
|
![]() |
Felhők & RészecskékHaladó |
Részecskék tulajdonságaiAz eredetüktől és a légköri fejlődésüktől függően a részecskéknek különböző méreteik és koncentrációjuk van (fizikai jellemzők); de a részecskéknek van egy másik, szintén fontos megkülönböztetése: a kémiai összetételük. Mellesleg, a részecskék fizikai és kémiai összetevőinek nagy hatása van a légköri viselkedésükre. Az egyik ok, amiért az aeroszolok olyan fontosak, az az, hogy alapvetőek a felhőképződésben. |
Az aeroszolok vegyi összetételeA részecskék vegyi összetétele erősen függ a keletkezési helyüktől. A durva tartományban (részecskék átmérője > 1µm) általában földkéregből származó anyagokat találunk (szilícium, magnézium, kalcium, alumínium...), nátrium-kloridot (tengervíz cseppjeiből), elsődleges biológiai anyagokat (pollenek, spórák, elpusztult rovarok törmelékei...), lebegő korom. A finom részecskék főleg másodlagos aeroszolokból állnak (gázból kialakuló részecskék), mint a szulfát, nitrát, szerves összetevők és fémek (mint az ólom, vas, réz, nikkel…) és az elemi szén. |
Kémiai keveredésMivel a légkör folyamatosan mozog és változik, egy részecske kémiai összetétele valószínű, hogy kialakul a légkörben való néhány napos tartózkodási idő alatt. Két keveredési állapotot különböztetünk meg: belső és külső keveredést. |
A külső keveredésnél a különböző forrásból származó részecskék különállóak maradnak, pl. nem kapcsolódnak egymáshoz. |
![]() |
A belső keveredésben a különböző kémiai anyagok egy részecskén belül összekeverednek. Minél öregebb a légtömeg, a belső keveredés mértéke annál jobban fog növekedni. |
![]() |
![]() |
1. TEM kép egy tengeri troposzférából származió ásványi porról. Copyright © 1999, The National Academy of Sciences |
Felhőképző magvakA troposzférában az aeroszolok legfontosabb szerepe az, hogy lehetővé teszik a felhőképződést: valójában vízgőz szükséges ezeknek a kis részecskéknek, hogy meginduljon rajtuk a kondenzáció. Nem mindegyik részecske felel meg cseppképző magnak. Azokat a részecskéket, melyeknek meg van az a képességük, hogy cseppekké növekedjenek, kondenzációs magvaknak (KM, angolul CCN) hívjuk. Ez a képesség függ a részecske méretétől, vegyi összetételétől és a túltelítéstől (lásd a képződési folyamatot). Az, hogy az aeroszol részecskék mekkora része CCN, általában sokkal fontosabb az óceánok fölött, mint a szennyezett környezetben. Mivel a teljes aeroszol részecskék koncentrációja jelentősen magasabb a szennyezett területeken, a CCN koncentrációja körülbelül 100 db/cm3 a tengeri levegőben, amíg a szennyezett levegőben néhány száz CCN db/cm3 –t találunk. Ahhoz, hogy egy részecske CCN lehessen, elég higroszkóposnak kell lennie, például megfelelő mennyiségű vízben oldható anyagot kell tartalmaznia. Ezért befolyásolja a kémiai összetétel is a felhőcseppek képződését. Például, kibocsátásukkor a talajról származó porrészecskék nem lehetnek CCN-ek, amíg a tengeri só részecskék igen (egy nedves napon néha nehéz a sószóróból a sót kihinteni, mert a víz kikondenzálódik a sókristályokon, és összeragasztja őket). |
![]() |
![]() |
2. Hajók nyomai: a nagy hajók kipufogógázaiban lévő részecskék CCN-ként hatnak, és felhőket képeznek, ahogyan a képen is látjuk. Franciaország jobb oldalon található, Spanyolország a kép alján. Ahogyan a hajók az Atlanti-óceán keleti részén úsznak, ezek a felhők kialakulnak, így teszik láthatóvá, hogy a hajó merre járt. A hajók nyomai több órán át megmaradhatnak, és a formájukkal lehetőséget adnak arra, hogy megbecsüljük azt, milyen régen keletkeztek és mekkora a hajó relatív sebessége. Minél gyorsabb egy hajó, annál keskenyebb és hosszabb lesz az általa okozott felhőnyom. A lassabb hajók rövidebb és szélesebb sávot hagynak. forrás: NASA. |
Aeroszolok hatásai a felhőkönÍgy az aeroszol részecskék lehetővé teszik a felhőképződést. A részecskék száma és mérete ezért megváltoztatja a felhők jellemzőit. Tény, hogy az aeroszolok a felhő rendszerben alapvető szereplők, mivel módosítják a felhők mikrofizikáját (a cseppek számát és méretét), a potenciális csapadékot és az optikai tulajdonságokat. Az egyik alapvető megfigyelés az, hogy a légkörben a CCN részecskék számának növekedésével a felhőkben több, de kisebb csepp alakul ki. A cseppek száma és mérete pedig fontos abban, hogy a felhőből mennyi csapadék hullhat ki és milyenek az optikai tulajdonságai (az aeroszolok felhőkre gyakorolt hatását „indirekt” hatásnak nevezzük). |
|
![]() |
|
Az oldalról… |