A légkör vékony gázburok, mégis ezen múlik az élet, az ózonvédelem és az időjárás is. Ha megérti, hogyan melegszik fel alulról a levegő, már azt is könnyebb követni, miért lesz szél, köd vagy csapadék.
Földünket a légkör veszi körül, és a tömege óriási, mégis a nagy része az alsó 10-15 kilométerben található. Ebben a rétegben van az oxigén, és itt zajlik minden olyan folyamat, amelyet időjárásként érzékelünk. A levegő nemcsak gázokból áll: folyékony és szilárd részecskék is vannak benne, ezeket aeroszoloknak nevezik.
A levegő térfogatának 99,998%-át négy fő összetevő adja: nitrogén, oxigén, argon és szén-dioxid. Ami ezen túl marad, nagyon kevésnek tűnik, mégis ebben a töredékben találhatók a változó összetevők, köztük az ózon is, amelynek a szerepe messze nagyobb a mennyiségénél.
Hogyan alakult ki ez a gázburok?
A Föld kialakulásakor először hidrogénből, héliumból, metánból, ammóniából, vízgőzből és kén-hidrogénből álló őslégkör létezett. Ez később eltűnt, majd a vulkáni működések során felszabaduló gázokból és vízgőzből jött létre a másodlagos atmoszféra. Ekkor többek között szén-dioxid, vízgőz, kén, nitrogén és hidrogén került a levegőbe.
A Napból érkező sugárzás és a Föld felszínéről kisugárzó hő hatására a hőmérséklet emelkedni kezdett. A vízgőz mennyiségének növekedésével megindult a víz körforgása, és a mélyedésekben összegyűlt csapadékból létrejöttek az ősóceánok. A szárazföldi élet kialakulásához azonban előbb oxigénre és ózonrétegre volt szükség.
Az ózon a Napból érkező ultraibolya sugárzás hatására keletkezik az oxigénből. Bár nagyon kis mennyiségben van jelen, a jelentősége óriási: az ózonpajzs kiszűri az élővilág számára káros UV-B sugárzás 90%-át, és jelentősen gyengíti az UV-C sugárzást. Az ózon legnagyobb koncentrációja 15 és 25 kilométer között található, a legtöbb ózon pedig a 10-50 kilométeres magassági tartományban van.
Mi mozgatja a szelet, a felhőket és a csapadékot?
A légkör fő energiaforrása a Nap. A napsugárzás egy része elnyelődik, más része szóródik, és a nappali világosság is ennek köszönhető. A földfelszínt elérő sugárzásnak kevesebb mint a fele jut le a talajra, onnan pedig az alsó levegőrétegek melegszenek fel. Ezért mondjuk, hogy a légkör alulról melegszik.
Ennek egyik következménye, hogy a troposzférában a hőmérséklet magassággal csökken. Száraz levegőben 100 méterenként átlagosan 1 °C-kal, nedves levegőben 0,65 °C-kal lesz hűvösebb. Van kivétel is: ha közvetlenül a talaj közelében a hőmérséklet a magassággal nő, talaj menti inverzióról beszélünk. Ez derült, szélcsendes éjszakákon alakul ki, és gyakran sűrű köddel jár.
A légnyomás sem állandó. A levegőoszlop nyomja a felszínt, és minél hidegebb a levegő, annál nagyobb nyomás mutatkozik. Az átlagos földfelszíni légnyomás 1013 hPa. A szél ennek a különbségnek a kiegyenlítésére törekszik: a magas nyomás felől az alacsony felé fúj, az északi féltekén pedig a Föld forgása miatt jobbra térül el.
A csapadék akkor jön létre, amikor a levegő telítetté válik. Minél melegebb a levegő, annál több vízgőzt tud magában tartani. Ha lehűl, eléri a harmatpontot, és a fölösleges nedvesség kicsapódik. Így lesz eső, hó, ködszitálás, jégeső vagy jégtű. Nem minden nedvesség csapadék: a harmat, a dér, a zúzmara vagy maga a köd nem hulló csapadék.
A köd tulajdonképpen a talajon kialakult felhő. Akkor beszélünk róla, ha a látástávolság 1 kilométer alá csökken. Lehet kisugárzási köd, amikor a felszín hűl le erősen; áramlási köd, amikor meleg, nedves levegő hideg felszín fölé áramlik; keveredési köd, amikor két különböző levegőtömeg találkozásából lesz telítettség; és lejtőköd is kialakulhat, ha a hegyvonulat emelkedésre kényszeríti a levegőt.
Az időjárás így nem különálló jelenségek sorából áll, hanem egy láncolatból: a Nap felmelegíti a felszínt, ebből lesz légmozgás, abból felhő, köd és csapadék, a felsőbb rétegekben pedig az ózon védi az élővilágot a túl erős sugárzástól. Ha ezt a sorrendet megjegyzi, a hirtelen lehűlés vagy egy ködös reggel is könnyebben érthető lesz.
Ha a köd szinte minden reggel visszatér, vagy a megszokottnál gyakrabban változik a hőmérséklet, érdemes időnként meteorológussal is egyeztetni.
