Természet Világa, 1986 (117. évfolyam, 1-12. szám)

1986-02-01 / 2. szám

ség neve: berlini effektus. Scherhag megfigyelése szerint 1952. február 22—23-án, két nap alatt 30 km fölött 40 °C- kal emelkedett a hőmérséklet a sztratoszférában. A berlini effektus okai mindmáig nem tisztázottak. Minden­esetre szerepe a sztratoszferikus cirkuláció tavaszi átváltó­­dásában jelentős. A felmelegedések sorában (a tél végén) az utolsó viszi át rendszerint a téli nyugati cirkulációt a nyári keleti áramlásba a mérsékelt öv sztratoszférájában. Bizonyos extraterresztrikus hatások érvényesülésére enged következtetni a megfigyelés, miszerint az 1958. jan. 24-én Közép-Európa fölött észlelt berlini effektus idején mérték a svájci Arosá­ban az eddig észlelt legmagasabb ózonkon­centrációt 30 km fölött az Alpok térségében, s ez össze­esett a szoláris rádiósugárzás erős növekedésével és az ionoszféra jelentős sűrűségnövekedésével. Extraterresztrikus hatások Ismeretes, hogy a Föld geoszfériáival együtt a Világegye­tem felé nyitott rendszer. Az innen érkező extraterresztri­kus hatások közül legjelentősebbek a naphatások. Az utóbbiak egyik csoportja, a Nap közvetlen és szórt sugárzása szolgáltatja az időjárás mozgató energiáját. En­nek az energiának napbeli mértéke, a nap állandó ingado­zása a műholdmérések szerint nem haladja meg az 1%-ot. Ezért a naphatások a másik csoportban keresendők. A naphatások másik csoportja a napaktivitás időszakában megnyilvánuló háborgások, napfelületi rendellenességek (napfoltok, napfelületi szemcsézettség, napfáklyák, továbbá a kromoszferikus napkitörések, a napkorona alakváltozásai stb.) együttese. A naptevékenység következménye a nap­sugárzás UV-tartományának, a Napból jövő korpuszkuláris sugárzásnak, továbbá a napszélnek erősödése, a Föld­bolygó mágneses terének, a földmágnességnek háborgá­sai, az ionoszférának a rádióvételben tapasztalt viharai, a sarki fény nyugtalan lobogása. Ezek a globális jelenségek arra utalnak, hogy a naptevékenység következményei a felső légkörben bizonyítottan is megjelennek. Azok a folyama­tok, amelyek a dinamikus meteorológia klasszikus erőterein (gravitáció eltérítő erő, súrlódási erő) kívül a nagyfokú ion­koncentráció következtében a Föld elektromágneses teré­nek befolyása alatt mennek végbe, egyes kutatók vélemé­nye szerint a meteorológiának a geofizika felé eső külön tartományába, az aeronómiába tartoznak. A dinamikus me­teorológia újabb eredményei szerint a Napból a Földre ér­kező energiaáram és ennek ingadozásai kicsinyek a földi légkör AC-jának energiakicserélődéséhez képest. Szélviszonyok a légkör külső határán Az űrkutatás kezdete előtt sokat vitatott kérdés volt a lég­kör külső határa. Kezdetben azt gondolták, hogy ez a ha­tár ott van, ahol a légkör hőmérséklete az abszolút 0 fo­kot (—273 °C) eléri. Később kimutatták a légkör rétegzett­ségét. A zárt gondolás sztratoszféra-felszállások 22 km ma­gasságban még levegő jelenlétét jelentik, a meteorok nyo­mai még 80 km-en is kimutatták a levegő jelenlétét. Az ionoszférában 400 km tájékán még nyoma van a le­vegőnek. Itt 1000 °C körüli a levegő hőmérséklete, ami annyit jelent, hogy itt kb. 1000 °C-nak megfelelő hőmoz­gás sebességével száguldoznak a levegőrészecskék. Min­denesetre itt már több km-t kell befutniuk, hogy találkoz­zanak egymással. A Föld vonzóereje még biztosan fogva tartja ezeket a gyors ionokat. A legmagasabb indirekt mé­rések, amelyek a sarki fény legmagasabb sugarait 1000 km magasságban határozták meg, itt még kétségtelenné tették levegő jelenlétét. A Nemzetközi Geofizikai Évben (1957) felbocsátott me­teorológiai rakéták és műholdak megdöntötték a magas­sági rekordokat: maguk alatt hagyták a teljes földi légkört. Kiderült, hogy a légkör külső határáról nincs értelme be­szélni, mert valójában a bolygóközi tér nem üres, a bolygók a napatmoszféra igen ritka gáznemű anyagában keringe­nek, s ebbe éles határ nélkül, fokozatos átmenettel megy át a Föld légköre. Kb. 800 km-en kezdődik az a réteg, amelyben egyes gyors mozgású hidrogénionok le tudják győzni a Föld visz­­szatartó erőtereit és megszöknek a bolygóközi térbe. Ez a réteg az exoszféra. A Föld erőterei be is tudnak fogni az exoszférába a bolygóközi térből anyag részecskéket. Emiatt a folytonos anyagkicserélődés miatt a légkör külső határát nem is lehet kijelölni. A bioszféra védelme a felső légrétegekben Az atmoszféra azon rétegeit, amelyekben felfelé a hőmér­séklet emelkedik, inverziós vagy stabilizáló rétegeknek ne­vezzük. Ezek a rétegek mindenféle függőleges légmozgást mozgásukban akadályoznak, végül megállásra kényszeríte­nek. Ilyen stabilizáló réteg a földi atmoszférában az ózon­réteget tartalmazó felső sztratoszféra. Régebben azt hitték, hogy a tropopauza védőrétegként veszi körül az élővilágot. A kísérleti atomrobbantások évei­ben — amikor sok gondot okozott a radioaktív hulladék elhelyezése — arra is gondoltak, hogy a sztratoszférában helyezik el az egészségre káros atomhamut. Később kide­rült, hogy a tropopauza nem zárja el a sztratoszférát, mert a jet erős, turbulens szele áttöri a tropopauzát és levegő­cserét létesít a troposzféra és a sztratoszféra között. A radio­aktív mérőhálózat mérései ki is mutatták az alsó légréteg radioaktivitásának növekedését. Ennek azután az atomcsend­­egyezmény vetett véget, szerencsére akkor, amikor még a veszélyes szintet nem érte el. Az UV-sugárzást elnyelő ózonréteg zárt védőburokként takarja az alatta levő rétegeket, beleértve a bioszférát is. Ez a hatás elsősorban úgy nyilvánul meg, hogy az ózonréteg adszorpciós effektusa visszatartja az életre káros UV-suga­­rakat, másodsorban megakadályozza a légköri gázössze­tevők megszökését a bolygóközi térbe. Az utóbbi védőha­tás a geológiai múltban is érvényesült, amikor a Föld sze­kunder légköre visszamaradt, és az oxigéntartalmú légkör kialakult. Az erre vonatkozó feltevések szerint a légkör víz­gőztartalmából a meglevő UV-sugárzás hatására disszociáció útján kivált az oxigén és vékony rétegben a felszínen he­lyezkedett el. Felső határán az UV-sugárzás megkezdte az ózongyártást. A keletkezett ózon elnyelte az őt létrehozó UV-sugarakat. Az így kialakuló ózonernyő alatt megindul­hatott a tengervíz védelme alatt fejlődő primitív élet elter­jedése a szárazföldön. Az életet védő ózonmennyiség aggasztóan kevés: ten­gerszinti nyomásra hozva mindössze 3 mm vastag, ill. vé­kony rétegben burkolná a Földet. A Meteorológiai Világ­­szervezet megnyugtató állásfoglalást adott közre a közel­múltban az ózonernyő sérülékenységéről. Eszerint, ha a re­latíve vékony ernyőn rés támadna, azt a behatoló UV-su­gárzás azonnal betömné, mielőtt a bioszféra károsodott vol­na. Mindenesetre az iparban az ózonernyő védelmében korlátozták a spray-ek alapanyagának alkalmazását, amely az ózonkeletkezés fotokémiai folyamatait a sztratoszférába jutva befolyásolná. Ennél nagyobb veszélyt jelentenek az ózonernyőre a szuperszonikus gépek. Ezek a fotokémiai folyamatokat ugyancsak módosító vízgőzt és nitrogénoxidot juttatnak a levegőbe. A felsőbb légrétegekben tett utazásunkat azzal az úti ta­pasztalattal zárhatjuk, hogy Földünk légköre teljes terjedel­mében, összes rétegeivel együtt fizikai egységet képez, s ez az egységes rendszer kölcsönhatásban van a Nap boly­góközi terének ritka anyagával, másrészről a földi légkör megvédi a Föld bioszféráját a káros kozmikus hatásoktól. / *

Next