Környezeti klimatológia
Tematika A meteorológia helye a tudományok között. A légkör összetétele, tömege, szerkezete. A környezeti klimatológia célja, helye és szerepe. Környezetszennyezés és levegőszennyezés történeti áttekintés. A légköri összetevők és az ózon felfedezése. Sugárzási folyamatok. A légköri fűtési és hűtési viszonyok. Az éghajlati szempontból aktív gázok levegőkémiája [vízgőz (H 2 O), szén-dioxid (CO 2 ), ózon (O 3 ), metán (CH 4 ), dinitrogén-oxid (N 2 O), klór-fluor-karbon vegyületek (CFC-k), egyéb üvegházgázok].
Az aeroszolok levegőkémiája. Areoszol-mikrofizika. A sugárzási mérleg és az üvegházhatás. Az éghajlati rendszer antropogén összetevői [üvegházgáz kibocsátások [szén-dioxid (CO 2 ), dinitrogén-oxid (N 2 O), metán (CH 4 ), ózon (O 3 ), klórfluor-karbon vegyületek (CFC-k)]. Ózonlyuk a védekezés lehetőség. A savas esők. Urbanizáció mezoskálájú levegőszennyezettség (gázok, aeroszolok, hő, zaj, szag, pollenek). Az erdőirtás és környezeti hatásai. Az elsivatagosodás és környezeti hatásai. Klímaváltozás. Levegő és egészség.
Előadások Március 19: Bevezető (A meteorológia helye a tudományok között. A légkör összetétele, tömege, szerkezete. A környezeti klimatológia célja, helye és szerepe.) A légköri nyomgázok szerepe az üvegházhatás erősödésében. Antropogén hatások és a sikertelen nemzetközi együttműködések. A természetes üvegházhatás jelensége, okai, következménye. Üvegházhatást okozó gázok. Az üvegházgázok kibocsátásának visszaszorítására tett kísérletek. Változások a közelmúltban Magyarországon. A közelmúltbeli globális trendek. Klímaszcenáriók. Várható éghajlati jövőkép.
Előadások Április 2: Az ózon története. Az ózon (O 3 ) a földi élet szempontjából a legfontosabb nyomgáz a légkörben. Tudományos háttér. Jellemzői. Keletkezése. Sztratoszférikus ózon. Troposzférikus ózon. Trendjei. Forrásai és nyelői. Miért véd az ózonréteg? Ózonlebontó anyagok: CFC-k. Nemzetközi állásfoglalások. Ózon Protokoll és módosítások. Ha nem lenne Protokoll. Feladatok. Kulcshatározatok. A Montreali Protokoll tanulságai.
Április 9: Erdőirtás. Előadások A Föld erdői. Károk és előnyök. Az erdők és a szén. Célok. Tények: fotók a világűrből. Az erdőirtás alapvető oka. Az esőerdőkről. Az erdőirtás okai. Az erdőirtás környezeti hatásai. Az erdőirtás elleni küzdelem lépései. Erdőirtás Amazóniában. Marhatenyésztés, földhasználat és erdőirtás összehasonlító elemzés (Brazília, Equador, Peru). Amazónia és az éghajlatváltozás. Erdőirtás a trópuson kívül. Út a jövőbe. Erdőkitermelés Magyarországon. Az erdőterületek csökkenésének okai összegzés. Az erdőterületek csökkenésének következményei összegzés. Epilógus.
Előadások Április 16: Elsivatagosodás. Arid tájak klímája. Alapfogalmak (termőföld, a talaj degradációja, elsivatagosodás). Történeti visszapillantás. Mi a probléma? Tények: a) fotók a világűrből; b) felszíni felvételek. Miként megy végbe az elsivatagosodás? Elsivatagosodás, éghajlatváltozás és fenntartható fejlődés. ENSZ egyezmény az elsivatagosodás elleni küzdelemről. Esettanulmányok a) Szahel-Afrika I.; b) Szahel-Afrika II.; c) Kína és az USA; d) Izrael: mezőgazdasági tevékenység sivatagi környezetben. Arid tájak és a költészet.
Előadások Április 23: A Stern-jelentés. Az éghajlatváltozás közgazdaságtana. Az éghajlatváltozás. A változás hatásai a növekedésre és a fejlődésre. Az üvegházgáz szint stabilizálásának közgazdaságtana. Mitigációs válaszlehetőségek, módszerek. Adaptációs válaszlehetőségek, módszerek. A nemzetközi együttműködés lehetőségei.
Előadások Április 30: An inconvenient truth Al Gore film. Május 7. ZH
Ajánlott irodalom: Makra László honlapja (http://www.sci.uszeged.hu/eghajlattan/magyar.html) oktatási segédanyagok Levegő és egészség; Makra László honlapja (http://www.sci.uszeged.hu/eghajlattan/magyar.html) oktatási segédanyagok Bevezetés a klímaváltozásba; Trenberth, K.E. (ed.), 1992: Climate System Modeling. Cambridge University Press, 788 p. ISBN 0 521 43231 6 Guidelines for air quality, 2000: World Health Organization, Geneva, 190 p. http://www.who.int/peh/air/airqualitygd.htm Környezeti klimatológia ppt előadások; Makra László honlapja (http://www.sci.uszeged.hu/eghajlattan/magyar.html) oktatási segédanyagok;
Bevezető (a meteorológia helye; a légkör összetétele, tömege, szerkezete)
A meteorológiai helye a tudományok között TERMÉSZETTUDOMÁNYOK M A T E M A T I K A BIOLÓGIA KÉMIA FIZIKA F Ö L D T U D O M Á N Y O K Geológia Oceanológia Hidrológia Geokémia Geofizika Földrajz M E T E O R O L Ó G I A Elméleti v. Szinoptikus Kozmikus Aerológia Ált. v. fizikai Bio- és agro- Hidro- Éghajlattan Dinamikus meteorológia meteorológia meteorológia meteorológia meteorológia (Klimatológia) meteorológia
METEOROLÓGIA (tágabb értelemben) a légkör tudománya METEOROLÓGIA (szűkebb értelemben) a légköri folyamatok fizikai okainak feltárása KLIMATOLÓGIA a Földi éghajlatok leírása, elemzése, speciális éghajlatok Elméleti Alkalmazott Elméleti Alkalmazott Általános meteorológia; Szinoptikus meteorológia; Fizikai klimatológia; Regionális klimatológia; Dinamikus meteorológia; Mikrometeorológia; Levegőkémia; Levegőfizika; Statisztikus meteorológia; Biometeorológia; Orvosi meteorológia; Agrometeorológia; Hidrometeorológia; Közlekedési meteorológia; Leíró klimatológia; Regionális klimatológia; Statisztikus klimatológia; OPERATÍV METEOROLÓGIA Mikroklimatológia; Bioklimatológia; Városklimatológia; Paleoklimatológia; Környezeti klimatológia; Meteorológiai műszerek; Meteorológiai megfigyelések; Meteorológiai előrejelzések;
alkotóelem térfogati vertikális eloszlás a folyamat jellemzése arány N 2 0,7808 homogén vertikális keveredés O 2 0,2095 homogén vertikális keveredés * H 2 O 0,030 erőteljesen csökken a troposzférában, növekszik a párolgás, kondenzáció, transzport, a CH 4 oxidációja termeli sztratoszférában, rendkívül változékony Ar 0,0093 homogén vertikális keveredés * CO 2 370 ppmv homogén vertikális keveredés felszíni és antropogén folyamatok * O 3 10 ppmv # erőteljesen növekszik a sztratoszférában, rendkívül változékony * CH 4 1,6 ppmv homogén a troposzférában, a középső légkörben csökken * N 2 O 350 ppbv homogén a troposzférában, a középső légkörben csökken * CO 70 ppbv csökken a troposzférában, növekszik a sztratoszférában termelik fotokémiai úton termelődik a sztratoszférában, a troposzférában lebomlik, transzport felszíni folyamatok termelik, oxidációja H 2 O-t hoz létre felszíni és antropogén folyamatok termelik, a középső légkörben lebomlik, NO-t termel, transzport antropogén hatásra, valamint a CH 4 oxidációjával termelődik, transzport NO 0,1 ppbv # vertikálisan növekszik az N 2 O disszociációjával termelődik, katalitikus úton lebontja az O 3 -t * CFC-11 CFC-12 0,1 ppbv homogén a troposzférában, a sztratoszférában lebomlik ipari termelés, keveredés a troposzférában, fotodisszociáció a sztratoszférában ClO 0,1 ppbv # vertikálisan növekszik a CFC-k fotodisszociációja termeli, katalitikus úton lebontja az O 3 -t A légkör összetétele. Az összetevőket aszerint említjük, hogy sugárzási szempontból aktívak-e, mekkora a troposzférára vagy a sztratoszférára jellemző térfogati arányuk, milyen a vertikális eloszlásuk, továbbá velük mely folyamatok jellemezhetők. *sugárzási szempontból aktív #sztratoszférikus érték [ppmv (parce per million of volume): milliomod térfogatrész; ppbv (parce per billion of volume): milliárdod térfogatrész; 1 ppmv = 10 3 ppbv]
A tömeg rétegződése A sztatika alapegyenlete: dp = g ρ dz A vertikálisan elmozduló légrész végállapotban felvett nyomása: log p log p = 0,01485 2 1 Δz T m A gyakorlati számítások munkaformulája (a g / R állandó értékét beírva és áttérve a természetes (e) alapú logaritmusról a 10-es alapú logaritmusra) a következő: log p log p = 0,01485 2 1 Δz T m Gyakorlati alkalmazások: 1) barométeres magasságmérés 2) a légnyomás tengerszinti átszámítása
A hőmérséklet szerinti és a dinamikus szerkezet troposzféra (jelentése: feláramlási gömbhéj): [0 km 10-15 km] sztratoszféra (jelentése: réteges gömbhéj): [10-15 km 50 km] mezoszféra (jelentése: középső gömbhéj): [50 km 85 km] termoszféra (jelentése: meleg gömbhéj): [85 km 120 km] exoszféra (jelentése: külső gömbhéj): [120 km 60.000 km] magnetoszféra (jelentése: mágneses gömbhéj) [60.000 km ]
Mára befejeztük, viszontlátásra!