Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)
3. szám - Szesztay Károly: Adalékok a globális éghajlat és a vízkörforgás vizsgálatához
134 HIDROLOGIAI KÖZLÖNY 1998. 78. É'v'F. 2. SZ. A: c„ páranyomás rendkívüli hőmérsékleti érzékenysége a függőleges höáramlási folyamatok (és ezeken keresztül a: éghajlat alakulás egészének) egyik legfontosabb és legjellemzőbb irányitója a határfeltétele. A légköri páradinamika és a párolgás számítás elméleti megalapozásához J. Dalton angol fizikus és kémikus 1802-ben tette meg a döntő fontosságú kezdeti lépéseket, amikor kísérletekkel is alátámasztott vizsgálatokkal megállapította, hogy a vízfelületek párolgásának intenzitása egyenesen arányos a felszíni hőmérsékletükhöz tartozó telítési páranyomás és a felszín fölötti tényleges páranyomás különbségeként értelmezett telítési hiánnyal. Ezt a megállapítást a globális éghajlati rendszerre alkalmazva, és a jelentékenyen vízhiányos sivatagi és félsivatagi területek szerepét közelítő áttekintéseként elhanyagolva a felszínről a légkörbe lépő N L látens hőáram intenzitását az N l = A,. e D(l -R) (5) összefüggés jellemzi, amelyben a mai éghajlati állapotnak Budiko /1982/ szerinti adataival (N L = 87 W.m" 2; e 0 = 17,05 hPa és R = 0,80) a kalibrálási együttható globális átlaga B-A.IL.dl A L = 22,7 W m" 2.hPa"' (6) /V T-T N,. e 0-e s (7) Az összefüggés A ( 1 kalibrálási együtthatója a mai éghajlati állapotra jellemző B = 0,195; T s = 15,0 C"; T d = 11,1 C u; e„ = 17,05 hPa és e, = 13,21 hPa adatok alapján A u = 0,192 hPa . C° (8) globális átlagértékkel adódik. A függőleges höáramlási rendszer modell vázlatának szerkezetéhez és kimeneti tényezőihez igazodva a (7) kepletet célszerű az e 0(T s) páratelítési görbe és az R relatív nedvesség bevonásával átalakítani Ilyen átalakításban ugyanis a párolgási folyamat megindulásának kezdeti pillanatában, (amikor az R = 1 telítési állapotból a végtelenül kicsiny dT és de differenciák kialakulnak), a (7) képlet de (9) alakban adódik, amelyben m„ a páratelítettségi görbe adott T hőmérséklethez tartozó differenciálhányadosát, vagyis egy univerzálisan értelmezhető és számszerűsíthető függvényértéket jelöl. Amint a 3. ábra m 0 görbéje szemlélteti, az m 0(T) összefüggés az e 0(T)-hez hasonlóan logaritmikus jellegű, de számértékei sokkalta (nagyságrendben) kisebbek, b 3,0 2,5 értékkel adódik. A felszínről a légkörbe lépő függőleges hőáramlás és a légköri páradinamika fizikai alapjának tisztázásában a második kulcsponti fontosságú lépést 1. S. Bowen 1926. évi tanulmánya jelentette. Ebben a munkájában mutatott rá, hogy a párolgó vízfelületek felszínéről a légkörbe lépő N S érzékelhető és N L látens hőáram B aránya (az ú.n. Bowen hányados) a vízfelület T s és a felette mérhető T d harmatponti hőmérséklet különbség, valamint az ezekhez tartozó (e„ - ej páranyomás különbség hányadosával arányos, vagyis - a globális páradinamikai vizsgálathoz igazított egyszerűsítésekkel 2,0 1,5 to Relativ nedvesség, R 4. ábra A tetszőleges relatív nedvességhez tartozó B és a: azonos hőmérsékletű telítési állapotra vonatkozó B a Bowen hányadosok arányát vizsgáló statisztikai feldolgozás eredményei A telítettségi páranyomás görbéjének közelítően logaritmikus jellegéből adódóan az összetartozó hőmérsékleti és páranyomásbeii különbségek a B„ alapértékre támaszkodva az R relatív nedvességgel is közvetlen és szoros kapcsolatba hozhatók. A -30 C° és a + 40 C" között kiválasztott 9 hőmérsékletre elvégzett feldolgozásnak a 4. ábrán összefoglalt eredményei szerint ugyanis a különféle R relatív nedvességhez az eredeti (7) képlet szerint kiszámított B értékének az adott hőmérséklethez tartozó B„ differenciálhoz viszonyított b = B/B„ aránya az R szerint gyakorlatilag egyértelműen (a kiválasztott T hőmérséklettől függetlenül) jellemezhető, és a leggyakoribb (0,40 és 1,00) közötti nedvességi tartományra
