3.2. Levegőburok (atmoszféra)

Földünket a világűrrel összekötő, ill. attól elválasztó hatalmas (több tízezer kilométer) vastagságú gázburkot légkörnek nevezzük.

3.2.1. A légkör összetétele, szerkezete és jelentősége

Anyaga elsősorban gázok keveréke, de kevés cseppfolyós (főleg víz) és szilárd (por, korom, jég) alkotót is tartalmaz. Többrétegű szerkezete folyamatosan megy át a bolygóközi tér igen ritka anyagába. Számunkra elsősorban az alsó légkör szférái (troposzféra, sztratoszféra) fontosak, mivel itt található az egész légkör tömegének mintegy 99%-a, a teljes légköri vízkészlet és itt játszódnak le az időjárási jelenségek (felhő- és csapadékképződés, légmozgások) is. A sztratoszféra középső részén (kb. 20-30 kilométer magasságban) halmozódott fel az ózonréteg (O₃). Az ózon a Nap ultraibolya sugárzásának hatására oxigéngázból (O₂) képződik, keletkezésével elnyeli az ultraibolya sugárzásnak az élővilágra ártalmas részét.

A levegő nem "semmi"! - az élet nélkülözhetetlen feltétele! Innen nyerjük az oxigént légzésünkhöz, a benzinmotorokhoz és tábortüzeinkhez is. Az oxigén (is) segít lebontani az avart, a kidőlt fát, a szemetet, lebontja az élő szervezetek anyagait, s ezáltal energiát biztosít az életfolyamatokhoz.

A légkör táplálékforrás a növények számára. Széndioxid (CO₂) tartalmát a zöld növények napfényenergia segítségével átalakítják (fotoszintézis során) saját szervezetük szerves (organikus) anyagaivá. Ezáltal juthatnak csak szerves anyaghoz az állatok és az ember, közvetlenül (pl. növényevők), vagy közvetve (pl. ragadozók).

Ha a növényvilág - "táplálkozása során" - nem kötne meg hatalmas mennyiségű széndioxidot, a földfelszín légkörének hőmérséklete erőteljesen felmelegedne a fokozódó üvegházhatás következtében. (Üvegházhatás alatt értjük a földfelszínről visszaverődő, a levegő vízgőz és széndioxid tartalma által elnyelt, majd a földfelszínre visszasugárzott hőmennyiséget, hősugárzást).

A növényzet égetése, irtása (a tarló- és erdőtűz), szerves tüzelők (szén, kőolaj, fa) felhasználása ugyanakkor jelentősen növelheti a levegő széndioxid tartalmát.

Az életet hordozó anyagok (fehérjék, nukleinsavak) egyik fontos építőeleme a nitrogén (N₂) hatalmas (78 tf %-os) mennyiségben található a légkörben. Vannak olyan - nitrogéngyűjtő - baktériumok, melyek ezt a molekuláris nitrogént (N₂) meg tudják kötni, s az a táplálékláncokon keresztül eljuthat a fejlettebb fogyasztói szervezetekbe.

A légkör nedvességtartalma (akkor is van, ha nem érezzük) nagy szerepet játszik a kőzetek mállásában, mivel a kémiai folyamatok vizes oldatokban játszódnak le. A levegő páratartalma segít a növényeknek átvészelni a száraz, aszályos időszakot.

A légkör befolyásolja Földünk éghajlatát a "dermesztően zord" Világűrben. Üvegházhatása, hőszigetelése nélkül bolygónk klímája 34 ºC-kal lenne hidegebb. Ez Magyarországon -24 ºC-os évi középhőmérsékletet jelentene a mai +10 ºC-os középhőmérséklettel szemben. A ritka anyagú, de vastag légkör és főleg az ózonpajzs csökkenti, s ezáltal megvédi a Földet a káros kozmikus sugárzásoktól, a túlzott mértékű felmelegedéstől. Kevés kivételtől eltekintve elégeti a légkörbe hatoló veszélyes meteorokat, tehát védelmezi az életet.

A levegő élőhely is. Itt nemcsak a szembetűnő, jól látható madarakra, denevérekre, ízeltlábúakra kell gondolni, hanem arra a légköbméterenként több ezer aeroplanktonra is, melyeket a szél szállít. Ide tartozik számos vírus, baktérium, gombaspóra, jelentős mennyiségű virágpor (pollen) és repített mag, de lehetnek algák és apró, gyengén repülő ízeltlábúak (pl. levéltetvek, kis pókok...) is.

A légkör ipari nyersanyagokat is tartalmaz. Az oxigén és nitrogén mellett ide sorolhatjuk például a nemesgázok közé tartozó neont és kriptont, melyek csak a levegőből nyerhetők ki.

A Föld légköre a légi közlekedés - egyre jelentősebbé váló - színtere.

3.2.2. Tiszta levegőt!

A levegő a természetben tiszta, tisztább - ha nem is "ózondús" (mert az 0₃ igen mérgező gáz) - mint az épített környezetben. Legtisztább a barlangok és a magas hegyek levegője, de az erdők, vízpartok környéke is jóval kevesebb szennyeződést tartalmaz, mint például a városi levegő.

Sajnos az emberi tevékenység igen sokféleképpen és igen sok forrásból (ipar, közlekedés, mezőgazdaság, háztartások...) szennyezi a levegőt, s ezen keresztül elsődlegesen légzőszerveinket is. Por, korom, szénmonoxid (CO), szén-dioxid (CO₂), nitrogén-oxidok (NO_x), kén-dioxid (SO₂), ólom (Pb) és szénhidrogén (CH) származékok, halogénezett vegyületek.... okoznak kárt egészségünkben, környezetünkben. A gázszennyezők egy része (SO₂, NO_x), savat képez a levegő vízgőztartalmával és savas kémhatású csapadékként ("savas eső") mérgezi a talajt, a növényzetet, oldja, s ezáltal károsítja az épületek és szobrok anyagát is ("kőrák"). Az így sérült és részben pusztult erdőterületek nagyságát csak Németországban 4 millió hektárra becsülik!

Az utóbbi évtizedekben a Földet védő "ózonpajzs" is veszélybe került. A sztratoszférában haladó, hangnál sebesebb szuperszonikus repülőgépek égéstermékei, valamint a különböző szórópalackok (sprayk) hajtógáza, a freongáz az ozonoszférába emelkedve elbontja az ózont. Az előrejelzések 2100-ra az ózon 15%-os csökkenését jósolják. Ennek megakadályozására a szórópalackokban a freont szén-dioxiddal, butánnal, sűrített levegővel helyettesítik. Mivel a szén-dioxid többlet az üvegházhatást fokozza, így ez sem megoldás hosszabb távon.

A légkörhöz tartozik a benne terjedő hang is. Ha erős és kellemetlen, zajnak hívjuk. Érdekes, ilyet a természetben igen ritkán találunk. A zajártalom - bár nem mindig feltűnő - fárasztja szervezetünket. Az oda nem illő hanghatás (pl. erdőben szóló magnó) mindig zajszennyezést okoz.

A légkörön át hat az esztétikai, vizuális szennyezés is. Ez lehet egy tájidegen lakóépület, egy elhanyagolt bányaudvar, egy "emberidegen" lakótelep, de egy ízléstelen, rendetlen sátortábor is.

3.2.3. Az időjárás elemei, légköri folyamatok

Túráinkon - még a legügyesebb, legbátrabb hegymászó társainkat is beleértve - a légkör legalsó rétegében: a troposzférában (kb. 10 kilométerig terjedő magasság) tevékenykedünk. Itt játszódnak le azok az időjárási jelenségek, melyek ismerete, előrejelzése fontos lehet a túra sikere érdekében.

Időjárásnak nevezzük a napsugárzás, a hőmérséklet, a szél és a csapadék - mint időjárási elemek - állandó változását.

A napsugárzás az időjárási változások motorja, energiaforrása. A besugárzás mértéke (nagysága) döntően a napsugarak beesési szögétől függ (napszakok, évszakok). A légkör állapota (vízgőz, portartalom, felhőzet) módosíthatja ezt. Befolyásolja a besugárzás időtartama (nyáron hosszabb, télen rövidebb ideig tart), a felszín sugárzást elnyelő, ill. visszaverő képessége (például a sötét talajok elnyelik, a homok- ill. hóval borított felszínek visszaverik a sugárzást). Jelentős a domborzat módosító hatása is (északi- és déli lejtők eltérő felmelegedése).

A hőmérséklet a besugárzás függvénye, mert a légkör a földfelszín közvetítésével, alulról melegszik fel. A felszíntől távolodva a hőmérséklet egyre csökken (100 méterenként 0,5 ºC-ot).

Az "alulról" történő felmelegedést bizonyítja az a tény is, hogy a legerősebb besugárzást (déli 12 óra körül) mindig 1-2 órával követi a napi hőmérsékleti maximum (14 óra körül).

A szél a felszín különböző mértékű felmelegedése következtében alakul ki, a légnyomáskülönbség miatt. A meleg felszín fölött a levegő is felmelegszik, kitágul és fölemelkedik, így ott kisebb lesz a légnyomás. A nagyobb légnyomású, hűvösebb térségből ide áramló vízszintes légmozgást nevezzük szélnek.

Csapadék a légkörben mindig jelen lévő vízgőzből válhat ki lehűlés esetén. Ilyenkor a levegő telítetté válik (harmatpont, vagy kondenzációs pont), s a vízgőz folyékony vízcseppek, ill. 0 ºC alatt jégkristályok formájában kicsapódik.

A lehűlés leggyakrabban a levegő felemelkedése miatt történik (például a hegyoldalak mentén felszálló levegő lehűlése során, vagy erős felmelegedés esetén a könnyű meleg levegő gyors feláramlása következtében).

A kicsapódott víz felhőként, ködként jelenik meg. A köd a felszínen, a talajszint közelében kialakult "felhő". A látótávolság ilyenkor kevesebb, mint 1 kilométer. A nedves levegő lehűlését itt nem a felemelkedés okozza, hanem a felszín kisugárzása, a lehűlt levegő áramlása, keveredése.

A talajfelszín lehűlésének hatására a levegőből talajmenti csapadék válik ki. Derült, szélcsendes éjszakákon, mikor a levegő hőmérséklete harmatpont alá süllyed 0 ºC feletti hőmérsékleten harmat, 0 ºC-nál alacsonyabb hőmérsékleten dér válik ki. Mikor az erősen lehűlt felszín fölé melegebb, nedvesebb levegő áramlik, a kicsapódó vízgőzből zúzmara képződik.

A hulló csapadék forrásai a felhők, melyek vízcseppekből, növekvő jégkristályokból tömörülnek össze. Ha ezek felemelkedés közben kellően "meghíztak", úgy a felszálló légáramlás már nem képes lebegve tartani, s megkezdődik a csapadék hullása. Érdemes megkülönböztetni legalább két felhőtípust.

A gomolyfelhő: tömött, fehér - lehet szürke színű is -, éles határvonalú. A levegő gyors felemelkedésével és lehűlésével keletkezik. Rövid "életű", főleg meleg időben képződő típus. A belőle hulló csapadék záporszerű, tehát intenzitása térben és időben gyorsan változik.

A réteg(es) felhő: laza, rostos szerkezetű, szürkés, elmosódott határú. Lassú - hideg légtömegekre történő - felsiklással keletkezik, így tartós, nagy kiterjedésű esőzést okoz. Csapadéka térben és időben egyenletes eloszlású. Elsősorban a téli félévre jellemző.

A szilárd csapadék hó, vagy jégeső. A cseppfolyós csapadék intenzitásától függően lehet eső, záporeső, zivatar. A zivatar villámlással, mennydörgéssel kísért zápor. A villám az eltérő elektromos töltéssel rendelkező felhőrészek és/vagy felszíni tárgyak feszültségkülönbsége miatt jön létre. Útja a legkisebb ellenállású térrészeken át vezet, ez a felizzó (plazmaállapotú) villámcsatorna, melynek robbanásszerűen felhevült anyaga kitágul, majd összehúzódásakor óriási erejű hangjelenséget produkál. Ez a mennydörgés.