A MAGYARORSZÁGI CSAPADÉK STABILIZOTÓP-

Átírás

1 A MAGYARORSZÁGI CSAPADÉK STABILIZOTÓP- ÖSSZETÉTELE ÉS EREDETE Czuppon György, Bottyán Emese, Haszpra László, Weidinger Tamás, Kármán Krisztina MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézet

2 Motiváció Miért? Jelen folyamatainak megismerése Változás: Mennyiség Eloszlás Forrásterület Átlagos éves csapadékösszeg az időszakban Forrás: OMSZ Jövő Becsült csapadékváltozás (16 modell eredményeiből) PRUDANCE/CRU, (Bartholy et al.)

3 Motiváció Miért? Jelen Paleoklimatológiai vizsgálatok: oxigén izotópok aránya részben a múltbeli csapadék izotópösszetételétől függ Izotóphatások: Hőmérsékleti hatás Mennyiségi hatás Magassági hatás Kontinentális hatás Forrásrégió hatása Múlt folyamainak megismerése

4 Motiváció Miért? Barlangi monitoring: Barlangi csepegővíz ( FELSZÍN ALATTI VÍZ ) stabilizotóp vizsgálata

5 Motiváció Miért? FELSZÍN ALATTI VIZek stabilizotóp vizsgálata: BEMENŐ ADAT Csapadék - beszivárgás Csapadék - beszivárgás Lokális áramlási rendszer Regionális áramlási rendszer Ábra forrása: USGS

6 Motiváció Miért? További tudomány területek: Agrártudományok Archeológia Minőség/eredet meghatározás (pl élelmiszerek) Ökológiai

7 Vizsgálati módszer Hol? Csapadékgyűjtés: napi minták ELSŐ CSAPADÉKGYŰJTŐ HÁLÓZAT stabilizotóp összetételre Nyírjes Budapest Kékes Debrecen (Vodila et al Farkasfa Siófok K-puszta Pécs Szeged 2012 áprilisától: HAVI 2012 áprilisától 2013 januárjától

8 Vizsgálati módszer Mit? Stabilizotópok: HIDROGEN: H, D OXIGÉN: 16 O, 17 O, 18 O ÚJ δ δ O = O = δd = D/ O/ O/ Omin ta O/ OVSMOW O/ O VSMOW 1 H minta D/ HVSMOW D/ H Omin ta O/ OVSMOW O/ O VSMOW VSMOW Deuterium-többlet 17 O-többlet

9 Vizsgálati módszer Mivel? Los Gatos Luiqid Water Isotope Analyzer MTA CSFK Földtani és Geokémia Intézet

10 Vizsgálati módszer Honnan? Trajektória számítás: o Backward trajektóriák: (500, 1500, 3000 m, 96 óra) o HYSPLIT 4.9 modell o GDAS adatok (1 felbontás)

11 Vizsgálati módszer Honnan? Nedvesség-diagnosztika o Trajektóriák mentén specifikus nedvesség számítása o o Növekmény a planetáris határrétegen belül: bepárolgás forrásterület (szakasz) Csökkenés: csapadék o Forrásterületek csapadékeseményhez való hozzájárulásának számítása kontinens Forrás: Sodemann et al., 2009

12 Vizsgálati módszer Honnan? Forrásterületek Északi tengerek Európa Feketetenger Szárazföld: Európa Kárpát-medence Tengerek: Atlanti-óceán Északi tengerek (Északi-tenger, Norvég-tenger, Baltitenger) Földközi-tenger Fekete-tenger Trópusok

13 Eredmények Stabilizotóp Csapadékvíz dd, d 18 O és d-többlet értékei:

14 dd Eredmények Stabilizotóp Csapadékvízvonalak: d O Farkasfa dd = 7.6 x d 18 O Siófok dd = 6.8 x d 18 O Pécs dd = 8.0 x d 18 O Budapest dd = 7.5 x d 18 O Szeged dd= 7.9 x d 18 O K-puszta dd = 7.3 x d 18 O Mátra dd= 8.3 x d 18 O

15 dd Eredmények Stabilizotóp Lokális csapadékvízvonalak: d 18 O Farkasfa dd = 7.6 x d 18 O K-puszta dd = 7.4 x d 18 O

16 Eredmények Stabilizotóp Súlyozott éves csapadék dd és d 18 O értékek: Farkasfa K-puszta Évek közötti is különbségek (extrém évek!)

17 Eredmények Stabilizotóp Súlyozott éves csapadék dd és d 18 O értékek jelentőség: Béke-barlang: Csepegővíz: dd= -64,6 d 18 O= -9,4 Csapadékvíz: dd= d 18 O= Téli dominancia

18 Eredmények Forrásrégió (2013) Bp. Kékes Ffa. Kp. Pécs Szeged

19 Eredmények Forrásrégió

20 Eredmények Forrásrégió Szárazföldi eredetű nedvesség dominanciája --> valóság? Evapotranszspiráció Tengeri eredetű nedvesség advekciója Nedvesség-újrahasznosítás Tengeri forrásrégiók hozzájárulásának helyes sorrendje --> alsó becslés Szárazföldi eredetű nedvesség --> felső becslés

21 Stabilizotópok Forrásrégió D-többlet (Dansgaard, 1964): d-többlet= dd-8 d 18 O Forrásrégiót jellemzi (másodlagos hatás!) Tavasz és ősz: mediterrán dominancia Nyár: lokális többlet Fekete-tenger Farkasfa

22 Stabilizotópok Forrásrégió D-többlet = δd 8 δ 18 O Farkasfa P > 2 mm Forrásterület dominanciája 70%

23 Összefoglalás Első mennyiségi becslés a hazai csapadékforrások arányára Első hálózat a csapadék stab. Izotópösszetételére Térbeli változékonyság: földrajzi fekvés (tengertől való távolság, helyi párolgás) Időbeli változékonyság: nagytérségű folyamatok Deutérium-többlet: forrásrégiók közötti szisztematikus különbség --> a nedvesség származási területe meghatározó

24 Köszönet: Országos Meteorológiai Szolgálatnak, hogy rendelkezésünkre bocsátotta a mintagyűjtő állomások hőmérsékleti, relatív nedvességi és csapadék adatsorait. az állomásvezetőknek és az állomások személyzetének a mintagyűjtésben és tárolásban nyújtott segítségét. Czágler Emilnének és Varga Zsoltnak a segítségüket. NKFIH (OTKA OTKA NK és a PD ) Bolyai János Kutatói Ösztöndíj