Tanulmányok
A levegőminőség alakulása november harmadik hetében
Kolláth Kornél
2011 októberétől a tartósan száraz, szélcsendes időjárásnak és főként a fűtésből származó szennyezőanyag kibocsátásnak köszönhetően a Kárpát-medencében fokozatosan romlott a levegőminőség. A mérőállomásokon egyes periódusokban különösen magasan alakult az ún. szálló por mennyisége, ami elérte a tájékoztatási, illetve riasztási küszöbértéket. A jelenség körülményeiről lásd korábbi írásunkat is.
Az elmúlt évek mért értékeihez viszonyítva különösen magas koncentrációértékek az ország több pontján november harmadik hetében tetőztek, és több napon keresztül stagnáltak. (A fővárosban utoljára a 2004-2005 fűtési félévében volt ilyen magas mért PM10 koncentráció.) A hét végére azonban javult a levegőminőség (1. ábra). A szálló por mennyisége általában felére, harmadára csökkent, annak ellenére, hogy a nagytérségű időjárási helyzet Közép-Európában nem változott. Átmenetileg kissé élénkebb légmozgás csak pénteken volt az ország középső részén.
1. ábra
PM10 és NO2 koncentrációértékek a szálló por esetén legnagyobb szennyezettséget mutató budapesti
mérőállomáson, Budapest Csepelen. Kedd, szerda és csütörtök késő este volt legmagasabb a PM10
koncentrációja (meghaladta a 300 µg/m3-t). Forrás: Vidékfejlesztési Minisztérium,
Országos Légszennyezettségi mérőhálózat honlapja (http://www.levegominoseg.hu/).
PM10 és NO2 koncentrációértékek a szálló por esetén legnagyobb szennyezettséget mutató budapesti
mérőállomáson, Budapest Csepelen. Kedd, szerda és csütörtök késő este volt legmagasabb a PM10
koncentrációja (meghaladta a 300 µg/m3-t). Forrás: Vidékfejlesztési Minisztérium,
Országos Légszennyezettségi mérőhálózat honlapja (http://www.levegominoseg.hu/).
A levegőminőség javulása főként a keményebb éjszakai fagy és az ehhez társuló felszín fölötti, ún. inverziós rétegződés megszűnésével magyarázható (lásd a 2. ábrát és a mellékletet). Az ország felett megnövekedett felhőzet (3. és 4. ábra) megakadályozta a talajfelszín erős éjszakai lehűlését. A hőmérsékleti viszonyok megváltozása természetesen a fűtési igényeket és ezzel együtt a kibocsátást is befolyásolta kisebb-nagyobb mértékben. A szerdai és a szombati hőmérsékleti minimum és középértékeket lásd az 5-8. ábrákon.
2. ábra
Mért hőmérsékleti rétegződés (folytonos vonalak) Budapest fölött péntek és szombat éjfélkor (piros és fekete színek).
A légszennyező anyagok hígulását szabályozó függőleges hőmérsékleti rétegződés 24 óra alatt teljesen átalakul.
Péntek hajnalban a talajról indulva a hőmérséklet még fölfelé emelkedik, a nap végére azonban az alsó 750 m-en a
magassággal határozottan csökkenő hőmérsékleti profil látható. Ez utóbbi, nagy vastagságú rétegben egyenletesen
elkeverednek a szennyezőanyagok. Ez az állapot napszaktól függetlenül fennállt, stabilizálódott hétvégére,
sőt még magasabbra is emelkedett a réteg teteje.
Mért hőmérsékleti rétegződés (folytonos vonalak) Budapest fölött péntek és szombat éjfélkor (piros és fekete színek).
A légszennyező anyagok hígulását szabályozó függőleges hőmérsékleti rétegződés 24 óra alatt teljesen átalakul.
Péntek hajnalban a talajról indulva a hőmérséklet még fölfelé emelkedik, a nap végére azonban az alsó 750 m-en a
magassággal határozottan csökkenő hőmérsékleti profil látható. Ez utóbbi, nagy vastagságú rétegben egyenletesen
elkeverednek a szennyezőanyagok. Ez az állapot napszaktól függetlenül fennállt, stabilizálódott hétvégére,
sőt még magasabbra is emelkedett a réteg teteje.
3. ábra
Műholdkép szerdán délben. Az ország nagy részén derült az ég. Csak az északnyugati országrészben
vannak köddel borított területek. (letölthető nappali műholdkép animáció.)
Műholdkép szerdán délben. Az ország nagy részén derült az ég. Csak az északnyugati országrészben
vannak köddel borított területek. (letölthető nappali műholdkép animáció.)
4. ábra
Műholdkép vasárnap délben. A Kárpát medencében borult az ég, csak az 1000 m-nél magasabb hegyek
lógnak ki a felhőtakaróból. (A kompozitképen kékes-fehéres színárnyalatot a sokkal magasabban
elhelyezkedő fátyolfelhők mutatnak, melyek árnyékai is megjelennek az alacsonyabb felhőkön.)
Műholdkép vasárnap délben. A Kárpát medencében borult az ég, csak az 1000 m-nél magasabb hegyek
lógnak ki a felhőtakaróból. (A kompozitképen kékes-fehéres színárnyalatot a sokkal magasabban
elhelyezkedő fátyolfelhők mutatnak, melyek árnyékai is megjelennek az alacsonyabb felhőkön.)
5. ábra
Legalacsonyabb hőmérséklet 2011. november 16-án, szerdán. Az ország döntő részén -5 °C alá süllyedt a hőmérséklet.
Legalacsonyabb hőmérséklet 2011. november 16-án, szerdán. Az ország döntő részén -5 °C alá süllyedt a hőmérséklet.
6. ábra
Legalacsonyabb hőmérséklet 2011. november 19-án, szombaton. Az ország döntő részén csak kevéssel
süllyedt 0 °C alá a hőmérséklet. A középső országrészben nem volt fagy.
Legalacsonyabb hőmérséklet 2011. november 19-án, szombaton. Az ország döntő részén csak kevéssel
süllyedt 0 °C alá a hőmérséklet. A középső országrészben nem volt fagy.
7. ábra
Középhőmérséklet 2011. november 16-án, szerdán. Jellemzően kevéssel 0 fok alatt alakul a középhőmérséklet.
Elsősorban a magasabban fekvő területeken és helyenként az Alföldön látható fagypont feletti érték.
Középhőmérséklet 2011. november 16-án, szerdán. Jellemzően kevéssel 0 fok alatt alakul a középhőmérséklet.
Elsősorban a magasabban fekvő területeken és helyenként az Alföldön látható fagypont feletti érték.
8. ábra
Középhőmérséklet 2011. november 19-én, szombaton. Az ország jelentős részén pozitív értékeket láthatunk.
A Dunántúl délnyugati felén és északkeleten alakul fagypont alatt a középhőmérséklet.
Középhőmérséklet 2011. november 19-én, szombaton. Az ország jelentős részén pozitív értékeket láthatunk.
A Dunántúl délnyugati felén és északkeleten alakul fagypont alatt a középhőmérséklet.
Melléklet. Hogyan alakul ki a ködből megemelkedett sztrátusz felhőzet?
A következőkben sematikusan bemutatjuk, hogy a felszínen kialakuló ködtakaró idővel milyen folyamaton keresztül alakul alacsony szintű felhővé. A következő ábrákon a hőmérséklet, harmatpont magassági eloszlását (sötét és világoszöld görbék) és a köd, sztrátusz helyét mutatjuk a folyamat különböző fázisaiban.
1. ábra
A téli félévben derült ég esetén napi átlagban az energia mérlegében kezdetben,
általában a talajfelszín hosszú hullámú kisugárzása dominál a nappali besugárzással szemben.
A téli félévben derült ég esetén napi átlagban az energia mérlegében kezdetben,
általában a talajfelszín hosszú hullámú kisugárzása dominál a nappali besugárzással szemben.
2. ábra
Éjszaka a talaj közeli légréteg a hőmérséklet csökkenésével eléri a
telítettséget és sekély, de általában sűrű köd képződik.
Éjszaka a talaj közeli légréteg a hőmérséklet csökkenésével eléri a
telítettséget és sekély, de általában sűrű köd képződik.
3. ábra
A köd teteje átveszi a sugárzó felszín szerepét. Közvetlen a talaj fölötti
légréteg már alig hűl tovább. A köd belsejében a hőmérsékleti profil átalakul.
A kezdeti inverziós - magassággal emelkedő - hőmérékleti profil az
izoterm (magassággal állandó) rétegzettségbe alakul át.
A köd teteje átveszi a sugárzó felszín szerepét. Közvetlen a talaj fölötti
légréteg már alig hűl tovább. A köd belsejében a hőmérsékleti profil átalakul.
A kezdeti inverziós - magassággal emelkedő - hőmérékleti profil az
izoterm (magassággal állandó) rétegzettségbe alakul át.
4. ábra
A ködréteg teteje tovább hűl, túltelítettsége növekszik. A felszín közelében ritkulni
kezd a köd, csökkenni a víztartalom. A felszín fölött ismét a magassággal csökkenő
hőmérsékleti rétegződés alakul ki. Az anticiklonban uralkodó lassú leáramlás a
ködtakaró felett ugyanakkor emelkedő hőmérsékletet eredményez, tehát erősödik az inverzió.
A ködréteg teteje tovább hűl, túltelítettsége növekszik. A felszín közelében ritkulni
kezd a köd, csökkenni a víztartalom. A felszín fölött ismét a magassággal csökkenő
hőmérsékleti rétegződés alakul ki. Az anticiklonban uralkodó lassú leáramlás a
ködtakaró felett ugyanakkor emelkedő hőmérsékletet eredményez, tehát erősödik az inverzió.
5. ábra
A hőmérséklet rétegződésében, a felhőzet vertikális elhelyezkedésében fokozatosan kialakul
egy egyensúlyi állapot. A folyamat végén a különféle sugárzási és diffúziós folyamatok egyensúlya
áll be. A felhőzet feletti inverzió további erősödése megáll és egy vertikálisan nagyon szűk
rétegre összpontosul. A vékony inverziós rétegen belül a diffúziós folyamatok minimális légcseréjének
hatása nagyságrendileg hasonlóvá válik a fönti adiabatikus melegedés, illetve a felhőtető hűlési
kényszerével. A talaj közelében már csak párás a levegő, de nincs köd. Hazánkban többnyire 600 és
1000 m között alakul ki az egyensúlyi felhőtető, így a legmagasabb hegyeink kilóghatnak a felhőzetből
(lásd korábbi írásunkat a 2008. december végi hideg légpárnás időjárási helyzetről.)
A hőmérséklet rétegződésében, a felhőzet vertikális elhelyezkedésében fokozatosan kialakul
egy egyensúlyi állapot. A folyamat végén a különféle sugárzási és diffúziós folyamatok egyensúlya
áll be. A felhőzet feletti inverzió további erősödése megáll és egy vertikálisan nagyon szűk
rétegre összpontosul. A vékony inverziós rétegen belül a diffúziós folyamatok minimális légcseréjének
hatása nagyságrendileg hasonlóvá válik a fönti adiabatikus melegedés, illetve a felhőtető hűlési
kényszerével. A talaj közelében már csak párás a levegő, de nincs köd. Hazánkban többnyire 600 és
1000 m között alakul ki az egyensúlyi felhőtető, így a legmagasabb hegyeink kilóghatnak a felhőzetből
(lásd korábbi írásunkat a 2008. december végi hideg légpárnás időjárási helyzetről.)
Készült: 2011. november 20.
