Részecskék és a láthatóság

A gyenge láthatóságot úgy észleljük, mint a légszennyezés jelét. A látástávolság az a legnagyobb távolság, aminél a megfigyelõ még lát egy nagy fekete tárgyat a Nappal szemben, a horizonton. Számos tényezõ meghatározza, hogy valaki milyen távolra lát a légkörben, beleértve a légkör jellemzõit, az ég és a megfigyelt tárgy fényességét, az emberi szem tulajdonságait és a megfigyelõ pszichológiai ítélõképességét. Itt a légköri alkotórészekre fókuszálunk, amik gátolják a láthatóságot.

Fény a légkörben

A fény az energia egy fajtája, ami hullámként terjed. A hullámhossz két hullám csúcsa közötti távolság (a zöld nyíl az 1. ábrán). A Napból érkezõ fény fehérnek látszik, de a valóságban különbözõ színek összessége (amiket láthatsz a prizmával vagy a szivárványban). A színeknek különbözõ a hullámhossza, frekvenciája és az energiája. Az ibolyánk van a legrövidebb hullámhossza a látható spektrumban, amíg a pirosnak a leghosszabb.

1. A fény egy elektromágneses hullám. szerzõ: J. Gourdeau

A fény egyenes vonalban halad mindaddig, míg valami meg nem zavarja. Az ûrben egy villanásból származó fényt csak az látna, aki éppen a fénysugár útjában van. Ez különbözik légkörünkben: ahogyan a fény halad, egyenesen folytatja útját, amíg össze nem ütközik egy részecskével vagy egy gázmolekulával. Azután, hogy mi történik a fénnyel, függ a hullámhosszától és a tárgy méretétõl, aminek nekiütközött.

A gázmolekulák és a légköri részecskék kisebbek, mint a látható fény hullámhossza. Amikor a fény nekiütközik egy gázmolekulának, a molekula elnyeli, és különbözõ irányokba szórja a fényt. Ezért látjuk éjszaka a villanófény, vagy a diszkó lézernyalábjait, még akkor is, ha nem is vagyunk a fény útjában.
A fény különbözõ színei különbözõképpen viselkednek. Ez a szóródás, amit Rayleigh-szórásnak is neveznek, sokkal hatékonyabb rövid hullámhosszakon (a kék szín). Ezért látszik kéknek az ég.

2. A fény szóródik egy részecskén vagy egy molekulán. szerzõ: J. Gourdeau.

A fény szóródása részecskéken

A láthatóság csökken, mivel a légköri részecskék a megfigyelõ és a tárgy között elnyelik, vagy szórják a Napból érkezõ fényt. A fény részecskéken történõ szórása a legfontosabb jelenség, ami a láthatóság gyengüléséhez vezet; a fényt a légkör alkotóelemei is elnyelhetik, mint pl.: elemi szén, ami úgy is ismert, mint korom, vagy NO2, ami különösen hatékony fényelnyelõ.

3. A részecske koncentráció nagyon alacsony: a látástávolság körülbelül 250 km. forrás: National Glacier Park.

4. Most a látástávolság kevesebb, mint 70 km, a szennyezés miatt. forrás: National Glacier Park

Képzelj el egy részecskéktõl mentes légkört: a tengerszintjén az elméleti látástávolság 300 km lenne és 500 km a Mont Blanc tetején!

A részecskék mérete, koncentrációja és kémiai jellemzõi hatnak a látótávolságra. A legkisebb részecskék (és fõleg a 0.1 és 1 µm közöttiek) csökkentik legjobban a láthatóságot. Ezen kicsi részecskék legtöbbje emberi eredetû. Los Angelesben, a szennyezett idõszakok alatt a láthatóság körülbelül 8 km-es lehet, szemben egy tiszta nap észlelhetõ 90 km-essel távolsággal.

A nedvesség jelentõsen növeli a szennyezés hatását a látótávolságra: a vízben oldódó finom aeroszolok a száraz átmérõjük hétszeresére is nõhetnek, drámaian megnövelve a szóródási hatékonyságot, és így a láthatóság romlásához vezetnek.

Az emberi érzékelés

A légkörben lévõ finom részecskék mennyiségének növekedése kapcsolatos a láthatóság csökkenésével, így a teljes levegõminõség indikátorának használhatjuk. Az elfogadhatatlan láthatóság felfogása a környezettõl függ: az emberek kevésbé könnyen fogadják el egy vadon lepusztítását, mint egy városi környezetét. Egy közvéleménykutatás szerint, a városban az elfogadható látástávolság mintegy 50 km volt.

5. Alacsony látástávolság egy ipari területen. forrás: freefoto.com

Az oldalról…Szerzõ: Justine Gourdeau, LaMP Clermont-Ferrand, Franciaország.
Tudományos lektor: Dr Paolo Laj, LaMP, Franciaország.
Oldalkészítés: 2003-11-25.
Utolsó módosítás: 2004-05-13.

Last modified: Wednesday, 5 September 2018, 1:38 PM