Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)
4. szám - Szesztay Károly: Éghajlat és vízkörforgás
200 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1995. 75. ÉVF. 2. SZ^JVI függőleges hőáram keletkezik, a légkörben pedig ezzel egyező nagyságú (N 4 - N 3) - (N, - N 2) hőáram nyelődik el. A troposzférát és az "üvegházhatást" így létrehozó N v e függőleges hőáram nagyságát a 2. ábra jelöléseivel az A.2. alapképlet szerint, vagyis a Föld + Légkör rendszer által elnyelt (kisugárzott) teljes energia és az elnyelődési tényezők (C A T - C^) különbségének szorzata határozza meg. A fentiekből kitűnik, hogy a légkör okozta térszíni melegedés és az üvegházhatás sem formailag, sem számértékben nem azonos. A előbbit a térszíni és légköri kisugárzás aránya, az utóbbit a napsugárzás és a térszíni kisugárzás elnyelődési tényezőjének különbsége határozza meg. 2. Egyensúlyi állapotban a térszínen érzékletes és látens hő alakjában gerjesztett N S + N L = N S L energia megegyezik a troposzférában a légkörzés és a csapadékképződés során hővé alakult N F súrlódási és N C párakicsapódási hő N F C összegével. A térszíni N S L hőgerjesztés dinamikáját J .Dal ton-nak a vízfelületek párolgása és a felületükön kialakult páratelítési hiány közötti arányosságot feltáró képletből kiinduló cs azt a B R = N S/N L Bowen aránnyal kiegészítő A.3. alapképlet számszerűsíti a mai éghajlati állapotra hitelesíthető A L= 22,7 W.nr 2. hPa" 1 együtthatóval. Ez az egyenlet a sugárzás dinamikai alrendszerből közvetlenül számított N V F = N S L és a T s térszíni hőmérséklethez az A.4. egyenlet szerint tartozó e 0 telítettségi páranyomáson kívül két ismeretlent foglal magában (a B R arányt és az R térszíni relatív nedvességet). Megoldásához ezért szükség van a B R = f(T s,R) kapcsolatot burkoltan tartalmazó A. 5. Bowen képlet egyidejű figyelembevételérc is. Az A.3. és az A.5. egyenlet összekapcsolása - a Bowen képletnek az R értékre támaszkodó táblázatos elemzése útján - az A.6. szerinti eredményre vezet. Az A.3. alapképlet N; = Fj alakban is kifejezhető. Itt NJ az N S L hőáram és az A,. e 0 párolgási potenciál hányadosával számszerűsített energetikai mutató, aminek értéke megegyezik az (1R).(1+B r) szorzattal jellemzett F ; dinamikai mutatóéval. A troposzférának, mint zárt páratartálynak a függőleges hőáram iránti érzékenységet és elnyelő képességét vizsgálva a globális klimatológiának és hidrológiának meglehetősen feltáratlan tartományába lépünk át. Minthogy az adott hőmérsékleti tartományban a Föld vízbősége folytán a hőelnyelés központi mozzanata a párakicsapódás és a csapadékképződés, az elnyelt N F C hőáram nagyságát első közelítésként célszerű arányosnak tekinteni az c h/N| hányadossal, mint a kicsapódáshoz rendelkezésre álló párakészlet fajlagos értékével, valamint a légkörzés és a párafogás intenzitásának tényezőit összegzetten jellemző N s érzékletes hőárammal. Ez a közelítés egyszerű átalakításokkal (az e h = e 0.S és az N S/N T = B r helyettesítéssel) és az A F L = 41,4 W m" 2. liPa" 1 hitelesítési tényezővel nyújtja a dinamikai vizsgálat A.7. jelű alapegyenletét. A térszínen lejátszódó és a troposzféra változó nagyságú alsó tartományát (a PBL planctáris határréteget) is lekötő hőáramgerjesztes és a PBL szint feletti hőáram elnyelődés N S L = N F C egyensúlyi feltételt, vagyis a párolgási és csapadékképződési folyamatok dinamikus kölcsönhatását foglalja hiperbolikus jellegű számszerű összefüggésbe az A. 8. alapegyenlet, amelynek főbb tartalmi sajátosságait a 3. ábra szemlélteti. 3. A fentebbi alapegyenletek és közelítő megoldásuk, illetve együttes alkalmazásuk lehetővé teszi a térszín és a troposzféra öt elsődleges (az egyenletekből közvetlenül származtatható) állapotjellemzőjének (T s és N V F = N F C, illetve R, B r és S) meghatározását az éghajlati és vízkörforgási rendszer softwarc-jct csírájában behatároló irányító C R, C A S és C A T program-tényezők bármely kombinációjára. Az eredmények értékeléséhez és gyakorlati alkalmazásához az öt elsődleges állapotjellemzőt természetesen tovább kell bontani a térszín és troposzféra egyensúlyi állapotát, vagyis a globális éghajlatot és vízkörforgást a megkívánt vetületében kellő részletességgel jellemző igen sok másodlagos állapot jellemzőre is. Ennek a továbbvezetésnek a módszerei és megoldási módozatai a megkívánt részletességtől és pontosságtól függően igen sokfélék lehetnek. A 2. ábra alsó mezőnye a troposzféra V teljes páratartalmának közelítő számítására alkalmazott eljárással mutat be néhány példát a másodlagos állapotjellemzők meghatározására felhasználható eljárások és közelítő képletek köréből. 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 1 2 10 50 Az érzékletes ás a látens hőáram aránya.(B n) 3. ábra. A térszínen gerjesztett N Sl és a troposzférában elnyelt N F C függőleges hőáram egyensúlyi feltételei
