Felhõk & Részecskék

A Föld átlagos felhõborítottsága 60 százalék körül van. Akkor figyelünk felé rájuk leginkább, amikor esik az esõ. De a felhõk 90 %-ból nem hull esõ. A felhõk nagyon fontos szerepet játszanak a Föld energiaháztartásában. A Napból érkezõ sugárzás egy részét képesek visszaverni, így ez a visszavert hõ már nem melegíti a Földet. De képesek elnyelni a Földrõl érkezõ hõsugárzást, és így a levegõt melegítik. Ebben az esetben úgy viselkednek, mint egy üvegházgáz.

Felhõtípusok és képzõdésük

A sztratoszférikus jégfelhõkön kívül, amelyeket csak ritkán figyelhetünk meg, és általában csak a sarki területeken, minden felhõ a troposzférában a földfelszín és 15 km magasság között képzõdik. Latin neveket adunk a felhõknek, az alakjuktól és a magasságuktól függõen. Néhány felhõtípus gyakran esõt okoz, míg mások, például a magas felhõk, szinte soha.

A felhõk vízcseppeket vagy kicsi jégrészecskéket tartalmaznak, ha a környezõ levegõ hidegebb, mint 0°C. A cseppek egy, kondenzációnak nevezett folyamatban képzõdnek. Ez akkor történik, ha a levegõben vízgõzként jelenlevõ vízmolekulák koncentrációja túl magassá válik. Azt mondjuk, hogy a levegõ telített vízzel és nem tud több nedvességet megtartani.

Részecskék / Aeroszolok

Minden folyékony és szilárd részecskét a levegõben, ami nem tartalmaz vizet aeroszolnak (levegõben oldott anyagnak) nevezünk.
Az ilyen aeroszolok lehet a talajról származó por. Csak gondolj a Szaharában lévõ nagy homokviharokra. Por biztosan képzõdik a városainkban is, például a korom az iparból és az autókból származik. Az óceán fölött lévõ tiszta levegõben lévõ részecskék tengeri sót tartalmazhatnak (tengeri só aeroszolok). A permet, amit a hullámverés okoz, elpárolog a levegõben, és a sótartalma részecskék formájában a levegõben aeroszolként lebeg tovább. Mielõtt még elérnéd a tengerpartot, már messzirõl az ajkaidon érezheted a tenger ízét.

Gombák spórája, baktériumok, pollenek, biológiai bomlás termékei … mindezeket nevezhetjük aeroszoloknak, és egyes részecskék mérete lehet 100 µm, vagy akár több is. Másrészt a méretskála másik végén az aeroszolok lehetnek néhány molekulából álló, úgy nevezett molekula clusterek. A modern részecskemérés lehetõvé teszi még a 3 nm-es részecskék megfigyelését is (azaz milliméter 3 milliomod részét). Tipikusan ilyenek a kénsav aeroszolok, vagy más kicsi szerves aeroszolok, amelyek kémiai reakciók révén a levegõben képzõdnek.
Hasonlóan a légkörben lévõ többi összetevõhöz, az aeroszolok nemcsak képzõdnek, hanem el is távoznak a légkörbõl.

Egy lehetséges mód a száraz ülepedés, ami egy egyszerû folyamata a légkörbõl való kikerülésnek, köszönhetõen a gravitációnak és a felületekhez való tapadásnak. Másik mód, amikor esik és a részecskék kimosódnak, az esõcseppek révén visszakerülnek a talajra. A felszínhez közeli aeroszolok (< 1,5 km) fél és kettõ nap között maradnak a levegõben. A magasság növekedésével a tartózkodási idõ is megnõ. Azok az aeroszolok, amelyek a sztratoszférába vulkánkitörések alatt kerülnek akár 1-2 évig maradhatnak a légkörben. Akárcsak a felhõknek, a részecskéknek is hatásuk van mind a napfényre, ami a légkörön áthaladva eléri a Földet, mind a Földrõl származó hõsugárzásra. A részecskék csökkenthetik a légkör áteresztõképességét.

A vízciklus

Az óceánokban tárolt 1.4 milliárd km³ vizet összehasonlítva a légkörben lévõ, mindössze 12.900 km³ –nyi vízzel (körülbelül 0.001%-a a Föld vízforrásainak), ez utóbbi elhanyagolhatónak tûnik. Azonban az éghajlati rendszernek fontos. Elõszöris, a víz a levegõben egy folytonos mozgásban lévõ anyag. Körülbelül 500.000 km³ halad át minden évben a légkörben evaporáció, kondenzáció, esõ és hó révén. A légköri mennyiség évente 40-szer cserélõdik ki. Másrészt, csak a légkörben lévõ víz a teljes vízmennyiség azon része, amely nagyban befolyásolja a Földre érkezõ, vagy az ûr felé haladó sugárzást. Ha a víz mennyisége a légkörben a globális melegedésnek köszönhetõen magasabb lesz, és átlagosan több felhõnk lesz, akkor ennek erõs befolyása lesz Földünk energiaegyensúlyára.

Felhõk hatása az éghajlati rendszerben

Ha a felhõk teteje fehér, visszasugározzák a sugárzást, mint a hó és a jég. De a légkört melegen is tartják, mert hasonlóan az üvegházgázokhoz, a hõsugárzást abszorbeálják. Mindkét hatás befolyásolja az átlaghõmérsékletet a Földön, pozitív vagy negatív irányban. Földünk átlaghõmérséklete 15°C. Baloldalon láthatod, hogy milyen lenne a hõmérséklet, ha az egész Föld hóval, sivataggal, mezõgazdasági területtel és erdõvel, vagy óceánnal lenne beborítva. Elképzelheted, hogy 10 %-kal több hófehér felhõnek milyen erõs hatása lenne. Azonban a felhõk nem mindig fehérek, és néhány felhõ üvegházhatása képes még a megnövekedett napsugárzás reflekciónál is nagyobb hatást kifejteni (= megnövekedett albedó).

7. Különbözõ felhõknek más és más az albedójuk. A legkisebb az albedója a víznek, mintegy 8 %. szerzõ: J. Gourdeau

Ahogyan látjuk, a felhõknek nagyon különbözõ tulajdonságaik vannak, amik továbbá a légkörben lévõ részecskék tulajdonságaitól is függnek. Ez teszi nagyon nehézzé, hogy elõre lássuk, mi történik akkor, ha a globális felmelegedés magasabb vízgõztartalomhoz vezet a légkörben, és ennek következtében több felhõ képzõdik.

Látogasd meg a FELHÕK & RÉSZECSKÉK fejezetet az Éghajlati Enciklopédiában, ahol errõl a témáról többet olvashatsz.

Az oldalról:

szerzõ: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
utolsó módosítás: 2004-06-11