Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 3. szám - Szesztay Károly 1925-2013
2 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. ÉVF. 3. SZ. A következő tanulmány újraközlés dr. Szesztay Károlynak a Hidrológiai Közlöny 1995. évi 4. számának 196204. oldalain megjelent cikkéről Éghajlat és vízkörforgás Szesztay Károly 1026. Budapest, Kőrózsa u. 21. Kivonat: Az éghajlat és a vízkörforgás folytonos kölcsönhatása jellemzi mind magukat a sugárzási, hőáramlási és légkörzést alapjelenségeket, mind az ezeket egységbe foglaló rendszerek viselkedését, valamint az ezt döntően meghatározó önszervezési és önszabályozási visszacsatolásokat (Lóira). A rendszer feltárásához a fogalmi modell-vízsgálatokban összesített folyamatok alapegyenleteinek megoldása biztosítja a számszerű elemzés előfeltételét (2.ábra). A térszínen gerjesztődő érzékletes és látens hőáramnak a troposzférában bekövetkező elnyelődése ma még érdemben feltáratlan makrofizikai fogalmakra és egyensúlyi összefüggésekre hívja fel a figyelmet (3.ábra). Az alapegyenletekre támaszkodva és azokat esetenként további elméleti, illetve tapasztalati összefüggésekkel kiegészítve lehetővé válik többféle szimulációs eljárás kidolgozása. Ezekkel az eljárásokkal rekonstruálni lehet a rendszer egészének működési rendjét alapvetően meghatározó CR planetáris albedó, továbbá a C^j, és CAf sugárzás elnyelődési mutatók megváltozásának hatását a rendszer állapotának öt elsődleges mutatójára, valamint az éghajlati és vízkörforgási folyamatok más állapot jellemzőire (4.ábra). A rendszer önszervező képességének és rendkívül hatékony önszabályozásának kulcsa, hogy a főbb vízkörforgási állapot jellemzőknek (a légköri páratartalomnak, a felhőképződésnek, a hó és jég felületek arányának, stb.) sajátos belső kapcsolatok ("viselkedési minták") által irányított hőmérsékleti változásai kölcsönhatásban vannak a rendszer működését irányító CR albedóval, illetve a CA-j- és elnyelődés! tényezőkkel (5.ábra). [A tanulmány 1995-ben készült] Kulcsszavak: Éghajlat, vízkörforgás, hidrológia, meteorológia, 1. Bevezetés Bolygónk felszínét az éghajlat és a vízkörforgás szoros szövetsége tette élettérré, és támogatta négy milliárd éven át a bioszféra fennmaradását, töretlen gyarapodását. Az éghajlat nyújtotta energiabázis taija fenn a vízkörforgást, mint az élővilágot tápláló biogeokémiai ciklusok legfőbb hordozóját. Ugyanakkor a vízkörforgás adja az éghajlat hosszútávlatú stabilitását és szabályozza a folytonos rövidtávlatú ingadozásait. Az éghajlat és a vízkörforgás sajátos fogalomkörét megtartó, de kölcsönhatásaikat előtérbe helyező vizsgálatnak szükségszerűen' planetáris léptékűnek és teljességre törekvőnek kell lennie. Remélhető azonban, hogy az ilyen távlatú folyamatok és összefüggések rendszerbe foglalása hozzájárulhat a globális klimatológia és hidrológia nagyon is gyakorlati érdekű és egyre sürgetőbbé váló egymásra találásához is. 2. Rendszerelméleti meggondolások Fizikai tartalmát tekintve az éghajlat- és vízkörforgá- $i rendszer három alrendszerre tagozódik (Lábra): 1. A sugárzási alrendszer, amelyik Nap-sugárzást alakít át Föld-sugárzássá és meghatározza a sugárzási e- gyensúly biztosításához szükséges hőmérsékleti és függőleges hőáramlási igényeket, illetve feltételeket. 2. A függőleges hőáramlási alrendszer, amelyik létrehozza a térszín hőháztartásához szorosan hozzákapcsolódó troposzférát és meghatározza a függőleges hőáramlási, illetve hőtermelési és hőelnyelési folyamatok kiindulási feltételeit, végül 3. A legkörzési és vízkörforgási alrendszer, amelyik megvalósítja a sugárzási egyensúlyhoz szükséges e- nergia átalakulási, hőáramlási és hőmérsékleti feltételeket, majd ennek során meghatározza a térszín és a troposzféra fizikai állapot jellemzőinek területi és magassági elrendeződését. A rendszer jellege és működésének megértése szempontjából meghatározó fontosságú, hogy a térszín és a troposzféra több fontos időjárási, illetve éghajlati állapotjellemzője jelentős mértékben visszahat a sugárzás- dinamikai alrendszer működési rendjét és algoritmusait meghatározó paraméterekre, a CR planetáris albedóra, valamint a napsugárzás és a földsugárzás légköri áthatolásának, illetve elnyelődésének mértékét rögzítő és CAT tényezőkre. Ez a visszacsatolás azt jelenti, hogy a rendszer fizikai állapotában ("hardware-jében") bekövetkezett változások irányítják a rendszer működési rendjét ("software-jét") és ezen keresztül a jövőbeli állapotaikat is. Ilyen módon az éghajlati és vízkörforgási rendszer - műszaki alkalmazásokban megszokott gépi rendszerektől eltérően - az "aktív", vagyis önszervező rendszerek csoportjába tartozik. A rendszerbeli folyamatok alakulásának peremfeltételei szempontjából további figyelmet érdemlő körülmény, hogy az önszervező visszacsatolásnak az ábrán legfontosabbnak ítélt mind az öt tényezője a vízkörforgás tartozéka, éspedig olyan módon, hogy a két legfontosabb tényező (a troposzféra páratartalma és a felhőképződés) a- melyik egymással meglehetősen szorosan együtt jár mind a planetáris albedót, mind a sugárzás elnyelődési mutatókat jelentős mértékben befolyásolhatja. A visszacsatolásnak ilyen módozata belső kapcsolatot létesít az éghajlati folyamatok alakulását már a legelső szakaszban meghatározó két program-tényező között. Az albedó és az elnyelődési tényezők értékváltozásainak az ebből adódó együttjárási hajlama az éghajlati folyamatlánc egészén érezteti hatását. Ennek következtében nemcsak a sugárzási dinamikában, hanem a függőleges hőáramlás, valamint a légkörzés és a vízkörforgás alakulásában is meglehetősen szorosan körülhatárolt "viselkedési minták", a különféle tényezők és folyamatok közötti
