A légkör szerepe Éghajlat alakítása A felszín és a felszíni bioszféra védelme A bioszféra tápanyagellátása Különböző anyagok oxidációja Különböző anyagok.

Az előadások a következő témára: "A légkör szerepe Éghajlat alakítása A felszín és a felszíni bioszféra védelme A bioszféra tápanyagellátása Különböző anyagok oxidációja Különböző anyagok."— Előadás másolata:

1

2 A légkör szerepe Éghajlat alakítása A felszín és a felszíni bioszféra védelme A bioszféra tápanyagellátása Különböző anyagok oxidációja Különböző anyagok eloszlásának szabályozása

3 A levegőkörnyezet A légkör (atmoszféra) fogalma, értelmezése Légkör: az égitesteket (bolygókat és holdjaikat) körülvevő gravitáció által megtartott gázburok Anyaga es sűrűsége: különböző pl. Vénusz: sűrű CO 2, Mars: ritka CO 2, Föld: nitrogén-oxigén-argon-vízgőz légkör Egyéb: Ne, Xe, CO 2, CH 4, H, H 2 O, O 3, CO, NO 2, SO 2 …stb Szilárd és folyékony részecskék (aeroszolok)

4 A légkör felépítése Troposzféra 6-12 km vastag, 0,65 Celsius fokos csökkenés 100 m-ként fölfelé haladva Sztratoszféra 25-30 km vastag ózonréteg Mezoszféra A légkör leghidegebb része. Termoszféra/Ionoszféra A Nap sugárzásának hatására az atomok egy része ionizálódik. Exoszféra Magnetoszféra

5 A troposzféra

6 PLANETÁRIS HATÁRRÉTEG közvetlen kapcsolatban van a felszínnel, 1-2 órán belül reagál a felszíni változásokra itt érvényesül a párolgás, szennyezőanyag-bevitel és a felszín áramlásmódosító hatása a felszíni hatások a magassággal tompulnak (pl. hőmérséklet napi amplitúdó) magassága definiálható a napi menet eltűnésével

7 A légkör dinamikája A légkördinamika a levegő áramlásait, azok tulajdonságait és törvényszerűségeit tanulmányozza. Földfelszínhez viszonyított horizontális mozgás: szél (pillanatnyi sebességek ingadozást mutatnak) Nyomáskülönbségből származó erő, súrlódási erő, Coriolis-erő Függőleges mozgás időjárási frontok, hegyek mentén (konvekciók) talajközeli levegő felmelegedése miatt (szabad konvekció), mértéke az érintkező légtömegek közötti hőmérsékletkülönbségtől függ Légnyomás: az adott területre ható nyomás, amit a levegő súlya okoz

8 Nagy földi légkörzés 1. Trópusi cella Alacsony szélességeken a levegő az Egyenlítő fele mozog a felemelkedő, a magasban a pólusok fele mozgó levegőt pótolja ez a cella a trópusokon es a szubtrópusi éghajlatú területeken dominál 2. Mérsékelt övi cella Közepes szélességek légköri cirkulációja a levegő a felszín közelében a pólus és K felé mozog, magasabb szinteken az Egyenlítő és Ny felé 3. Poláris cella A levegő felemelkedik, szétáramlik, egy része a pólus felé tart, pólus felett lesüllyed, kialakítja a poláris magasnyomást felszínen a lesüllyedő levegő szétáramlik felszínen a poláris cellában a szelek keleties irányúak.

9 Futóáramlások Nagy (8-12km) magasságban, a 30 o és 40 o szélességi körök között észlelhető különlegesen erős szelek.

10 Coriolis-erő A Föld forgásából származó kitérítő erő, a Coriolis-erő mindkét félgömbön módosítja a légáramlások útját. (északi félgömbön jobb kéz, déli félgömbön bal kéz felé!)

11 Üvegházhatás Üvegházgázok mennyiségének növekedése az utóbbi 100 évben az átlaghőmérséklet 0,6 °C-os emelkedése – globális felmelegedés Jövőbeli problémák: Fagyott területek felolvadása Metán felszabadulás Tengerszint növekedés A földi légkörzés és a tengeráramlatok megváltozása

12 Üvegházgázok Vízgőz Szén-dioxid Az utóbbi 650 ezer év legmagasabb szintje Metán Dinitrogén-oxid Ózon

13

14 A TELEPÜLÉSI KLÍMA (VÁROSKLÍMA) A városok mesterséges felületei a helyi éghajlati viszonyokat is megváltoztatják, aminek eredményeképpen sajátos mezoklíma jön létre (városklíma). Az adott hely eredeti klimatikus összetevői közül mindegyik megváltozik. Jól látható (mérhető) különbségek vannak a beépített és a beépítetlen környezet között. A város természetföldrajzi adottságai és elhelyezkedése az adott éghajlati zónában, mérete (lakosság, terület), szerkezete, gazdaságának jellege jelentős hatással van az antropogén okok hatására bekövetkező éghajlati módosulás mértékére.

15 VÁROSKLÍMA Összetevők 1-napsugárzás, 2-hőmérséklet / évi középhőmérséklet, 3-párolgás, 4-csapadékképződés / köd / szmog, légnedvesség, 5-levegőáramlás / szél (beépítettség, szélcsatornák, átszellőzés);

16 A TELEPÜLÉSI KLÍMA A NAPSUGÁRZÁS (1) 15-20%-kal alacsonyabb, mint a település környezetében tapasztalható (1 m²-re eső energiamennyiség). Ennek okozója a városok erősen szennyezett levegője (a korom- és porszemcsék több napsugarat vernek vissza).

17 A TELEPÜLÉSI KLÍMA Ennek ellenére A HŐMÉRSÉKLET (2) magasabb a környezeténél mert: a beérkező hőmennyiség „érdes” felületre érkezik (épületek) és a felmelegedés így erősebb a sík terepinél; a lokális légtérben található üvegházhatású gázok koncentrációja magas és ez is relatíve melegedést okoz; sok az importhő (lakások, ipar, járművek)

18 A TELEPÜLÉSI KLÍMA Az ÉVI KÖZÉPHŐMÉRSÉKLET (2/a) átlagosan 0,5-2 °C-kal magasabb a környezetnél, de napsütéses, szélcsendes időben a napi különbség akár 5-6 °C is lehet. Vannak a városon belül ún. „melegedési gócok” (az ipari üzemek, hőközpontok, nagy kiterjedésű, sűrűn beépített lakótelepek rengeteg a hulladékhő) és vannak területek, ahol a növényzet hatása érvényesül (ún. parkklíma-hűvösebb, kiegyenlítettebb)

19 A lehulló csapadékmennyiség 60%-a gyorsan elfolyik ezért: a PÁROLGÁS (3) mértéke jóval kisebb a párolgás által elvont hőmennyiség is kevesebb, ezért a települési hőmérséklet további relatív emelkedése A belvárosi csapadékmennyiség párolgási veszteségét 25%-ra becsülik (SÁMIL. - KONYARI T. 1995). A nagyvárosi légszennyezés kondenzációs magvak kibocsájtásával növeli ugyan a csapadékképződés lehetőségét, az alacsonyabb páratartalom miatt azonban a belvárosban hulló csapadék mennyisége csak 6-8%-kal több, mint a városhatástól mentes területeken. A TELEPÜLÉSI KLÍMA

20 A CSAPADÉKKÉPZŐDÉS (4/a) gyakorisága 5-10 %-kal magasabb, mint a település környezetében. A szilárd csapadéké (hó) viszont 5-10%-kal alacsonyabb. Ennek oka a hősziget jelenség. Ami csapadék a városon kívül (- 1) – (-5) °C között hullik le (hó), az a városon belül már esőként ér talajt. A hősziget a fagymentes időszakot is meghosszabbíthatja, extrém esetben akár 8 héttel is. A csapadékvíz gyorsan elfolyik a párolgás csökken a relatív páratartalom csökken. ún. városi sivatag (magas hőm. - alacsony páratartalom)

21 A TELEPÜLÉSI KLÍMA A gyorsan elfolyó csapadék és a talajvíz hiánya (talajszint sincs!) miatt a relatív páratartalom 8-10 %-kal alacsonyabb. Viszont a levegőben több a kondenzációs mag (por, korom, stb.) amin a túlhűléskor kicsapódó víz mennyisége nagyobb. Ez nagyobb felhőborítottságot okoz megnő a KÖD (4/b) gyakorisága. Télen akár duplája is lehet a városon kívüli területekkel összehasonlítva.

22

23 A TELEPÜLÉSI KLÍMA Ha köd levegőszennyezéssel párosul SZMOG (füstköd) két jellemző megjelenése van: 1. redukáló szmog (londoni- típusú füstköd) 2. oxidáló szmog (los angelesi- típusú füstköd)

24 1. A redukáló szmog kialakulása 1952 december első napjaiban Londonban a látótávolság néhány tíz méterre csökkent. A városban öt nap alatt több mint négyezer lakos hunyt el a szmog okozta felső légúti betegségekben. A levegőben felszaporodnak a kondenzációs magok (a fosszilis tüzelőanyagok (szén) elégetésekor nagy mennyiségű korom, por és SO 2 kerül a levegőbe. Az emelkedő és gyorsan hűlő levegő eléri a telítettségi állapotot → a szemcséken kicsapódás, amit a SO 2 savassá tesz→ savas eső, köd képződik. A kialakulás feltételei: -szélcsendes idő, -magas páratartalom, -1-4 °C közötti hőmérséklet;

25 2. Az oxidáló szmog kialakulása A kialakulás feltételei: -erős napsugárzás (erős ultraibolya sugárzás), -közlekedés által kibocsátott szennyezések (NO x, szénhidrogén vegyületek), A szennyező anyagok az ultraibolya sugárzás hatására fotokémiai reakciókat indítanak el, amelynek hatására létrejön a füstköd.

26 A fotokémiai füstköd összetevői: -ózon (O 3 ) -PAN (peroxi-acetil-nitrát) -salétromsav -hidrogén-peroxid Ha a PAN koncentrációja tartósan nagyobb, mint 0,02 ppm (mg/dm³), akkor órákon belül károsodik a vegetáció, az emberi egészség, katalizátor a fémek és az épített környezet korrodációjához; Jellemző előfordulási terület a nagy forgalmú, száraz, napfényes nyarú térség → Európában Athénra jellemző.

27 Éghajlat egyezmények ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezmény (1992) Az egyezményhez minden ENSZ-tagállam csatlakozott, és annak értelmében minden fejlettebb ország vállalta, hogy 2000-ben az üvegházhatású gázok kibocsátása nem fogja meghaladni az 1990. évi szintet. Kiotói Jegyzőkönyv (1997) A jegyzőkönyv hat üvegházhatású gáz kibocsátásának csökkentésére vonatkozik (szén-dioxid, metán, dinitrogén- oxid, illetve három fluortartalmú vegyületcsoport).