és tömött, vízzáró kőzetfelszínű területeken a legnagyobb. A földfelszínnek azt a részét, amelyről egy adott vízfolyás vizét összegyűjti, vízgyűjtő területnek nevezzük. E terület peremének legmagasabb pontjait összekötve jelölhetjük ki a vízválasztót (106. ábra) A vízgyűjtő terület főfolyójába ömlő kisebb vízfolyások a mellékfolyók. Az egymásba torkolló és végül a tengerbe vagy lefolyástalan állóvízbe ömlő vízfolyások folyórendszert alkotnak (107. ábra) Vízállás - vízhozam - vízjárás A folyók vízszállítása időben jóformán állandóan változik. A változásokat a vízállás és a vízhozam értékeivel jellemezhetjük. A vízállás a folyó vízszintmagasságát jelenti. A vízállás alapján megkülönböztetünk kisvizet (hidrológiai kiadványokban használatos jele: KV),

középvizet (KÖV) és nagyvizet (NV). A mederből kilépő nagyvíz az árvíz. VÍZÁLLÁSJELENTÉS. A folyók vízállását a cm-beosztású vízmércéken olvassák le. A vízállásjelentésekben hallható cm-érték nem a mederfenéktől mért vízszintet, hanem a mérce meghatározott tengerszint feletti magasságban lévő „0" pontjától mért vízszintmagasságot jelenti. Ezért fordulnak elő kisvízkor negatív értékek is A cm-adat mellett egy %-ban kifejezett mennyiséget is megadnak. Ez az ún mederteltség, vagyis az adott szelvényben eddig észlelt legkisebb és legnagyobb vízálláshoz (LKV, illetve LNV) viszonyított érték, ahol az LKV a 0, az LNV pedig a 100%. A vízhozam a meder adott keresztmetszetén egységnyi idő alatt átfolyó vízmennyiséget jelenti. Értékét általában m3/s-ban adják meg. A vízhozam nagysága tehát a vízfolyás sebességétől is függ A vízhozam általában egy évre kivetített átlagos, szabályos ingadozása

a vízjárás. A vízjárás elsősorban az adott terület éghajlati jellemzőit tükrözi. A folyók: hordalékhordárok A folyók azonban nemcsak vizet szállítanak medrükben, hanem különböző szemcsenagyságú hordalékot: iszapot, homokot, kavicsot is. A hordalékszállítás szorosan összefügg a vízsebességgel, a vízhozammal A sebesen áramló nagyvizek jóval több és nagyobb szemcséjű hordalékot képesek szállítani, mint a csendesen csörgedező kisvizek. FOLYÓ „LEG"-EK. A Föld legnagyobb folyóinak hosszúságukat, vízgyűjtő területüket és torkolati közepes vízhozamukat feltüntető listája érdekes képet mutat. A Föld legnagyobb folyóóriása kétségtelenül az Amazonas: „toronymagasan" vezeti a vízhozam (180000 m3/s) és a vízgyűjtő (7180 000 km2) listát a Kongó előtt (42 000 m3/s, illetve 3 822 000 km2), de általában a hosszúság alapján is első helyezett (6516 km). Általában, mivel a Nílust a legtöbb kiadvány

6484 km hosszúnak, néhány azonban 6671 km-esnek tünteti fel. A hosszúság és vízgyűjtő terület szerinti harmadik helyet a Mississippi foglalja el (6420 km, 3 221 000 km2), a vízhozam alapján a Jangce a bronzérmes (35 000 m3/s). A Nílus egyébként a csapadékos területen eredő, de útja nagy részét száraz vidéken megtevő ún jövevényfolyók jellegzetes példája. Hossza alapján első-második, vízgyűjtő területe szerint ötödik, vízhozama (1584 m3/s) alapján azonban a ,,futottak még" mezőnyébe sem kerülne be. (Még a mindössze 812 km hosszú Rhőne is megelőzi [1900 m3/s]). A vízhozamlista 4 helyezettje, az Orinoco (28000 m3/s) épp ellenkező okból jellemző. A bő csapadékú területeket átszelő folyó a hosszúság alapján (2500 km) mindössze a 35! A folyók vízjárása és hordalékszállítása egyéb tényezőktől is függ. Így p1 befolyásolja ezeket a vízgyűjtő terület növénytakarójának megváltoztatása. Az

erdőirtások hatására a vízjárás szélsőségesebbé, a gyarapodó hordalék összetétele durvább szeművé válik. (A fás növényzet ugyanis visszatartja, fékezi a felszíni lefolyást, kiirtása viszont növeli a nagyvizek magasságát, és a kopár lejtőkről több durva törmelék kerül a folyók medrébe.) A tavak A tavak minden oldalról zárt mélyedést kitöltő, nyílt vízfelületű állóvizek. A tavak medencéjében a folyókénál jóval nagyobb víztömeg tárolódik. A Föld tavainak összterülete 2,5 millió kM2 Ez a szárazföldek összterületének mindössze 1,7%-a, Európa felszínének azonban 1/4ét borítaná be! A tómedencék keletkezése A tómedencék - a környező terület magassági szintjéhez képest - kétfajta módon jöhetnek lére. Medencéjük vagy kimélyül, vagy pedig elgátolás útján különül el a környezetétől. E két eseményt azonban számtalan erőhatás hozhatja létre. A belső erők közül tómedencét

alakíthatnak ki a szerkezeti (tektonikus) mozgások és a vulkáni folyamatok. Tektonikus árkokban, vetődések közti süllyedékekben jött létre p1. a Bajkál-tó, a Tanganyika-tó (Földünk két legmélyebb tava), a Holt-tenger, de a Balaton és a Velencei-tó is. (108 ábra) E tavakat a hosszú, de keskeny forma jellemzi. Vulkánok kaldérájában gyűlt össze pl. Olaszországban a Róma környéki nagy tavak vize, kráterben a Szent Annató a székelyföldi Hargitában (109. ábra). E tavakra a kerekded forma jellemző A külső erők közül a jég alakította ki a legtöbb tómedencét, így p1. Kanada nagy tavait, az Alpok lábát övező tavakat (Zürichi-tó, Garda-tó) (110. ábra). (Ez utóbbiaknál egyszerre figyelhető meg a kimélyítés [gleccserek révén] és az elgátolás [morénasáncok mögött] is.) Kanyargó folyók mentén jöttek létre az ún morotvatavak (holtágtavak), amikor egy-egy árvíz során a folyó átvágta a kanyarulat nyakát, és

kiegyenesítette futását (111. ábra), pl a Kalocsa melletti Szeliditó Homokbuckás területen a szél is elgátolhat tavakat (p1. a nyíregyházi Sóstó) Elgátolhatnak tómedencét hegyomlások is. Így jött létre az ugyancsak székelyföldi Gyilkos-tó A tavak pusztulása A tavak - geológiai távlatban nézve - átmeneti képződmények. A beleömlő folyók hordalékukkal elsekélyesítik, feltöltik a tavakat. (A Boden-tónak, amelyen átfolyik a Rajna, még 1500 évet „adtak" a kutatók.) Hozzájárulhat a tómedence feltöltődéséhez a tavi élővilág, illetve a tóba kerülő növényi tápanyagok is. Ezt a folyamatot eutrofizációnak, szó szerint „túltápláltságnak" nevezzük. Az elpusztult növényi és állati élőlények bomló anyagai a tófenékre ülepednek és fokozatosan elsekélyesítik, feltöltik a tavat. A feltöltődés több lépcsőben megy végbe: - fertő állapot: az elsekélyesedő vízben az egész tófenéken megtelepedik a

növényzet; - mocsári állapot: a növényzet a nyílt vízfelülethez képest túlsúlyra jut; - lápi állapot: alig marad vissza nyílt víztükör. TÓ „LEG"-EK. A Föld legnagyobb területű tava a többnyire már tengernek nevezett Kaszpi (371000 kM2). A második helyen az észak-amerikai Felső-tavat (82 410 km2), a harmadikon az afrikai Viktória-tavat (68 800 kM2 ) találjuk. Negyedik helyen sokáig az Aral-tó állt, de területe rohamosan csökken. (Lásd az „Aral-tó végnapjai?" c olvasmányt!) Földünk legmélyebb tava a Bajkál-tó (1620 m), de nem sokkal marad el mögötte a Tanganyika-tó sem (1435 m). A legnagyobb vízmennyiség a Kaszpi-tenger medencéjében gyűlt össze (79 319 km3) A Kaszpi medencéjébe, írd és mondd, 44 000-szer férne bele a Balaton víztömege! Sajátos „leg"-et mondhat magáénak a Holt-tenger, amely Földünk legmélyebb süllyedékterületéhez tartozik. A 393 m mély tó feneke 794 m-re van a tengerszint alatt. A

Holt-tenger sivatagos partján állhatunk legmélyebben Földünk felszínén: -401 m-en Sőt egyre mélyebben. Tíz-tizenöt éve a térképek a vízszintet még -393 m-en jelölték, azonban a beléömlő Jordánfolyót jórészt elöntözik, így a Holt-tenger vízszintje egyre alább száll A folyók forrásokból, illetve közvetlenül a csapadékból táplálkoznak. A felszíni lefolyás mértéke az éghajlattól, domborzattól, kőzetfelépítéstől függ. A vízgyűjtő területet a vízválasztó fogja körbe A folyók vízszállítását a vízállással és a vízhozammal jellemezhetjük. A tómedencék kialakításában belső és külső erők egyaránt részt vesznek. A tavak átmeneti képződmények Pusztulásuk fokozatai: fertő, mocsár, láp A Tisza vízjárási szélsőségei Részletek Lászlóffy Woldemár: A Tisza. Vízi munkálatok és vízgazdálkodás a tiszai vízrendszerben (Akadémiai Kiadó, 1982) c könyvéből. Az árvizek A vízfolyások életének

legjobban szembetűnő vonása vízszintjük magasságának változása: az áradás és apadás örökös játéka. Közvetlen megfigyeléseink tárgya ezért nem a vízhozam, amelynek meghatározása bonyolult művelet, hanem a mindenkori vízállás. A Tisza vízállásának rendszeres észlelése Szegeden 1831-ig nyúlik vissza, és az egész vízrendszerre kiterjedő megfigyeléseknek is több mint százéves a múltja. A tiszai vízrendszerben a tavaszi - március-áprilisi - árhullámok az uralkodók. A Felső-Tiszán, ahol a magashegységbeli hóolvadás egybeesik a tavaszi esőzésekkel, az április áll az első helyen. Mivel a Szamos és a Bodrog vízgyűjtőjének alacsony fekvésű részein már márciusban elolvad a hó nagy része, a Középső-Tisza felső felében a márciusi maximum is igen gyakori. Viszont Szolnok alatt április kiugró szerepe mellett a május is előtérbe lép, hiszen itt a Tisza rendkívül csekély esése miatt a csak lassan levonuló

árhullámok utolérik egymást, egymásra tornyosulnak, és emiatt az árvizek tartama erősen elhúzódik. A Felső-Tiszán jellegzetes a késő őszi áradás is, amely november-decemberben éri el maximumát. Enyhe teleken a januári árvíz sem ritka. Az aránylag kis területre korlátozott heves nyári esőzések könnyen megduzzasztják a Felső-Tiszát, ott tehát a június-júliusi árvizek is elég gyakoriak. Sőt, augusztus és október között is észleltek már magasabb vizeket Általában mégis azt mondhatjuk, hogy augusztus és október között csendes a Tisza vízjárása. Az árvizek elleni védekezés szempontjából az árhullámok tetőző magassága érdemel figyelmet. A maximumot ritkán közelíti meg a víz. Az egyes években elért legmagasabb vízállás elég tág határok között ingadozik A kereken 100 évre visszanyúló feljegyzések lehetővé teszik, hogy meghatározzuk a különböző magasságú vizek előfordulási valószínűségét vagy

átlagos ismétlődési idejét. A Tisza szegedi szelvényében például 1912-ben csak 340 cm, 1970-ben viszont 960 cm volt az év legmagasabb vízállása. Azt mondhatjuk tehát, hogy sok év átlagában 340 cm-nél magasabb árhullámra minden esztendőben számíthatunk, de - a részletesebb vizsgálatok szerint - 830 cm-es vagy magasabb vízállásra csak átlag 10 évenként, 920 cm-t vagy annál magasabbat pedig csak 50 évenként ér el itt a Tisza. Az idézett adatok távolról sem jelentenek szabályos ismétlődési időközt. Az időjárás jellegének megfelelően nemegyszer két egymás utáni évben is rendkívüli magasságot ér el a víz, mint p1. 1940-ben és 1941ben, vagy régebben 1888-ban és 1889-ben Egyazon éven belül még könnyebben esik meg, hogy a magas árvíz megismétlődik. Ez természetes következménye annak, hogy a kis esés miatt csak lassan ürül ki a meder, és így az egyes mellékfolyók esőzésből eredő árhullámai a Tiszán telt mederre

találnak. 1941-ben például Szegeden március 5-én 789 cm-rel, április 24-én 806 cm-rel és május 12-én 855 cm-rel tetőzött a víz. 1970-ben a június 2-i 960 cm-es tetőzést 18-án egy második követte 924 cm-rel. Az árvizek alakulására vonatkozóan nem lehet általános szabályt felállítani. Annyit azonban megállapíthatunk, hogy a nagyobb árhullámok alkalmával, amelyek végigvonulnak az egész Tiszán, a Tiszabecsnél bekövetkezett tetőzést 5-24 (átlag 13) nappal később követi a szegedi. A kisvizek Amíg az árvizek a folyók lázas életjelenségének tekinthetők - különösen a kisebb vízgyűjtőkön hirtelen támadnak és aránylag rövid ideig tartanak-, a kisvizet krónikus betegséghez hasonlíthatjuk. Hiszen csak akkor következik be, ha a vízgyűjtő terület egészében hosszabb időn keresztül szárazság uralkodik (vagy télen megszűnik a felszíni lefolyás). A kisvizek jelentkezési ideje a nyár vége és a kora ősz. A tenyészidőben

ugyanis a nagyfokú párolgás következtében a csapadékból jóformán semmi sem folyik le, és a talajban tárolt vízkészlet, amely ilyenkor a vízfolyásokat táplálja, ekkorra a minimumra csökken. Száraz teleket követő, csapadékban szegény tavaszokon március-áprilisban is előfordult, hogy Szegeden a sokévi átlagos vízhozamnak csak 30-40%-át érte el a vízszállítás. És ha az őszi esőzés elmarad, január-februárra is áthúzódhat a kisvíz, különösen akkor, ha a tél kemény, és a hegyekben szilárd alakban tárolódik a csapadék. A kisvizek 1950 óta mind gyakoribb ismétlődése nem véletlen: az öntözés térhódításának a következménye. A tiszalöki vízlépcső 1954-ben történt üzembehelyezése óta a Tisza legalsó, 600 km-es szakaszán a vízjárás is megváltozott. Ma már a kisvizek jelentkezésének ideje és tartama éppúgy mesterségen befolyásolt, mint maga a kisvízi vízhozam. A vízszennyezés sem ismer határokat! A.

földi élet vízben, az ősóceánok vizében jött létre Az emberiség - nemcsak ebben az értelemben - az életet adó vízzel korántsem bánik megfelelően. A vízszennyezés csak részben származik a vízfelületek, víztömegek közvetlen szennyezéséből. Számtalan szennyező anyag más forrásból, p1. a légkörből vagy a talajból jut be a vizekbe A víz körforgása egyben a vízszennyező anyagok forgalmazását is jelenti. A talajvízbe, folyókba, tengerekbe jutó szennyeződések lerakódva feldúsulnak, mennyiségük, töménységük növekszik. Így fokozatosan csökkentik a vizek természetes öntisztulási képességét. Még inkább feldúsulhatnak a szennyező anyagok a vízi élőlények szervezetében. Ez viszont - a táplálékláncon keresztül - további felmérhetetlen károkat okoz VÍZSZENNYEZŐ ANYAGOK. Nitrát, nitrit: Fő forrásaik a nitrogéntartalmú műtrágyák, az állattartó telepek trágyája, illetve a háztartási (kommunális)

szennyvizek. A talajba került nitrogénvegyületeket (p1 ammóniát) talajbaktériumok alakítják át oldható nitrátokká, nitritekké. Ezek mérgező anyagok, bizonyos töménység fölött p1 fulladásos csecsemőhalált is okozhatnak. Az ivóvízminőségű víz nitráttartalmának felső határa 45-50 milligramm/liter Ahol ennél magasabb, a lakosságot máshonnan biztosított ivóvízzel („palackos" vagy „zacskós" víz) kell ellátni. Foszfát: Elsősorban a felszíni vizekben feldúsuló, főként foszfortartalmú műtrágyákból és mosószerekből származó szennyeződés. Az eutrofizáció leggyakoribb okozója Olaj: A víznél kisebb fajsúlya miatt folyók, tavak és tengerek felszínét ellepő szennyeződés. Fő forrásai a tengeri kőolajmezők és tankhajók. Az olaj elzárja a vizet a levegőtől, így a vízben oxigénhiány lép fel PCB, DDT: A betűszavak a mezőgazdaságban használatos növényvédőszereket, rovarmérgeket takarnak. Nehezen

lebomló vegyszerek, amelyek a tengerben lerakódva terjedtek el a táplálékláncon keresztül. ÉszakAmerikában, Európában használatukat a nyolcvanas évek elején megtiltották, a harmadik világban azonban ma is alkalmazzák ezeket, tovább szennyezve a trópusi tengereket. A felszín alatti vizek: veszélybe sodort ivóvíztartalékok A felszín alatti vizek szennyeződése két okból igen veszélyes, alattomos folyamat. Egyrészt nincs annyira szem előtt, mint pl. a folyók elszénnyeződése, és emiatt hajlamosak vagyunk elfeledkezni róla, másrészt mivel a felszín alatti vizek nem érintkeznek a levegő oxigénjével, az öntisztulás folyamata lassúbb, ugyanis a szerves szennyeződés lebontásához oxigénre lenne szükség. A felszínről bejutó szennyeződés - természetesen - elsősorban a talajvizet veszélyezteti. A szennyeződések között a talajba vezetett háztartási szennyvíz, a hulladéklerakóhelyekről beszivárgó vegyi anyagok és a

mezőgazdaságból származó műtrágyák, növényvédőszerek egyaránt megtalálhatóak. Különösen veszélyes a nitrátszennyeződés, ami a talajvizeket ivásra alkalmatlanná teszi. A rétegvizek, az ihatatlanná vált talajvíz helyett, egyre fontosabb szerepet játszanak az ivóvízellátásban. A mélyebben fekvő rétegvizekben a szennyeződés jóval lassabban jelenik meg. Másként fogalmazva viszont azt mondhatjuk: a ma bejutó szennyeződéssel a következő évszázadok artézi vizeit szennyezzük el. A karsztvizeket a természetes vízutánpótlásuk mértékét meghaladó kiszivattyúzás sodorhatja veszélybe, mint hazánkban a Dunántúli-középhegység területén (1. A bányászat hatása a környezetre c olvasmányt!) A felszíni vizek: élővizekből szennyvízcsatornák? A felszíni vizek legnagyobb felhasználója és egyben legnagyobb szennyezője az ipar. A legfontosabb vízszennyező iparágak a villamosenergia-ipar, a kohászat, a gépipar, a vegyipar

és a könnyűipar. Az ipari szennyeződés elsősorban pontszerű forrásokból (p1. egy-egy gyártelep) kerül a folyókba és tavakba Sajátos szennyeződést - hőszennyeződést - okoznak a nagy hűtővízigényük miatt folyók mellé telepített atomerőművek. Az erőművekből visszajuttatott és közben felmelegedett hűtővíz káros mértékben megemelheti a folyó vízhőmérsékletét. Az országhatárokra fittyet hányó vízszennyeződés leginkább a folyókon figyelhető meg A Rajna svájci szakaszán a vízbe kerülő szennyeződés éppúgy veszélyezteti a német és a holland folyószakaszt, mint a Tiszán és a Dunán a szomszédainktól hazánk területére lépő szennyeződés (112. ábra) A karsztvizek szintsüllyedéséhez hasonló környezeti problémát okozhat a tavak vízszintjében a száraz éghajlatú területek folyóinak mértéken felüli elöntözése (Jordán - Holt-tenger, Amu- és Szír-Darja - Aral-tó) (1. az olvasmányt). A világtenger: az

emberiség élelmiszertartaléka vagy hulladéktemetője? A Föld folyói hatalmas mennyiségű szennyeződést szállítanak a tengerekbe. Mi ez a világtenger hatalmas víztömegéhez képest? - vetődhetne fel a kérdés. A szárazföldekről bejutó hulladék, a tengerparti szemétlerakás, a partközeli bányászat és a hajóbalesetek szennyeződése (20 milliárd tonna oldott és lebegő anyag évente) azonban elsősorban a parti vizeket pusztítja. Tehát éppen a tengerek élőlényekben, életjelenségekben leggazdagabb területeit. A tengeri tápláléklánc alján elhelyezkedő növényi plankton (p1 lebegő moszatok) ugyanis éppen a partközeli vizekben él, és ez a belőle táplálkozó valamennyi tengeri élőlény életterét meghatározza. Nem véletlen, hogy a partok előtti 320 km-es sáv vizeiből kerül ki a tengeri halászzsákmány 90%-a is. Az elszennyeződés elsősorban a minden oldalról szárazföldekkel körülölelt, önálló medencéjű beltengereket

(p1. Balti-tenger, Földközi-tenger) veszélyezteti A tengerek elszennyeződése többnyire egy-egy kőolajszállító tartályhajó balesetekor kerül reflektorfénybe. E valóban súlyos, de egyszeri és pontszerű szennyeződést okozó katasztrófák eltörpülnek azonban az egyéb olajszennyezések mellett. A tankhajóbalesetek alkalmával beömlő olaj mennyiségének tízszerese (évente 1,9 millió t) kerül a tengerekbe, amikor a raktér kiszivattyúzása után tengervízzel mossák át a tankhajók olajtartályait. (Ez annyi, mint a Magyarországon évente bányászott kőolajmennyiség!) A vízszennyezés - a légszennyezéshez hasonlóan - a természetben lejátszódó folyamatok összefüggéseire figyelmeztet. A vízszennyezés nem különíthető el a légkör és a talaj szennyeződésétől A felszín alatti és felszíni vizekbe jutott szennyeződések eljutnak a tengerekig, a szennyeződést kibocsátók között ipari, mezőgazdasági és lakossági forrásokat

találunk. A vizekbe jutó szennyeződések bekerülnek a táplálékláncba, és ha annak egyik eleme sérül, az egész lánc károsodik. Az Aral-tó végnapjai? Az Üzbegisztán és Kazahsztán határán fekvő Aral-tó területe 1960-as adatok szerint 69 530 kM2 volt. A tó akkoriban a Kaszpi-tenger, az észak-amerikai Felső-tó és az afrikai Viktória-tó mögött még a Föld negyedik legnagyobb tava büszke címet mondhatta magáénak, a kilencvenes évek elejére azonban területe 33 000 km2-re zsugorodott (113. ábra). Így a tavak listáján is visszaesett a 6-7 helyre A több mint 50%-os területveszteségnél is nagyobb a tó víztömegének csökkenése. Az Aral-tó víztömege harminc év alatt 1040 km3-ről 231 km3-re apadt, vagyis 78%-kal csökkent! A tó vízszintje 1960-ban, az akkori atlaszok tanúsága szerint még 53 m tengerszint feletti magasságban hullámzott, 1992-ben viszont már 36 m-en terült el. Eközben vizének sókoncentrációja 5 g/l-ről 30

g/1-re nőtt, aminek hatására 24 halfaj pusztult ki a tóból! Alig több mint harminc év alatt tehát Belgium nagyságú vízfelület tűnt el a tó medencéjéből. Ahhoz, hogy a kiszáradáshoz vezető okokat megértsük, előbb ismerkedjünk meg a tó és környéke természeti viszonyaival! A lefolyástalan Aral-tó a forró nyarú, zord, hideg telű, rendkívül száraz éghajlatú Turánialföldön helyezkedik el. A tó környékén az évi csapadékmennyiség mindössze 150 mm, ugyanakkor a vízfelületéről évente 1000 mm-nyi víz párolog el. Az Aral-tó tehát éghajlati szempontból - igen labilis, törékeny környezeti állapotú térségben fekszik Azonban végső soron nem ez okozza a tó folyamatos zsugorodását. A hatalmas párolgási veszteséget ugyanis a tóba ömlő Amu-Darja és Szír-Darja - mindkettő a közép-ázsiai magashegységek gleccsereiből táplálkozó jellegzetes jövevényfolyó -pótolni tudta. A két folyó a hatvanas évek előtt évi 55

km3 vizet szállított az Aral-tó medencéjébe Jelenlegi vízszállításuk viszont mindössze 5 km3/év! Elfogytak volna a gleccserek?! Korántsem. Az Amu- és a Szír-Darján ma is ugyanannyi víz érkezik a hegyekből, mint korábban, csakhogy vizük nagy részét elöntözik. A Turáni-alföldön már hosszú évtizedek óta öntözéses gazdálkodást, elsősorban gyapottermesztést folytatnak. Azonban a századfordulón még csak 2,8 millió hektárnyi területet öntöztek a folyókból, a nyolcvanas években már 7,5 millió hektárt! Az öntözés kiterjesztése az ötvenes években kezdődött, amikor a Szovjetunióban minden erővel növelni akarták a gyapottermesztést. Az Aral-tó rohamos pusztulása tehát a környezeti viszonyokat figyelmen kívül hagyó gazdálkodás riasztó példája. Emiatt nem jut elegendő vízutánpótlás az Aral-tóba, és így került veszélybe a tó léte is. Sőt, sokkal több, mert mint minden környezeti beavatkozás, ez is, szinte

láncreakcióként, számos más következménnyel is járt: - A kiszáradó tófenékről évente 75-100 millió tonna magas sótartalmú poranyagot kap el a szél és tereget szét a közelebbi és távolabbi környéken. - Néhány évtizede még 319 madárfaj fészkelt a két folyó torkolatánál. A sörű nádasok helyét azóta csenevész, szárazság- és sótűrő növényzet foglalta el, amelyben már csak 170 madárfaj talál élethelyet magának. - A besósodás miatt az 1950-ben még 44 000 tonnányi halászat fokozatosan visszaesett, sőt 1992re meg is szűnt. - És végül, a gyapottermesztés növelése érdekében túlhajszolt öntözés visszafelé sült el, és a termelés visszaesését eredményezte! Az Aral-tó ugyanis korábban évezredek óta természetes gátként óvta Közép-Ázsiát a Szibéria felől fújó zord északkeleti szelekkel szemben. A tó vízfelületének csökkenése miatt összezsugorodott az a harangszerűen a víz fölé boruló

páraréteg, amely Szibéria hidegét távol tartotta az öntözött földektől. Mára emiatt csökkent az évi középhőmérséklet, és így az Amu-Darja torkolati szakasza mentén át kellett térni a gyapotról a lucerna termesztésére. 1984 óta műholdfelvételek, elsősorban az amerikai NOAA-műhold képei segítségével is nyomon követhetjük a tó zsugorodását. Az 1987 után készített műholdfelvételeken jól kivehető, hogy a tó vízfelülete két részmedencére szakadt. A Szír-Darja már csak a kisebb, északi medencébe juttatja vizét. A képek kiértékelése alapján felvázolható a tó jövője is. Ha továbbra sem növelik a tóba jutó vízutánpótlást, a ma még 33 000 km2 nagyságú tó 2000-re 18 500, 2015-re pedig mindössze 8000 km2-es állóvízzé satnyul. A további tózsugorodás azonban lelassulna, mivel csökkenne a folyamatosan kisebbedő vízfelület párolgása is. Ha sikerülne a mai 5-ről 15 km3/évre növelni a befolyó

vízmennyiséget, a tó 2000-ben 26 000, 2015-ben pedig 29 200 kM2 nagyságú lehetne. A mai vízfelület fenntartásához az Amu- és a SzírDarján érkező évenkénti hozzáfolyás 27 km3-re való emelésére volna szükség. Ehhez viszont hatékonyabbá kellene fejleszteni az öntözést. Ugyanis a jelenleg a folyókból öntözésre kiemelt víz 50%-a veszendőbe megy: elpárolog, elszivárog a nyitott és rosszul épített öntözőcsatornákból. A jórészt az ötvenes években épített öntözőrendszerek felújítása azonban messze meghaladja az egykori Szovjetunió közép-ázsiai utódköztársaságainak anyagi lehetőségeit. Így félő, hogy a 2000-re, illetve 2015-re vonatkozó előrejelzésekből a legborúlátóbb válik majd valóra!