Alsó légkör - Alap

ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH

Alsó légkör: Alap

1. A troposzféra bemutatása
A troposzféra - változás a magassággal és a hõmérséklet
Különbözõ tájak - vízszintes kiterjedés
Mibõl áll a troposzférikus levegõ?
Munkalap 1.1
Munkalap 1.2

2. Üvegházhatás, napsugárzás és a bioszféra
Üvegházhatás és a napsugárzás
Üvegházgázok és hatásaik
Bioszféra kibocsátása
A növénytakaró égése
Munkalap 2.1
Munkalap 2.2
Munkalap 2.3

3. Ózon és nitrogén oxidok, mint kulcsvegyületek
Troposzférikus ózon
Nitrogén oxidok - Kialakulásuk és fontosságuk
Ózon szmog
Munkalap 3.1
Munkalap 3.2

Légkörünk alsóbb rétegeit, melyek a földfelszín közelében találhatóak, 'troposzférának' is nevezik. Ez semmi más, mint a bennünket körülvevõ levegõ, a talajtól a legmagasabb felhõig. Ha felfelé nézünk, hajlamosak vagyunk túlbecsülni a légkör vastagságát.

A légkör megvéd bennünket az intenzív napsugárzástól, oxigént biztosít a légzéshez, és lehetõvé teszi az életet a Földön. De ez csak egy nagyon vékony réteg.

A troposzféra méretei

Habár a troposzféra a legvékonyabb légköri réteg, körülbelül 11 km a 12.800 km átmérõjû Föld körül, a levegõ 90 % - t tartalmazza, ez azt jelenti, hogy a levegõben lévõ molekulák 90 % - a itt található.
A troposzféra a pólusoknál a felszíntõl 7 km magasságig tart, és 17 km-ig az Egyenlítõnél. A következõ légréteg a sztratoszféra. A két réteg közötti határt tropopauzának nevezik. De honnan tudjuk, hol végzõdik a troposzféra? A hõmérséklet magasság szerinti menetében bekövetkezõ változás adja meg rá a magyarázatot.

1.A légkör (kékkel jelezve) számos rétegbõl áll. A legalsó réteg a troposzféra. Kattints a képre, hogy nagyítva lásd! Ne felejtsd el: A rajzon a légkör sokkal vastagabb, mint a valóságban!
forrás: photo freeware STRATO, rajz: Cambridgei Egyetem
http://www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/

Hõmérsékleti profil és a levegõtranszport

A hõmérséklet csökken a magasság növekedésével. Annál hidegebb van a troposzférában, minél magasabbra megyünk. Érezheted, mikor túrázol a hegyekben. De van egy magassági szint a légkörben, ahol ez a tendencia megváltozik. Ez a tropopauza - hõmérsékleti minimum a légkörben. Sok tudós hideg csapdának nevezi, mert ez az a pont, ahol a felemelkedõ levegõ már nem megy magasabbra. Képzelj el egy légrészecskét, ahogy a jobboldali ábrán láthatod. Láthatod, hogy megáll. Ez fontos a troposzféra dinamikájában és kémiájában, a felhõképzõdésben és az idõjárásban.
Mi az oka? A meleg levegõ könnyebb, mint a hideg. Ismerjük ezt a jelenséget a mindennapi életünkbõl. Ha kinyitod az ajtót télen, a hideg levegõt mindig a lábadnál érzed elõször, mivel ez nehezebb, és a padlóra süllyed. Hasonlóan, mikor a reggeli meleg napsugárzás révén a földfelszín felmelegszik, a levegõ a földfelszín közelében melegebb és könnyebb lesz, mint a felszíntõl távolabb lévõ. A talajközeli levegõ elkezd emelkedni, mint egy könnyû léggömb. Mindaddig, míg a környezõ levegõ hidegebb (= nehezebb), képes emelkedni. A tropopauzánál ez az emelkedés megáll, mert a fenti levegõ melegebb és könnyebb. Ez az oka, amiért meglehetõsen nehéz a víznek (felhõknek) és kémiai anyagoknak áthatolnia ezen a láthatatlan hõmérsékleti határon a tropopauzánál.

Ennek következtében a legtöbb levegõkémiai és idõjárási folyamat a troposzférában játszódik le. Ha a víz nem képes magasabbra jutni a troposzféránál, felhõk nem alakulhatnak ki magasabb szinteken, mivel a felhõk vízcseppecskéket tartalmaznak.

Az animáció átlagos hõmérsékletet (15°C) mutat a talajon, és a troposzférában (-50°C) , valamint egy egyszerû hõmérsékleti profilt.

A valós világ azonban sokkal bonyolultabb. A felszíni hõmérséklet nem mindenhol ugyanaz a Földön, és a Föld körül nem mindenhol van tropopauzában -50°C. Továbbá a hõmérséklet évszakonként is változik. A kép egy elképzelést ad a különbözõ hõmérsékleti profilokról, különbözõ földrajzi szélességeken nyáron, és télen (ami a trópuson közel azonos). 
trópusok: zöld vonal; tropopauza > 15 km
mérsékletövi területek: világos piros = nyár; sötétpiros = tél; tropopauza > 10 km
sarki területek: világoskék = nyár; sötétkék = tél; tropopauza < 10 km

Néha a troposzféra felszínközeli része egy kicsit különbözõen viselkedik. Ezt "planetáris határrétegnek" nevezzük (PHR). Ebben a rétegben az olyan hatások, mint a súrlódás, hõtranszport, evaporáció, légszennyezés lényeges változást okozhat egy órán belül is. Ennek a rétegnek a vastagsága néhány száz métertõl körülbelül két kilométerig változhat. Az e fölötti részt szabadlégkörnek nevezzük. A PHR-ben a legfontosabb folyamat a levegõ összekeveredése, köszönhetõen a délelõtti emelkedõ levegõnek.

3. Hõmérsékleti profilok a troposzférában, és az alsó sztratoszférában (szaggatott vonal = száraz adiabata). Hõmérsékleti értékek alul Kelvn (K) és Celsius (°C) fokban is láthatók. A különbözõ profilok felülrõl lefelé: sarki tél, sarki nyár, mérsékeltövi tél, mérsékeltövi nyár, trópusok
forrás: ismeretlen; átvéve a Harvardi Egyetem elõadásáról: Elmar Uherek
A nagyításhoz kattints ide (51 K)!
icg.harvard.edu/~eps132/lecture.dir/lecture3a/notes.htm

További részleteket a Haladó részben találsz ...

Kapcsolódó oldalak:

A légköri rétegekrõl:
Felsõlégkör - Alap - 1. Fejezet - Rétegek

Az oldalról:

szerzõ: Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry - Mainz / Németország
1. tudományos lektor: Dr. Katja Mannschreck - GAW Hohenpeissenberg - 2003-08-07
2. tudományos lektor: Dr. Gerd Folberth - Meteorological Service of Canada / Univ. of Victoria - 2003-08-10
pedagógiai lektor: Michael Seesing - Uni Duisburg - 2003-07-02
utolsó módosítás: 2008-10-08