Arday István – Rózsa Endre – Ütõné Visi Judit
F Ö L D RA J Z I . A középiskolák 9. évfolyama számára
MÛSZAKI KÖNYVKIADÓ, BUDAPEST
f09-1-1.p65
1
2003.10.31., 22:32
Szakmailag ellenõrizte: Dr. Gábris Gyula egyetemi tanár Szentesi Csilla középiskolai tanár
Sorozatszerkesztõ: Demeter László
A kerettantervnek megfelelõ tankönyv.
© Arday István – Rózsa Endre – Ütõné Visi Judit, 2003 © Mûszaki Könyvkiadó, 2003
ISBN 963 16 2754 3 Azonosító szám: MK–2754-3
Kiadja a Mûszaki Könyvkiadó Felelõs kiadó: Bérczi Sándor ügyvezetõ igazgató Felelõs szerkesztõ: Demeter László Mûszaki vezetõ: Abonyi Ferenc Mûszaki szerkesztõ: Csoór Gabriella Tördelõszerkesztõ: Buris László Borítóterv: Trajan Kft. Terjedelem: 15,37 (A/5) ív E-mail: vevoszolg@muszakikiado.hu Honlap: www.muszakikiado.hu Nyomta és kötötte a Reálszisztéma Dabasi Nyomda Rt. Felelõs vezetõ: Mádi Lajos vezérigazgató
f09-1-1.p65
2
2003.10.31., 22:32
TARTALOM
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA .................................................................................. 7 A földrajzi környezet és ábrázolása ................................................................................. 7 A természeti és a földrajzi környezet ................................................................................................ 7 A földrajzi környezet ábrázolása a térképen .................................................................................... 8 Tájékozódás a térképen és a térképpel (Gyakorlati óra) .............................................. 11 A távolságmérés ............................................................................................................................... 11 A területmérés .................................................................................................................................. 11 A magasság meghatározása ............................................................................................................. 12 Tájékozódás a terepen ..................................................................................................................... 12 KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK .................................................................................... 15 Helyünk a világegyetemben ........................................................................................... 15 A csillagászat hajnalától napjainkig ................................................................................................. 15 A Naprendszer kialakulása, helye a Tejútrendszerben .................................................................. 17 Csillagunk, a Nap ............................................................................................................ 19 A Naprendszer felépítése ................................................................................................ 21 A nagybolygók és holdjaik .............................................................................................................. 21 Kisbolygók, üstökösök, meteorok ................................................................................................... 23 A bolygóközi anyag és a kozmikus sugárzás ................................................................................. 24 Bolygónk, a Föld ............................................................................................................. 25 A Föld mozgásai ............................................................................................................................... 25 Tájékozódás térben és idõben ........................................................................................................ 26 A naptár (Olvasmány) .................................................................................................... 29 Földünk kísérõje, a Hold ................................................................................................ 30 A Hold fényváltozásai (holdfázisok) ............................................................................................... 30 A nap- és a holdfogyatkozás ........................................................................................................... 31 Az égbolt látványa (Olvasmány) .................................................................................... 32 Az ûrkutatás szerepe a Föld megismerésében ............................................................... 33 Környezetünk ábrázolása és kozmikus környezetünk – összefoglalás ........................ 35 A KÕZETBUROK .......................................................................................................... 36 A Föld gömbhéjas szerkezete ......................................................................................... 36 A Föld belsõ hõmérséklete .............................................................................................................. 37 A földmágnesség .............................................................................................................................. 37 A kõzetburok ................................................................................................................... 38 A kõzetburok felépítése, a kõzetlemezek mozgása ....................................................................... 38 A kõzetlemez-mozgások következményei: gyûrõdés, vetõdés, földrengés .................................. 40 A magmás tevékenység ................................................................................................... 42 Az óceánközépi hátságokhoz kapcsolódó vulkanizmus ................................................................ 42 A mélytengeri árkokhoz kapcsolódó vulkanizmus ........................................................................ 43 Vulkánosság a kõzetlemez belsõ területein .................................................................................... 43 A vulkánok felépítése ...................................................................................................................... 43 3
f09-1-1.p65
3
2003.10.31., 22:32
TARTALOM A vulkáni utómûködés ..................................................................................................................... 44 A mélységi magmás tevékenység .................................................................................................... 45
A kõzetek és az ásványok............................................................................................... 46 A kõzetek körforgása ....................................................................................................................... 47 A magmás és az üledékes eredetû ásványkincsek ......................................................................... 48 A magmás kõzetek vizsgálata .......................................................................................................... 50 A kõzetek és az ásványok vizsgálata (Gyakorlati óra) .................................................. 50 Az üledékes kõzetek vizsgálata ....................................................................................................... 51 Földünk története I. ........................................................................................................ 54 A kõzetek korának meghatározása ................................................................................................. 54 Az õsidõ és az elõidõ ...................................................................................................................... 54 Az óidõ ............................................................................................................................................. 55 Földünk története II. ....................................................................................................... 57 A középidõ és az újidõ eseményei ................................................................................................. 57 A földfelszín domborzata ................................................................................................ 60 A domborzat legfontosabb elemei .................................................................................................. 60 Földünk nagy szerkezeti egységei .................................................................................. 62 Az õsmasszívumok ........................................................................................................................... 62 A röghegységek ............................................................................................................................... 63 A gyûrthegységek ............................................................................................................................ 63 A kõzetburok – összefoglalás ......................................................................................... 65 A LEVEGÕBUROK ........................................................................................................ 67 A légkör összetétele és szerkezete ................................................................................. 67 A levegõburok szerkezete ............................................................................................................... 68 A levegõ felmelegedése .................................................................................................. 70 A levegõ felmelegedését módosító tényezõk ................................................................................. 71 A hõmérséklet változása ................................................................................................. 72 A hõmérséklet napi járása ............................................................................................................... 72 A hõmérséklet évi járása .................................................................................................................. 72 A légnyomás és a szél. Ciklonok, anticiklonok ............................................................. 74 Ciklonok és anticiklonok ................................................................................................................. 75 Az általános földi légkörzés ............................................................................................ 77 Az évszakosan váltakozó irányú szelek rendszere ......................................................................... 78 Helyi szelek ...................................................................................................................................... 79 Víz a légkörben ............................................................................................................... 80 Felhõ- és csapadékképzõdés ........................................................................................................... 80 Köd és felhõ (Olvasmány) .............................................................................................. 83 A napsugárzás, a hõmérséklet, a szél és a csapadék felszínformáló hatása ................ 84 Az idõjárás és az éghajlat ................................................................................................ 87 A légkör környezeti problémái ....................................................................................... 89 Az elvékonyodó ózonpajzs ............................................................................................................. 89 A fokozódó üvegházhatás ............................................................................................................... 90 A savas esõk ..................................................................................................................................... 91 A radioaktív szennyezõdés .............................................................................................................. 92 Füstködkupola a városok felett ....................................................................................................... 92 A levegõburok – összefoglalás ....................................................................................... 93 4
f09-1-1.p65
4
2003.10.31., 22:32
TARTALOM
A FÖLD VÍZBURKA ...................................................................................................... 95 Óceánok és tengerek ...................................................................................................... 95 A vízburok ........................................................................................................................................ 95 A világtenger .................................................................................................................................... 96 A tengervíz fizikai, kémiai tulajdonságai ........................................................................................ 96 A tengervíz mozgásai ...................................................................................................... 98 A tenger hullámzása ......................................................................................................................... 98 A tengeráramlások ........................................................................................................................... 98 A tengerjárás ..................................................................................................................................... 99 Fekszínformálás a tengerpartokon .................................................................................................. 99 Az egyre inkább veszélyeztetett természeti erõforrás .................................................. 101 A halászat, élelem- és takarmányforrás ......................................................................................... 101 A jövõ ásványkincs- és energiaforrása .......................................................................................... 101 Szabad az út! .................................................................................................................................. 102 Óceánok és tengerek környezeti problémái ................................................................................ 102 A szárazföld vizei – a folyók ........................................................................................ 104 A szárazföld vizei – a tavak .......................................................................................... 107 A felszín alatti vizek ...................................................................................................... 110 A karsztjelenségek .......................................................................................................................... 111 A szárazföldi jég ............................................................................................................ 113 Történelem és vízgazdálkodás (Olvasmány) ............................................................... 115 A Föld vízháztartása – a víz az ember szolgálatában .................................................. 116 A Föld vízháztartása ....................................................................................................................... 116 Több figyelmet az édesvizeknek! .................................................................................................. 116 A Föld vízburka – összefoglalás ................................................................................... 119 A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG .............................................................. 120 A szoláris éghajlati övektõl a valódi földrajzi övezetességig ....................................... 120 A szoláris éghajlati övezetek kialakulása ...................................................................................... 120 A szoláris éghajlati öveket módosító tényezõk ............................................................................ 120 A természetföldrajzi övezetesség tükre: a talaj ............................................................ 122 A forró övezet ................................................................................................................ 125 Az egyenlítõi öv ............................................................................................................................. 125 Az átmeneti öv ............................................................................................................................... 127 A térítõi öv ...................................................................................................................................... 128 A trópusi monszun vidék .............................................................................................................. 130 A mérsékelt övezet ........................................................................................................ 132 A meleg mérsékelt (szubtrópusi) öv ............................................................................................. 132 A valódi mérsékelt öv .................................................................................................................... 135 A szárazföldi terület ....................................................................................................................... 137 A hideg mérsékelt (szubarktikus) öv ............................................................................................ 138 A hideg övezet .............................................................................................................. 141 A sarkköri öv .................................................................................................................................. 141 A sarkvidéki öv .............................................................................................................................. 142 A hegyvidék függõleges övezetessége ......................................................................... 144 A természetföldrajzi övezetesség – összefoglalás ........................................................ 146
5
f09-1-1.p65
5
2003.10.31., 22:32
TARTALOM
NÉPESSÉG- ÉS TELEPÜLÉSFÖLDRAJZ ..................................................................... 148 A Föld népessége .......................................................................................................... 148 Fiatalodó és öregedõ társadalmak ................................................................................ 151 A népesség összetétele ................................................................................................. 154 A népesség térbeli eloszlásának jellemzõi. Vándorló milliók ..................................... 157 Települések I. – Tanyák, falvak .................................................................................... 160 A mozgékony települések ............................................................................................................. 160 Az állandó települések ................................................................................................................... 160 A falvak ........................................................................................................................................... 161 Tepülések II. – A városok ............................................................................................. 163 A városok robbanásszerû fejlõdése ............................................................................................... 164 A városok szerkezete. A nagyvárosi élet ...................................................................... 166 A nagyvárosi élet gondjai .............................................................................................................. 167 Népesség és településföldrajz – összefoglalás ............................................................. 170 Év végi rendszerezés ..................................................................................................... 171
6
f09-1-1.p65
6
2003.10.31., 22:32
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA A FÖLDRAJZI KÖRNYEZET ÉS ÁBRÁZOLÁSA A természeti és a földrajzi környezet
A természeti környezet a társadalomtól függetlenül létezõ élõ, és élettelen környezeti tényezõk – élõvilág, domborzat, éghajlat, vízrajz, talaj – kölcsönhatásban lévõ öszszessége. A természeti környezetnél tágabb fogalom a földrajzi környezet, amely a természeti környezeti tényezõk mellett az emberi tevékenység során létrejött mesterséges elemeket (pl. építmények, utak, települések, megmûvelt földterület, stb.), magát az embert, valamint a gazdálkodás jelenségeit is magában foglalja. Az ember õsidõk óta igyekezett megismerni a környezetét és felhasználni adottságait, hogy megfelelõ menedéket biztosítson magának, beszerezhesse élelmét és az eszközeinek elkészítéséhez szükséges anyagokat. Földünk természeti környezete az idõk folyamán jelentõsen átalakult. Ez részben természeti okokra (éghajlati változásokra, tengerszintváltozásokra, földrengésekre, vulkánkitörésekre), részben pedig az emberi beavatkozásokra vezethetõ vissza. Az emberi beavatkozás hatása a kezdeti idõkben jelentéktelen volt, a környezetet kevéssé formálta át (kunyhók, csapdák készítése, a lakóhely körüli erdõirtás), és a természet önmaga állította helyre ezeket a csekély változásokat. A földmûvelés kialakulása és elterjedése már jelentõsebb természetátalakítással járt. Például az erdõirtások, az öntözõvíz tárolása vagy a lejtõs területek teraszosítása sajátos tájak kialakításához vezetett, ezek azonban még mindig csak kisebb mértékben módosították a környezetet. Az utóbbi két évszázadban lezajlott rendkívül gyors és nagy területeket érintõ változások, pl. a mezõgazdaság és az ipar egyre nagyobb területigénye, valamint a termelés növekedése, a népesség gyarapodása, a városok terebélyesedése, az egyre sûrûbbé váló közlekedési hálózatok napjainkra már csaknem teljesen átformálták egykori természetes környezetünket. Ma már szinte alig találunk bolygónkon olyan tájakat, amelyek megõrizték volna eredeti természeti képüket, azaz valójában egy mesterséges elemekben bõvelkedõ, csaknem teljesen átalakított földrajzi környezetben élünk.
Természeti környezet
Földrajzi környezet
7
f09-1-1.p65
7
2003.10.31., 22:32
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA
Próbáld ki! Egy papírgömböt (pl. lampion) vágj fel egy vonal mentén, és próbáld meg kiteríteni az asztallapon. Mit tapasztalsz?
hosszúsági körök a síkba kiteríthetõ hengerpaláston
szélességi körök a gömbön
A földrajzi környezet ábrázolása a térképen
A térkép a Föld felszínének – vagy a felszín egy kisebb részletének – arányosan kisebbített, sajátos jelrendszerrel ábrázolt, felülnézeti rajza. A Föld megközelítõen gömb alakú, a térképeket pedig sík lapra készítik. A gömb felszíne azonban síkba nem teríthetõ ki. Gömbfelületet a sík lapon csak speciális eljárás segítségével ábrázolhatunk, ezt nevezzük vetítésnek. Ezzel a mûvelettel a gömbön lévõ legfontosabb alakzatok, vonalak képe, vetülete jeleníthetõ meg. A vetület alapját a földrajzi fokhálózat, azaz a térkép vázát jelentõ vonalrendszer adja meg. A térképen feltüntetik a méretarányt, amely a kisebbítés mértékét fejezi ki. (Ha pl. a méretarány 1:100 000, akkor a térképen 1 cm a valóságban 100 000 cm-nek, 1000 m-nek, azaz 1 km-nek felel meg.) A térképeken vonalas aránymértéket is találunk, amely a kicsinyítés mértékét rajzban fejezi ki.
szélességi körök a síkba kiteríthetõ hengerpaláston
vetítési sugarak
A vetület készítésének elve
Jó, ha tudod! A gömbfelület síkban történõ ábrázolásakor különféle torzulások lépnek fel. Az alkalmazott vetület lehet például területtartó vagy szögtartó. Az oktatásban használt térképek területtartók vagy általános torzításúak, azaz a szögek, a hosszak és a területek is torzulást szenvednek. A Föld felszínének minél nagyobb részét ábrázolja egy térkép, annál nagyobb a torzulás mértéke.
A térképek a jelrendszerüknek köszönhetõen számtalan információt tartalmaznak az ábrázolt területrõl. E sajátos jelrendszer – amely a domborzatot és a terepen található különféle elemeket, tárgyakat (házak, utak, kilátó, forrás, stb.) ábrázolja – különbözõ színekbõl, vonalakból, egyezményes jelekbõl és feliratokból áll. Az iskolai térképeken a domborzatot leggyakrabban a színárnyalatok segítségével ábrázolják: pl. minél mélyebb a víz, annál sötétebb kékkel, minél magasabb a hegység, annál sötétebb barnával jelölik. Ezt a színfokozatos domborzatábrázolást legtöbbször az azonos tengerszint feletti magasságban lévõ pontokat összekötõ szintvonalak bejelölésével egészítik ki. A domborzat ábrázolását árnyékolással teszik még szemléletesebbé. A térképeket leggyakrabban méretarányuk és tartalmuk szerint csoportosítjuk. A nagy méretarányú térkép kisebb területet (pl. városrészt, várost vagy kisebb tájegységet ábrázoló térkép) nagy részletességgel ábrázol. A méretaránya általában 1:1000–1:10 000 közötti. A közepes méretarányú (pl. megyét bemutató) térkép méretaránya 1:10 000–1: 200 000 lehet. A kis méretarányú térkép nagyobb területeket mutat be (pl. földrészeket, nagyobb országokat) kis részletességgel, a méretaránya 1:200 000-nél kisebb.
8
f09-1-1.p65
8
2003.10.31., 22:32
A FÖLDRAJZI KÖRNYEZET ÉS ÁBRÁZOLÁSA
a térkép jelrendszere
fokhálózat domborzarti nevek, tájnevek; megközelítõleg lefedik az egész területet
szintvonalak
településnév: Ny–K-i irányban írják, a kis méretarányú térképeken csak a jelentõsebb települések vannak ábrázolva
a vizek nevét kékkel írják, a név követi a folyó rajzát a szám szárazföldön a terület magasságát, tengeren a víz mélységét jelöli
a kezdõ hosszúsági kör
a térkép méretaránya
a térkép címe
vonalas aránymérték
A térkép elemei
kúpra vetítéssel
hengerre vetítéssel
Két eltérõ vetülettel készült térkép a Földrõl
9
f09-1-1.p65
9
2003.10.31., 22:32
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA
Tartalmuk szerint a térképek lehetnek:
Az egyszerû idõjárási térkép a tematikus térképek egyik legismertebb fajtája
• földmérési térképek, amelyek a földtulajdon nyilvántartására szolgálnak; • topográfiai térképek, amelyek a terület legpontosabb, legrészletesebb ábrázolásai (a köznyelvben a „katonai térkép” elnevezés él); • földrajzi térképek, amelyek nagy kiterjedésû területeket, országokat ábrázolnak; • tematikus térképek, melyek a természeti, társadalmi vagy gazdasági jelenségek szemléltetésére (pl. földtani, éghajlati, idõjárási, bányászati, ipari termelést jellemzõ, mezõgazdasági térképek) szolgálnak; • turistatérképek, ezek a topográfiai térképek egyszerûsített és kiegészített változatai; • autóstérképek, amelyek a közúthálózatot, az utak számozását és a távolságokat is tartalmazzák, mint az autósok számára fontos információkat. A térképek sajátos típusát jelentik:
Az éves csapadékmennyiség Magyarországon
• az atlaszok, amelyek valamilyen egységes elv alapján készült térképgyûjtemények; • a dombormûvû térképek, amelyek a domborzatot térben ábrázolják; • a földgömbök és az éggömbök.
Kulcsfogalmak
természeti környezet földrajzi környezet térkép, vetület méretarány jelrendszer tartalom szerinti csoportosítás Kérdések, feladatok
A tereptárgyak ábrázolása A tereptárgyak ábrázolásával a síkrajz foglalkozik. Ezek felülnézetbõl, oldalnézetbõl, esetleg magyarázó jelekkel ellátva ábrázolják a terepen található tárgyakat (pl. épületek, parkírozó, kilátó, stb.).
1. Mi a különbség a természeti és a földrajzi környezet között? 2. Mi a térkép? 3. Mi a kapcsolat a méretarány és a vonalas aránymérték között? 4. Miért torzítanak a térképek? 5. Hogyan csoportosíthatjuk a térképeket? 6. Gyûjts példákat az atlaszod segítségével a különbözõ térképtípusokra! 7. Hol talákozol a mindennapi életben különféle térképekkel? Mi jellemzi ezeket a térképeket, és milyen típusúak? Állíts össze belõlük gyûjteményt!
10
f09-1-1.p65
10
2003.10.31., 22:32
TÁJÉKOZÓDÁS A TÉRKÉPEN ÉS A TÉRKÉPPEL
TÁJÉKOZÓDÁS A TÉRKÉPEN ÉS A TÉRKÉPPEL (Gyakorlati óra) A távolságmérés
A távolságot csak részletes, nagy méretarányú térképen lehet pontosan mérni. A távolság meghatározásához a méretarány ismerete, illetve a vonalas aránymérték használata szükséges. A térképen legkönnyebben két pont légvonalbeli távolságát határozhatjuk meg. Egyenes útvonal (légvonal) mérésekor a kiszemelt szakaszt körzõnyílásba vesszük, majd a körzõ egyik csúcsát az aránymérték 0 pontjához illesztve a távolságot leolvassuk. Ha nincs körzõnk, a távolságot egy papírcsíkra jelöljük, majd az aránymértékhez illesztve leolvassuk a szakasz hosszát. Ha pl. kerékpárral kívánunk eljutni egy városba, nem a légvonalbeli távolság, hanem a sokszor igencsak kanyargós út hossza fontos a számunkra. Ezért szükséges, hogy a térképen a valódi, ún. görbe útvonal hosszát is meg tudjuk határozni. Ezt legpontosabban gördülõ távolságmérõ segítségével tehetjük meg, amelyet végighúzunk a lemérendõ útszakaszon, majd a távolságot leolvassuk a tárcsáról a megfelelõ méretarány szerint. Ha nincs ilyen eszközünk, akkor legegyszerûbben a „lépegetés” módszerével határozhatjuk meg a távolságot: a körzõt az aránymérték alapján egységnyi távolságra (100 m) nyitjuk ki, majd megszámoljuk, hányszor mérhetõ fel ez a távolság a görbére. De úgy is eljárhatunk, hogy a görbe útszakaszt megpróbáljuk körzõ segítségével különbözõ hosszúságú egyenes szakaszokra bontani, és ezeket a kisebb egyeneseket egy vonalra egymás mellé mérni. Így valójában kiegyenesítjük az utat, és a már korábban megismert módszerrel meghatározhatjuk annak hosszát. A lemért szakasz hosszát vonalas aránymérték hiányában a méretarány segítségével számolhatjuk át a valós távolságra.
A légvonalbeli és a ténylegesen megtett távolság jelentõsen eltérhet
Gördülõ távolságmérõ
A területmérés
A térképre átlátszó milliméterpapírt helyezünk, és megszámoljuk, hány mm2 a lefedett terület, majd ezt a térkép méretaránya segítségével átszámítjuk. (Pl. az 1:25 000 méretarányú térképen 1 mm 25 m-nek, így 1 mm2 = 625 m2-nek felel meg.)
Próbáld ki! A területméréshez jól használható átlátszó milliméterpapírt úgy készíthetsz, hogy hõálló írásvetítõ fóliára átmásolsz egy milliméterpapírt.
11
f09-1-1.p65
11
2003.10.31., 22:32
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA
Próbáld ki! Határozd meg a két szintvonal közötti pont magasságát. Kövesd az útmutatást! Ha két szintvonal között A pont magasságát kívánjuk meghatározni, akkor az A ponton keresztül merõlegest húzunk a hozzá legközelebb lévõ két, ismert magasságú szintvonalig, majd ezt a szakaszt annyi részre osztjuk, amennyi a szintvonalak különbsége (ha az egyik szintvonal 100 m abszolút magasságú, a másik 105 m, akkor 5 részre osztjuk a szakaszt). Így leolvasható az A pont magassága.
10 10 4 102 3 101
A
A magasság meghatározása két szintvonal között (az A pont magassága kb. 103,5 méter)
Az északi irány meghatározása gnomonnal
A magasság meghatározása
Térképeink segítségével egy adott terület tengerszinttõl számított, és a környezetéhez viszonyított magasságát is meghatározhatjuk. Az abszolút magasság a tenger szintjétõl számított magasság (tengerszint fölötti magasság). A közép-európai volt szocialista országok ezt a Balti-tenger szintjéhez viszonyítják. Hazánkban a Balti-tengerhez viszonyított alapszint a Nadap községben (Velencei-hg.) található õsjegy. A relatív magasság két pont egymáshoz viszonyított magassága, azaz abszolút magassági értékeinek különbsége. A legpontosabb magasságmérést a térképen a szintvonalak teszik lehetõvé. A szintvonal az azonos abszolút magasságú pontokat összekötõ, önmagába visszatérõ görbe vonal. Egészen pontosan csak azoknak a helyeknek a magasságát tudjuk meghatározni, amelyeken az adott szintvonal áthalad. A két szintvonal közötti pontok magasságát azonban csak közelítõ pontossággal határozhatjuk meg.
Tájékozódás a terepen
Gyakran van arra szükség, hogy egy általunk nem, vagy kevésbé ismert helyen megállapítsuk, hol vagyunk. Ehhez sok segítséget nyújt egy-egy tárgy, fa, utca, de a legjobb, ha az égtájak irányát határozzuk meg. Az égtájak irányának megállapítását tájékozódásnak nevezzük. Egyetlen égtáj megállapításával a többi már könnyen meghatározható. A terepen leggyakrabban az északi irányt határozzuk meg, amelynek különféle módjai ismertek. Az ókorban használt gnomon egyszerû, de nagyon szellemes eszköz, bár használata kissé idõigényes. Délelõtt a földbe szúrunk egy pálcát, majd spárgával és egy másik bottal olyan kört karcolunk a pálca köré a talajra, amelynek sugara valamivel rövidebb a pálca árnyékánál. Hamarosan rövidül a bot árnyéka (mert a Nap a látszólagos útja során egyre magasabbra „emelkedik”), amikor érinti az árnyék a kört, azt a pontot megjelöljük. Délután a pálca árnyéka fokozatosan hosszabb lesz, és amikor egy másik ponton érinti a kört, azt is megjelöljük. Ezután a két pontot összekötjük, és a távolságot megfelezzük. A felezõpontot és a kör közepét összekötõ egyenes kijelöli az északi irányt.
12
f09-1-1.p65
12
2003.10.31., 22:33
TÁJÉKOZÓDÁS A TÉRKÉPEN ÉS A TÉRKÉPPEL
Az északi irány meghatározására évezredek óta használják az iránytût, amely egy tengely körül forgó, egyszerû mágnestû. A mágnestû hegye az északi irányt jelöli ki, ez azonban nem a földrajzi, hanem a mágneses északi pólus felé mutat. A két pólus azonban nem esik egybe. A mágneses és a földrajzi északi irány által bezárt szöget mágneses deklinációnak nevezzük. A két irány közötti eltérés a szemlélõ földrajzi helyétõl függ. Hazánkban az eltérés nem jelentõs. A tájoló olyan, beosztással ellátott mágnestû, amely forgatható szelencében (tokban) van. Segítségével az észak–déli irányon kívül bármely világtáj pontosan meghatározható, ezenkívül irány- és szögméréseket is végezhetünk vele. Számlapos órával is könnyen meghatározhatjuk az északi irányt, ha a Nap látszik az égbolton. Az órát vízszintesen tartjuk úgy, hogy a kismutató a Nap irányába mutasson. A kismutató iránya és a számlap 12-es száma által bezárt szög felezõegyenese adja az észak–déli irányt. Derült éjszaka a Sarkcsillag segítségével határozhatjuk meg az északi irányt. A Sarkcsillagot úgy találjuk meg, hogy az ismert Nagymedve (Göncölszekér) két hátsó csillagát gondolatban összekötjük, és távolságukat az összekötõ egyenes meghosszabbítására ötször felmérjük. Itt találjuk meg a Sarkcsillagot. A Sarkcsillagtól a tartózkodási helyünkig képzeletben húzott vonal jelöli ki az északi irányt Térképeinket csak a tájolás után tudjuk biztonsággal használni. A térképek általában úgy készülnek, hogy függõleges keretvonaluk megfelel az észak–dél iránynak, felsõ szélük pedig északnak mutat. A térképlap tájolása azt jelenti, hogy a valódi és a térképi észak irányát egyeztetjük. A térképet leggyakrabban tájoló vagy iránytû segítségével tájoljuk, de használhatjuk az elõbbiekben leírt módszereket is.
Tájékozódás számlapos karóra segítségével
É
álláspont
Tájékozódás a Sarkcsillag segítségével
Próbáld ki! Tájold a turistatérképet, kövesd az útmutatást! Helyezzük a tájolót a vízszintesen tartott térképre úgy, hogy a szelencén lévõ É–D-i irány (vagy az iránytû széle) párhuzamos legyen a térkép függõleges keretvonalával. Ezután a térképet a rajta lévõ tájolóval együtt óvatosan forgassuk addig, amíg a mágnestû északi vége egybe nem esik a szelencén lévõ északi jellel. Ekkor a térképi és a valós északi irány megegyezik.
13
f09-1-1.p65
13
2003.10.31., 22:33
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA
Oldalmetszés
Hátrametszés
Gyakran lehet szükség arra, hogy azt a pontot, ahol a valóságban tartózkodunk, megtaláljuk a térképen. Ezt nevezzük álláspont-meghatározásnak. Az álláspont meghatározása elõtt minden esetben tájolnunk kell a térképet! Az álláspontunkat oldalmetszéssel vagy hátrametszéssel határozhatjuk meg. Ha egy, a térképen is jelölt terepvonalon (pl. úton) állunk, egy onnan jól látható tárgyat (pl. fát) és annak térképen azonosított jelét egy képzeletbeli vonallal összekötjük. Ahol ez a vonal szögben metszi a terepvonal (út) térképi rajzát, ott van az álláspontunk. Ez az eljárás az oldalmetszés. Két, három, az álláspontunkból látható tárgy segítségével végezhetõ el a hátrametszés. A valódi objektumokat és azok térképi jelét egy-egy képzeletbeli vonallal összekötjük, ahol ezek metszik egymást, ott van az álláspontunk. A harmadik vagy a negyedik tárgy segítségével a meghatározás pontossága ellenõrizhetõ: ha a harmadik vagy a negyedik egyenes is átmegy az elõbbi metszésponton, akkor a hátrametszésünk pontos.
Kulcsfogalmak
gördülõ távolságmérõ abszolút magasság relatív magasság szintvonal, tájékozódás mágneses deklináció tájolás álláspont-meghatározás Kérdések, feladatok
GPS (globális helymeghatározó rendszer) vevõ A legkorszerûbb, legpontosabb és leggyorsabb helymeghatározás mûholdak segítségével történik. A GPS berendezések egyszerre több mûhold jelébõl számítják ki a pozíciót.
1. Az atlasz segítségével mérd meg Debrecen és Miskolc légvonalbeli távolságát! A mérésedet elõször az aránymérték felhasználásával végezd, majd ellenõrizd a méretaránnyal! (Ne felejtsd el, hogy az eredmény a térkép torzítása miatt nem lesz egészen pontos!) 2. Egy 1:25 000 méretarányú térképen az A és a B pont távolsága 7,4 cm. Milyen messze van a két pont egymástól a valóságban? 3. Milyen méretarányú és vetületû térképek alkalmasak területmérésre? Keress ilyet az atlaszban és végezz területmérést! 4. Melyik hosszúsági körre kellene elmenni, hogy az iránytû pontosan a földrajzi északi irányba mutasson? Használd az atlaszodat! 5. Sorold fel, milyen módon határozhatjuk meg az északi irányt! Melyek alkalmasak a mágneses északi irány meghatározására?
14
f09-1-1.p65
14
2003.10.31., 22:33
BOLYGÓNK, A FÖLD
BOLYGÓNK, A FÖLD Bár a Föld csupán a Naprendszer egyik bolygója, az emberiség szempontjából kitüntetett jelentõsége van, hiszen ez életünk színtere. A Naptól számítva a harmadik bolygó, méretei alapján a Nap családjának kisebb tagjai közé tartozik, egyenlítõi sugara csupán 6378 km. Kiemelt szerepe annak köszönhetõ, hogy a Naprendszerben csak itt találjuk meg a magasabb rendû élet kialakulásához szükséges feltételeket. Ebben a leckében bolygónk alakjával, mozgásaival és azok következményeivel ismerkedünk meg. A Föld szerkezetével és gömbhéjaival a késõbbi fejezetekben foglalkozunk.
A Föld a világûrbõl
Már az ókorban felismerték, hogy bolygónk gömb alakú. A Földnek azonban forgása következtében lapított gömb, azaz forgási ellipszoid alakja van. A valóságban persze ez is eltorzult, felszíne nem egyenletes, rajta bemélyedések és kiemelkedések vannak: ez az ún. geoid alak.
+10 0 –10 –20
–20 –10 0 +10
+10 0 –10 –20
Egyenlítõ
A Föld mozgásai
Bolygónk két legfontosabb mozgásjelensége a képzeletbeli tengelye körüli forgás és a Nap körüli keringés. A Föld forgástengelyének felszíni metszéspontja az Északi és a Déli sarkpont. A Föld kerekítve 24 óránként tesz meg egy teljes fordulatot nyugatról keletre a tengelye körül. Ennek a mozgásnak a következménye a nappalok és az éjszakák váltakozása. A Coriolis-erõ A Föld forgásából származó eltérítõ, ún. coriolis-erõt a XVIII–XIX. században élt Gaspard Gustave de Coriolis francia fizikusról nevezték el. Mi is ez az erõ? Tételezzük fel, hogy az Egyenlítõ és a kezdõ (0°os) hosszúsági kör metszéspontjából (A pont) kilõnek egy ágyúgolyót a hosszúsági kör mentén északra a 30. szélességi körön lévõ B pontba. Tudjuk, hogy az Egyenlítõ hosszabb, mint a 30. szélességi kör, ezért B ugyanannyi idõ alatt a 30. szélességi körön lévõ B pont a A Föld forgásakor rövidebb utat tesz meg (B’-be kerül), mint az egyenlítõn lévõ A pont.
gömb alak
–20 –10 0 +10
geoid alak
A Föld valóságos (geoid) alakja A szaggatott vonal a korábban feltétlezett szabályos gömb alak. A skálák azt mutatják, hogy a geoid alak hány méterrel tér el a szabályos gömbtõl.
(Az ábrán láthatjuk, hogy az A pont az A’ pontba, a B pedig B’ pontba jut.) A tehetetlenségi erõ miatt az ágyúgolyó megtartja eredeti irányát úgy, hogy együtt mozdul a forgó Földdel. Azt vesszük észre, hogy már nem északra, a kezdõ hosszúsági kör mentén, hanem ÉK felé (az északi félgömbön jobb kéz felé) tart. Ugyanez vonatkozik a mozgó légtömegekre (pl. szélre) is. Valójában a mozgó testek tehetetlenségüknél fogva megtartják eredeti irányukat, csak a forgó B’ Földrõl látszanak úgy, hogy megváltozik mozgásuk iráA’ nya. Azt is észrevehetjük, hogy az eltérés az Egyenlítõtõl a sarkok irányába nõ.
25
f09-2-1.p65
25
2003.10.31., 22:36
KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK
23,5°
Sarkcsillag
Bolygónk másik fontos mozgása, hogy ellipszis alakú pályán kering a Nap körül. A keringés pályasíkja (ekliptika) a Föld tengelyferdesége miatt azonban nem esik egybe az Egyenlítõvel, az általuk bezárt szög 23,5 fok. A Nap az ellipszis egyik gyújtópontjában helyezkedik el. A keringés következménye az évszakok váltakozása, és ez a mozgás az alapja az évi idõszámításnak is.
a keringés pályasíkja
Tájékozódás térben és idõben A Föld tengelyferdesége
Érdekesség Földünk az északi félgömb telén (január 4-én) kerül a legközelebb a Naphoz. Mivel a bolygók napközelben gyorsabban keringenek a Nap körül, mint naptávolban (Kepler II. törv.), a téli félév félgömbünkön 7,5 nappal rövidebb, mint a nyári.
A földi tájékozódás segédeszköze egy koordináta-rendszer, amelyet szélességi és hosszúsági körök alkotnak. A leghosszabb (és egyben kezdõ) szélességi kör az Egyenlítõ, fokértéke 0. Az Egyenlítõtõl északra és délre 90–90, egyre rövidebb, egymásal párhuzamos szélességi kör futja körbe a Földet. A 90. szélességi kör egy ponttá zsugorodik össze, ez a Sarkpont. Az északi félteke szélességi köreinek jele: É. sz.; a délié: D. sz. Csillagászati alapokon kijelölt nevezetes szélességi körök a Ráktérítõ (É. sz. 23,5 fok) és a Baktérítõ (D. sz. 23,5 fok), valamint az északi illetve a déli sarkkör (66,5 fok).
Nevezetes szélességi kör
Kijelölésének csillagászati alapja
Egyenlítõ (0°)
A forgástengelyre merõleges sík a Föld középpontján keresztül. Egy évben kétszer delel felette merõlegesen a Nap (március 21., tavaszi napéjegyenlõség és szeptember 23., õszi napéjegyenlõség).
Ráktérítõ (É. sz. 23,5°)
Egyszer egy évben (június 22.) delel felette merõlegesen a Nap, ez a nyári napforduló.
Baktérítõ (D. sz. 23,5°)
Egyszer egy évben (december 22.) delel felette merõlegesen a Nap, ez a téli napforduló.
Északi sarkkör (É. sz. 66,5 °)
Egyszer egy évben nem kel fel (december 22.) és nem nyugszik le (június 22.) a Nap.
Déli sarkkör (D. sz. 66,5 °)
Egyszer egy évben nem kel fel (június 22.) és nem nyugszik le (december 22.) a Nap.
26
f09-2-1.p65
26
2003.10.31., 22:36
BOLYGÓNK, A FÖLD
A hosszúsági körök (nevezik délkörnek vagy meridiánnak is) csaknem azonos hosszúságúak, a két földrajzi pólust kötik össze. Mivel a kör 360 fokos, így a fokhálózatnak 360 hosszúsági köre van. A kezdõ (0 fokos) hosszúsági kör, London egyik városrészén (Greenwich) húzódik keresztül. A kezdõ hosszúsági körtõl keletre és nyugatra is 180-180 félkör köti össze az északi és déli pólust. Az elõbbiek a keleti hosszúsági (K. h.), az utóbbiak a nyugati hosszúsági (Ny. h.) körök. A kezdõ meridián kijelölésének nincs csillagászati alapja, csupán megállapodás szerint jelölték ki 1884-ben. Egy kiválasztott pont (város, hegy stb.) helyét a Földgömbön egy szélességi és egy hosszúsági érték határozza meg. Budapest földrajzi helye (koordinátája) kerekítve É. sz. 47,5°, K. h. 19°. Arra már rég felfigyelt az ember, hogy a természetben szabályszerûen ismétlõdnek bizonyos jelenségek (a nappalok és az éjszakák vagy az évszakok váltakozása). A pontosságra törekvõ naptári rendszerek kialakítóinak alapvetõ felismerése az volt, hogy a szabályos idõközökben ismétlõdõ természeti jelenségek az égitestek mozgásától függenek, és ezen mozgások idõtartama kiszámítható. Ennek a felismerésnek köszönhetõ, hogy három különféle mozgás idõtartama lett az alapja a ma is használatos naptáraknak: – a Föld tengely körüli forgása – a Hold keringése a Föld körül – a Föld keringése a Nap körül
nap, hónap, év.
A napi idõszámítás a Föld tengely körüli forgásán, vagy, ahogy mi érzékeljük, a Nap látszólagos napi járásán alapul. A Föld egy nap alatt tesz egy fordulatot saját tengelye körül. A szemlélõ számára akkor van dél, amikor a Nap legmagasabban áll a látóhatár fölött, ez pedig két különbözõ délkörön különbözõ idõpontban van. A Nap delelése alapján meghatározott idõt helyi idõnek nevezzük. Mivel Földünk nyugatról kelet felé 24 óra alatt tesz meg egy teljes fordulatot, azaz 360 fokot, egy óra alatt 15 fokot, 1 perc alatt pedig 4 fokot mozdul el. Ezek alapján, ha Budapeseten (K. h. 19) éppen delel a nap, azaz dél van, akkor a keletebbre lévõ Mátészalkán (K. h. 22,5 fok) helyi idõ szerint már 12 óra 14 perc van, de a nyugatabbra fekvõ Sopronban (K. h. 16,5 fok ) még csak 11 óra 50 perc.
kezdõ hosszúsági kör, 0° 66,5°
északi sarkkör
23,5°
Ráktérítõ
0°
Egyenlítõ
23,5°
Baktérítõ
66,5°
déli sarkkör
A Föld nevezetes szélességi körei és a kezdõ hosszúsági kör
Jó, ha tudod! Mind a szélességi, mind a hosszúsági körök a fokon kívül kisebb egységekre, percekre (’) és másodpercekre (’’) oszthatók.
Jó, ha tudod! Valódi napnak azt az idõt nevezzük, amely a Nap két egymást követõ delelése között, azaz déltõl délig eltelik. Ráadásul a valódi napok hossza az év folyamán is változik, napközelben hosszabbak, naptávolban rövidebbek. Ez a gyakorlatban nem alkalmazható. Ennek ésszerûsítésére vezették be a 24 órás középnapot, amely 0 órakor kezdõdik és 24 órakor végzõdik.
A greenwichi csillagvizsgáló udvarán húzódik a kezdõ meridián
27
f09-2-1.p65
27
2003.10.31., 22:36
KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK
dátumválasztó vonal +4 +2
0
–2 –4
–6
–8 –10 –12 +10 +8 +6
A zónaidõ szerinti felosztás
Jó, ha tudod! A közép-európai idõzóna jelölésére gyakran alkamazzák az angol elnevezés (Central European Time) kezdõbetûibõl származó rövidítést: CET.
Jó, ha tudod! Az idõzóna határa több esetben nem párhuzamos a délkörrel, mert igazodik az államhatárok futásához. A nagy területû országokban (pl. USA, Oroszország) több idõzóna is megtalálható. A 180. hosszúsági kör mentén fut az ún. dátumválasztó vonal, amelyet nyugatról kelet felé átlépve egy nappal vissza kell állítani a naptárunkat. Ellenkezõ irányban haladva pedig egy nappal elõbbre. Ennek köszönhetõ a késés ellenére is sikeres fogadás Verne 80 nap alatt a Föld körül címû regényében.
Ha a vasúti menetrend vagy bármely mûsorújság a helyi idõ szerint készülne, akkor bizony nagy zavar kerekedne. Ezért került sor a zónaidõ bevezetésére. Bolygónkat 24 idõzónára osztották fel, tehát 15 fokonként (délkörönkét) alakítottak ki egy-egy idõzónát. A szomszédos idõzónák között 1 óra az eltérés, egy idõzónán belül azonban mindenütt azonos az idõ. Az idõzóna idejét a középsõ délkör helyi ideje határozza meg. Például hazánkban akkor van déli 12 óra, amikor a közép-európai idõzóna (K. h. 7,5–22,5°) középsõ hosszúsági köre (K. h. 15o) fölött delel a Nap. Az évi idõszámítás alapja a Föld Nap körüli keringése. Bolygónk megközelítõen 365 és egynegyed nap (pontosan 365 nap 5 óra 48 perc) alatt kerüli meg a Napot. Mivel a kerekített, 365 napból álló év nem pontos érték, az eltérés kiegyenlítésére négyévenként szökõnapot (február 24.) iktatnak be, ilyenkor a február nem 28, hanem 29 napos. Kivételt a kerek százas évek képeznek, amelyek közül csak az szökõév, amely a 4-gyen kívül 400-zal is osztható.
Kulcsfogalmak
geoid alak tengely körüli forgás Nap körüli keringés szélességi kör, hosszúsági kör Egyenlítõ Ráktérítõ Baktérítõ sarkkör kezdõ hosszúsági kör helyi idõ zónaidõ szökõév Kérdések, feladatok
1. 2. 3. 4. 5.
Jó, ha tudod! Egy szélességi foknyi különbség egy adott hosszúságú kör mentén, valamint egy hosszúsági foknyi különbség az Egyenlítõ mentén 111,1 km-nek felel meg.
6. 7. 8.
Jellemezd Földünk alakját! Nevezd meg bolygónk két legfontosabb mozgását! Hasonlítsd össze a szélességi és a hosszúsági köröket! Sorold fel a nevezetes szélességi köröket! Milyen dátumok kapcsolódnak hozzájuk? Hány fok távolságra van egymástól az Egyenlítõn fekvõ két település, amelyek koordinátái K. h. 19° és Ny. h. 60°? Mennyi a helyi idõ az É. sz. 47°-án és a K. h. 25°-án fekvõ településen ha Greenwichben dél van? Miért van szükség a zónaidõ használatára a mindennapi életben? Miért kell a naptárba szõkõnapot beiktatni?
28
f09-2-1.p65
28
2003.10.31., 22:36
A NAPTÁR
A NAPTÁR (Olvasmány) A régi római naptár valószínûleg 10 hónapos volt, márciussal kezdõdött és decemberrel végzõdött. E naptár csak az évnek a földmûvelési munkára alkalmas idõszakát foglalta magába, a gazdálkodás szempontjából holt idõnek számító téli idõszakot nem. Az elsõ naptárreformmal bevezették a 12 holdhónapból álló holdévet, amely kb. 354 napos volt. A 12 holdhónap 11 nappal volt rövidebb a napévnél, ezért minden második évben február 23-a és 24-e közé egy 22 napos szökõhónapot iktattak. Ennek az emlékét õrzi napjainkban is a február 24-i szökõnap. Julius Caesar naptárreformjára Kr. e. 46-ban került sor, a számítások elvégzésével Szoszigenész egyiptomi származású csillagászt bízta meg. Õ az év hosszát 365,25 napban határozta meg, így az új naptár éveit 365 naposnak vették, a fennmaradó idõ négyévente tett ki egy teljes napot, azaz minden negyedik év 366 napos szökõév lett. A Julianus-naptár 365,25 napos évei 11 perc 14 másodperccel hosszabbak a valóságos és 365 nap 5 óra 48 perc 46 másodpercénél. A különbség évszázadok alatt napokra duzzadt, és a XVI. század közepére az már 11 napot tett ki. XIII. Gergely pápa 1582-ben elrendelte az új naptár bevezetését: a 11 percek felhalmozódva 128 évenként egy nap eltérést eredményeztek, így 400 évente megközelítõleg 3 nap túllépés gyûlik össze. Ennek értelmében az új naptárban minden 400 éven belül 3 szökõnapot ki kell hagyni, ezért a százassal végzõdõ „védõ bolygó” Szaturnusz Nap Hold Mars Merkur Jupiter Vénusz
latin dies Saturni dies Solis dies Lunae dies Martis dies Mercuri dies Iovis dies Veneris
francia Samedi Dimanche Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi
évek közül csak azok szökõévek, amelyek 400zal is oszthatók, így 1700, 1800, 1900 nem volt szökõév, 2000 azonban igen. A Gergely-féle (gregoriánus) naptárt visszamenõleg nem érvényesítették, tehát a bevezetése elõtti idõszakot a Julianus-naptár szerint számoljuk. Ez a naptárreform hosszú távra biztosít megoldást, hiszen a bevezetéstõl számítva elõreláthatóan 3000 év múlva kell újabb naptárkorrekciót beiktatni. A mesterségesen meghatározott, vagyis a Nap és a Hold járásától független idõegységek közül a legfontosabb a hét. Az elmúlt évezredek során egy naptári rendszerben sem tartották szükségesnek az éveket és a hónapokat a hetekkel egyeztetni. A hetek folyamatosan követik egymást, keresztezik a hónapok és az évek határait. A babiloniak, majd az ókori csillagászok – a Földtõl vagyis a világmindenség akkor hitt központjától, vélt távolságuk sorrendjében – bolygónak tekintették a Holdat, a Merkúrt, a Vénuszt, a Napot, a Marsot, a Jupitert és a Szaturnuszt. (Az Uránuszt, a Neptunuszt és a Plútót nem ismerték még.) Tudták azt is, hogy a távolságukkal fordított arányban van keringési idejük.Vagyis a sorrend: Szaturnusz, Jupiter, Mars, Nap, Vénusz, Merkúr, Hold. A hét minden napját egy-egy „bolygó” uralma és védelme alá helyezték úgy, hogy a Szaturnusz a védelmezõje a 7. napnak, a szombatnak, a következõ nap védõje pedig a Nap. Ezt követi a Hold, majd a Mars, a Merkúr, a Jupiter, végül a Vénusz. A nyugat-európai nyelvek mai is õrzik ezt a rendet, a magyar azonban kissé eltér ebbõl a szempontból is. angol Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday
német Samstag Sonntag Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
magyar szombat vasárnap hétfõ kedd szerda csütörtök péntek
29
f09-2-1.p65
29
2003.10.31., 22:36
KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK
FÖLDÜNK KÍSÉRÕJE, A HOLD
A Hold
Érdekesség A Földnek nemcsak a Hold az egyetlen természetes kísérõje, hanem a 3753 jelû, alig 5 km átmérõjû, 1989-ben felfedezett kisbolygó is, amelyek erõsen elnyúlt, elliptikus pályája a Merkúr és a Mars között húzódik.
Földünk nem magányosan kering a Naprendszerben. Állandó kísérõje a Hold, amely forog saját tengelye körül, eközben kering a Föld körül, és bolygónkkal együtt természetesen kering a Nap körül is. A Hold Föld körüli keringésének és tengely körüli forgásának ideje azonos; az ilyen mozgást kötött tengelyforgásnak nevezzük. Ezért a Földrõl szemlélve a Holdnak mindig ugyanazon oldalát látjuk. A Holdon nincs sem légkör, sem víz. A Holdon álló megfigyelõ a légkör hiánya miatt az eget sötétnek, szinte feketének látja. A légkör hiánya miatt nem terjed a hang és nincs szél sem. A két hétig tartó nappal folyamán a kõzetek erõsen (+130 °C-ra) fölmelegszenek, majd a hasonló hosszúságú éjszaka során akár –160 °C-ra is lehûlhetnek. Ez a hõingadozás fokozatosan feldarabolja a sziklákat, a holdfelszínt ezért finom por borítja. A Holdon sokkal kisebb, csupán a földi érték egyhatoda a gravitáció. A Földrõl már szabad szemmel is világosabb és sötétebb foltokat különböztethetünk meg a felszínén. A világosabb, magasabb területeket szárazföldeknek, a sötétebb, mélyebben fekvõket pedig tengereknek nevezzük. A holdfelszín jellegzetes képzõdményei a különbözõ méretû becsapódások nyomait õrzõ kráterek.
A Hold fényváltozásai (holdfázisok)
N A P S U G A R A K
A Hold fényváltozásai
A Holdnak nincs saját fénye, csak a Nap fényét veri vissza. Az égbolton hol szép korongnak, hol pedig keskeny sarlónak látjuk. A Hold fényváltozásait a Nap, a Föld és a Hold egymáshoz viszonyított helyzete okozza. Újhold akkor alakul ki, amikor a Hold a Nap és a Föld közé kerülve sötét oldalát mutatja felénk, amikor pedig keringés közben 180 fokkal továbbjut, s a Föld másik oldalára ér, akkor a Nap által megvilágított oldalát látjuk; ekkor beszélünk holdtöltérõl vagy teliholdról. Az újhold és a holdtölte között a Hold sarlója fokozatosan nõ, elsõ negyedkor majdnem szabályos D betûre emlékeztet. Holdtölte és újhold között a megvilágított rész fokozatosan csökken, egyre vékonyodó C betût formál. Amikor az elsõ negyedhez hasonlóan ismét egy derékszögû háromszög csúcsaiban foglal helyet a három égitest, akkor alakul ki az utolsó negyed. Két újhold között megközelítõleg 29,5 nap telik el.
30
f09-2-1.p65
30
2003.10.31., 22:36
FÖLDÜNK KÍSÉRÕJE, A HOLD
A nap- és a holdfogyatkozás
A Föld, a Hold és a Nap együttes mozgásának következménye a napfogyatkozások és a holdfogyatkozások kialakulása. Napfogyatkozáskor a Föld és a Nap között halad el a Hold. Ilyenkor a Hold árnyéka eltakarja a földi szemlélõ elõl a Napot. Nyilvánvaló, hogy az árnyékkúp csak újholdkor vetülhet a Földre. Holdfogyatkozás akkor alakul ki, ha a Föld árnyéka rávetõdik a Holdra, azaz a Föld halad át a Nap és a Hold között. Ez pedig csak holdtöltekor jöhet létre. Itt is kialakulhat részleges és teljes fogyatkozás. A holdfogyatkozás megfigyelhetõ a Föld teljes Hold felé forduló oldaláról. félárnyék
napfogyatkozás teljes árnyék
holdfogyatkozás
Nap- és holdfogyatkozás kialakulása Kulcsfogalmak
kötött tengelyforgás fényváltozás holdtölte újhold elsõ negyed utolsó negyed nap- és holdfogyatkozás Kérdések, feladatok
1. Miért látjuk mindig a Holdnak ugyanazt az oldalát? 2. Mutasd be a Hold legfontosabb tulajdonságait! 3. Ismertesd a Hold fényváltozásait! Milyennek látjuk a Hold alakját a Földrõl szemlélve? 4. Mikor alakulhat ki hold-, illetve napfogyatkozás? 5. Készíts beszámolót különbözõ információforrások felhasználásával az 1999-es magyarországi teljes napfogyatkozásról!
Napfogyatkozás
Újhold 29,53 naponta van, napfogyatkozás azonban sokkal ritkábban. Ennek az az oka, hogy a Hold Föld körüli pályájának síkja körülbelül 5 fokos szöget zár be a földi pálya síkjával. A Hold árnyékkúpja ezért újholdkor hol a Föld „felett”, hol pedig „alatta” suhan el. A Hold teljes árnyéka a földfelszínnek csak kis területére vetül, átmérõje legfeljebb 269 kilométer. Ezért egy-egy napfogyatkozás csak a Föld bizonyos területeirõl látható. Egy földrajzi helyrõl általában 2-4 évente látszik részleges, és 410 évente teljes napfogyatkozás. Magyarország területérõl teljes napfogyatkozás az elmúlt évszázadokban 1842. július 9-én és 1999. augusztus 11-én volt látható, legközelebb pedig 2081. szeptember 3-án figyelhetünk meg hasonlót.
nap részl telj fog ege es yat s nap koz fog ás yat koz ás
Teljes napfogyatkozás Magyarországon 1999-ben
31
f09-2-1.p65
31
2003.10.31., 22:36
KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK
da mé dro An
ík Gy
Ka ssz iop eia
Per zeu sz
z eus Cef
Hattyú
AZ ÉGBOLT LÁTVÁNYA (Olvasmány)
ráf Zsi
Sá rká ny
Sarkcsillag
N Me agy dv e
Hiúz
Kisgöncöl
cöl Nagy Gön
Ökörhajcsár
Csillagképek a sarkcsillag körül
Érdekesség A csillagképekbe tartozó csillagokat a csillagkép jellemzõ három betûjével jelzik, ezen belül fényességük sorrendjében a görög ábécé betûit kapják megkülönböztetõ jelként. Például az Orion csillagkép rövidítése: ORI, legfényesebb csillaga az a-Orionis (Betelgeuse), ezt követi fényességeben a bOrionis (Rigel). l f2
f1
Ori
a
g
se lgeu Bete
d x
e
Nappal, derült idõben az ég kéknek látszik. Ennek az az oka, hogy a Napból érkezõ sugárzás Földünk légkörében többszörös szóródás után érkezik a megfigyelõ szemébe. A szórt fény zöme rövidebb hullámhosszúságú, ezért kéknek látjuk. Égitesteket a nappali égbolton is látunk. Derült idõben a Napot mindenképpen, esetenként a Holdat is. A Nap és a Hold után az „Esthajnalcsillagot”, azaz a Vénusz bolygót látjuk a legfényesebb égitestnek. Ezek közül azonban csak a Napnak van saját fénye! Az éjszakai égbolton elsõ pillanatra lehetetlennek tûnik eligazodni a sok fényes pont között. A csillagos égbolton való eligazodás megkönnyítésére az emberek már õsidõk óta csoportokba, csillagképekbe foglalják a fényesebb csillagokat. Derült éjszaka keressük meg a Nagygöncöl két utolsó csillagát. Ha ezeket képzeletben összekötjük, ezt az egyenest meghosszabbítjuk és a két csillag távolságát képzeletben ötször felmérjük az egyenesre, egy fényesebb csillagot találunk, ez a Sarkcsillag. Ha az Északi-sarkponton állnák, akkor pontosan a „fejünk fölött” látnánk. A Sarkcsillag legfeltûnõbb tulajdonsága, hogy míg a többi csillag az éjszaka folyamán elmozdulni látszik horizontunkhoz képest, addig a Sarkcsillag szinte egy helyben tartózkodik. E csillag nagyjából a Föld forgástengelyének irányát mutatja, a környezetében lévõ csillagok mindig a látóhatárunk fölött vannak, tehát soha sem nyugszanak le. Ezek a cirkumpoláris (sark körüli) csillagok. Bár ezeket a csillagokat mindig látjuk, helyzetük az éjszaka folyamán változik. Legfeltûnõbb cirkumpoláris, azaz egész évben látható csillagképek: a Göncölszekér vagy Nagy Medve, a Kis Medve, a Sárkány, a Zsiráf, a Kassziopeia és a Cefeusz. Az északi égbolt nem cirkumpoláris csillagképei az év során nincsenek állandóan a látóhatárunk fölött. Legismertebbek: a Perzeusz, az Androméda, a Háromszög, az Orion, a Nagy Kutya és az állatövi csillagképek (Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szûz, Mérleg, Skorpió, Bak, Vízöntõ, Halak).
b c
Rigel
Az Orion-csillagkép
32
f09-2-1.p65
32
2003.10.31., 22:36
AZ ÛRKUTATÁS SZEREPE A FÖLD MEGISMERÉSÉBEN
AZ ÛRKUTATÁS SZEREPE A FÖLD MEGISMERÉSÉBEN A Föld körül keringõ mesterséges holdak az 1970-es évek elejétõl kezdve folyamatosan készítenek egyre részletesebb felvételeket bolygónk felszínérõl. Az ûrfelvételek hatalmas mennyiségû új információval egészítik ki például a térképészeti, a földtani, a hidrológiai, a növénytani és a környezetvédelmi kutatásokat. Ma már a korszerû idõjárás-jelentés is elképzelhetetlen a mûholdas adatszolgáltatás nélkül. Az ûrfelvételeknek két nagy csoportját különböztetjük meg: – a látható fény tartományában készült hagyományos felvételek; – nem hagyományos felvételek, amelyek az emberi szem számára nem érzékelhetõ sugarakat is felfogják. Az emberi szem a Napból a Földre érkezõ elektromágneses sugaraknak csak igen keskeny tartományát érzékeli. A repülõgépekrõl vagy az ûrhajók ablakából hagyományos módszerrel készített fényképek, amelyek fekete-fehérek vagy színesek, csak ezt a látható színképet tartalmazzák. A technika fejlõdésének köszönhetõen a távérzékeléssel (vagyis úgy, hogy a terepet nem közelítjük meg) az elektromágneses sugarak nem látható tartományait is érzékelni tudjuk a mûholdak segítségével. Így az emberi szem számára láthatatlan jelenségek, képzõdmények is láthatóvá válnak. Az ilyen módszerrel készült képek az ún. nem hagyományos felvételek. A mûholdak a felszínrõl érkezõ sugárzást (pl. infravörös hõsugarak) rögzítik, majd ezeket a jeleket a Földre továbbítják számítógépes feldolgozásra. A különbözõ sugarakat színes szûrõkön keresztül filmre is másolhatják. Ekkor a szûrõk kiválasztásától függõen hamis színes felvételeket kapnak. Tehát a képek színei eltérnek a természetben megszokottól, azért, hogy a szabad szemmel nem látható képzõdmények is láthatóvá váljanak. Felvételeket úgy is készíthetnek a mûholdak, hogy nem csupán a felszínrõl érkezõ sugárzást fogják fel, hanem maguk is különféle sugarakat bocsátanak a Föld vagy egy égitest felszínére, és ezek visszaverõdését fogják fel, azaz mintegy letapogatják a felszínt. A Föld körül keringõ mûholdak egy része bizonyos idõn belül visszatér ugyanazon hely fölé, így az újabb felvételek alapján jól észlelhetõk a különféle változások.
A Dunakanyar mûholdfelvétele
A Balkán-félsziget mûholdfelvétele
Hurrikán Észak-Amerika keleti partjánál
33
f09-2-1.p65
33
2003.10.31., 22:36
KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK
Érdekesség A Föld növénytakarójáról a látható fényben készült felvételek mellett számos esetben alkalmazzák az infravörös fotótechnikát is. A növényzet a hõsugarakat jól visszaveri, illetve maga is hõsugarakat bocsát ki, és ha az infravörös hullámhossztartományban felvett részleteket piros színnel jelenítik meg, akkor a növénytakaró élénkvörös lesz a felvételeken. Az elhalt növény sugárzás-visszaverõ képessége más, mint az élõ növényé. Ennek alapján körül lehet határolni az erdõvel borított területeket, észlelni lehet az erdõirtás és az erdõtüzek hatásait. Az ûrfelvételeken jól felismerhetõ a fekete színû, felégett erdõ és az a hely, ahol a növényzet még ég. A füstcsíkok irányából a széljárásra, így a tûz terjedésének várható irányára lehet következtetni. Más erdõpusztító tényezõ is azonosítható, pl. a növényi és állati kártevõk elterjedése, a savas esõk pusztítása. Ha a szakemberek az ugyanarról a területrõl korábban készített felvételeket összehasonlítják a legfrissebbekkel, jól nyomon követhetik a változásokat, pl. a sivatagok terjedését, a természetes növénytakaró pusztulását. A tiszta és mély víz színe fekete, mert a sugárzást elnyeli, ha viszont sok hordalékot tartalmaz, akkor kékes, szürkés színe lesz.
A mûholdak másik típusának keringési sebessége megegyezik a Föld tengely körüli forgásának sebességével, ezért az ilyen mûholdak mindig ugyanarról a területrõl gyûjtenek információt. Ezek az észlelések például a meteorológusok számára fontosak. Fontos, hogy a mûholdfelvételeken mekkora kiterjedésû területek különíthetõk el. Ez a felbontóképességgel fejezhetõ ki. Az ún. erõforrás-kutató mûholdak által készített képek 20–80 m-es felbontásúak, a meteorológiai mesterséges holdak felvételeinek a felbontása 1–10 km. Minden felületnek meghatározott sugárzási tulajdonsága van. Ennek alapján következtetni lehet az adott terület anyagára, sûrûségére, szerkezetére, nedvességtartalmára, hõvezetõ képességére stb. A képfeldolgozás módjától függ, hogy az ûrfelvételeken mit és hogyan emelünk ki. A szakemberek a képek kiértékelésével a kõzetek eredetére, a törésvonalak, érctelepek elhelyezkedésére, ily módon az ásványkincsekre tudnak következtetni. Az ûrbõl készített felvételeken feltûnnek a fedett vulkáni kúpok vagy a felboltozódások. A felboltozódások kõolajat és földgázt rejthetnek magukban. A Föld ózonpajzsának sérülését, az ózonlyuk kialakulását és méretének változásait szintén mûholdakkal vizsgálják. A mûholdaknak a katonai objektumok feltérképezésében is nagy jelentõsége van, a modern hadviselés ma már nélkülözhetetlen eszköze a mûholdképek készítése és kiértékelése.
Kulcsfogalmak
ûrfelvétel hagyományos módszer nem hagyományos módszer távérzékelés hamis színes felvétel felbontóképesség Kérdések, feladatok
A Dunántúl déli részérõl készült mûholdfelvétel
1. Mi a különbség a légifelvétel és a mûholdfelvétel között? 2. Hogyan csoportosíthatjuk a mûholdfelvételeket? 3. Miért szolgáltatnak több információt a mûholdfelvételek, mint a hagyományos felvételek? 4. Hogyan lehet a felvétlek alapján következtetni a mezõgazdasági kártevõk elszaporodására? 5. Gyûjts példákat a mûholdfelvételek felhasználásának lehetõségeire! Hol találkozol a mindennapi életben mûholdfelvételekkel? Keress példákat!
34
f09-2-1.p65
34
2003.10.31., 22:36
ÖSSZEFOGLALÁS
KÖRNYEZETÜNK ÁBRÁZOLÁSA ÉS KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK – ÖSSZEFOGLALÁS A földrajzi környezet a természeti környezet élõ és élettelen alkotóiból, valamint az emberi tevékenység során létrejött mesterséges elemekbõl áll. A térkép a Föld felszínének meghatározott méretarányban kisebbített, sajátos jelrendszerrel ábrázolt, felülnézeti rajza. E sajátos jelrendszer – amely a domborzatot és a terep alkotóit, a síkrajzot ábrázolja – különbözõ színekbõl, írásokból, vonalakból, egyezményes jelekbõl áll. A térképeket leggyakrabban méretarányuk és tartalmuk szerint csoportosíthatjuk. A távolságot csak részletes, nagy méretarányú térképen lehet pontosan mérni. Térképeink segítségével egy adott terület tengerszinttõl számított és a környezetéhez viszonyított magasságát is meghatározhatjuk. A magasságmérést a szintvonalak teszik lehetõvé a térképen. A szintvonal az azonos abszolút magasságú pontokat összekötõ, önmagába visszatérõ görbe vonal. A tájékozódás a világtájak irányának megállapítását jelenti. Az északi irányt gnomonnal, iránytûvel, tájolóval, számlapos órával, éjszaka pedig a Sarkcsillaggal határozhatjuk meg. A térkép tájolása azt jelenti, hogy a terepen megállapított északi irány és a térképi észak iránya megegyezik. Az álláspont meghatározása elõtt minden esetben tájolnunk kell a térképet! Az álláspontunkat, azaz azt a pontot a térképen, amely megfelel annak a helynek ahol a terepen tartózkodunk, oldalmetszéssel és hátrametszéssel határozhatjuk meg. Szûkebb kozmikus környezetünk, a Naprendszer, a Tejútrendszerben (Galaxis) helyezkedik el. Bolygórendszerünk szerkezetének, törvényeinek megismerésében fontos szerepe volt többek között Ptolemaiosznak, Kopernikusznak, Galileinek, Keplernek és Newtonnak. A Naprendszer egyetlen csillaga a Nap. Tagjai a nagybolygók és ezek holdjai, a kisbolygók, az üstökösök, a meteorok és a
bolygóközi anyag. A Nap sugárzó energiája a hidrogén héliummá történõ átalakulása során szabadul fel, mely a magban játszódik le. A Nap látható felszíne a fotoszféra. A Föld-típusú bolygók közé tartozik a Merkúr, a Vénusz, a Föld és a Mars, a Jupiter-típusúak közé a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz. A Plútó valójában egyik csoportba sem sorolható be. Földünk kísérõje a Hold, amelyre a 29,5 napos ciklusokban ismétlõdõ fényváltozás jellemzõ. A nap- és a holdfogyatkozások kialakulását a Nap, a Hold és a Föld egymáshoz viszonyított sorrendje határozza meg. A bolygómozgás törvényeit Kepler alkotta meg. A Naprendszer bolygói ellipszis alakú pályán keringenek a Nap körül. Geoid alakú Földünk 24 óra alatt fordul egyet nyugatról keletre a képzeletbeli tengelye körül. A Napot, a legközelebbi csillagunkat 365 ¼ nap alatt kerüli meg. A Föld és a Nap közepes távolsága (közepes naptávolság) a csillagászati egység. A földi tájékozódás segédeszköze a szélességi és hosszúsági körökbõl álló koordináta-rendszer. A kezdõ szélességi kör az Egyenlítõ, a kezdõ hosszúsági kör pedig a greenwichi. A szélességi körök az Egyenlítõtõl a sarkok felé rövidülnek, a hosszúsági körök egyenlõ hosszúak. Az idõszámítás alapja a Föld tengely körüli forgása (nap), a Hold keringése a Föld körül (hónap) és a Föld keringése a Nap körül (év). Az ûrfelvételek lehetnek hagyományos és nem hagyományos felvételek. A távérzékeléssel az elektromágneses sugarak nem látható tartományait is érzékelni tudjuk a mûholdak segítségével. A mûholdképek színei eltérhetnek a természetben megszokottól, azért, hogy a szabad szemmel nem látható képzõdmények is felismerhetõvé váljanak.
35
f09-2-1.p65
35
2003.10.31., 22:36
A KÕZETBUROK
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK A földkéreg szilárd, egynemû, természetes eredetû, határozott (képlettel megadható) kémiai összetételû és belsõ szerkezetû alkotóját ásványnak nevezzük. Ilyen egyszerû ásvány pl. a kõsó (NaCl). A földkéreg alkotói a különféle kõzetek, amelyek különbözõ, kémiailag meghatározható ásványok keverékei. A kõzetek keletkezésük szerint lehetnek: magmás, üledékes és átalakult kõzetek. A magmás kõzetek a kõzetburok legelterjedtebb felépítõi. A felszín alatt megszilárdult magmából képzõdnek a mélységi magmás kõzetek: a gabbró, a diorit és a gránit. A felszínre akkor kerülnek, ha a belsõ erõk kiemelik, a külsõ erõk pedig lepusztítják a fölöttük levõ kõzeteket. Vulkáni tevékenység alkalmával a kiszórt törmelékekbõl keletkeznek a vulkáni törmelékes kõzetek, a bazalttufa, az andezittufa, a riolittufa. Szintén a vulkáni tevékenység során, de a lávából szilárdulnak meg a vulkáni kiömléses kõzetek. Legismertebb a bazalt, az andezit és a riolit.
Kvarckristály
Keletkezés szerint
Kõzet mélységi
magmás
üledékes
átalakult
Példa gabbró, riolit, gránit
vulkáni kiömlési
andezit, bazalt, riolit andezittufa, vulkáni törmelékes bazalttufa, riolittufa törmelékes homok, üledékes homokkõ, lösz, agyag, márga vegyi üledékes szerves eredetû üledékes
Kõsó, mészkõ, dolomit mészkõ, kõszén, kõolaj gneisz, csillámpala, márvány
A legfontosabb kõzetek csoportosítása
Az üledékes kõzetek képzõdésében nagy szerepe van az aprózódásnak és a mállásnak. Aprózódás során a kõzeteknek csak a fizikai tulajdonságai változnak meg. A kõzet darabokra esik, darabjainak mérete csökken, összfelülete nõ, kémiai összetétele azonban nem változik. Aprózódást idéz elõ a hõmérséklet ingadozása. A kõzetek és az õket felépítõ ásványok a hõmérséklet emelkedésével kitágulnak, lehûlve összehúzódnak, ráadásul ennek a mértéke eléggé eltérõ lehet. A térfogatváltozás következtében a kõzetek megrepedeznek, és egyre apróbb darabokra hullanak szét. A hõingás okozta aprózódás elsõsorban a meleg-száraz éghajlatú területeken (pl. sivatagban) jelentõs. A repedésekbe befolyó és ott jéggé fagyó víz térfogata megnõ, így a jég szétfeszíti, tovább aprózza a kõzetet. A fagy okozta aprózódás a magas hegységekre és a hideg övezetre jellemzõ. Az aprózódást a fák megvastagodó, a repedésekbe behatoló gyökerei is elõsegítik, de hozzájárulnak az állatok patái is. A víz, illetve a benne oldott savak (pl. szénsav, humuszsav stb.) hatására a kõzetek szintén átalakuláson mennek keresztül. Ez a folyamat a mállás, amely során a kõzet kémiai összetétele is megváltozik. A mállás
46
f09-3-1.p65
46
2003.10.31., 23:15
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK
annál gyorsabb, minél magasabb hõmérsékleten megy végbe. Az aprózódás és mállás során darabjaira esett, illetve összetételükben megváltozott kõzetek a gravitáció, a szél, a víz és a jég hatására könnyen elszállítódhatnak, és a mélyebben fekvõ területeken felhalmozódhat. Belõlük keletkeznek a törmelékes-üledékes kõzetek. Ide tartozik pl. az agyag, a kaolin, a lösz, a homok, a homokkõ és a kavics. A vegyi üledékes kõzetek fõként a meleg, sekély tengeröblökben keletkeznek. A vízben oldott anyagok kiválnak és felhalmozódnak, majd hosszú idõ alatt kõzetté alakulnak. Ide sorolhatók pl. a dolomit, a kõsó, a kálisó és a gipsz, valamint a mészkõ. A szerves eredetû üledékes kõzetek régebben élt élõlények maradványaiból képzõdtek. Ilyen kõzet a kagylóhéjat, csigaházat tartalmazó mészkõ, az egykor élt növényekbõl keletkezett szén, a parányi, lebegõ tengeri élõlényekbõl, a planktonokból kialakult kõolaj és földgáz. Az átalakult kõzetek magmás vagy üledékes kõzetekbõl keletkeznek nagy hõmérséklet és/vagy nagy nyomás hatására. A kristályos pala üledékes kõzetbõl (pl. agyag) jön létre a nagy nyomás hatására. A gneisz képzõdhet magmás és üledékes kõzetekbõl egyaránt, kialakulásában szintén a nagy nyomásnak van szerepe. Ha a mészkõbe forró magma hatol, a nagy hõmérséklet hatására a kõzet márvánnyá alakul át.
Löszfal
Mészkõ
A kõzetek körforgása
A felszínre került magmás kõzetek lepusztulnak, a törmelékek elszállítódnak, majd felhalmozódnak és üledékes kõzetekké alakulhatnak. A mélytengeri árkokba kerülõ lepusztulástermék (homok, kavics), mint tengeri üledék vonszolódhat az alábukó óceáni lemezzel a mélybe, hogy aztán beleolvadjon a magmába. Ez az anyag aztán lávaként jut a felszínre és újra magmás kõzetté alakul. A már megszilárdult kõzet nagy nyomás és hõmérséklet hatására átalakulhat. Ez késõbb kiemelkedhet, majd lepusztulhat és a törmeléke felhalmozódhat, azaz üledékes kõzetté alakulhat. A kõzeteknek ezt a folytonos átalakulását a kõzetek körforgásának nevezzük.
üledékes kõzet
vulkáni kõzet
mélységi kõzet
átalakult kõzet
magma
A kõzetek körforgása
47
f09-3-1.p65
47
2003.10.31., 23:15
A KÕZETBUROK
A magmás és az üledékes eredetû ásványkincsek Au
Ag Zn
Cu Pb
gázból
Sn
gõzbõl
350 °C
U Mo
600 °C
Sn
700 °C
1200 °C Ni
Pt
Fe
Cr
Ti 1300 °C
A mélységi magmás ércképzõdés
Aranybányász Az arany szemcse, lemez és rög formájában fordul elõ. A bánya nemritkán több kilométeres mélységben van.
Külszíni fejtésû kõszénbánya
A kéregben rekedt és fokozatosan lehûlõ magmából olvadáspontjuknak megfelelõen válnak ki a különbözõ kémiai összetételû ércásványok. 1200 °C körüli hõmérsékleten a nehézfémek (nikkel, platina, vas, króm) ércásványai szilárdulnak meg, amelyek nagy fajsúlyuk miatt a magma aljára süllyednek. A további hûlés során a magma fokozatosan megszilárdul, és mélységi magmás kõzetek keletkeznek. A még magas hõmérsékletû magmamaradék a környezõ kõzetek repedéseibe hatol, ugyancsak erre keresnek utat a belõle felszabaduló gõzök és gázok is. Ezekbõl ismét fémásványok válnak ki, pl. ón, tórium, urán, molibdén. A hõmérséklet további csökkenésével a gõzök lecsapódnak és 350 °C alatt forró vizes (hidrotermális) oldatokká alakulnak. Az oldatok lehûlve, vagy a környezõ kõzetekkel reakcióba lépve ismét érceket hoznak létre. A kõzetek repedéseibe hatoló oldatokból telérek formájában színesfémércek (réz, cink, ólom) és nemesfémércek (arany, ezüst) válnak ki. Ilyen hidrotermális ércképzõdés során jött létre a rézérc-telep a Mátrában, Recsk környékén. A bauxit vöröses kõzet, az alumínium érce. Nedves, meleg éghajlaton keletkezik a kõzetek mállása során. Két típusa van: a lateritbauxit és a karsztbauxit. Az elõbbi a felszínen található, és a trópusi területeken a magmás kõzetek mállásából keletkezik, az utóbbi a mészkõés dolomithegységek mélyedéseiben halmozódik fel, és gyakorta vastag üledékréteg fedi. Földünk bauxitvagyonának nagyobbik része lateritbauxit, de hazánkban karsztbauxitot bányásznak. A folyók vize oldatok formájában sok fémtartalmú vegyületet is szállít. A tengerekbe érve a folyóvíz fémtartalma az eltérõ kémiai összetételû tengervíz hatására kicsapódik, így üledékes érctelepek (vas-, cink-, réz-, mangánérc-telepek) keletkeznek. A növényi eredetû kõszén üledékréteggel fedett, oxigénmentes közegben képzõdik nagy nyomás hatására. Minél nagyobb a nyomás és hosszabb a szénképzõdés idõtartama, annál felismerhetetlenebbek a növényi részek, annál jobb minõségû kõszén keletkezik. A tõzegben a mocsári növények részei még jól elkülöníthetõk, ez a leggyengébb fûtõértékû szénféle. A kis fûtõértékû
48
f09-3-1.p65
48
2003.10.31., 23:15
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK
záróréteg
gáz
olajtároló kõzet
víztartó réteg
Kõolajcsapda
erõs párolgás
zárógát ten ge r
lignitben még láthatók a növényi maradványok. A barnakõszén nagyobb széntartalmú, sötétbarna kõzet, fûtõértéke közepes. A feketekõszén nagyobb fûtõértékû, színe fekete. A legnagyobb széntartalmú, legjobb minõségû kõszén a feketén csillogó antracit. A szénhidrogénekhez soroljuk a kõolajat és a földgázt. Telepeik a sekély tengerekben élt és elpusztult lebegõ élõlények (planktonok) maradványaiból keletkeztek nagy nyomáson és magas hõmérsékleten. Az üledékek nyomása miatt a szénhidrogének fölfelé vándorolnak. Kõolaj- és földgázmezõ ott alakul ki, ahol valamilyen záróréteg (ezt nevezik olajcsapdának) ezt a vándorlást megakadályozza. A felhalmozódásban alul helyezkedik el a sûrûbb kõolaj, fölül a könnyebb földgáz. A sófélék (kõsó, kálisó, gipsz) legnagyobb mennyiségben a tengerekben és az óceánokban találhatók oldott formában. Az elzáródó, feltöltõdõ, erõsen párolgó vizû, sekély tengeröblökben azonban vastag rétegekben ülepedhetnek le. Ha egy keskeny csatornán az öböl és a nyílt tenger kapcsolata megmarad, és innen az öböl állandó sósvíz-utánpótlást kap különösen vastag sórétegek alakulhatnak ki.
agyag
kálisó
kõsó
gipsz
Sókiválás a tengerbõl Kulcsfogalmak
ásvány magmás kõzet üledékes kõzet aprózódás mállás átalakult kõzet kõzetek körforgása magmás ércképzõdés magmamaradék üledékes ásványkincs
Kérdések, feladatok
1. Hogyan csoportosíthatjuk a kõzeteket? 2. Mely kõzetcsoportba tartoznak a következõ kõzetek: bazalt, mészkõ, lösz, gabbró, agyag, kõszén, dolomit, andezittufa, márvány? 3. Mi a különbség az aprózódás és a mállás között? Milyen szerepük van az üledékes kõzetek kialakulásában? 4. Hogyan keletkeznek az átalakult kõzetek? 5. A tankönyvi ábra segítségével ismertesd a kõzetek körforgásának lépéseit! 6. Milyen fémércek képzõdnek a mélységi vulkánosság során? 7. Ismertesd a kõszénfajták, a szénhidrogének és a sóféleségek képzõdésének folyamatát!
név
felhasználás
eredet
agyag andezit bauxit bazalt cinkérc gipsz gránit homok homokkõ kaolin kavics kõsó márvány mészkõ ólomérc
építõipar, téglagyártás útépítés alumíniumgyártás útépítés, díszítõkõ a rozsdásodás megelõzése építõipar, talajjavítás díszítõkõ építõipar, üveggyártás építkezés porcelángyártás építõipar élelmiszeripar, vegyipar díszítõkõ építõipar, építkezés elektronikai ipar, akkumulátorgyártás ónozás a rozsdásodás ellen elektronika energiatermelés vaskohászat, acélgyártás
ü m ü m m, ü ü m ü ü ü ü ü á ü m, ü
ónérc rézérc uránérc vasérc
ü, m ü, m m, ü m, ü
A betûk jelentése: m: magmás eredetû; ü: üledékes eredetû; á: átalakult
Az ásványok és kõzetek, ill. az ércekbõl kinyert fémek sokoldalú felhasználása
49
f09-3-1.p65
49
2003.10.31., 23:15
A KÕZETBUROK
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK VIZSGÁLATA
Érdekesség Hogyan lehet meghatározni az ásványokat? Az ásványok színük, sûrûségük, keménységük és formai jellemzõik alapján ismerhetõk fel. A karcnyom és az ásványpor színe gyakran egészen eltér az ásvány színétõl. A mintákat úgy vizsgálhatjuk, hogy egy mázatlan (fényezetlen) csempén végighúzzuk.
(Gyakorlati óra) A szükséges eszközök és anyagok: nagyító (esetleg sztereomikroszkóp); borszeszégõ vagy Bunsen-égõ; mázatlan porcelán (megfelel a porcelán dörzscsésze alja is); csipesz; pipetta (szemcseppentõ); kémcsövek, üvegpoharak; víz, 10%-os sósav (HCl). Vizsgálandó kõzetek: gránit, bazalt, andezit, homokkõ, mészkõ, lösz, bauxit, kõszénfélék (tõzeg, lignit, barnakõszén, feketekõszén, antracit).
A keménység egyike a leghasznosabb próbáknak. A skála a zsírkõtõl, a legpuhább ásványtól, a legkeményebb gyémántig tart. Minden ásvány karcolja a nálánál puhábbat.
Próbáld ki! A kristályok alakjának elbûvölõ változatosságát figyelhetjük meg a hópelyhek vizsgálatakor. Fogj be hópelyheket egy kis fekete kartonlapra, amelyet elõzõleg hûtõszekrényben tartottál, majd vizsgáld meg nagyítóval!
A hasadási síkok azok a felületek, amelyek mentén az ásványok mechanikai hatásra szétválnak.
Növessz kristályokat! Oldj fel 10-12 dkg timsót (a patikában vehetsz) fél liter vízben, és forrás nélkül melegítsd! Önts hozzá timsót mindaddig, amíg már több nem oldódik fel benne. Ez a telített oldat. Az oldatot öntsd egy befõttesüvegbe, az oldatba pedig lógass egy fonalat. Néhány nap múlva kristályok válnak ki a fonálra. Tégy újra timsót az oldatba (a fonálra kivált timsót pótolni kell, hogy újra telített legyen az oldat), majd a fonálra kivált kristályt lógasd az oldatba. Jegyezd fel, hogy egy nap múlva mit tapasztaltál!
Fontos ismertetõjel az alak, amely lehet síklapokkal határolt, szabályos kristályforma, de kialakulhatnak gömbölyû kristályok, pl. hematit vagy elágazó formák, pl. réz.
A magmás kõzetek vizsgálata
Hasonlítsd össze a gránitot, az andezitet és a bazaltot! Mi jellemzi a szemcseméretüket? Magyarázd meg a tapasztalt különbségek okát! Hasonlítsd össze a kõzeteket! Azonosítsd az ásványokat a kõzetmintán! Hasonlítsd össze a színes képpel! Nézz utána! Hogyan keletkeztek a tanúhegyek, honnan kapták a nevüket? A gránit szemcséi a legnagyobbak, az andezit szemcséi kisebbek, de még láthatók, a bazalt egynemûnek (szemcsézetlennek) látszik. Ok: Ezek a szemcsék a kõzetalkotó ásványok. A gránit ásványai azért nagyobbak, mert a magma a Föld mélyén lassan hûlt ki, így az ásványok szemcséi hosszú ideig növekedhettek. Az andezit és a bazalt a felszínen gyorsan lehûlõ lávából keletkezett, ezért az ásványok növekedése hamar befejezõdött, kisebb szemcsék keletkeztek. 50
f09-3-1.p65
50
2003.10.31., 23:15
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK VIZSGÁLATA
A gránit Színe: szürke, rózsaszín vagy vörös (színe az egyes kõzetalkotó ásványok arányától függ). Összetétele, szerkezete: legfontosabb ásványa a földpát (vöröses vagy fehér), a kvarc (szürke, zsírfényû) és a csillám (a fekete a biotitcsillám, az ezüstös a muszkovitcsillám). Legjelentõsebb hazai elõfordulása: Velencei-hegység. Felhasználása: díszítõkõ. Az andezit Színe: szürke, sötétszürke, feketés. Összetétele, szerkezete: legfontosabb ásványa a kvarc, a földpát (fehér), a biotitcsillám (fekete). Legjelentõsebb hazai elõfordulása: Börzsöny, Visegrádi-hegység, Cserhát, Mátra. Felhasználása: útépítés. A bazalt Színe: szürkésfekete, esetleg zöldes árnyalattal. Összetétele, szerkezete: tömött, egynemûnek látszó, az ásványok nem vagy nehezen ismerhetõk fel; legfontosabb ásványa a kvarc és az olivin (zöldes). A bazaltláva lehûlése közben sokszögletû oszlopokra válik el. Legjelentõsebb hazai elõfordulása: a Tapolcai-medence bazaltsapkás tanúhegyei (Badacsony, Szent György-hegy stb.), Ság, Somló. Felhasználása: útépítés.
Az üledékes kõzetek vizsgálata
Állapítsd meg, milyen eredetû lehet a vizsgált mészkõ? Cseppents sósavat a mészkõre! Mit tapasztalsz? Mi a magyarázata? Vizsgáld meg nagyítóval a homokkövet? Mit állapíthatsz meg a keletkezésével kapcsolatban? Az ábrán vázolt vizsgálat alapján határozd meg, milyen kötõanyag játszott szerepet a homokkõ felépítésében?
víz
sósav
nem esik szét
homokkõ
ha szétesik: agyag
sósav limonit vagy kvarc
nem esik szét
homokkõ
ha szétesik: mész
homokkõ
ha szétesik: dolomit
A homokkõ kötõanyagának vizsgálata
Cseppents sósavat egy darabka löszre! Mit tapasztalsz? Mire következtetsz ebbõl? 51
f09-3-1.p65
51
2003.10.31., 23:16
A KÕZETBUROK
A mészkõ Színe: fehér, sárga, szürke, barna, vörös, fekete. Összetétele, szerkezete: CaCO3; ha élõlénymaradványok (kagylóhéj, csigaház, korall) találhatók benne, akkor szerves eredetû. A kõzetet a sósav heves pezsgéssel oldja. Legjelentõsebb hazai elõfordulása: Bakony, Vértes, Dunazug-hegység, Mecsek, Bükk, Aggteleki-karszt. Felhasználása: építõkõ, díszítõkõ, cementgyártás.
A homokkõ Színe: fehér, szürke, világossárga, barna vagy vörös; a szín utal a keletkezés körülményeire (ha pl. a homokkõ vörös, akkor száraz területen, sivatagban keletkezett, és a vas-oxid színezi vörösre). Összetétele, szerkezete: a homokkõ a homok összecementálódásával keletkezett; a kötõanyag lehet agyag, mész, dolomit, limonit, kvarc (ha kivonjuk a kötõanyagot, homokszemek maradnak vissza). Legjelentõsebb hazai elõfordulása: Balaton-felvidék, Budai-hegység, Mecsek. Felhasználása: építkezés.
A lösz Színe: fakósárga, szürkés. Összetétele, szerkezete: többnyire a szél által szállított, majd lehullott porból keletkezik; likacsos szerkezetû, könnyen morzsolható. Legjelentõsebb hazai elõfordulása: Mezõföld, Hajdúság. Felhasználása, jelentõsége: a löszön nagyon jó minõségû talaj képzõdik. A lösz sósav hatására pezsegni kezd. Ennek az a magyarázata, hogy a kõzet szemcséit vékony mészhártya veszi körül. Ez teszi lehetõvé, hogy több tíz méter magas, meredek falat alkothasson (pl. Pakson). A löszben gyakran elõforduló mészcsomó (mészkiválás) a „löszbaba”.
A bauxit Színe: téglavörös, szürke, sárga. Összetétele, szerkezete: alumíniumszilikátokból keletkezik hidrolízissel; a vízbe téve apró buborékok távoznak belõle, ha pedig a nyelvünkkel hozzáérünk, enyhén hozzátapad az erõs nedvszívóképessége miatt. Hazai elõfordulása: Bakony, Vértes. Felhasználása: alumíniumgyártás. 52
f09-3-1.p65
52
2003.10.31., 23:16
A KÕZETEK ÉS AZ ÁSVÁNYOK VIZSGÁLATA
A kõszénfélék A táblázatban felsorolt tulajdonságok alapján határozd meg és jellemezd az egyes kõszénféleségeket! jellemzõk
tõzeg
lignit
barnakõszén
feketekõszén
antracit
a kõzet színe
sötétbarna
sötétbarna
feketés
zsíros fényû, fekete
fémes fényû, fekete
karcszíne
—
barna
barna
fekete
fekete
szerkezete
a növényi részek jól láthatók
a növény szerkezete még felismerhetõ
a növényi részek szabad szemmel már nem ismerhetõk fel
hazai elõfordulása
Hanság
Mátraalja, Bükkalja
Dunántúli-khg., Mecsek Borsodimedence stb.
—
felhasználása
talajjavítás
hõerõmûvek
hõerõmûvek, lakosság
kohászat
kohászat
Néhány érdekesség a drágakövekrõl Akkor nevezünk egy ásványt drágakõnek, ha ritka, szép és nagyon kemény, ez utóbbi azért fontos, hogy ne karcolódjon. A gyémánt a szén egyik módosulata, a legkeményebb ásvány, a dél-afrikai Kimberley városának gyémántbányájáról elnevezett kimberlit nevû kõzetben található. A smaragd a berillásvány változata, általában halványzöld, hatlapú kristályokat alkot. A zafír és a rubin a korund többnyire sárga, barna vagy zöld változata. Ha áttetszõ mélykék, zafír a neve, a ritkább, vérvörös drágakövet pedig rubinnak hívják. A féldrágakövek kevésbé ritkák, és mivel puhábbak, nem annyira tartósak. Ide tartozik a kvarc sok változata, de ilyen a borostyán is, amely megkövült növényi gyanta.
Nyers gyémánt
Zafír
Rubin
Borostyán
Különbözõ drágakövek
53
f09-3-1.p65
53
2003.10.31., 23:16
A KÕZETBUROK
Jó, ha tudod! A kövületek segítségével történõ kormeghatározáshoz természetesen ismernünk kell az élõlények evolúcióját. Ha két, valamilyen fosszíliát tartalmazó kõzetrõl akarjuk megállapítani, hogy melyik az idõsebb, akkor tudnunk kell azt, hogy melyik élõlény mikor élt a Földön. Ha az egyik kõzetünk háromkarélyos õsrák (Trilobita) maradványát tartalmazza, a másik kõzetünk pedig egy zárvatermõ levél lenyomatát, akkor tudjuk, hogy az a kõzet az idõsebb, amelyikben a Trilobita van, mert ez a rák az óidõ végén már kihalt, a zárvatermõk pedig csak a középidõ végén jelentek meg.
Jó, ha tudod! A felezési idõ eltelte után a radioaktív elemek eredeti mennyiségük felére bomlanak, majd az újabb felezési idõ eltelte után már csak a negyedük marad meg és így tovább. Ha egy kõzetben összehasonlítjuk a radioaktív elemek mennyiségét bomlástermékeik mennyiségével, megkapjuk, hány felezési idõ telt el a kõzet kialakulása óta. (Ha a kõzetben mért végtermék és a fennmaradt radioaktív elemek aránya pl. 1/8, akkor a kõzet képzõdése óta a radioaktív elem háromszor felezõdött. Ha a felezési idõ pl. 5000 év, akkor 3 · 5000 = 15 000 éve keletkezett a kõzet.)
FÖLDÜNK TÖRTÉNETE I. A kõzetek korának meghatározása
Számos módszert dolgoztak ki arra, hogy a földtani folyamatokban létrejött kõzetek korát meghatározzák. Ezeket a módszereket két nagy csoportba oszthatjuk. A relatív (viszonylagos) kormeghatározással a kõzetek egymáshoz viszonyított kora adható meg anélkül, hogy a kõzet valódi (számokkal kifejezett) korát megismernénk, vagyis csak az dönthetõ el, hogy melyik kõzet keletkezett korábban, illetve késõbb. Ebben segítenek a kõzetekben talált élõlénymaradványok vagy lenyomataik (fosszíliák, kövületek). Ugyancsak eldönthetjük, hogy melyik kõzet képzõdött hamarabb, ha a kõzetek egymásra rakódását, rétegzettségét vizsgáljuk meg. Az abszolút kormeghatározás alkalmazásakor a kõzet kora években adható meg. A kõzetekben lévõ radioaktív elemek (izotópok) állandó sebességgel alakulnak át tovább már nem bomló elemekké (pl. az urán ólommá). A bomlás sebessége a környezettõl független, így a felezési idõ ismeretében megadható a kõzet kora. A mágnesezhetõ anyagokat tartalmazó kõzetek megõrizték a megszilárdulásukkor jellemzõ földmágnesességi viszonyokat. Ebbõl szintén következtethetnek a kutatók a keletkezésük korára. Ezt az eljárást nevezzük paleomágneses kormeghatározásnak. A geológusok a kõzetek és az õsmaradványok vizsgálata alapján a Föld történetét szakaszokra osztották: õsidõre, elõidõre, óidõre, középidõre és újidõre. Ezeket még további idõszakokra, az idõszakokat pedig kisebb egységekre, korokra tagolták.
idõ
felgyülemlõ végtermék
Az õsidõ és az elõidõ 1 2 1 4
1 8
1 16
kiindulási anyag idõ
A radioaktív elemek bomlása
4,6 milliárd éves bolygónk történetének elsõ 2 milliárd évét foglalja magában az õsidõ. Az õsidõben a földkéreg megszilárdulását és feldarabolódását követõ elsõ hegységképzõdések során alakultak ki a mai kontinensek magjai. Bolygónk elsõdleges légköre hidrogénbõl, héliumból és nemesgázokból állt. Ez a légkör azonban kb. 1 milliárd év alatt a világûrbe távozott, mert a Föld gravitációja még nem tudta megtartani. Mintegy 3,5 mil-
54
f09-3-1.p65
54
2003.10.31., 23:16
FÖLDÜNK TÖRTÉNETE I.
liárd éve, fõként a vulkáni tevékenység során felszabaduló gázokból (vízgõz, szén-dioxid, kén-dioxid, nitrogén, metán stb.) alakult ki a szintén oxigénmentes másodlagos légkör. A légkör vízgõztartalma a hõmérséklet fokozatos csökkenése miatt heves záporok, zivatarok kíséretében folyamatosan kicsapódott. A szárazföldre hullott vizet a hatalmas õsfolyamok bevezették a Föld legnagyobb medencéibe és kialakultak a tengerek, illetve az óceánok, vagyis a hidroszféra. Ugyancsak az õsidõben alakultak ki a sekély tengerekben az elsõ szerves molekulák, majd az elsõ kezdetleges élõlények, amelyek õsi baktériumok és kékmoszatok voltak. Mai ismereteink szerint a legidõsebb életnyomok mintegy 3,7-3,8 milliárd évesek. Az elõidõben, amely mintegy 2,5-2,6 milliárd évvel ezelõtt kezdõdött és 590 millió éve fejezõdött be, több hegységképzõdési hullám is lezajlott. Ezek során jöttek létre a mai kontinensek legõsibb kéregdarabjai, az õsmasszívumok. Az elõidõ végérõl fennmaradt kõzetek pedig egy távoli jégkorszak emlékét õrzik.
Érdekesség A sztromatolit lemezes, gömbhéjas szerkezetû mészkõ. Képzõdésében a sekély tengervízben élõ, a vízben oldott meszet kiválasztó algáknak van szerepe. Ilyen jellegzetes szerkezetû mészkõgömböcskék már 2,9 milliárd évvel ezelõtt is kialakultak. Ezeket a kõzeteket a tudósok az élet megjelenésének legkorábbi bizonyítékaiként tartják számon.
Napjainkban is képzõdõ sztromatolitok Ausztrália partjainál
Az óidõ
Az óidõ 590 millió éve kezdõdött és mintegy 235 millió éve ért véget. Az óidõ elején az élet színtere még a víz volt, ahol a puhatestûek és a férgek mellett egyre fontosabb szerepet játszottak az õsi ízeltlábúak és a halak. Megközelítõen 500 millió éve léptek ki az élõlények a szárazföldre. Ennek feltételét a mai légkör kialakulása teremtette meg. A fotoszintetizáló moszatoknak köszönhetõen a légkör oxigéntartalma ugyanis fokozatosan nõtt, az ózonréteg kialakulása pedig megvédte a szárazföldi élõlényeket a Napból érkezõ káros ultraibolya sugárzástól. Az óidõ elején négy nagy õskontinens létezett: ÕsEurópa, Õs-Észak-Amerika, Õs-Ázsia és az Afrika, India, Antarktisz, Ausztrália, Dél-Amerika õsi magjait tömörítõ Gondwana. Az óidõben több hegységképzõdés játszódott le, amelyek során hegységrendszerek alakultak ki, és a kontinensmagok pedig egyre jobban összeforrtak egymással. A szilurban Õs-Európa és Õs-Észak-Amerika ütközésével gyûrõdött fel a Kaledóniai-hegységrendszer. E hegységrendszer maradványai: a Skandináv-hegység, Skócia, Kelet-Grönland hegyei, és az Appalache északi része.
kb. 590 millió éve
kb. 230 millió éve A kontinensek elhelyezkedése az óidõ elején és végén
55
f09-3-1.p65
55
2003.10.31., 23:16
VÍZ A LÉGKÖRBEN
feleslegessé váló vízgõztartalma 0 °C felett mint harmat, 0 °C alatt mint dér válik ki a felszíni tárgyakon. A zúzmara szeles, ködös idõben képzõdik. Ilyenkor az erõsen lehûlt felszín fölé áramló melegebb, vízgõzben gazdag levegõ lehûl, a hõmérséklete 0 °C alatt csökken a harmatpont alá, a felesleges vízgõz pedig jégkristályokból álló zúzmaraként válik ki a kiálló tárgyakon. Amikor a magasba emelkedõ levegõ hûl le, hulló csapadék keletkezik. A levegõ felemelkedését a felmelegedés, a légáramlás útjában álló hegységek, illetve a légköri frontok egyaránt elõidézhetik. A felemelkedõ levegõ hõmérséklete csökken, így eléri a harmatpontját. A tovább emelkedõ és hûlõ levegõben megindul a felhõképzõdés. A felhõ parányi vízcseppecskékbõl áll, amelyek azonban olyan picik, hogy a felfelé tartó áramlás a levegõben tartja õket. Ahhoz, hogy csapadék keletkezzen, a vízcseppecskéknek meg kell nõniük. Ez úgy történhet, hogy a felhõ belsejében a nagyobbra hízott, nehezebb vízcseppek gyorsabban mozognak, ezért utolérik az apróbbakat és összeolvadnak. Így végül olyan méretûre nõnek, hogy kihullhatnak a felhõbõl, és esõcseppek formájában a felszínre jutnak. Az is lehetséges, hogy a felhõkben olyan hideg van, hogy vízcseppek és jégkristályok egyaránt kialakulhatnak. Ilyenkor a vízcseppek átpárolognak a jégkristályokra, ezért azok egyre nagyobbra nõnek. Amikor már olyan nagyok, hogy a felfelé tartó áramlás nem tudja õket a felhõben tartani, lehullanak. Ha a hõmérséklet a felszín közelében fagypont alatt van, akkor hó, ha pedig magasabb, akkor esõ esik. A forró nyári napokon kialakuló zivatarfelhõkben olyan heves a feláramlás, hogy a vízcseppek óriási jéggömbökké növekedhetnek. Elõfordul, hogy a jégdarabok olyan nagyok, hogy nem olvadnak el addig sem, amíg elérik a felszínt, ezt a csapadékot nevezzük jégesõnek. A jégesõ komoly károkat okozhat a szántóföldeken, a gyümölcsösökben, szõlõsökben, de akár a tetõcserepeket, a gépkocsikat is megrongálhatja. Télen a magasban meginduló enyhülés kellemetlen és veszélyes velejárója az ónos esõ. Ez a különleges csapadék jégkristályként születik, de útja során megolvad, majd a hideg felszínre érve újra megfagy, és vékony jégpáncéllal borít be mindent. Csapadék keletkezhet akkor is, ha a levegõt a domborzat készteti felemelkedésre. A hegyek széllel szemben fekvõ oldala mindig bõséges csapadékot kap. A hegytetõn átbukó, leszálló levegõ hõmérséklete azon-
Dér
Zúzmara A zúzmara jégkristályainak súlya alatt letörhetnek a fák ágai, de leszaggathatja a távvezetékeket is.
Jó, ha tudod! A szakemberek a felhõben keletkezõ hulló csapadékot makrocsapadéknak, a földfelszín közelében kialakuló talajmentit pedig mikrocsapadéknak is nevezik. Ez az elnevezés arra is utal, hogy a hulló csapadékhoz viszonyítva a mikrocsapadék sokkal kisebb mennyiségben képzõdik.
él Sz
A csapadék mennyiségének változása a domborzat következtében
81
f09-4-1.p65
81
2003.10.31., 22:45
A LEVEGÕBUROK
gomolyfelhõk
hideg levegõ
meleg levegõ
HIDEGFRONT
megvastagodó rétegfelhõk meleg levegõ
hideg levegõ
MELEGFRONT
A hideg- és a melegfront kialakulása
Jó, ha tudod! A jégkristályok hópelyhekké állnak össze, amelyeknek határozott, hatszögletû mértani formákkal jellemezhetõ alakjuk van. A havas esõ hópelyhekbõl és esõcseppekbõl áll.
Jó, ha tudod! A légköri frontokat a hideg és a meleg levegõ találkozásakor kialakuló ciklonok szállítják hazánk területére. Ez az oka annak, hogy ezek a légköri képzõdmények változékony, csapadékos idõjárást okoznak nálunk. Az idõjárási frontoknak élettani hatásuk is van. Melegfronti hatáskor fáradékonyabbak, figyelmetlenebbek leszünk és csökken a koncentrációs képességünk. A hidegfront érkezését sok embernél kíséri fejfájás, különösen a frissen mûtött, illetve a mozgásszervi problémákkal küzdõk viselik nehezen a szeles idõjárást. A légnyomás gyors és jelentõs változásaira különösen érzékenyek a szív- és keringési rendszer betegségeiben szenvedõk.
ban fokozatosan emelkedik, és így egyre szárazabbá válik. Ezért a hegyek szélárnyékos oldalán rendszerint kevés a csapadék. A levegõt felemelkedésre kényszerítõ légköri frontok szintén csapadékot hoznak. Hidegfrontról akkor beszélünk, ha a melegebb légtömegek helyére hideg levegõ érkezik. Ilyenkor a nehezebb, a felszín közelében mozgó levegõ heves feláramlásra készteti a könynyebb, melegebb levegõt és megindul a gomolyfelhõk képzõdése. A front megérkezését megerõsödõ szél és záporszerû csapadékhullás kíséri. A gyorsan, általában néhány óra alatt átvonuló front után tiszta, de hûvösebb levegõ árasztja el a területet. Ha a terület fölé az ott tartózkodónál melegebb levegõ érkezik, akkor melegfrontról beszélünk. Ilyenkor a könnyebb, meleg levegõ felsiklik a nehezebb, felszín közeli hideg légrétegekre. A front közeledtét a magasban meginduló lassú felhõsödés jelzi. Az eget egyre vastagabbra hízó rétegfelhõk borítják be, végül megindul a csapadékhullás. A hidegfronttal ellentétben ilyenkor csendes áztató esõ, télen pedig tartós havazás várható. A front mozgása is lassabb, és elõfordul, hogy borongós, párás idõt okozva több napig is egy terület felett húzódik. A csapadék mennyiségét különleges csapadékmérõ edénnyel mérhetjük, és milliméterben adjuk meg. Ha a mért csapadékmennyiséget térképen ábrázoljuk, akkor csapadéktérképet kapunk.
Kulcsfogalmak
telítettség harmatpont viszonylagos relatív páratartalom felhõ talajmenti csapadék hulló csapadék hidegfront melegfront csapadéktérkép Kérdések, feladatok
1. Hány % relatív vízgõztartalma van az 5 °C-os levegõnek, ha 3,5 g/m3 vízgõz van benne? 2. Mi a hasonlóság és a különbség a harmat, a dér és a zúzmara keletkezése között? 3. Mi a feltétele a csapadék keletkezésének? 4. Mutasd be a csapadékképzõdés folyamatát! 5. Hasonlítsd össze a hideg- és a melegfrontot! 6. Keresd meg az Atlasz csapadéktérképén hazánk, illetve Európa legszárazabb és legcsapadékosabb területeit!
82
f09-4-1.p65
82
2003.10.31., 22:45
KÖD ÉS FELHÕ
KÖD ÉS FELHÕ (Olvasmány) Hazánkban fõként tavasszal és õsszel gyakoriak a késõ esti és a hajnali órákban képzõdõ ún. sugárzási ködök. Ilyenkor a hideg földfelszín hûti le a levegõ legalsó rétegeit és kialakul a köd. Ezek a talajmenti ködök azután a délelõtt folyamán feloszlanak, de a hûvös éjszakákon újra kialakulnak. Egyes foltjaikban a látótávolság alig pár méterre csökkenhet. Télen a ködnek többnyire egy másik, tartósabb típusa, az áramlási köd alakul ki. Ilyenkor a magasban enyhe, páradús légtömegek áramlanak a hideg felszín fölé. A lehûlõ párás levegõbõl azután több napig is megmaradó, tartós köd képzõdik. Hazánk medencehelyzete télen különösen kedvez a tartós ködök kialakulásának. Ilyenkor fordul elõ, hogy a hegyvidékeken élõk élvezik a kellemes, napos, enyhe téli idõt, az alföldi tájakon lakók viszont ebbõl semmit nem vesznek észre. Az a furcsa hõmérsékleti helyzet áll elõ, hogy a hegyvidéki tájakon mérik ilyenkor a magasabb hõmérsékleti értékeket. Ráadásul a hosszantartó ködös idõben, az erõsebb légmozgás keverõ hatásának hiányában egyre szennyezettebbé válik a levegõ. A felhõket anyaguk, magasságuk és alakjuk szerint osztályozzuk. Anyaguk (halmazállapotuk) szerint lehetnek víz-, vegyes halmazállapotú és apró jégkristályokból felépülõ jégfelhõk. Magasságuk alapján szintén három csoportba oszthatjuk õket. Ha 2000 m alatti magasságban helyezkednek el, akkor alacsony szintû felhõkrõl beszélünk. A középmagas szintû felhõk 2000–6000 m között, a magas szintû felhõk pedig 6000 m felett helyezkednek el. Alakjuk szerint lehetnek pehelyfelhõk (cirrus). Ezek a magas légkörben keletkeznek és apró jégtûkbõl állnak, csapadékot sohasem adnak. A rétegfelhõk (stratus) nagy vízszintes kiterjedésükhöz képest viszonylag vékonyak. A szürke, az eget teljesen beborító felhõréteg általában tartós, csendes esõt vagy havazást hoz. A gomolyfelhõk (cumulus) nagy vastagságú, habosan gomolygó, 2000 m alatt kialakuló felhõk, a nyári égbolt gyakori képzõdményei. Csapadékot általában nem adnak, de zivatarfelhõvé alakulhatnak, amelybõl már jelentõs mennyiségû, nem egyszer felhõszakadásszerû csapadék, sõt jégesõ is hullhat. A zivatarfelhõk (cumulonimbus) jellegzetesen gomolygó, felül üllõszerûen kiszélesedõ, 6000 m fölé emelkedõ többszintû felhõk.
Fátyolfelhõ
Gomolyfelhõ
Zivatarfelhõ
83
f09-4-1.p65
83
2003.10.31., 22:45
A LEVEGÕBUROK
Jó, ha tudod! Bolygónk születése után hosszú ideig jelentõs szerepe volt a felszínformálásban a kozmikus eredetû meteoritok becsapódásainak.
KÜLSÕ ERÕK hõmérséklet-ingás, víz, szél, jég, tenger, élõvilág, társadalom hatása lepusztítás szállítás
kiemelkedések (hegységek) a Föld belsõ melege
feltöltés
mélyedések (medencék, árkok) BELSÕ ERÕK
a nehézségi erõ
A külsõ és a belsõ erõk szerepe a felszín formálásában
Fagyaprózódás nyomán kialakult kõtörmelék az Alpokban
A NAPSUGÁRZÁS, A HÕMÉRSÉKLET, A SZÉL ÉS A CSAPADÉK FELSZÍNFORMÁLÓ HATÁSA A Föld felszínét alakító tényezõket alapvetõen két nagy csoportba sorolhatjuk, belsõ (endogén) erõk és külsõ (exogén) erõk. A belsõ erõk irányította folyamatok egyértelmûen viszszavezethetõk a gravitációra és a radioaktív anyagok bomlása során felszabaduló hõ által mozgásban tartott magmaáramlásokra. A külsõ erõk tevékenységének fõ mozgatója a Nap. Az eltérõ mértékû felmelegedés tartja mozgásban a szeleket, szerepet játszik az aprózódásban és mozgatója a víz körforgásának is. Az aprózódás A hõsugárzás hatására azért következik be aprózódás, mert a kõzetek felmelegedéskor kitágulnak, lehûléskor összehúzódnak. A gyakori térfogatváltozás miatt a kõzetben repedések keletkeznek, amelyek egyre jobban tágulnak, majd a kõzet darabokra esik szét. Ezt a folyamatot felerõsítheti, ha a kõzet különbözõ színû ásványokból épül fel, mert a sötétebb ásványszemcsék gyorsabban melegednek fel, mint a világosabbak. Az aprózódás mértéke és gyorsasága függ a hõmérséklet-változás nagyságától, gyakoriságától, a kõzetek minõségétõl, illetve szerkezetétõl. Az hõingás okozta aprózódás elsõsorban ott jelentõs, ahol a nappalok és éjszakák hõmérsékletének különbsége számottevõ, és a felszínt nem védi vastag növénytakaró, azaz a sivatagi, félsivatagi területeken. A hõmérséklet-ingadozás a kõzetek belsejében is térfogatváltozást idéz elõ, ezért a kõzettömbök egyre jobban feldarabolódnak. A leváló kõzetdarabok vastag törmeléktakarót alakíthatnak ki. A kõzetek feldarabolódását azonban nemcsak a hõingás, hanem a fagy is elõsegíti. Fagypont fölött a víz behatol a kõzetek repedéseibe, majd megfagy és a térfogata megnõ, ezért szétfeszíti a kõzetrepedéseket. A fagyaprózódás a hideg éghajlatú területeken (tajga, tundra, állandóan fagyos éghajlat) és a magashegységekben erõteljes. Az aprózódásnak köszönhetõen a hegyvidékek sziklacsúcsait gyakorta övezik vastag törmeléktakarók, a hegyek lábánál pedig hatalmas kõtengerek alakulhatnak ki.
84
f09-4-1.p65
84
2003.10.31., 22:45
A NAPSUGÁRZÁS, A HÕMÉRSÉKLET, A SZÉL ÉS A CSAPADÉK FELSZÍNFORMÁLÓ HATÁSA
A szél felszínalakító munkája A szél felszínformálása legerõsebben a száraz, sivatagos területen érvényesül. Ugyanis, ahol a felszínt nedves, összetapadó törmelék vagy málladék, illetve növényzet borítja, ott nem képes hatékony munkavégzésre. A szél pusztító, szállító és építõ (felhalmozó) munkát egyaránt végez, egyszerre általában nagy felületen fejti ki a hatását. Pusztító hatását a magával sodort kõzetszemcsék okozzák. Ezeknek a laza szerkezetû, puha kõzetbõl álló felszín könnyebben esik áldozatául, mint az, melyet kemény, tömör kõzet alkot. A szél csak az apró, 1-2 mm-nél kisebb átmérõjû szemcséket képes szállítani. A nagyobb szemcséket méretüktõl és a szélsebességtõl függõen görgetve, vagy a felszín közelében ugráltatva, pattogtatva mozgatja. A szél által szállított törmelék szemcséi legömbölyítettek. A szél a pusztító munkája során magával ragadhatja a felszín laza por és homokszemcséit, ezt nevezzük szélkifúvásnak. A szállított részecskékkel pedig marja, koptatja, csiszolja az útjába esõ kõzeteket (szélmarás). Ha a növényzet nem akadályozza a pusztítást, a szél egészen nagy területekrõl elhordhatja a homokot, és kisebbnagyobb medencéket alakíthat ki. Az ellenállóbb kõzetfelszínek tanúhegyekként emelkednek ki a medencék belsejébõl, a keményebb tömbökbõl pedig jellegzetes tornyok, kõgombák formálódnak. Ahol a növényzet megnehezíti a szél munkáját, ott csak kisebb méretû szélbarázdák képzõdnek. A szélkifúvás napjainkban egyre jelentõsebb környezeti veszélyforrássá vált. Földünkön ugyanis sokfelé mûvelésbe fogtak be olyan félsivatagokat, száraz pusztákat, amelyeket korábban a növényzet megvédett a szél pusztításától. A sérült növénytakaró miatt azonban a felerõsödött szél a mûvelésbe vont területekrõl elfújta a talajt, vagy homoklepellel borította be a tájat. A szél pusztítása a nagy kiterjedésû, frissen szántott földek termõrétegét is veszélyezteti. A szél erejének megfékezésére hazánkban a nagyobb parcellákat erdõsávokkal tagolták. Ha a szél sebessége, ereje csökken, a magával szállított anyagot lerakja, és különféle homokbuckákat épít. Ahol a növényzet nem akadályozza a szél munkáját, ott kiflire emlékeztetõ alakú barkánok alakulnak ki. Mivel a szél szabadon mozgathatja a homokot, a barkánok évente akár 20-40 métert is elmozdulhatnak, sõt össze is kapcsolódhatnak. A részben növényzettel borított területeken a szél a szélbarázdákból kifújt homokból parabola-
Jó, ha tudod! A kõzettömbökrõl leváló kõzetdarabok közül a finomabb törmeléket a szél elszállítja, az ezután visszamaradó nagyméretû, durva, szögletes törmeléktakaró a sziklasivatag, az apróbb szemcséjû törmelékbõl álló pedig a kõsivatag.
Érdekesség A trópusi sivatagokban a kõzetek hõmérséklete nappal elérheti az 50–80 °C-ot, éjjel viszont 5–10 °C-ra is lehûlhetnek, de a téli idõszakban a fagyok sem ritkák. A hõingás hatására bekövetkezõ aprózódás érdekes kísérõjelensége „a sivatag zenéje”. Ez kõzetek repedezését kísérõ pattogó, pengõ hang fõként napfelkelte után hallható. A hõmérséklet-különbség okozta repedések kialakulását és az ezt kísérõ hangokat te is elõidézheted. Készíts a jégkockatartóban jeget, majd tartsd a tartót a vízcsap alá és eressz rá vizet. A hirtelen hõmérsékletváltozás hatására a jégkockákban repedések alakulnak ki, eközben pedig pattogó hangot adnak.
Kõgombák Kappadókiában (Törökország)
Jó, ha tudod! A szélkifúvást a szaknyelv deflációnak nevezi.
85
f09-4-1.p65
85
2003.10.31., 22:45
A LEVEGÕBUROK
Jó, ha tudod! A szél a havat is hasonlóan mozgatja, mint a homokszemeket. Az utak járhatóságát veszélyeztetõ hófúvások megfékezésére az utak mellé hófogókat telepítenek. Ezek lecsökkentik a szél sebességét és így a hó lerakására kényszerítik.
Szélkifúvással keletkezett medence és a kiemelkedõ tanúhegyek
Jó, ha tudod! A homokbuckák, a homoktakarók felszínét gyakran homokfodrok barázdálják, amelyek a homokszemcsék ugráltatott szállításának köszönhetik kialakulásukat. A homokfodrok nagysága és mozgása a szél sebességétõl, illetve a szemcsék nagyságától függ.
A csapadék által mélyített barázdák
buckákat épít. Ilyenekkel hazánk két homokvidékén, a Kiskunságban és a Nyírségben is találkozhatunk. A tengerpartok homokjából a szél a parttal párhuzamosan futó parti dûnéket épít. A part növényzete a homok egy részét megköti, de a szél a homok többi részét továbbmozgatja és a parttól távolabb újabb dûnesort épít, amelyen azonban nincs növényzet, ezért a szél folyamatosan mozgatja, áthalmozza; erre utal a neve is: vándordûne. A csapadék felszínformáló hatása A csapadék ugyancsak fontos felszínformáló tényezõ. Erejét a felszínre jutó esõ mennyisége és intenzitása határozza meg. A heves zápor nagy vízcseppjei szinte bombázzák a felszínt. Az ütésszerûen érkezõ vízcseppek kicsiny darabkákat szakíthatnak le a puhább kõzetekrõl vagy a talajból. A törmeléket a lefolyó víz elszállítja, miközben egyre mélyülõ esõbarázdákat, késõbb pedig árkokat váj a felszínbe. A felszínformálás hatékonyságát döntõen befolyásolja a felépítõ kõzet minõsége is. A laza, puha kõzetekbõl álló, agyagos, homokos felszínek könnyebben pusztulnak, mint a tömör, kemény kõzetek. A hevesebb esõzések alkalmával elõfordul, hogy a víz kilép az esõbarázdákból, és az egész lejtõt egységesen elborítja, leöblíti. Ilyenkor a megmûvelt lejtõkön a talaj felsõ termõrétege is gyakran áldozatul esik a csapadékvíznek. Kulcsfogalmak
külsõ erõk aprózódás szélkifúvás szélmarás szélbarázda kõgomba barkán parabolabucka parti dûne vándordûne esõbarázda Kérdések, feladatok
1. Bizonyítsd példákkal, hogy a külsõ erõk mozgatómotorja a Nap! 2. Mutasd be az aprózódás típusait, mondj példákat olyan térségekre, ahol fontos a felszínformáló szerepük! 3. Nevezd meg a szél pusztító és építõ munkája során kialakuló felszínformákat! 4. Hollandiában a fûfélékkel és cserjékkel borított parti dûnéken csak a kijelölt utakon szabad átsétálni, és tilos az autóközlekedés. Magyarázd meg, miért védik ennyire ezt a területet! 5. Milyen környezetkárosító hatása van a szél és a csapadék munkájának? Hogyan védekezhetünk ellene?
86
f09-4-1.p65
86
2003.10.31., 22:45
AZ IDÕJÁRÁS ÉS AZ ÉGHAJLAT
AZ IDÕJÁRÁS ÉS AZ ÉGHAJLAT Az idõjárás a légkör fizikai jellemzõinek, folyamatainak pillanatnyi állapota egy adott helyen, és egy adott, rövidebb idõszakban. Az idõjárást alakító elemek: a napsugárzás, a hõmérséklet, a vízgõztartalom, a felhõzet, a csapadék, a légnyomás és a szél. Ezek állapotának szüntelen változásában azonban hosszabb távon bizonyos szabályszerûségek figyelhetõk meg, amelyek alapján megállapítható, hogy milyen egy adott terület átlagos idõjárása, más szóval éghajlata. A legfontosabb mérõmûszerek, amelyek segítségével a levegõ állapotáról információkat szerezhetünk: • Higanyos hõmérõ. • Maximum-minimum hõmérõ: a nap folyamán elért legmagasabb, ill. legalacsonyabb hõmérsékletet mérik vele. • Légnedvesség-mérõ (higrométer): a levegõ relatív páratartalmát méri. • Széliránymutató (szélzászló): a szél irányát jelzi. • Kanalas szélsebességmérõ: a szél sebességét mutatja m/s-ban, illetve km/h-ban. • Csapadékmérõ henger: a hulló csapadék mennyiségét mérik vele (mm-ben). • Napfénytartammérõ: a közvetlen napsugárzást méri. A mûszer tengelyére egy üveggömböt rögzítenek, amely a napsugarakat összegyûjti, és a gyújtópontjában elhelyezett óránkénti beosztású papírszalagot kiégeti vagy megpörköli. • Légnyomásmérõ (barométer). A légnyomás változását mutatja. Ezeket a mérõmûszereket a meteorológiai állomásokon egységesen (pl. mérõházikóban) helyezik el. Az adatokat meghatározott idõközönként leolvassák és feljegyzik. A mûszeres mérés célja kezdetben csak a tények megállapítása volt. Egyre erõsebb lett azonban az igény arra, hogy az adatokból, a megfigyelésekbõl és a tapasztalatokból kiindulva elõre lehessen jelezni az idõjárás alakulását. A meteorológusok megállapításai a várható idõjárással kapcsolatban ésszerû következtetések. Mivel az idõjárás változásai fizikai törvényszerûségekre vezethetõk vissza, ezért a szakemberek mindig is ügyeltek arra, hogy az elõrejelzést senki se tekintse jóslatnak. Ezért is vezették be megkülönböztetésül a prognózis szót, melynek jelentése: elõretudás.
Jó, ha tudod! A légkörben lejátszódó jelenségeket és folyamatokat az ember õsidõk óta figyelemmel kíséri. Az idõjárás változásának megismerése, elõrejelzése már a természeti népek számára is nélkülözhetetlen volt. Az ókorban az egyiptomi és görög tudósok számos megfigyelést és mérést végeztek. Az idõjárás tudományos vizsgálata, a meteorológia azonban csak a XVII. század elején alakult ki, amikor Firenzében erre a célra használható mûszereket fejlesztettek ki.
Jó, ha tudod! A nemzetközi meteorológiai mérõrendszer különféle felszíni mérõállomásokból és a légköri megfigyelõrendszerbõl áll. A felszíni méréseket nemcsak a szárazföldi megfigyelõállomásokon végzik, hanem a kutatóhajók, a tenger különbözõ pontjain elhelyezett, rögzített vagy úszó, mûszerekkel felszerelt mérõbóják, automata állomások is szolgáltatnak adatokat. A modern elõrejelzés ma már elképzelhetetlen a meteorológiai mûholdakról érkezõ adatok nélkül. A mûholdaknak két csoportja van. Az egyik csoporthoz tartozók mintegy 30-35 000 km magasságban egy adott pont felett tartózkodnak. Azaz a Földdel együtt (geoszinkron) mozognak. A másik típus mintegy 1000 km magasságban kering a Föld körül, és megközelítõleg másfél óra alatt futja körbe bolygónkat. A léggömbök által a magasba emelkedõ meteorológiai szondák 25-30 km magasságból küldenek adatokat. Az egész megfigyelõrendszer mûködésének feltétele természetesen a gyors információtovábbítás és feldolgozás.
87
f09-4-1.p65
87
2003.10.31., 22:45
A LEVEGÕBUROK
Érdekesség A rendszeresnek mondható prognóziskészítéshez nagyban hozzájárult egy 1854-ben bekövetkezett tengeri katasztrófa. A krími háborúban az angol– francia flotta egy hatalmas tengeri vihar miatt már azelõtt megsemmisült, mielõtt megütközött volna az orosz flottával. Ha a hajósok elõre tudták volna a vihar közeledtét, nem mozdulnak ki a biztonságos kikötõkbõl.
Idõjárási prognózis egy napilapban
Kezdetben egyetlen idõjárási elemnek, a légnyomásnak a változásából következtettek a várható idõjárásra. Késõbb – a hírközlés fejlõdésével – már lehetõség nyílt az azonos idõpontban, de különbözõ területeken mért légnyomásértékek összehasonlítására is. Nagymértékben pontosította az elõrejelzést, amikor már sok állomás egyazon idõben mért, valamennyi idõjárási elemre vonatkozó adatát felhasználták. Az adatok alapján idõjárási térképet rajzoltak. Berajzolták a frontokat, így mozgásuk iránya is megállapíthatóvá vált. A térképek alapján elkészített prognózisok már sokkal megbízhatóbbak voltak. Ezt a módszert sokkal gyorsabb és szélesebb körû adatgyûjtéssel és informatikai háttérrel kiegészítve máig is alkalmazzák. A mérõállomások adatai mellett napjainkban már felhasználják a prognóziskészítéshez a magaslégköri szondákról kapott információkat, és fõképpen a meteorológiai mûholdakról származó adatokat. Ennek köszönhetõ, hogy ma már nagyon pontos rövid távú, 36 órányi idõtartamra szóló prognózisok készülnek, de egyre reálisabbak a két hétre, egy hónapra készített elõrejelzések is. Az ennél nagyobb idõtávra vonatkozó prognózisok azonban még napjainkban is több pontatlanságot tartalmaznak. Kulcsfogalmak
idõjárás éghajlat mérõmûszer
prognózis
Kérdések, feladatok
Idõjárási mûholdfelvétel
Idõjárási radarkép (kékkel az esõs területek)
1. Határozd meg az idõjárás és az éghajlat kapcsolatát! 2. Sorold fel az idõjárási elemek jellemzõinek megállapítására alkalmas mérõmûszereket! 3. Keress napilapban vagy az interneten idõjárás-elõrejelzést! Hasonlítsd össze az idõjárás alakulását a prognózisban jelzettekkel! Foglald össze, mennyire volt pontos az elõrejelzés! 4. Gyûjtsd össze hazánk egyes városainak idõjárási adatait több napon keresztül! Adatokra napilapokban, hírmûsorokban és az interneten is bukkanhatsz! Az adatok alapján rajzold meg hazánk idõjárási térképét, és készíts prognózist a következõ napra! Miben tévedtél, miben volt helyes az elõrejelzésed? 5. Gyûjts mûholdakról készített idõjárási térképeket! Milyen légköri jelenségeket ismersz fel ezeken?
88
f09-4-1.p65
88
2003.10.31., 22:45
A LÉGKÖR KÖRNYEZETI PROBLÉMÁI
A LÉGKÖR KÖRNYEZETI PROBLÉMÁI Atmoszféránk jelenlegi szerkezete és összetétele évmilliók során jött létre. Kialakulásában jelentõs szerepe volt a bioszférának. Az élõlények hozzájárultak az oxigén, a szén-dioxid és a nitrogén egyensúlyának kialakulásához, egyben alkalmazkodtak is a feltételekhez, és vélhetõen nem lennének képesek jelentõs változások elviselésére. A szennyezõ anyagok sok forrásból kerülhetnek a légkörbe. Közülük legjelentõsebbek a közlekedés, az ipar, az energiatermelés (hõerõmûvek) és a háztartások. A levegõbe jutó szennyezõdés nemcsak a kibocsátás helyén okozhat változásokat, hanem a szél távoli tájakra is elszállíthatja, miközben a légkör anyagaival különféle kémiai reakciókba léphet, amelyek veszélyes vegyületek kialakulásához vezethetnek. A szennyezõ anyagok végül leülepedéssel, vagy a csapadék révén ismét visszajutnak a felszínre, és különféle környezeti károkat okozhatnak. A levegõ szennyezése ellen igazán hatékonyan a kibocsátóforrások megszüntetésével, illetve a kibocsátás mértékének csökkentésével lehet védekezni. Nagyon fontos, hogy megértsük, a légszennyezés ma már a Föld egészét érintõ, globális környezeti probléma. A szennyezõdés ugyanis nem korlátozódik a kibocsátás helyére, és nem csak a légkört veszélyezteti. A szennyezõ anyagok számára ugyanis nem léteznek országhatárok, sõt a magaslégkör áramlásaival távoli kontinensekre is eljuthatnak. Leülepedve, vagy a csapadékkal a felszínre jutva pedig szennyezik a talajt, a felszíni, és közvetve a felszín alatti vizeket. A szennyezõ anyagokat az itt élõ növények és állatok felveszik és beépítik a szervezetükbe, így azok bekerülnek a táplálékláncba, ezen keresztül pedig magát az embert is veszélyeztetik. A légkörszennyezés folyamatai közül napjainkban leginkább az ózonpajzs elvékonyodása, a savas esõk kialakulása, a fokozódó üvegházhatás és a légkör radioaktív szennyezõdése áll az érdeklõdés középpontjában.
Az elvékonyodó ózonpajzs
Az ózon képzõdése és elbomlása természetes viszonyok között egyensúlyban van a légkörben. Az egyensúly megbomlásáért az ember a felelõs, mégpedig elsõsorban egy gáz, a freon nagyarányú légkörbe juttatásával.
Jó, ha tudod! A földkéregben és a vízburokban lejátszódó természetes folyamatok bizonyos mértékben szintén módosítják a levegõ összetételét és a szennyezõanyagok mennyiségét. A vulkánkitörések kénkibocsátással járnak, és finom porszemcséket juttatnak a légkörbe. Az óceánok és tengerek hullámzása következtében sószemcsék kerülnek az atmoszférába. Ezen természeti jelenségek egy része azonban csak idõszakos szennyezõforrás, a légkörbe került anyagok pedig rövid idõn belül leülepednek, kiválnak. Az ember hosszú ideig csupán a bioszféra egy tagja volt, aki alkalmazkodott a környezetéhez. A XIX. századtól azonban az egyre fejlettebb ipari-társadalmak termelõtevékenysége jelentõs környezetmódosító, sõt környezetátalakító tényezõvé vált. Ez a légkörszennyezés azonban nemcsak rövid ideig tartó, átmeneti jelenség, hanem egyre nagyobb mértékû és állandó beavatkozás a légkör bonyolult folyamatrendszerébe, amely hosszútávon a földi idõjárási és éghajlati rendszer átalakulásához vezethet, és amelynek következményei ma még beláthatatlanok.
100%
szénszén- nitrogén- kéndioxid monoxid oxidok dioxidok
háztartások
hõerõmûvek
ipar
közlekedés
A legfontosabb szennyezõanyagok és kibocsátási forrásainak megoszlása (%)
89
f09-4-1.p65
89
2003.10.31., 22:46
A LEVEGÕBUROK
Érdekesség A légkörben lévõ ózonréteg elvékonyodását az 1970-es évek végén észlelték elõször, a közvélemény azonban csak az 1980-as évek közepén szembesült a jelenséggel. A mérések addigra már ugyanis egyértelmûvé tették a sztratoszférában elhelyezkedõ ózonréteg elvékonyodását. Az egyre vékonyabb ózonernyõ azért jelent veszélyt, mert így nagyobb mennyiségû, káros ultraibolya sugárzás érheti el bolygónk felszínét. Ezek a sugarak pedig sejtroncsoló hatásúak, bõrelváltozásokat, súlyosabb esetben bõrrákot okozhatnak.
Jó, ha tudod! Az ózonréteg elvékonyodása különösen az Antarktisz fölött vált kritikussá, ahol változó nagyságú lyuk is kialakult a védõburkon. Bár az ózon csökkenése máshol is megfigyelhetõ, ilyen mértékû változás szerencsére még nem következett be. A lyuk nagysága évszakos ingadozást mutat, különösen tavasszal nõ meg. Az ózonmennyiség természetes ingadozását a levegõszennyezés erõsítette fel kritikus mértékûre.
A freonok fluor- és klórtartalmú szénhidrogénszármazékok, amelyek sokoldalúan felhasználhatók az iparban. Például a szórópalackok (spray) hajtógázaként, klímaberendezések, fagyasztók hûtõgázaként. Freon képzõdik a sztratoszférában haladó repülõgépek égéstermékében is. A feronok veszélyessége csak lassan vált ismertté, ugyanis ezek a gázok a hétköznapi felhasználásuk során közömbösen viselkednek, vízben nem oldódnak, nem lépnek reakcióba más anyagokkal és nem mérgezõk. Kis sûrûségüknél fogva feljutnak az ózonszférába, ahol az ultraibolya sugárzás hatására gyorsan elbomlanak. Az így keletkezett szabad klóratom azonban már igencsak agresszív, azonnal reakcióba lép az ózonnal, és oxigénné redukálja azt. Mivel ezek a reakciók nagyon gyorsan mennek végbe, egyetlen szabad klóratom rövid idõ alatt sok ezer ózonmolekulát képes lebontani. A freongázok felhasználását ma már nemzetközi egyezmények szabályozzák, a csökkenõ mértékû kibocsátás kedvezõ hatásai azonban csak lassan érvényesülnek. Felelõs fogyasztói magatartással mi magunk is segíthetjük a kedvezõ folyamatokat, ha környezetbarát termékeket vásárolunk. A szórópalackok közül válasszuk a pumpás, hajtógáz nélküli, vagy a környzetbarát gázokat felhasználó típusokat. Ha hûtõgépet vásárolunk, vegyük azt, amelyiknek gyártása során nem használtak freongázt. A vékonyabb ózonréteg miatt erõsebb UV-sugárzás éri el a földfelszínt, ezért fõként nyáron óvatosnak kell lennünk a napozással. A szakemberek szerint 11 és 15 óra között lehetõség szerint ne tartózkodjunk hosszabb ideig a tûzõ napon, és használjunk fényvédõ anyagokat tartalmazó krémeket.
A fokozódó üvegházhatás
Ózonlyuk az Antarktisz felett
Az ember gazdasági tevékenységével közvetlenül és közvetve is hozzájárul a légkör hõmérsékletének növeléséhez. Tetemes az erõmûvekbõl, a közlekedési eszközökbõl és háztartási fûtésbõl felszabaduló hõenergia. De ezeknél sokkal veszélyesebb az ipari tevékenység során a légkörbe juttatott szén-dioxid, metán és nitrogén-oxidok közvetett hatása, amelyek hozzájárulnak a légkörben az üvegházhatás felerõsödéséhez. Kisebb mértékben ugyan, de szintén erõsíti ezt a folyamatot a Föld erdõségeinek hatalmas mértékû kiirtása is.
90
f09-4-1.p65
90
2003.10.31., 22:46
A LÉGKÖR KÖRNYEZETI PROBLÉMÁI
A légkör átlaghõmérséklete az elmúlt évszázad közepétõl kimutathatóan növekedett. Számítások szerint ez az érték a XXI. század közepéig további 1,5–4 °C-kal emelkedik majd. Bár az emelkedés mértéke pontosan nem határozható meg, a legoptimistább elõrejelzés szerint is egyre több változásra kell felkészülnünk:
Érdekesség A szennyezõ anyag kibocsátását más néven emissziónak, szállítását transzmissziónak, leülepedését, kiválását immisszónak nevezzük.
• Módosul a nagy földi légkörzés, a tengeráramlások rendszere, ezért átalakul a csapadékeloszlás, eltolódnak az éghajlati övek. • A felmelegedés hatására olvadásnak indulnak a gleccserek és a sarkvidékek jégtakarói, ez pedig a tenger szintjének emelkedéséhez vezet, ami veszélyezteti a sûrûn lakott partvidéki területeket. Mi lehet a megoldás? Csökkenteni kell a szén-dioxid, illetve az üvegházhatást fokozó egyéb gázok (a felszínközeli ózon, a nitrogén-dioxid, metán stb.) kibocsátását. Az ezt szabályozó egyezmények ajánlásainak betartásában valamennyi országnak együtt kell mûködni. Takarékosabban és hatékonyabban kell felhasználni a Föld fosszilis energiakészletét, emellett nagyobb figyelmet kell fordítani a kevésbé környezetkárosító, alternatív energiaforrások hasznosítására is.
Légkört szennyezõ ipari üzem
A savas esõk
A szén és a kõolaj elégetése, az ércek kohósítása, a közlekedés egyre több kén-dioxidot és nitrogén-dioxidot juttat a levegõbe. Ezek az anyagok azután a légköri vízgõzzel vagy a csapadékkal kénessavat, kénsavat, illetve salétromsavat alkotnak, amelyek savas esõk formájában hullanak vissza a felszínre. A savas csapadék közvetlenül is károsítja a növényzetet. A mélybe szivárgó csapadékvíz elsavanyítja a talajt. Ezért a növények életfeltételei romlanak, legyengülve pedig kevésbé tudnak ellenállni a kártevõknek, a különféle fertõzéseknek, végül kipusztulnak. Különösen a fenyõfélék érzékenyek a szennyezésre. A savas csapadék a felszíni vizek élõvilágának pusztulásához vezet, de veszélyezteti a felszín alatti vízkészlet minõségét is. A szennyezett csapadék jelentõs pusztítást okoz az épített környezetben is, a puha mészkõbõl, homokkõbõl épült mûemlékek, szobrok anyaga ugyanis nem képes ellenállni a roncsoló folyamatoknak. A savas esõk okozta károkat ma még fõként csak a tünetek enyhítésével próbáljuk
Savas esõ okozta épületkárosodás
91
f09-4-1.p65
91
2003.10.31., 22:46
A LEVEGÕBUROK
Jó, ha tudod! A világ egyik legnagyobb környezeti katasztrófája Ukrajnában történt. 1986 tavaszán a Csernobil város mellett mûködõ atomreaktor emberi mulasztás következtében felrobbant. A levegõbe kerülõ radioaktív anyagok nemcsak a környezet élõvilágát és lakosságát károsították, de északnyugat felé sodródva a szomszédos Belorusszia, sõt Észak- és Közép-Európa egyes területeire is eljutottak. A legnagyobb bûnt azonban azok a felelõs beosztású emberek követték el, akik sokáig eltitkolták a balesetet nemcsak a világ, de a közelben élõk elõl is, ezért azok az azonnali segítség helyett még több napig a szennyezett területen éltek. Közülük már sokan nem élnek, vagy a daganatos betegségek valamelyikében szenvednek.
csökkenteni, pl. az elsavanyodott termõföldet meszezéssel javítjuk, az épületeket restauráljuk, de az igazi megoldást a kibocsátás csökkentése, megszüntetése jelentené.
A radioaktív szennyezõdés
A légkör sugárzó anyagokkal történõ szennyezõdésének veszélyeire 1986 áprilisában a csernobili atomreaktorban történt baleset hívta fel a figyelmet. A légkörbe került radioaktív szennyezõdés a légáramlással Európa távoli tájaira is eljutott. A levegõbõl leülepedõ, sugárzó por okozta egészség- és környezetkárosodás következményeit még ma sem ismerjük pontosan.
Füstködkupola a városok felett
A világ forgalmas nagyvárosai a szélcsendes nyári napokon gyakorta burkolóznak kékeslilás füstködbe (szmog). Ezt a nagy gépkocsiforgalom során a levegõbe kerülõ kipufogógázok, fõként a nitrogén-oxidok idézik elõ. A napsugárzás hatására a kibocsátott nitrogén- és szénhidrogéngázok kémiai folyamatokon mennek keresztül, amely a felszín közelében az ózon koncentrációjának egészséget károsító mértékû növekedéséhez is vezethet. A téli idõszakban, fõként a fûtésnek köszönhetõen, az átlagosnál is több szén-dioxid, szén-monoxid, kén-dioxid és korom kerül a levegõbe. Ez fõként szélcsendes, párás idõben idézhet elõ füstködöt. Kulcsfogalmak
kibocsátás szállítás leülepedés globális környezeti probléma ózonréteg elvékonyodása freon, üvegházhatás felerõsödése savas esõ radioaktív szennyezõdés Érdekesség A közlekedés hatására kialakuló füstködöt a szakirodalomban Los Angeles-i jellegû, fotokémiai szmognak is nevezik. A hatalmas forgalom mellett, az amerikai nagyváros sajátos tengerparti fekvése is hozzájárul a légköri jelenség gyakori kialakulásához. A hûvös, párás idõszakban kialakuló füstködöt londoni jellegû szmognak is nevezik.
Kérdések, feladatok
1. Miért veszélyes az ózonréteg elvékonyodása? 2. Milyen következményei lehetnek a légkör globális felmelegedésének? 3. Gyûjts adatokat a savas esõk okozta károkról! 4. Gyûjts adatokat radioaktív szennyezésekrõl! 5. Készíts beszámolót! Milyen a levegõ minõsége lakóhelyed környékén?
92
f09-4-1.p65
92
2003.10.31., 22:46
ÖSSZEFOGLALÁS
A LEVEGÕBUROK – ÖSSZEFOGLALÁS A Föld levegõburka, az atmoszféra évmilliók során jött létre. Légkörünket felépítõ legfontosabb gázok a nitrogén (78%), az oxigén (21%), az argon (0,9%) és a szén-dioxid (0,003%). Jelenlétük alapján megkülönböztetünk állandó, változó és erõsen változó gázokat. Jellemzõ folyamatai és tulajdonságai alapján a légkört több részre oszthatjuk. Az alsó légkör a felszíntõl mintegy 50 km magasságig húzódik. Két tartománya a troposzféra és a sztratoszféra. Az elõbbi átlagosan 10–12 km vastag, itt él az emberiség és itt játszódnak le az idõjárási jelenségek is. A 11–50 km között elhelyezkedõ sztratoszférában megközelítõen 20–50 km magasságban található az ózonréteg. A középsõ légkör 50–85 km magasságban húzódik. A felsõ légkörhöz tartozik a termoszféra és a Föld légkörének legkülsõ tartománya, az exoszféra. A levegõ felmelegedését a Nap sugárzó energiája biztosítja. A légkörön átjutó napsugarak elõször a földfelszínt melegítik fel, majd a felszín közvetítésével felmelegszik a levegõ alsó rétege, és végül a légcserének köszönhetõen a magasabb légrétegek is. A légkör hõmérsékletének növekedésében fontos szerepe van az üvegházhatásnak. A levegõ felmelegedését alapvetõen a felszínt elérõ napsugarak hajlásszöge határozza meg, de ezt jelentõsen módosíthatja a domborzat és a felszín fényvisszaverõ képessége (albedó). A hõmérséklet napi járása a Föld tengelykörüli forgásának következménye. A nap folyamán rendszeresen mért adatokból számítják ki a napi középhõmérsékletet és a napi hõingást. A Föld Nap körüli keringése határozza meg a levegõ hõmérsékletének évi járását. A hõmérséklet hosszabb távú alakulását szemlélteti a havi és az évi középhõmérséklet. Egy terület éghajlatára jellemzõ az évi közepes hõingás mértéke. A légnyomás az egy területegységre nehezedõ levegõoszlop súlya. Értékét alapvetõen
a tengerszint feletti magasság és a levegõ hõmérséklete határozza meg. Az eltérõ felmelegedés miatt a légkörben alacsony és magas nyomású területek alakulnak ki. A légnyomáskülönbség megszüntetésére, kiegyenlítésére a magasabb nyomású hely felõl az alacsonyabb légnyomású területek felé légmozgás indul meg. Ennek az áramlásnak a Föld felszínével párhuzamosan mozgó ágát nevezzük szélnek. A ciklonok belsejében alacsony légnyomás uralkodik. Az anticiklonokban viszont a középpont felé növekszik a légnyomás, ezért ezek magas nyomású légköri képzõdmények. Mindkettõnek fontos szerepe van az idõjárás alakításában. A ciklonok hatására változékonyra, szelesre és csapadékosra fordul az idõ. Az anticiklonok szélcsendes, derült idõjárást okoznak. A trópusi ciklonok a forró övezet tengerei felett kialakuló, rendkívül alacsony légnyomású légörvények. Földünk légkörében a hõmérséklet eltérései és az anticiklonok, illetve a ciklonok hatására alacsony és magas nyomású övek alakultak ki. A különbözõ légnyomású övek között kialakuló légcserék összefüggõ rendszerét nagy földi légkörzésnek nevezzük, amely három egymáshoz kapcsolódó szélrendszerbõl áll: passzát szélrendszer, nyugatias szelek, sarki szelek. Évszakonként legalább 120 fokos szögben változó irányú szelek hozzák létre a monszun szélrendszert, amely a forró és a mérsékelt övezetben egyaránt kialakult. A mérsékelt övezetben a tenger és a szárazföld eltérõ felmelegedése okozza a légmozgás irányának változását. A termikus egyenlítõ észak és dél felé történõ elmozdulása az oka a trópusi monszun kialakulásának. A földfelszín eltérõ felmelegedése miatt fellépõ, rövidebb ideig és kisebb területekre jellemzõ nyomáskülönbség hozza létre a helyi szeleket. A levegõben mindig van bizonyos mennyiségû vízgõz, ez a levegõ tényleges (abszolút) vízgõztartalma. Ha éppen annyi párát tartalmaz, amennyit az adott hõmérsékleten 93
f09-4-1.p65
93
2003.10.31., 22:46
A LEVEGÕBUROK
befogadhat, akkor telített. Azt a hõmérsékleti értéket, amelyen a levegõ telítetté válik, harmatpontnak nevezzük. A viszonylagos (relatív) páratartalom azt mutatja meg, hogy a levegõ vízgõztartalma hány százaléka az adott hõmérsékleten maximálisan befogadható menynyiségnek. A felhõ- és csapadékképzõdés feltétele – hogy a levegõ telítetté váljon – a természetben a levegõ lehûlésével alakul ki. A levegõt vagy a földfelszín hûti le, vagy a felemelkedés során válik egyre hidegebbé. Amikor a felszín hûti le, akkor talajmenti csapadék keletkezik, ami harmat, dér vagy zúzmara lehet. Amikor a magasba emelkedõ levegõ hûl le, a harmatpont elérése után megindul a felhõképzõdés, majd az egyre nagyobb méretûre hízó víz, illetve jégcseppek kihullanak a felhõbõl, azaz hulló csapadék keletkezik. Ennek leggyakoribb formája az esõ és a hó. A levegõ felemelkedését a felszín erõs felmelegedése, a légáramlás útjában álló hegységek, illetve a légköri frontok egyaránt elõidézhetik. Hidegfrontról akkor beszélünk, ha a melegebb légtömegek helyére hideg levegõ érkezik. Ha egy terület fölé az ott tartózkodónál melegebb levegõ áramlik, akkor melegfront alakul ki. Az idõjárási frontoknak élettani hatásuk is van. A külsõ erõk tevékenységének hajtómotorja a Nap. Az eltérõ mértékû felmelegedés tartja mozgásban a szeleket, szerepet játszik az aprózódásban és mozgatója a víz körforgásának is. A hõsugárzás hatására azért következik be aprózódás, mert a kõzetek felmelegedéskor kitágulnak, lehûléskor összehúzódnak. A gyakori térfogatváltozás pedig szétrepeszti a kõzeteket. A kõzetek feldarabolódását azonban nemcsak a hõingás, hanem a fagyaprózódás is elõsegíti. A szél felszínformáló munkája során pusztít, szállít és épít. A pusztító
munkát befolyásolja a szél ereje, sebessége, a kõzetek minõsége és a növényzet is. Szélkifúvással medencéket, illetve szélbarázdákat alakít ki, miközben magával ragadhatja a felszín laza por- és homokszemcséit. Ha a szél sebessége, ereje csökken, a magával szállított anyagot lerakja, és különféle homokbuckákat (pl. barkán, parabolabucka) épít. A tengerpartok homokjából pedig a parttal párhuzamosan futó parti dûnéket és vándordûnéket halmoz fel. A csapadék ugyancsak fontos felszínformáló tényezõ. Az idõjárás a légkör fizikai állapota egy adott helyen és egy bizonyos, rövidebb idõszakban. Az éghajlat egy adott terület átlagos idõjárása. A levegõ állapotáról a meteorológiai mérõmûszerek segítségével szerezhetünk információkat. A különféle mérõállomásokról kapott adatok alapján készülnek az idõjárási elõrejelzések, a prognózisok. A légszennyezés ma már a Föld egészét érintõ, globális környezeti probléma. A szennyezõdés nem korlátozódik a kibocsátás helyére, és nemcsak a légkört, hanem a többi geoszférát is veszélyezteti. A szennyezõanyagok számára ugyanis nem léteznek országhatárok, sõt a magaslégkör áramlásaival távoli kontinensekre is eljuthatnak. Leülepedve, vagy a csapadékkal a felszínre jutva szennyezik a talajt, a felszíni és közvetve a felszín alatti vizeket. A szennyezõ anyagokat az itt élõ növények és állatok felveszik és beépítik a szervezetükbe, így azok bekerülnek a táplálékláncba, ezen keresztül pedig magát az embert is veszélyeztetik. Napjainkban az ózonpajzs elvékonyodása, a savas esõk kialakulása, a fokozódó üvegházhatás és a légkör radioaktív szennyezõdése áll a kutatások és a társadalmi érdeklõdés középpontjában.
94
f09-4-1.p65
94
2003.10.31., 22:46
A FORRÓ ÖVEZET
formáló tényezõ. A száraz idõszakokban az aprózódás és a szél szerepe lesz jelentõs. A trópusi monszun vidékek (DK-Ázsia, Hindusztánifélsziget) Földünk legsûrûbben lakott területei közé tartoznak. A gyorsan növekvõ népesség élelmiszerrel való ellátása még napjainkban is problémát okoz, ezért minden talpalatnyi mûvelhetõ területet igyekeznek hasznosítani. Az éghajlat adottságai az év egy részében kedveznek a mezõgazdaság számára, a száraz idõszakokban azonban szükség van az öntözésre. Ott, ahol öntözõrendszereket alakítottak ki, évente akár kétszer-háromszor is betakaríthatják a terményt. A hegyoldalakon teraszok kialakításával nyernek mûvelhetõ parcellákat, amelyeken árasztásos mûvelést folytatnak. A monszunvidékek legfõbb élelmiszergabonája a rizs. Nagy területeken termesztenek cukornádat, földimogyorót, gyapotot, valamint jutát. Errõl a vidékrõl sok kedvelt fûszer is kerül a világpiacra, ilyen a bors, a szegfûszeg stb. Ugyancsak híres a térségben termesztett kiváló minõségû tea is.
Érdekesség A nyári és a téli monszunszél irányváltozását gyakran kísérik heves trópusi viharok, tájfunok, hurrikánok.
Érdekesség A Himalája elõterében fekvõ indiai Cherrapunjiban évente átlagosan több mint 11 000 mm csapadék hullik, de volt olyan év, hogy a nyári hónapokban lehulló csapadék mennyisége meghaladta a 24 000 mm-t.
Kulcsfogalmak
passzát szélrendszer egyenlítõi öv átmeneti öv térítõi öv trópusi monszun vidék egyenlítõi éghajlat szavanna éghajlat sivatagi éghajlat trópusi monszun éghajlat monszunszél Kérdések, feladatok
1. Készíts szempontsort az egyes övezetek jellemzéséhez! Ezt a szempontsort a késõbbiekben is használhatod majd! 2. Milyen adatokat olvashatsz le az éghajlati diagramokról? Készíts szempontsort az éghajlati diagramok elemzéséhez! Használd fel a szempontsort a késõbbiekben is! 3. Foglald össze, hogyan változnak az éghajlati és az egyéb tényezõk az Egyenlítõtõl a térítõk felé! 4. Mutasd be az egyes övek természeti adottságait, a gazdálkodás sajátos vonásait és a környezetet leginkább veszélyeztetõ folyamatokat! 5. Hasonlítsd össze a szavanna és a trópusi monszun éghajlatot! Miben hasonlítanak és miben különböznek? 6. Készíts terméklistát! A forró övezet mely termékei kaphatók hazánkban? Melyik övre/vidékre jellemzõek? Mely országokból érkeztek ezek a termékek? Készíts térképvázlatot!
Teaszüret Indiában
Jó, ha tudod! A monszunerdõ legjellegzetesebb fái a teakfa, a vasfa és az ébenfa. Jellegzetes állata az indiai elefánt, amely jóval kisebb afrikai rokonánál, de idomítható, valamint a tigris és a párduc. A világon a legtöbb kígyófaj a dél-ázsiai monszunerdõkben és szavannákon él. Közülük a kobra marása a legveszedelmesebb.
131
f09-6-1.p65
131
2003.10.31., 22:54
A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG
66,5°
A MÉRSÉKELT ÖVEZET
23,5°
A forró és a hideg éghajlati övezetek között helyezkedik el. A mérsékelt övezet sajátos jellemzõje a négy évszak, bár az évszakok hosszában jelentõs különbségek vannak. Az övezet a nyugatias szelek uralma alatt áll, de fõként az északi és a déli határterületeken a szomszédos övezetek szeleinek hatása is érzékelhetõ. Az északi félgömbön nagy kiterjedésû szárazföldek helyezkednek el ebben a zónában, ezért itt nemcsak az Egyenlítõtõl való távolság, hanem az egyes területek kontinensen belüli helyzete (tengerektõl való távolsága) is jelentõsen befolyásolja az éghajlati jellemzõk alakulását. Az évi középhõmérséklet széles határok között változik. Ugyancsak jelentõs különbség figyelhetõ meg az évi közepes hõingásban is, de ez mindenhol jóval nagyobb, mint a forró övezetben. A mérsékelt éghajlati övezetben a forró övezettel határos meleg mérsékelt (szubtrópusi), illetve a hideg övezettel érintkezõ hideg mérsékelt (szubarktikus) öv alakult. A kettõ között helyezkedik el a valódi mérsékelt öv.
0° 23,5°
66,5°
hideg mérsékelt öv óceáni mérsékelten szárazföldi szárazföldi szélsõségesen szárazföldi mediterrán monszun
valódi mérsékelt öv
meleg mérsékelt öv
A mérsékelt övezet éghajlati övei
A meleg mérsékelt (szubtrópusi) öv
A mediterrán éghajlat diagramja
Jellegzetes mediterrán táj
A szubtrópusi öv megközelítõen a 30–45. szélességi körök között helyezkedik el. Az övön belül két területet különíthetünk el. A kontinensek nyugati oldalán a mediterrán, a keleti partvidéken pedig a monszun terület alakult ki, melyeknek éghajlata szinte tükörképe egymásnak. A mediterrán terület A kontinensek nyugati oldalán, általában a tengereket övezõ keskeny sávban alakult ki. Mivel a forró és a mérsékelt övezet határán található, az éghajlatot e két övezet nagy szélrendszerének – a passzát és a nyugatias szelek – váltakozása határozza meg. Nyáron a passzát szélrendszer leszálló ága tolódik a térség fölé, ezért ez az évszak száraz és forró. A téli idõszakban a passzát szélrendszer leszálló ága az Egyenlítõ felé mozdul el, így utat enged a nyugatias szeleknek. A nyugatias szelek az óceán felõl páradús légtömegeket szállítanak a térség fölé, ezért a tél enyhe és csapadékos. Az évi középhõmérséklet 15 °C körül alakul. A csapadék mennyisége évente 500–1000 mm, amely fõként télen hullik.
132
f09-6-1.p65
132
2003.10.31., 22:55
A MÉRSÉKELT ÖVEZET
A növényzetnek elsõsorban a hosszan tartó szárazsághoz kellett alkalmazkodnia. Csak olyan növények tudnak itt megélni, amelyek képesek védekezni az erõs párolgás ellen, ezért a leveleik fényes felületûek, sûrû szõrrel vagy viasszal borítottak. A mediterrán tájak természetes növénytakarója a keménylombú erdõ, amelynek jellegzetes fái pl. a szelídgesztenye, a paratölgy, a babér. A terület sok melegkedvelõ fenyõfélének is otthont ad, pl. ciprusfélék, mandulafenyõ. A mediterráneum erdõségeit – fõként a Földközitenger medencéjében – mára már nagyrészt kiirtották, az erdõk helyét pedig a 2-3 m magasra megnövõ, sûrû macchia foglalta el, amelyre az örökzöld cserjék, pl. oleander, levendula, illetve a fügekaktusz és az agavéfajok jellemzõek. A mészkõfelszínek talaja a vöröses színû, humuszban szegény terra rossa. A nem karsztos kõzeteken jobb minõségû, fahéjszínû erdõtalaj képzõdött. A folyók vízjárása a csapadékeloszláshoz igazodóan szélsõségesen ingadozó. Õsszel, télen megáradnak, nyáron pedig alig csörgedezik a medrükben víz. A felszínformálásban nyáron az aprózódás, a szél munkája, a ritkán lezúduló záporok leöblítõ hatása érvényesül. A csapadékos téli idõszakban az aprózódást a mállás váltja fel, emellett fontos formáló erõ a csapadék és a folyóvízi erózió is. A viszonylag sûrûn lakott mediterrán területek már régóta a világ legfontosabb gyümölcstermesztõ vidékei. Innen kerül a világpiacra a legtöbb narancs, citrom, mandarin, grapefruit (citrusfélék) és füge. De itt találjuk a világ legfontosabb szõlõtermesztõ, borés olívaolaj elõállító országait is. Nagy hagyományai vannak az öntözéses gazdálkodásnak is, a gondosan mûvelt, öntözött parcellákon zöldség- és citrusféléket termesztenek. A gyér füvû, száraz réteket a juh- és kecsketartás hasznosítja. A kedvezõ éghajlati adottságok, a tájképi szépség és a kulturális emlékek a világ egyik legkedveltebb idegenforgalmi központjaivá tették a mediterrán tengerpartokat. Az ott élõ emberek életmódja, táplálkozási szokásai, építkezése is alkalmazkodott a körülményekhez. A monszun terület A mérsékelt övezeti monszun éghajlat kialakításában az eltérõ irányú téli és nyári monszunszél váltakozásának van meghatározó szerepe. A tenger felõl érkezõ páradús
Paratölgy
Macchia
Érdekesség Valaha a Libanont borító erdõrengeteg cédrusait a költõk is megénekelték. A tengeri kereskedõkként ismertté vált föníciaiak azonban nem becsülték e csodás erdõket, hanem az értékes fáért hatalmas erdõirtásba fogtak. Ezekbõl a fákból építették hajóikat, eladták az egyiptomi fáraóknak, akik szarkofágjaikat faragtatták belõle. Cédrusból építtette palotáját, templomát Salamon király, de ebbõl készültek a török szultánok és az arab kalifák remek trónszékei is. Az erdõirtás mindaddig folyt, amíg csak itt-ott maradt egy-egy csodálatos faóriás. A rendkívül hosszú életû (3000-4000 év) fáknak állít emléket Csontváry híres festménye, a „Magányos cédrus” is.
133
f09-6-1.p65
133
2003.10.31., 22:55
A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG
A mérsékelt övi monszun éghajlat diagramja
Bambuszerdõ
Érdekesség Az ázsiai monszunvidékek jellegzetes lombhullató fája az eperfa, amelynek lombozata a hagyományos selyemhernyó-tenyésztés szempontjából is fontos. Észak-Amerikában a Mississippi deltájában, Florida mocsaras területein alkot erdõségeket a mocsári ciprus.
légtömegeknek köszönhetõen a nyár csapadékos és meleg, a szárazföld belseje felõl érkezõ légtömegek miatt a tél hûvös vagy hideg és csapadékszegény. A nyári csapadék, általában 1000 mm, de néhol 1500 mm-nél több is hullhat. A csapadék idõbeli eloszlása fordítottja a mediterránénak, és kevésbé szélsõséges. Az évi középhõmérséklet (10–20 °C) tágabb határok között mozog, mint a mediterrán éghajlaton. Az északibb tájakon a tél ugyanis sokkal hidegebb lehet, hiszen ilyenkor nem az óceán felõl áramlik a levegõ – amelynek hatására enyhe az idõjárás –, hanem a kontinens belsejébõl, ahonnan igencsak hideg légtömegek érkezhetnek a tengerpartok fölé. A téli hidegeknek köszönhetõen az évi közepes hõingás is jelentõsebb. A sok csapadék miatt vízlepergetõ, viaszos levelû növények alkotják a terület természetes növénytakaróját, a babérlombú erdõt, amelyre kontinensenként eltérõ növényfajok jellemzõek pl. páfrányfenyõ, araukária, liliomfa, bambuszfélék. Az erdõket azonban itt is veszélyezteti a mind nagyobb területekre kiterjedõ földmûvelés. A monszun területek jellemzõ talaja a vörös- és sárgaföld, amely tápanyagban szegény, mert a sok csapadék miatt nagymértékû a talaj kilúgozása, és a viaszos lombozat miatt kevés a szervesanyag-pótlás. A folyók vízjárása ingadozó, a nyári csapadékbõség idején megáradnak, a téli idõszakban viszont csak kevés vizet szállítanak. A monszunszél irányváltása idején – nyár elején – gyakoriak a tájfunok, hurrikánok, amelyeket heves esõzések és áradások és kísérnek. Nyáron a folyóvízi erózió, a bõséges csapadék és a mállás, télen pedig az aprózódás és szél a fõ felszínalakító tényezõ. Jellemzõek a sajátos süveg, harang alakú szigethegyek is. A szubtrópusi monszun területek sûrûn lakottak. A gazdálkodásra éppen ezért itt is jellemzõ a termõterületek minél nagyobb fokú kihasználása. A hegyoldalakon az egykori erdõk helyén teraszokat alakítottak, amelyek az árasztásos rizstermesztés legfontosabb területei. Fontos termények még a gyapot, a szója, a földimogyoró és a cukornád is. Emellett sokfelé találunk dohány- és teaültetvényeket is. A csapadékos és melegebb területek a gyümölcstermesztés fõ körzetei, ahol citrusféléket és csonthéjas (pl.: õszibarack) gyümölcsöket egyaránt termesztenek. Az állattartásból a baromfi, a sertés és a bivaly a legfontosabb.
134
f09-6-1.p65
134
2003.10.31., 22:55
A MÉRSÉKELT ÖVEZET
A valódi mérsékelt öv
Vlagyivosztok Cherbourg
A valódi mérsékelt övben az éghajlati típusok kialakulását az óceánoktól való távolság határozza meg. A partoktól távolodva az óceánok mérséklõ hatása kevésbé érvényesül, a csapadék mennyisége egyre csökken, növekszik a hõmérséklet évi közepes ingása, a nyár egyre melegebb és szárazabb, a tél pedig egyre zordabb lesz. Ennek a változásnak megfelelõen az egyes éghajlati területek is nyugatról kelet felé követik egymást. Az óceáni terület A szárazföldek nyugati peremén alakult ki, legnagyobb kiterjedését Európában találjuk. Jellemzõje az éghajlati kiegyenlítettség. Az óceáni éghajlat nyara hûvös, tele enyhe, kicsi a napi és az évi közepes hõingás is. A bõséges, évi 1000 mm-t meghaladó csapadék idõbeli eloszlása egyenletes. Ha éppen nem esik az esõ, akkor is gyakori a borongós szeles, ködös idõjárás. Az óceáni területre a lombos és tûlevelû erdõk egyaránt jellemzõek. A lombos erdõk jellegzetes képviselõi a bükkösök, melyeket a hûvösebb, északabbi tájakon (pl. Skandináviában, Észak-Amerikában) a fenyõerdõk váltják fel. A mélyebben fekvõ, állandóan nedves területeken gyakoriak a tõzeglápok. Az idõk során kiirtott erdõk helyét sokfelé értéktelen cserjés, bozótos fenyérek foglalták el. A dús füvû rétek egész évben zöldek. A lombos erdõk alatt a bõséges csapadék miatt kilúgozott barna erdõtalaj alakult ki. Az északi tûlevelû erdõkben gyengébb minõségû, szürke színû podzol talaj a jellemzõ. A folyók állandóan bõvizûek, vízjárásuk egyenletes és télen is jégmentesek. A felszín formálásában a folyók mellett a csapadéknak és a mállásnak is jelentõs szerepe van. Az óceáni területek viszonylag sûrûn lakottak. Az ott élõk már évszázadok óta kihasználják a tengerek nyújtotta kedvezõ adottságokat. A fagymentes kikötõknek köszönhetõen fejlett a hajózás, és sok embernek biztosít megélhetést a halászat is. Különösen NyugatEurópában jöttek létre nagy népességtömörülések az atlanti partvidéken. Az állandóan zöld, dús rétek a tejcélú szarvasmarhatartás fõ területei. A gyengébb legelõkön juhokat tartanak. A növénytermesztés feltételei elsõsorban a mérsékelt hõigényû, de a csapadékot kedvelõ takarmányféléknek, a cukorrépa, a burgonya és a len termesztésének kedveznek. A gabonafélék közül a rozs, az árpa és a zab a legfontosabb.
Asztrahán
Budapest
Szemipalatyinszk
1000
30
750
20 10
500
0 250
–10
évi csapadék (mm)
hõmérséklet (°C)
a leghidegebb hónap középhõmérséklete
a legmelegebb hónap középhõmérséklete
A kontinentális jelleg Eurázsiában NY–K irányban egyre erõsödik
Érdekesség Skóciában átlagosan 200–250 nap esõs évente. A Chile déli részén lévõ Bahia Felix faluban 1916-ban 348 napon esett az esõ. Széchenyi Zsigmond leírásában olvashatjuk a kanadai anekdotát: „Itt sosem áll el az esõ? – kérdezi az idegen. – Nem tudnám megmondani – feleli az –, még csak húsz éve, hogy itt élek.”
Cherbourg
Az óceáni éghajlat diagramja
135
f09-6-1.p65
135
2003.10.31., 22:55
A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG
A nedves kontinentális éghajlat diagramja
A nedves kontinentális éghajlat kedvezõ feltételeket teremt a mezõgazdaság számára
Jó, ha tudod! A kontinensek keleti oldalán (pl. KeletÁzsiában) kialakuló nedves kontinentális éghajlaton a nyári monszun hoz bõséges csapadékot.
A mérsékelten szárazföldi terület Elhelyezkedésének érdekessége, hogy csak Eurázsiában és Észak-Amerikában alakult ki, a déli féltekén teljesen hiányzik. A területre jellemzõ nedves kontinentális éghajlat átmeneti jellegének kialakulásában az óceántól való távolságnak és a kontinens belseje felõl érkezõ légtömegeknek egyaránt szerepe van. Kelet felé a nyár egyre melegebb, a tél pedig egyre hidegebb lesz, az évi közepes hõingás mindenhol meghaladja a 20 °C-ot. Egyre kevesebb lesz a csapadék (500-800 mm), amelynek nagy része a nyár elején hullik. Nyár közepén már aszályos idõszakok is kialakulhatnak. A téli csapadék általában hó formájában hullik, amely hosszabb-rövidebb ideig meg is marad. A nedvesebb tájak természetes növénytakarója a lombos erdõ, fõként tölgy és bükk, a szárazabb tájakra pedig az erdõs puszta (erdõs sztyepp) a jellemzõ. A mûvelhetõ alföldi, dombsági tájakon azonban ezeknek sok helyütt már csak védelem alatt álló, kis foltjai maradtak meg, helyüket ugyanis az emberi tevékenység során kialakult kultúrtáj foglalta el. A terület jellemzõ talajtípusa a humuszban viszonylag gazdag barna erdõtalaj, de a szárazabb, keleti tájakon már foltokban elõfordul a magas humusztartalmú, fekete, mezõségi talaj is. A folyók vízjárása ingadozó. Általában kétszer áradnak; elõször a tavaszi hóolvadás idején (jeges ár), majd a kora nyári esõzésekkor (zöldár). A nyári szárazság alatt és télen kevés vizet szállítanak, sõt télen be is fagyhatnak. A felszín formálásában a mállás és az aprózódás egyaránt fontos. Jelentõs a folyók felszínátalakító szerepe is. A szél hatása csak ott érvényesül, ahol a növényzet nem köti meg a talajszemcséket. A mérsékelten szárazföldi területeken nagy és közepes népsûrûségû tájakat egyaránt találhatunk. A természeti adottságok kedvezõ feltételeket teremtenek mind az állattartás, mind pedig a növénytermesztés számára. Az állattenyésztés vezetõ ágai a sertés- és a baromfitartás, de sok helyen hizlalnak szarvasmarhákat is. A növénytermesztésben már megjelennek a szárazságot jobban tûrõ és a nagyobb melegigényû fajok. A szántóföldek legfontosabb növényei a búza, a kukorica, a napraforgó, a cukorrépa, az árpa. De sokfelé foglalkoznak zöldség- és gyümölcstermesztéssel is.
136
f09-6-1.p65
136
2003.10.31., 22:55
A MÉRSÉKELT ÖVEZET
A szárazföldi terület
A kontinensek belseje felé haladva a mérsékelten szárazföldi területeket az egyre szélsõségesebb éghajlatú szárazföldi területek váltják fel. A száraz kontinentális éghajlat jellemzõje a meleg nyár, a hideg tél és a kevés (300-450 mm) csapadék. A csapadék idõbeli eloszlása egyenlõtlen, a legtöbb csapadék nyár elején hullik. A szárazföldi terület természetes növényzetét, a füves pusztát Eurázsiában sztyeppnek, Észak-Amerikában prérinek, Dél-Amerikában pedig pampának nevezik. Ahol több a csapadék, ott a puszták magas füvû változata alakult ki. A lágyszárú növényfajokban gazdag társulás jellegzetes tagjai a tavasszal virágzó hagymás növények (nárciszfélék, jácint stb.). A kevésbé csapadékos területeken törpe füvû sztyepp alakult ki, amelynek jellegzetes faja az árvalányhaj. Az állatvilágra a patások (vadló, bölény) és a rágcsálók jellemzõk, bár számuk mára már alaposan megfogyatkozott. A magas füvû puszták humuszban gazdag, kiváló minõségû talaja a feketeföld (csernozjom). A szárazabb területek törpe füvû tájaira már a kisebb humusztartalmú gesztenyebarna talaj a jellemzõ. A csapadék eloszlásához igazodó folyók vízjárása szélsõségesen ingadozó. Télen pedig több hónapra be is fagynak. A felszín formálásában az aprózódásnak és a szélnek van döntõ szerepe. A jégkorban a szél finom porral borította be a füves pusztákat, amibõl hosszú idõ alatt sárgás színû, lyukacsos kõzet, lösz keletkezett. A kiváló talajadottságoknak köszönhetõen a szárazföldi területeken találjuk Földünk legfontosabb búzatermesztõ országait. A kevésbé szélsõséges éghajlatú tájakon õszi, a zordabb telû vidékeken pedig tavaszi búzát vetnek. A hatalmas szántók fontos növényei még a kukorica és a napraforgó is. A nyári csapadékhiány azonban sokszor veszélyezteti a termelést. A kukoricatermesztésre fejlett állattenyésztés, elsõsorban sertés- és húscélú szarvasmarhatartás települt. A füves puszták feltörését, a szántóföldi mûvelés elterjedését sok helyen jelentõs talajpusztulás kíséri. A lejtõs területeken a hirtelen lezúduló záporok esõbarázdái egyre jobban felszabdalják a földeket, a száraz idõszakokban pedig a szél nemegyszer porviharok formájában ragadja magával a laza termõréteget.
A száraz kontinentális éghajlat diagramja
Búzabetakarítás a Prérin
Érdekesség Az észak-amerikai füves puszták, a prérik nagy testû növényevõi a bölények, amelyek egykor hatalmas csordákban vándoroltak a nyílt füves térségeken. Egyedszámukat Amerika meghódítása elõtt, a XV. században 60 millióra becsülték. Az élõhely beszûkülése, a legelõk mezõgazdasági mûvelésbe vétele és a kíméletlen vadászat miatt a XX. századra mindössze 1000 példányuk maradt fenn. A bölény ma már védelem alatt áll, nemzeti parkokban és rezervátumokban próbálják biztosítani a faj fennmaradását.
137
f09-6-1.p65
137
2003.10.31., 22:55
A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG
A mérsékelt övezeti sivatagi éghajlat diagramja
Érdekesség Közép-Ázsia sivatagi területein a 3-4 m magas fává növõ szakszaulfajok a legjellemzõbbek, Észak-Amerikában a kaktuszfajok az õshonosak, ahol a néhány centiméteresre növõ példányoktól a 10 m magas óriásokig minden méret megtalálható.
A szélsõségesen szárazföldi terület A mérsékelt övezeti sivatagok a kontinensek belsejében, az óceánoktól távol alakulnak ki ott, ahol a nyugati szelek hatása már nem érvényesül. De sivatagok jöhetnek létre ott is, ahol a medencéket körülvevõ magas hegyek állják útját a csapadékot szállító légtömegeknek. A szélsõséges sivatagi éghajlati viszonyokat jól jellemzi, hogy az évi közepes hõingás az 50 °C-ot is elérheti, de nagy a napi hõingás is. A nyár forró, a tél hideg, az átmeneti évszakok pedig rövidek. A csapadék évi mennyisége a 200 mm-t sem éri el. A sivatagokban az élõlényeknek nemcsak a vízhiánynyal, hanem a hosszan tartó téli fagyokkal is meg kell küzdeniük. A növények közül ez legjobban a pozsgásoknak és a kaktuszoknak sikerült. Az állatvilágban a hüllõk és a rágcsálók alkalmazkodtak legjobban a mostoha viszonyokhoz. A sivatagokban valódi talaj nem alakult ki, a felszínt borító váztalaj inkább csak kõzettörmelék. A tájakat sokfelé fedi homok vagy sós agyagtakaró is. A száraz vidékeken fõként idõszakos vízfolyások alakulnak ki. A területek nagy része lefolyástalan. A mélyedésekben sekély vizû, sós tavak jöttek létre. A nagy hõingás miatt erõs az aprózódás. A kopár, száraz felszínek formálásában a szél játssza a legfontosabb szerepet. A sivatagokban csak az oázisokban alakult ki nagyobb népességtömörülés, ahol az öntözés lehetõvé teszi a földmûvelést. Különösen Közép-Ázsiában találunk nagyobb öntözött területeket, ahol gyapotot, rizst, gyümölcsöket termesztenek. A félsivatagi tájakon a nomád állattartók kecskét, juhot, tevét nevelnek. A gazdálkodás azonban komoly környezeti problémát is okoz (túlzott öntözés, elszikesedés).
A hideg mérsékelt (szubarktikus) öv
Buhara A közép-ázsiai oázisokban már a középkorban virágzó városok alakultak ki.
Csak az északi félgömbön alakult ki, mert a déli félgömbön ezeken a szélességeken nincs szárazföld. Jellemzõi alapján átmenet a mérsékelt és a hideg övezet között. A napsugarak hajlásszöge már kicsi, ezért kevésbé melegítik fel a talajt és a levegõt. Az évi középhõmérséklet alacsony, a legtöbb helyen a 0 °C-ot sem éri el. Az átmeneti jelleget bizonyítja, hogy az öv nyáron a nyugatias, télen pedig már a sarki szelek ural-
138
f09-6-1.p65
138
2003.10.31., 22:55
A MÉRSÉKELT ÖVEZET
ma alatt áll. Az övben kialakult tajga éghajlatra a rövid, de viszonylag meleg nyár (10-15 °C) és a hosszú, igen hideg tél a jellemzõ, az átmeneti évszakok nagyon rövidek. A Földön itt a legnagyobb az abszolút hõingás, amely akár 100 °C is lehet. Az északi félgömbön itt mérték a legnagyobb hideget (Ojmjakon: –77,8 °C). A csapadék kevés, és nagy része hó formájában hull. Az alacsony hõmérséklet miatt azonban így is elegendõ, mert nagyon kicsi a párolgás. A hideg mérsékelt öv természetes növénytakarója a fõként fenyõfélékbõl álló tajga. Az enyhébb észak-európai területeken foltokban még lombhullató (nyír és nyár), illetve vegyes erdõket is találhatunk. Kelet felé haladva azonban már a fenyõ lesz az uralkodó, és több 1000 km széles sávban összefüggõ erdõket alkot Eurázsia északi tájain. Ugyancsak hatalmas erdõségek alakultak ki Észak-Amerikában is. A fenyvesek zárt lombkoronája miatt gyér az aljnövényzet, a gazdag mohaszint azonban helyenként 30-40 cmnél is vastagabb. A tisztások jellegzetes növénye az áfonya. A mélyebben fekvõ, vizenyõs területeken tõzegmohalápok alakultak ki. A tajga jellegzetes talaja a podzol. Világos szürkés színébõl az erõs kilúgozottságra és az alacsony humusztartalomra következtethetünk. Az öv folyói ingadozó vízjárásúak, a hosszú téli idõszakban befagynak, csak a rövid nyáron jégmentesek. Tavasszal, olvadáskor az áradó folyók gyakorta hatalmas mocsárvilággá alakítják a tájat, ahol szúnyogok milliói kelnek életre és teszik az itt élõk számára szinte elviselhetetlenné az enyhébb idõszakot. A legfontosabb felszínformáló tényezõ a fagy. A fagyás és az olvadás gyakori váltakozása miatt erõs az aprózódás. A rövid nyáron csak a talaj felsõ rétege olvad fel, a mélyebb rétegek azonban fagyottak maradnak, így a víz nem tud a elszivárogni, emiatt gyakoriak a csuszamlások, talajfolyások. Nyáron az áradó folyók felszínformálása is jelentõs. A hideg mérséklet öv Földünk ritkán lakott területei közé tartozik. Nagyobb települések fõként ott alakultak ki, ahol valamilyen ásványkincs (pl. kõolaj, földgáz, nemesfémércek stb.) kitermelése folyik, illetve kedvezõbbek a közlekedési lehetõségek (pl. vasútvonal mentén, folyami átkelõhelyeknél, tengerpartokon). Az öv természeti kincseinek, és erdõségeinek kitermelése már régóta folyik, amely komoly környezeti veszélyeket jelent
A tajga éghajlat diagramjai
Tajga
Vörös áfonya
Tõzegmoha
139
f09-6-1.p65
139
2003.10.31., 22:55
A TERMÉSZETFÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG
Jó, ha tudod! A mostoha körülmények ellenére az erdõk állatvilága gazdag, számos madárfaj (pl. siketfajd), növényevõ emlõs, (pl. jávorszarvas, lemming), és ragadozó (medvefélék, hiúz) választotta élethelyéül. Jellemzõek az értékes bundájú prémesállatok (hermelin, coboly stb.); õket ma már nemcsak vadásszák de mesterségesen tenyésztik is.
(erdõk területének rohamos csökkenése, olajszennyezés, építkezés okozta környezetkárosítás). A tûlevelû erdõket azonban nemcsak ezek a környezeti ártalmak veszélyeztetik, hanem a távoli tájak iparvidékein és a közlekedés nyomán a levegõbe kerülõ kén-dioxid és nitrogén-oxid is. Ezek ugyanis savas kémhatású csapadékként a felszínre hullva elsavanyítják a talajt valamint a felszíni vizeket, és a növényzet pusztulásához vezetnek. Az itt élõ emberek fõként erdõgazdálkodással foglalkoznak. Emellett fontos a vadászat és a prémes állatok tenyésztése is. A tengerpartokon jelentõs a halászat. A lakosság ellátásához szükséges élelmiszert azonban nagyrészt távoli tájakról szállítják ide. Kulcsfogalmak
Hermelin
négy évszak nyugatias szelek meleg mérsékelt öv hideg mérsékelt öv valódi mérsékelt öv mediterrán éghajlat keménylombú erdõ monszun éghajlat babérlombú erdõ óceáni éghajlat lombos erdõ mérsékelten szárazföldi terület nedves kontinentális éghajlat erdõs puszta, szárazföldi terület száraz kontinentális éghajlat füves puszta, sivatagi éghajlat tajga éghajlat tajga Kérdések, feladatok
Barnamedve
Savas esõ hatására elpusztult fenyves
1. Készíts vázlatábrát a mérsékelt övezet öveinek, területeinek elhelyezkedésérõl! 2. Mutasd be a mérsékelt övezet általános jellemzõit! 3. Hasonlítsd össze a mediterrán és a szubtrópusi monszun éghajlatot! Térj ki a két terület egyéb jellemzõire is! 4. Fogalmazd meg a valódi mérséklet övben Eurázsiában megfigyelhetõ NY–K irányú változások törvényszerûségeit! 5. Mutasd be hazánk példáján a mérsékelten szárazföldi terület sajátosságait! 6. Készíts terméklistákat! Milyen, az egyes területek gazdaságára jellemzõ termékek kaphatók hazánkban is? Nézz utána, mely országokból érkeznek hozzánk ilyen termékek! 7. Készíts tablót az egyes területek sajátosságairól (élõvilág, gazdálkodás, felszínformálás hatása stb.)!
140
f09-6-1.p65
140
2003.10.31., 22:55