Vízügyi Közlemények, 2001 (83. évfolyam)
2. füzet - Szesztay Károly: A víz természeti egysége és társadalmi megosztottsága
192 Szesztay Károly A vízkörforgás számottevő veszteség nélküli zártságát a troposzféra sajátságos hőmérsékleti szerkezete biztosítja; a nettó energiaigény nélküli perpetuum mobile titka pedig a halmazállapot változások energiamérlegének egymással és a planetáris hőháztartással pontosan és kedvezően összehangolt mikrofizikai sajátosságaiból adódik. A troposzférát mint a vízkörforgás színterét a légkör alsó rétegeiben kialakuló rendkívül gyors (kilométerenként 6-10 °C-nyi) függőleges irányú hőmérsékletcsökkenés teszi zárt páratartállyá. Ilyen módon a troposzféra 8-12 km körüli felső határán és az e feletti rétegekben-50 és-60 °C körüli a levegő hőmérséklete, aminek a gyakorlatilag zérusnak tekinthető (0,04 hPa körüli) páratartó képessége minden ide közeledő vízpárát kicsapódásra és a földi körforgás folytatására késztet. Geofizikai alapjait és előzményeit tekintve a troposzféra függőleges hőmérsékleti gradiense a felszíni hatásokra (melegedés, domborzat) emelkedő és kitáguló légtömegek fizikai sajátossága. Számértéke pedig a bolygó egészére jellemző 9,8 ms~ 2 nehézségi gyorsulásnak és az adott légtömeg fajhőjének (felszín közeli száraz levegő esetében 1004 J °C~' kg1) hányadosaként adódik (Eagleman 1980). Bolygónk tehát annak köszönheti a troposzféra, mint zárt páratartály korai kialakulását és folyamatos megmaradását, hogy a másodlagos légkör felszínközeli rétegeinek fajhője és a benne kialakuló hőmérsékleti gradiens értéke — a kőzetekből a felszínre törő gáz kiáramlás kezdettől fogva intenzív voltának és utánpótlódásának megfelelően - a földtörtének folyamán mindvégig biztosította az emelkedő légtömegek páratartalmát csapadékként visszafordító igen hideg (-50 és-60 °C körüli) záróréteget. Testvérbolygóinkon, a Vénuszon és a Marson a Földénél mintegy százszorosan nagyobb, illetve kisebb nyomású és sűrűségű légkörük miatt zárt páratartályt létesítő felszínközeli hőmérséklet gradiens nem alakulhatott ki, így a kőzet képződés során felszabaduló vizpárakészletüket fokozatosan és folyamatosan elveszítették. 2.4. A vízkörforgás sugárzási és hőháztartási előfeltételei A C r planetáris albedónak, a C at üvegház hatásnak és a Ts felszíni hőmérsékletnek a 4. és 5. ábrán empirikusan közelített kapcsolatai elméleti alapjaikat és fizikai tartalmukat tekintve mélyen be vannak ágyazva a légkör és a földfelszín sugárzási, hőháztartási és vízháztartási folyamataiba. Érvényességi feltételeik, illetve hatásaik tisztázása érdekében célszerű tehát röviden áttekinteni ennek a hármas folyamat rendszernek főbb sajátosságait és kölcsönhatásait. Bolygónk sugárzási mérlegének fogalomkörében és rendszerében a troposzférát és a vízkörforgást fenntartó qvF felszíni függőleges hőáramlás alakulását az q V F= q a (1-Q) (Cat-Cas), Wm 2 (1 ) egyenlet jellemzi, ahol q 0-ZA2 Wnr 2 az érkező napsugárzás, C r — a planetáris albedó, От-és C as — a távozó földsugárzási, illetve az érkező napsugárzási áramsűrűségnek a légkörben elnyelődött hányada. Ez az összefüggés azt hangsúlyozza és számszerüsíti, hogy a felszínről futott troposzféra (vagyis planetáris méretű légkörzés és vízkörforgás) csak olyan bolygón alakulhat ki, amelynek légköre többet nyel el a hosszúhullá-
