A Földbolygónk felsőbb (szabad szemmel nem látható) levegőrétegeiben mekkora a vízmennyiség? Jelentősnek mondható? A légkör melyik részében (hány km magasan) található meg leginkább a víz?

A Földünket körülvevő légkör nem homogén, azaz egynemű, hanem felfelé haladva különböző rétegek határolhatóak el. Ennek oka, hogy a magassággal emelkedve változik a légkör összetétele, hőmérséklete, sűrűsége.

Földünk légköre öt rétegre osztható:

troposzféra

sztratoszféra

mezoszféra

termoszféra

exoszféra

Ebből minket az első, a troposzféra érdekel mert

az időjárás kialakulása (ciklonok, frontok) itt történik

energiáját a felszíntől kapja elsősorban, ezért erős átkeverés jellemzi

itt történik a felhő- és csapadékképződés, a teljes vízkörforgalom, a nyomás és hőszállítás

A troposzférában található a légkör:

tömegének 75%-a és a vízgőz és aeroszolok 99%-a

A troposzféra két rétegre osztható:

planetáris határréteg, vagy légköri határréteg (100m-3000m)

szabad troposzféra: a határrétegtől a tropopauzáig.

A planetáris határréteg jelentősége, hogy itt érvényesül leghatározottabban a Földfelszín hatása, jellemzően 1-2 órán belül jelentkezik a felszíni hatás.

Itt érvényesül a párolgás, a szennyezőanyag bevitel is a leghatározottabban.

A planetáris határréteg magassága nagyjából ott van, ahol a hőmérséklet napi menete már nem érvényesül.

A szabad troposzféra magassága az Egyenlítőnél 18-20 km. a sarkoknál 6 km, hazánk fölött a kettő között kb 13-14 km.

A páratartalom elsősorban a levegő hőmérsékletétől függ. Ennek változása meg az évszakoktól, a napi és az éves hőingadozástól, illetve a Földfelszíntől számított magasságtól, amely 100 méterenként száraz időben 1°C - nedves időben 0.7°C csökkenést mutat.

A telített levegő víztartalma -20°C 0,9 (g/m³); -10°C 2,1; 0°C 4,9; 10°C 9.4; 20°C 17,3; 30°C 29,9 - ezek az értékek jelzik a 100% páratartalmat, a relatív páratartalom értékek ebből vannak kiszámolva.

Ott még van egy darabig a magasság függvényében csekély és egyre csökkenő mennyiségben, mert a felső határán -45°C (a sarkon) és -70 °C (az egyenlítőnél) a hőmérséklet és ezért nagyon kevés vizet tud felvenni a levegő.

Később ugyan a sztratoszférában ahogy egyre feljebb megyünk, a hőmérséklet fokozatosan emelkedik, kb fagypontig, mert itt található az ózonréteg, ami elnyeli az UV sugárzást és ez fűti, de ide már nem jut fel vízgőz, csak nagyon-nagyon kis mennyiségben.

A felszín közelében a felmelegedő levegő felszáll, helyében hűvösebb áramlik. A földfelszín egyenetlenségei a felszín közvetlen szomszédságában, az ún. határrétegben erősen befolyásolják a felszínnel párhuzamos légmozgást, azaz a szelet. A legerősebb légmozgás a troposzféra legfelső sávjában fellépő futóáramlás (jet stream). A futóáramlás a Földet hullámalakban, 400 km/h körüli sebességgel öleli körül. Hullámaiból hatalmas, magas nyomású légörvények (anticiklonok), ill. alacsony nyomású képződmények (ciklonok) válnak le. Ezek nagy hatással vannak a mérsékelt öv időjárására. Az anticiklonokban uralkodó leszálló légáramlás száraz időt hoz, a ciklonok érkezésével csapadékképződés jár.

Függőleges irányban a levegő sűrűsége és nyomása is csökken, egészen a troposzféra felső határáig, a tropopauzáig. A tropopauza tengerszint felett 7-17 km magasságban húzódik. A tropopauza mindenkori helyzetét az adott hely földrajzi szélessége, valamint az szabja meg, milyen évszak és napszak van. Az Egyenlítő mentén van a legmagasabban, kb. 17-20 km-en. A sarkok közelében és télen a legalacsonyabb a helyzete, kb. 6-8 km-en figyelhető meg. A mérsékelt övben átmeneti a helyzete. A tropopauzában már igen hideg van: -55°C körüli hőmérséklet. Néha a sztratoszférából lejuthatnak légtömegek a tropopauzába, amit lekeveredésnek nevezünk.

#4

De igen, a planetáris troposzférában a páratartalom elérheti a 100%-ot, ám ez a különböző hőmérsékleten eltérő mennyiségű víztömeget jelöl, mert a hidegebb levegő kevesebb pára felvétele után telítődik, mint a melegebb.(1. válasz)

Amit írtam a különböző hőmérsékletekre vízgőz értéket, az nem jelenti azt, hogy azon a hőmérsékleten annyi a páratartalom, hanem azt, hogy annyi a vízből felvehető maximuma a levegőnek, mint gáznak. Az a 100% és akkor telítődik, többet már nem képes felvenni, felette a víz kicsapódik. Azonban létezik a relatív páratartalom, mert ugye a levegő lehet szárazabb, vagy nedvesebb, az ritkaság, hogy telített.

Ekkor ha azt mondjuk pl, hogy a levegő relatív páratartalma 90%, akkor az oldott vízmennyiségnek ami az éppen akkori hőmérsékleten X g/m3 lenne telített állapotában, vesszük a 90%-t.

Így mivel az őserdőben meleg van, teszem azt 50°C, ott a 100% páratartalom több elnyelt vizet jelent, mint a levegő különböző hőmérsékleti tartományaiban, ahol ennél hidegebb a levegő. Azok is 100% értékek, mert a telítettséget jelzik, de a hidegebb levegő kevesebb párával telítődik, mint a meleg.