Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)
3. szám - Szesztay Károly: Adalékok a globális éghajlat és a vízkörforgás vizsgálatához
136 I HDR OHXj IAI KÖZLÖNY 1998. 78. ÉVF. 2 . SZ. A felszíni hőáram Nj energetikai és F f dinamikai mutatója a (12) egyenletből az N N, = —^ és F l=(\-R)(\+B) A eo (15) e„ = B. (16) szerkezetű összefüggés szolgálhat kiindulásul. Ebben e h a csapadék képződési zóna talpszintjén kialakuló páranyomás, ami a csapadék képződési zóna V párakészletének átfogó értékű mutatószáma, mert a L m nedves adiabatikus hőmérsékleti gradiens útján a h 2 vastagságot is jellemzi. Ugyanakkor az e h páranyomáshoz tartozó T h hőmérséklet, pontosabban: a T, - T|, hőmérséklet különbség és az L d = 10 C°.km" száraz adiabatikus hőmérsékleti gradiens hányadosa a planetáris határréteg hi vastagságát számszerűsíti. Makrofizikai alapjait tekintve a (16) összefüggés azt feltételezi, hogy a csapadék képződési zóna V egyensúlyi párakészlet szükséglete illetve annak e^ mutatószáma egyenesen arányos az N c = N L hőegyenértékű csapadék termelés nagyságával és fordítottan arányos a vízkörforgás (a párakészlet megújulás) "sebességével", amit közelítő mutatószámként a b a = N s+{N {-N 2) N, A RS+^C A S (17) "l Légköri (csapadék képződési) Bowen hányados jellemez. A (16) összefüggés N c-re megoldva és az e b páranyomást az S = e h/e„ viszonyszámmal az e 0 felszíni telítési páranyomásra visszavezetve alakba írható, amelynek Ac kalibrálási együtthatója a mai éghajlati állapotra vonatkozó N c = 87 W.m átrendezéssel adódik. Ezek a mutatószámok a (14) képlethez hasonlóan az éghajlati rendszer viselkedési mintáinak fontos sajátosságait rögzítő dimenzió nélküli határfeltételek, amelyek eszmei síkon valószínűleg összekapcsolódnak a légköri állapot szabad változékonyságát leíró és irányító "attraktorok" (Götz, 1996) alakulásával. A vízkörforgás másik ágát, a troposzféra N F és N c hőelnyelő, illetve csapadéktermelő folyamatának globális vizsgálatát - amelynek a felhő és csapadékképződést érintő mikrofizikai vonatkozásairól a tanulmány kötetben Csiszár és Diószeghy ad világszint összefoglalót az N.SL felszíni hőtermelésnél jóval nehezebb a mikrofizikai ismeretek szilárd alapjaira helyezni. A felhő és csapadék képződést hordozó és irányító légkörzési jelenségekben ugyanis a mikro- és makro- szintű tényezők és folyamatok - szinte kijelölhetetlen térbeli és időbeli határok és keretek között - elválaszthatatlanul összefonódnak. Ez pedig a páradinamikai elemzést - Czelrtai Rudolf bevezető tanulmányának szavait idézve - "pokolian bonyolulttá" teszi. A troposzféra mint globálisan zárt páratartály egyensúlyi állapotát keresve a feladat némileg egyszerűsödik, mert térbeli és időbeli lehatárolásra nincs szükség. Ilyen körülmények között a N c és N L intenzitású kondenzációs hőáramnak megfelelő csapadék képződéshez szükséges h 2 vastagságú páratartály dinamikai méretezéséhez - első közelítésként - az , e 0 17,05 hPa, S = 0,75 és B A = (17 + 81) : 87 = 1,13 adatokkal Ac = 5,8 W.m'lhPa 1 (19) globális átlagértékben adódik. A troposzféra párolgási és csapadék képződési tényezői és paraméterei közötti belső kapcsolat N L = N c feltételből adódóan az (5) és (18) egyenletek szerint AL e 0(l - R) = Ac e D S B a (20) összefüggéssel jellemezhető. Ebből következően a csapadék-képződési zóna és a troposzféra főbb adatainak meghatározásához alapul szolgáló S arányszámot az 1 -R (21) B A képlet számszerűsíti, amelynek dimenzió nélküli kalibrálási állandója: L C Ac 5,8 (22) A troposzférát alakító tényezők szerepének összefoglalójellemzéséhez a (21) képletet az B _ A (23) N c = Ac e„ S By, (18) 1 -R Ac alakban is célszerű felírni. Ez az átrendezés arra világít rá, hogy a csapadék képződést és a felszíni párolgást jellemző páranyomás gradiensek aránya hiperbolikus belső kapcsolatban van a légkör hő-bevételének szerkezeti arányát kifejező B t Bowen hányadossal. A hiperbolikus összefüggés számállandóját pedig a felszín párologtató képességét és a troposzféra csapadék termelő képességét jellemző A L és Ac együtthatók aránya határozza meg. A vízkörforgás és a függőleges hőáramlás három összefoglaló jellegű energetikai és dinamikai folyamati tényezőjének (R, S és B, illetve B A), valamint két modell-paraméterének (A L és Ac) szoros belső kapcsolata a rendszeren belüli kölcsönhatások és visszacsatolások fontosságát fejezi ki. Az éghajlat kutatás időszerű kérdései és feladatai szempontjából ezek a belső kapcsolódások azt jelentik, hogy az üvegházhatást és az albedót, valamint az A L és Ac modell-paramétereket érintő emberi hatásokat együttesen és közös elvi alapokon célszerű vizsgálni és értékelni, amit Mészáros Ernőnek a bevezetőben utalt kötetbeni tanulmánya konkrét példákkal és számszerű hatás vizsgálatokkal hangsúlyoz. A kézirat vélemóiyezéséért köszönet illeti Hankú Zoltánt, Nováky Bélát, Somogyi Sándori és Vágás Istvánt. Irodalom BartholyJ., Pálvölgyi T., Mattyasovszky /., Barcza Z. 1996: Az éghajlat nagytérségű változásai: okok és folyamatok 1 Bowen, I. S. 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation iromány water surface. Phys. Rev. Ser. 2, vol, 27. pp. 779-787. June 1926 Budiko, M. I. 1982: The Earth's climate: Past and fiiture, International Geophysics Series, Vol. 29. Academic Press. New York
