inDust COST CA16202

COST Action CA16202, International Network to Encourage the Use of Monitoring and Forecasting Dust Products: nemzetközi kutatói együttműködést támogató European Cooperation in Science and Technology (COST) pályázatán Sara Basart (Barcelona Supercomputing Center) vezetésével benyújtott légköri porhoz kapcsolódó tudományos együttműködési akció pályázatunkat a szervezet 2017. június 23-án támogatásban részesítette. Ennek az együttműködésnek a keretében 2017. november 14-én Brüsszelben megalakult a 28 ország képviselőit magában foglaló program vezetői testülete. 
További részletek itt: https://cost-indust.eu/

International Network to Encourage the Use of Monitoring and Forecasting Dust Products
Over the last few years, numerical prediction and observational products from ground- and satellite platforms have become prominent at several research and operational weather centres due to growing interest from diverse stakeholders, such as solar energy plant managers, health professionals, aviation and policy makers. Current attempts to transfer tailored products to end-users are not coordinated, and the same technological and social obstacles are tackled individually by all different groups, a process that makes the use of data slow and expensive.
The overall objective of InDust is to establish a network involving research institutions, service providers and potential end users of information on airborne dust. Because, airborne dust transport has multi- and trans-disciplinary effects at local, regional and global scales; InDust involves a multidisciplinary group of international experts on aerosol measurements, regional aerosol modelling, stakeholders and social scientists. InDust searches to coordinate and harmonise the process of transferring dust observation and prediction data to users as well as to assist the diverse socio-economic sectors affected by the presence of high concentrations of airborne mineral dust.

Objectives

The overall objective of inDust is to establish a network involving research institutions, service providers and potential end users of information on airborne dust that can assist the diverse socio-economic sectors affected by the presence of high concentrations of airborne mineral dust.
To achieve this main objective, the following specific objectives shall be accomplished:

  • Establish a network involving research institutions, service providers, and end users of information on airborne dust.
  • Identify and exploit dust monitoring observations (from both ground-based and satellite platforms) best suited to be transferred/tailored to the needs of end-users.
  • Identify and exploit dust forecast products best suited to be transferred/tailored to the needs of end-users.
  • Coordinate the current R&D activities and enhance the availability of appropriate products to assist the diverse socio-economic sectors affected by the presence of airborne mineral dust. 
  • Build capacity through the high-level teaching of end-users (stakeholders from different socio-economic sectors) to promote the use of the delivered dust products.
  • Train technical staff to properly use the available observational and forecast products to design and implement preparedness and mitigation measures.
  • Enhance the cooperation with institutions from near-neighbouring and international partner countries in Northern Africa and the Middle East to involve them in the European-driven climate change science and mitigation/adaptation strategies.

A Somogy megyei klímastratégia margójára

Földünk örökké változó éghajlattörténetének egyedülálló időszakában élünk. A természetes ciklicitási folyamatokat felülírta az emberi tevékenység során légkörbe juttatott üvegházhatású gázok által okozott, soha nem látott tempójú, jellemzően az általános felmelegedés irányába mutató változás. A földi átlaghőmérséklet emelkedése nem minden térségben jelenik meg egyenletesen, vannak természeti adottságaiknál fogva átlagosnál érzékenyebben érintett régiók, mint amilyen a Kárpát-medence is.

A teljes dokumentum elérhető itt: Somogy megye klímastratégiája


A tudományos világ által már évek-évtizedek óta hangoztatott változások hatására némi késéssel ugyan a nemzetközi klímapolitika is paradigmaváltáson esett át és mára olyan – csaknem az összes nemzet által szignált – alapdokumentumok és cselekvési tervek, direktívák kerültek elfogadásra, melyek egyértelmű útvonalat jelölnek ki az éghajlatváltozás hatásainak enyhítésére és a felkészülésre. Ehhez, az elsők között csatlakozva, Magyarország is megtette a kezdeti lépéseket, melyek a nemzeti éghajlati alapdokumentumok kidolgozásához vezettek. Felismerve a térségi természeti-társadalmi-gazdasági különbségekből adódó eltérő érintettséget, logikus lépésként jelenik meg ebben a láncolatban a megyei szintű klímastratégiák kidolgozásának szükségessége.
Jelen dokumentum Somogy megye természeti környezete és történelmi fejlődése által predesztinált, változatos táji arculatú, mezőgazdaság dominanciájával jellemezhető gazdaságszerkezetű, demográfiailag kedvezőtlen helyzetű térségének az éghajlatváltozáshoz kapcsolódó helyzetelemzését és problémafeltárását, valamint a lehetséges mitigációs és adaptációs célkitűzéseit, az azokhoz kapcsolódó intézkedési és beavatkozási javaslatokat hivatott bemutatni. A stratégia időtávja: 2018-2030, kitekintéssel 2050-ig; azaz teljes egészében illeszkedik a II. Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégiában kijelölthöz. Ahhoz, hogy az itt megfogalmazott célkitűzések sikeresen megvalósuljanak egy határozott megyei szemléletformálási folyamatnak is el kell indulni, melynek elsődleges célja a klímatudatos attitűd megalapozása ahhoz, hogy a somogyi népesség aktív szerepvállalóként partner legyen az éghajlatváltozás hatásai elleni sikeres fellépésben.

Éghajlatváltozás és a téli szaharai por hazánk légkörében



A behavazott Szaharai homokdűnék képe ellepte a világhálót. Szaharai porral telített légtömegek száguldanak a Földközi-tenger fölött és lepik be az Alpok havas hegycsúcsait, majd mosódnak ki hazánk területén. Felfordult a világ? Mi történik itt?
Szaharai poranyag az észak-afrikai forrásterületek felől évente néhány alkalommal éri el a Kárpát-medencét. Ezek a porviharos események egy jellemző tavaszi-nyári szezonális eloszlással jellemezhetők. Az elmúlt években mégis egyre több alkalommal figyelhettünk meg őszvégi-téli, jelentős porkimosódással együtt járó epizódot.
Ennek hátterében az egyre nagyobb délies amplitúdójú magaslégköri áramlásokat sejtjük. 




2014 februárjában jelentős mennyiségű szaharai por által elszínezett csapadék hullott hazánk területén. Egy, a jet-stream szokatlanul délre lenyúló szárnyáról lefűződött magassági hidegcsepp alakult ki, melynek következtében eső, hó- és porviharok alakultak ki ÉNy-Afrikában. Az északnyugati irányba mozgó alacsonynyomású rendszer hatalmas mennyiségű port juttatott a levegőbe algériai és tunéziai forrásterületekről. Mivel a rendszer további keleti irányú sodródása az ÉK-Afrika fölött elhelyezkedő magasnyomású központ által blokkolva volt, a porral telített légtömegek észak felé sodródtak tovább, és február 19-én érték el a Kárpát-medencét. A poranyag jellemzően finom-kőzetliszt és agyag-frakciójú szemcsékből állt össze. 
Ehhez hasonló szinoptikus meteorológiai hátterű esemény alakult ki 2014 novemberének végén is, melynek végeredménye nem a kimosódott poranyag miatt vált ismertté, hanem az elmúlt évtizedek legpusztítóbb ónos esője okán. Ebben az esetben Marokkóban áradások alakultak ki, majd a délnyugati áramlással megérkező porral telített szaharai légtömegek jelentős meleg advekcióhoz vezettek.

2016. február 21-én egy markáns porkitörés hatására szokatlanul nagy mennyiségű por ülepedett ki Spanyolország egyes régióiban. Mindennek hátterében ismét egy magaslégköri teknőről lefűződő hidegcsepp állt. Ennek a kimélyült légköri központnak az előoldalán hatalmas mennyiségű poranyag került a légkörbe a Tell- és a Szaharai-Atlasz közt húzódó felföldi, időszakos sós tavak területéről. Két nappal később, 2016. február 23-án érte el ez a légtömeg hazánkat, ahol rendkívül intenzív porkimosódás történt. Kiülepedő vöröses-sárgás üledék a parkoló autókat és minden egyéb szabadon hagyott tárgyat belepett. Begyűjtött minták granulometriai jellemzőit az uralkodó agyag és finom kőzetliszt méretű frakciók dominanciája határozta meg, melyben a kvarc, kalcit és dolomit ásványok voltak uralkodók. A log-normális szemcseloszlás görbe módusza 10 mikron környékén alakult. A szemcsék konvexitása magasabb értéket mutatott, mint a 2015. szeptember 19-i esemény mértek, mely magasabb különálló szemcse/aggregátum arányra utal (értsd az egyedi szemcsék száma magasabb volt ez utóbbi eseménykor).
Ugyancsak 2016 februárjában, 29-én egy újabb intenzív szaharai porkimosódásos epizód érte el hazánkat. A sárgás poranyag algériai és tunéziai forrásterületekről, egy a Földközi-tenger nyugati medencéje fölött elhelyezkedő és szinte egy helyben örvénylő mély ciklon előoldalán áramlott a Kárpát-medencébe. A kvarc szemcsék egyértelmű dominanciájával jellemezhető minták kör-ekvivalens modális szemcsemérete 8 mikron körül alakult.


Ehhez hasonló események 2018-ban sem maradtak el. A szaharai porral telített légtömegek januárban és februárban is érkeztek, majd a csapadékkal ismét nagymennyiségű porkimosódással együtt járó eseményeknek lehettünk szemtanúi. A magaslégköri teknőről lefűződő hidegcsepp következtében az algériai Ain Sefra városát 1979 óta harmadszor és negyedszer borította be a hó, külön érdekes, hogy az ezt megelőző két "havas év" 2016 és 2017 volt. Ugyanez a légköri rendszer hatalmas mennyiségű poranyagot emelt a magadba, mely a kelet felé mozgó ciklon előoldalán, annak délies áramlásával útját vette Európa felé.


És hol van itt a klímaváltozás szerepe?

Megbízható műszeres mérési adatokkal az 1880-as évek óta rendelkezünk, azóta a globális átlaghőmérséklet csaknem 1˚C-ot emelkedett. Ennek a melegedésnek a döntő többsége az elmúlt 10-15 évben történt és a térbeli eloszlása sem egyenletes; a poláris területek melegedése többszöröse az alacsonyabb szélességek hőmérsékletváltozásának. A mérsékeltövi ciklontevékenységért felelős Rossby-hullámok alakulása a meridionális hőmérséklet függvényében változik, minél kisebb ez a különbség, annál lomhább, nagyobb amplitúdójú magaslégköri hullámok képződnek az arktikus amplifikáció miatt. 
Ha ez valóban így működik, akkor kettős következménye lehet a hazánkat érintő szaharai porviharos eseményekre vonatkoztatva: (1) a lassabb nyugat-keleti irányú mozgás révén tovább fennmarad a porviharos epizód kialakulásáért felelős szinoptikus meteorológiai helyzet; (2) a nagyobb délies kilengése egy ilyen magaslégköri hullámnak nagyobb valószínűséggel vezet a teknőről lefűződő hidegcsepp létrejöttéhez, mely a legintenzívebb porviharos események hátterében áll.

Szemcseméret adatok értelmezési problémái

Varga, Gy., Újvári, G., Kovács, J. (in press). Interpretation of sedimentary (sub)populations extracted from grain size distributions of Central European loess-paleosol series. Quaternary International


Új tanulmányunkban felhívtuk a kutató társadalom figyelmét arra, hogy a túlzott leegyszerűsítések jelentős problémákkal terhelik meg az adatok értelmezését, azaz (1) egyetlen mérőszámmal vagy egyszerű index-szel nem lehet kifejezni a komplex szemcseeloszlási görbe legfőbb jellemzőit; (2) egyetlen környezeti folyamatra nem lehet következtetést levonni szemcseméret adatok alapján, mivel az üledékek képződésekor uralkodó szélviszonyok (szélsebesség, szélirány, szezonális eloszlások, viharosság stb.), a forrásterület(ek) távolsága vagy éppen a poranyag leülepedése utáni talajosodási, mállási folyamatok együttes hatása alakítja ki a vizsgált minta granulometriai profilját.
A hullóporos szedimentációs mechanizmus két komponensének, a helyi eredetű, porviharokhoz kötődő durvaszemű frakcióinak és a nagytávolságokról érkező finomszemű háttérpornak a mennyiségét különböző módszerekkel vizsgáltam. A szemcseeloszlási vizsgálatokat alkalmazó nemzetközi szakcikkekben az egyszerű statisztikai mutatókon túl a paraméteres függvényillesztés, az end-member modellezés, valamint olykor hierarchikus klaszter-analízis módszerével oldják meg a különböző üledékpopulációk elkülönítését. Ezeknek a különböző eljárásoknak az eredményei eltérőek, de a látszólagos ellentmondás a probléma eltérő megközelítéséből adódik. A paraméteres függvényillesztés során a bemeneti adat egy minta, melyet a szedimentációs mechanizmus két komponensére bontunk, ezzel ellentétben az end-member modellezés a teljes mérési adatbázis kovariancia struktúráját egyszerre vizsgálja, melynek eredményeként adódó három végső tag súlyozásával az összes minta szemcseeloszlása kifejezhető. A három tag egy hosszabb időintervallum, három alperiódusának jellemző szedimentációját tükrözi, melyek szezonálisan váltották egymást, míg a paraméteresen elkülönített populációk az eolikus szedimentáció két fő mechanizmusát képviselik. A klaszter-analízis eredményei jellemzően az end-member elemzésekhez hasonló eredményeket nyújtanak (Varga et al., megjelenés alatt).

Kőzetliszt (2 - 62,5 µm): egy rejtélyes mérettartomány az üledékes kőzetvilágban

Kevés olyan különleges méretű ásványi szemcsét ismerünk környezetünkből, mint a kőzetliszt. A sokak által jól ismert homokszemeknél kisebb méretű törmelékekről beszélünk, melyek az ujjlenyomatunk rovátkáiba éppen beleférnek. Mégis több köbkilométernyi mennyiségben találjuk meg őket, mint dombságaink, talajtakarónk egyik legfőbb alkotóeleme. Hazánktól még távolabb utazva a jégpajzsok rétegsorában, valamint az óceánok aljzatán szintén hatalmas mennyiségben halmozódtak fel ezek a kőzetliszt méretű szemcsék.
Finom homok - durva kőzetliszt - közepes kőzetliszt - finom kőzetliszt szemcsék

Kőzetliszt... A magyar elnevezés rendkívül találó, hiszen a hétköznapi finomra őrölt lisztéhez hasonló igen apró, 2–62,5 µm (tehát 1/500 – 1/16 mm) átmérőjű szemcseméret ezek. (Csak, hogy jobban el tudjuk képzelni ezt a méretet: hajszálaink átmérője - egyénektől függően ­- körülbelül 20 és 180 µm közt változik.) Ha a minket körülvevő földtani környezetre és talajtakaróra tekintünk és megvizsgáljuk az apró ásványi szemcsékből felépülő törmelékes üledékes kőzeteket, arra lehetünk figyelmesek, hogy a néhány és főként a néhánytíz mikronos szemcsék mennyisége számos esetben kiugróan nagynak adódik.
Mégis mostohán kezelik ezt a mérettartományt, nem csak a hétköznapi életben, de olykor szakmai berkekben is komoly keveredést okozva ezzel. Gyakran hallani a legkülönbözőbb médiumok híradásaiban, hogy:

 „a Balaton mentén ez és ez a löszfal újra leszakadt” NEM!

vagy

szaharai homokot fújt hazánk légkörébe a szél” NEM!

vagy 
(kombinálva a Balatont és a szaharai port):

Hiába mondhatjuk eseménytelennek a Kárpát-medence mai időjárását, a Balaton felett így is érdekes légköri jelenséget figyeltek meg siófoki munkatársaink. (...) A magasban a poros sivatagi eredetű levegőben az ott található nedvesebb területeken szokatlan altocumulus jellegű felhőzet tud létrejönni. A nedvesség a sivatagi homokra kicsapódva hamar kihullik a felhőből, így az altocumulusokból szabályos virgák jönnek létre.” NEM!

Ezek a kijelentések jellemzően helytelenek. Vannak ugyan a Balaton mellet is löszfalak, de a híradásokban szereplő események legtöbbször Fonyód, Balatonkenese vagy éppen Tihany függőleges partfalaihoz kapcsolódnak, melyek alapanyaga homok (62,5–2000 µm) és agyag (<2 µm). Ezzel ellentétben a lösz döntően kőzetliszt méretű szemcsékből épül fel. 
A balatoni magaspartok szemcséi a miocén korban, a Pannon-tó mélyén halmozódtak fel, annak szint- és partvonal ingadozásai voltak a legfőbb tényezői a lerakódott szemcseméret-változásoknak. 
Lóczy L. 1913. A Balaton környékének geológiai képződményei és ezeknek vidékek szerinti telepedése. (A Balaton Tudományos Tanulmányozásának Eredményei I. kötet I. rész I. szakasz).

Ezzel szemben a löszök alapanyaga a pleisztocén jégkorszakokban gyakoribbá váló porviharok során akkumulálódott. A glaciálisok során a felhalmozódó szárazföldi jégtakaró őrlő és a fagyváltozékonyság kőzetaprózó hatására nagy mennyiségben képződtek a szél által könnyen szállítható, kőzetliszt méretű ásványi szemcsék. A selfek szárazra kerülése következtében fokozódó kontinentalitás és a nagy anticiklonális központok kialakulása miatt az uralkodó szelek ereje, munkavégző képessége megnőtt. A gyérülő növényzet pormegkötő hatását kevésbé tudta kifejteni, így hatalmas mennyiségű ásványi por került a levegőbe. A száraz-hideg periódusokban a talajosodási és mállási folyamatok nem tudtak lépést tartatni a fokozódó intenzitású porhullással, és a felhalmozódó poranyagból arra alkalmas környezeti viszonyok mellett, törmelékes üledékes kőzet, lösz képződött.

A szaharai por esetében éppen ellentétes a kép, ekkor sok esetben homokszemcséket vizionálnak a hírszerkesztők a kőzetliszt helyett. Noha, nagyritkán 30-40 µm-os, ilyen szempontból óriásinak számító szemcséket is hazánk fölé sodorhat az afrikai eredetű légáramlat, de ez még mindig nem éri el a homok mérettartományát.

De miért is oly fontos ez számunkra? Nem esünk-e bele a szőrszálhasogatás hibájába? Nem!

Sok gonddal járhat a helytelen szóhasználat, nevezzük nevén ezeket a lerakódásokat felépítő szemcséket. Csak ha például a legtöbb kőzetlisztet szállító közeg, a szél és a légköri poranyag kérdéskörét vizsgáljuk máris számos tudományterület eredményeinek felhasználására van szükségünk, hogy a folyamatokat rendszerként elemezhessük (pl. a kőzetliszt-méretű szemcsék kialakulásának földtani folyamatai; a porviharokat eredményező szinoptikus meteorológiai viszonyok és légtömegek mozgáspályáinak, trajektóriáinak elemzése; az ásványi por biogeokémiai ciklusokban betöltött szerepe; éghajlatmódosító folyamatok kölcsönhatásai; antropogén hatások stb.).
A földrajzi gondolkodásmód szintetizáló jellege alapjaiban szükséges azoknak a tér- és időbeli kereteknek az egységes kezeléséhez, melyeket figyelembe kell vennünk munkánk során. Különböző tudományterületek művelőinek is meg kell ismerniük a másik szakterület helyes nevezéktanát.

Besugárzási viszonyok

A légköri por közvetlen és közvetett módon is képes befolyásolni Földünk energiaháztartását. Az atmoszférába juttatott ásványi szemcsék legfontosabb közvetlen hatása a Napból érkező rövidhullámú sugárzás visszaverésében, szórásában és elnyelésében van. Az, hogy e három folyamat közül melyik játszódik le, a szemcsék méretétől, mikromorfológiai és mineralógiai tulajdonságaitól, illetve a vertikális eloszlásuktól függ. A teljes sugárzási mérlegben betöltött szerepük azért is nehezen megállapítható, mert egy-egy porfelhőben többféle anyagú (kvarc, kalcit, gipsz, agyagásványok, csillámok, stb.) és többféle alakú egyedi ásványi szemcse, valamint aggregátum található, melyek más és más optikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A sötétebb színű szemcsék (pl. hematit, goethit) több sugárzást nyelnek el, lokálisan fűtő hatásúak, míg a világosabbak esetében a hőmérséklet-csökkenést eredményező visszatükrözés (pl. sókristályok) és szórás (pl. kvarc) a domináns. Az ásványi összetétel a lehordási terület földtani felépítésétől függ döntően, de a légköri szállítás folyamán állandóan változik, hiszen a nagyobb és/vagy nehezebb szemcsék korábban kihullhatnak a porfelhőből, módosítva ezzel a radiatív tulajdonságokat is.
A besugárzást közvetett módon is alakítják a porviharok. A kőzetliszt méretű szemcsék a légkörbe jutva a felhőképződéshez szükséges kondenzációs magként is viselkedhetnek, melyek nélkül nem alakulhatnának ki a felhőket felépítő cseppek. A kondenzációs magvak számának növekedése adott vízgőztartalom mellett több, de kisebb méretű felhőcsepp kialakulásához vezet, így a felhő színe világosabb lesz, tehát több sugárzást ver vissza. A kisebb cseppek másik tulajdonsága, hogy légköri tartózkodási ideje viszonylag hosszú, következésképpen a felhő radiatív hatását hosszabban fejti ki, illetve a csapadék valószínűsége csökken, növelve ezzel a terület ariditását és a légkörbe kerülő por mennyiségét.

A légköri por és a szén-dioxid mennyisége

Az atmoszféra szén-dioxid koncentrációja a Föld energiaháztartásának jelentős módosító tényezője, melynek mennyiségét többek között biológiai folyamatok szabályozzák. Az arid-szemiarid lehordási területekről származó évi több milliárd tonna ásványi por jelentős mennyisége hullik tengerekbe, óceánokba. A világtengerek egyes, a szárazföldektől, tengeráramlásoktól távoli területei biológiai értelemben sivatagnak tekinthetők, így a szél által szállított tápanyagban (Fe, P, stb.) gazdag poranyag mennyisége döntő szerepet játszik ezeknek a tengeri ökoszisztémáknak a működésében. A tápanyagtöbblet katalizálja a fotoszintézist, hozzájárulva ezzel a fitoplankton szervezetek által megkötött CO2 mennyiségének az emelkedéséhez, csökkentve ezzel annak légköri koncentrációját. A légkörbe kerülő foszfor globális léptékű legfőbb forrása a sivatagi területekről kifújt ásványi por, mely a teljes légköri foszfát mérleg 83%-át (~1.15 millió tonna/év) jelenti. A szaharai forrásokból származó ásványi por tekinthető a legfőbb külső foszfor-forrásnak mind az Atlanti-óceán, mind a Földközi-tenger viszonylatában. Egyes felvetések szerint a dél-amerikai esőerdők számára is nagy jelentőségű az észak-afrikai eredetű ásványi porként érkező foszfor.

A légköri por jelentősége egyéb környezeti folyamatokban

A Szahara területéről évente több száz millió tonna ásványi por jut el Európába. A Földközi-tenger térségében jellemző vörös talajok kialakulásában döntő szerepe volt a mintegy 5 millió éve jelen lévő szaharai porkitörések során leülepedett kőzetliszt méretű ásványi pornak, melyet a szemcseeloszlási adatokon túl az agyagásványos összetétel (paligorszkit) is igazol. A terra rossa talajok alapanyagának hullóporos eredetére vonatkozó adatokat ismerünk Portugáliából, Spanyolországból, Olaszországból, Horvátországból, Görögországból és Törökországból is. Az isztriai és dalmáciai löszök poranyagának jelentős hányada szintén szaharai eredetű por. Por! Nem homok. A mediterrán vörös talajok közel sem nevezhetők homokos talajoknak.
A Mediterráneum légkörének állapotát is befolyásolja a szaharai por, egészségügyi problémák lehetőségét növelve ezzel. A légköri PM10-es (!!!, 10µm-nél kisebb) szállópor koncentrációja Spanyolország, Olaszország és Görögország egyes régióiban a szaharai porkitörések alkalmával gyakran az egészségügyi határérték fölé emelkedik, emiatt az új európai emisszió csökkentési direktívák betartása esetenként nem valósítható meg.
Az egészségügyi határérték a légköri szállópor 10 μm-nél kisebb szemcséire (PM10) 24 órára vonatkoztatva 50 μg/m3, míg az éves átlag 40 μg/m3-nél nem lehet nagyobb. Ezzel szemben a légkör természetes porkoncentrációja a főbb forrásterületeken a mérések szerint 102 μg/m3-105 μg/m3 közötti tartományban váltakozik. A határértékek betartását azonban számos esetben (pl. Olaszország, Görögország) nehezítik az ország-, sőt kontinens határokon is átnyúló természetes folyamatok következtében kialakult nagyméretű porkitörések, melyek során nem ritkák a 20 000-25 000 μg/m3-es értékek sem.
A tápanyagként a tengerekbe hulló por egyes területeken káros hatású is lehet. Számos helyről vannak információink arról, hogy a sivatagokból származó porhullások után káros hatású algavirágzás indul meg, melyet a Karenia brevis idegmérget termelő gyilkos algafaj elszaporodása okoz. A Karib-térségben a szaharai eredetű porhullások nyomán gyakran alakulnak ki tömeges korallpusztulási periódusok.
Egyes forrásterületekről származó porkitörések alkáliákban gazdag anyaga a csapadék pH-viszonyait is módosíthatja, hozzájárulva ezzel a savas esők gyakoriságának csökkenéséhez. Szaharai eredetű porhullásos események felismeréséhez azonosító bélyegként használják a megnövekedett kémhatású csapadékokat. A Pireneusok és az Alpok enyhén-lúgos tavai a XX. század második felében a szaharai por hatására nem váltak savassá, ellentétben például a Skandináv térség hasonló tavaival.

Szemcseméret meghatározás

De mit is tekintünk egy többmillió szemcséből álló törmelékes üledékes kőzet- vagy talajminta szemcseméretének? Ezeknek a lerakódásoknak a jellemző összetételét nem egyetlen számmal, hanem szemcseeloszlási görbével szoktuk kifejezni. A néhány tized mikrontól pár milliméterig tartó skálát osztályközökre osztjuk fel és meghatározzuk, hogy egyes tartományokba mennyi szemcse található. Ezt az értéket, a mérési technológiától függően megadhatjuk darabszám-, térfogat- vagy éppen tömeg-százalékban.
A legegyszerűbb mérési módszer, amikor a begyűjtött mintáinkat egy szitasoron rázzuk vagy mossuk végig úgy, hogy a fentről lefelé finomodó hálójú szitákat használunk. Ilyenkor 5-10 mérettartományba (értsd szitába) eső tömegeket mérünk meg és a méreteloszlásunkat 5-10 oszlop fogja reprezentálni egy hisztogramon. Üledékföldtanban és a modern talajtanban mára már inkább a lézerfény elhajlásán és szórásán alapuló méret-meghatározást alkalmazzuk, ebben az esetben már csak néhány gramm mintára van szükségünk. A lézerdiffrakciós készülék két eltérő hullámhosszú lézerfényt bocsát ki az üledék-szuszpenziót tartalmazó tégelyre, majd az áteső fénymintázatot egy detektorrendszerrel gyűjti és analizálja. A készülék pontosságából adódóan ebben az esetben a méretskálánkat már mintegy 100 osztályközre tudjuk felbontani, melyekre a szemcsék térfogatszázalékát határozzuk meg.
A legmodernebb eljárásokat alkalmazva, minden egyes szemcséről digitális felvételeket készítünk, melyek alapján számos méret- és alaktani paramétert könnyűszerrel meg tudunk határozni műszerünk szoftverének segítségével. A számítási kapacitások növekedésével és a technológiai fejlődésnek köszönhetően a korábban alkalmazott optikai mikroszkópos felvételek manuális elemzését mára már felváltotta az automatizált képfeldolgozásos megközelítés, így egy mérés során már többszázezer szemcséről készítünk képeket és ezek alapján határozzuk meg a darabszám szerinti szemcseeloszlási-görbéket.

Mennyi?

A szárazföldek mintegy 10%-át fedik a döntően kőzetliszt méretű szemcsékből felépülő löszök és löszszerű üledékek. Jelentős löszterületeket találunk Nyugat- és Közép-Európában az alpi és a fennoskandináv pleisztocénben eljegesedett területek közti korridorban és a Kárpát-medencében. Ezeket keleti irányban a nagyvastagságú ukrán, belső-ázsiai, kínai és szibériai löszök követik. Észak-Amerikában kiterjedt lösszel fedett területek találhatók a Mississippi és mellékfolyói völgyeiben, Washington és Oregon államokban, valamint Alaszkában a Yukon és a Tanana folyó völgyében. Dél-Amerikában a Pampákról ismeretesek nagy területeket fedő löszök. A glaciálisok során a felhalmozódó szárazföldi jégtakaró őrlő és a fagyváltozékonyság kőzetaprózó hatására nagy mennyiségben képződtek a szél által könnyen szállítható, kőzetliszt méretű ásványi szemcsék. A selfek szárazra kerülése következtében fokozódó kontinentalitás és a nagy anticiklonális központok kialakulása miatt az uralkodó szelek ereje, munkavégző képessége megnőtt. A gyérülő növényzet pormegkötő hatását kevésbé tudta kifejteni, így hatalmas mennyiségű ásványi por került a levegőbe.
Mindezen klasszikusnak nevezhető területeken kívül számos további régióból írtak le szerzők löszöket, így Új-Zélandról, Izraelből, Tunéziából, Grönlandról és a Spitzbergákról is. Megfigyelhető, hogy jelentősen eltérő éghajlatú és földrajzi környezetű térségekről van szó: egykor (vagy éppen most is) periglaciális klímájú területekről és folyamatosan meleg éghajlattal rendelkező régiókról. A két típus közötti legfontosabb hasonlóság, hogy mindkét vidéken jelentős mennyiségű porfelhalmozódással számolhatunk a löszök képződésének idejére.
Megkülönböztethetünk tehát „meleg” és „hideg” löszöket, ezek szerint nem csupán a jéghez köthető a kőzetliszt méretű szemcsék kialakulása, hanem a sivatagi, félsivatagi területeken is képződik sivatagperemi löszképződéshez elégséges mennyiségű finom szemcse. Ezt laboratóriumi kísérletekkel is bizonyították, de a száraz térségekből évente kifújt milliárd tonna nagyságrendű por is alátámasztja ezeknek a vizsgálatoknak az eredményeit.
A száraz-forró térségekben zajló további kutatások során egyre több területről érkeztek újabb adatok és beszámolók löszképződésre vonatkozóan, mint például Afganisztán, Bahrein, Namíbia, Pakisztán, Nigéria, Irán, Szíria, Jemen és Arab Emirátusok területéről.
Hazai löszeink poranyagának kérdésköre szintén viszonylag korán felkeltette a kutatók érdeklődését és a szél domináns szerepét már a XIX. század végén felismerték. Azonban a származásra vonatkozó nyitott kérdések teljes egészükben máig sem tisztázottak. A kőzetliszt méretű szemcséket egyesek ázsiai sivatagi területek anyagának, a pleisztocén glaciálisok idején kialakult nagykiterjedésű európai belföldi jégtakaró előteréből származó törmeléknek vagy éppen szaharai porforrások felől származtatták. A fagy okozta aprózódással képződött törmelékanyag folyóvízi szállítása az 1930-as években jelenik meg először. Ezt a részben átmeneti folyóvízi szállítást később újabb kutatások is megerősítették, a löszeink alapanyagának egy része a Morva-medencéből, az Alpok glaciális kori lepusztulás termékeiből és a kárpáti fliss mállástermékeiből származik, melyet a Duna és a Tisza szállítottak a Kárpát-medencébe. Majd az árterekről a szél fújta ki az ott lerakott finomszemcsés törmeléket.

Miért van ennyi kőzetliszt?

Hullóporos eredetű üledékek esetében a nagymennyiségű kőzetliszt méretű szemcse jelenlétét a szél munkavégzőképességének fizikai háttere magyarázza. Ez az a szemcseméret-tartomány, amelybe tartozó szemcséket a szél levegőbe emelni és elszállítani képes. Folyóvízi szállítás során a víz nagyobb fajsúlya miatt nagyobb, durva homokszemcsék is könnyedén szállítódnak lebegtetve. Ekkora méretű üledékeket a szél csak centiméterről-centiméterre, méterről-méterre ugráltatva (szaltáltatva) tud mozgatni, ezért is olyan szépen lekerekítettek, gömbölyűek a szél által szállított futóhomok szemcséi, ellentétben a szögletes folyóvízi homokkal. A szélsebességétől, gyorsulásától és a levegő egyéb fizikai paramétereitől (pl. fajsúly, viszkozitás, turbulencia) függő munkavégzőképesség jellemzően a kőzetliszt méretű szemcsék szállítását teszi lehetővé; a nagyobb szemcséket „nem bírja el”, míg a kisebbek az azok közt kialakuló kohézió miatt kerülnek nehezebben a levegőbe.
Jobban megvizsgálva egyéb más üledékeket is, vagy egyáltalán például a szél által mozgatott szemcsék forrásterületét még mindig szembeötlő a néhány tíz mikrométeres szemcsék határozott megjelenése a szemcseméret-eloszlási görbéken. Nem csupán azért halmozódik fel ennyi kőzetliszt méretű szemcse, mert a rendkívül szelektív szél általi szállítás ezt a mérettartományt részesíti előnyben, hanem úgy tűnik, alapból több ekkora méretű törmelékszemcse van.

És a homok:

Fuerteventura - Bazalt és homok a szaharai por árnyékában

A Kanári-szigetek népszerű turisztikai célpont, sokak számára jó ismert térség. Néhányórás repülőút révén az év bármely szakában érdemes meglátogatni. Az Atlanti-óceán mélykék, hűvös vize, az égbeszökkenő sötétszürke, kopár vulkáni kúpok és a felfrissülést hozó állandóan fújó tengeri szél varázslatos élményeket tartogat az idelátogatók számára – de nem mindig!
Olykor-olykor a bevezetőben említett idilli állapot szemmel láthatóan megváltozik és akár saját bőrünkön is érezhetjük az átalakulás okát. A szigetekre jellemző, az európai ember számára minden évszakban rendkívül üdítő hőmérsékleti viszonyokat felváltja a 35–40 Celsius-fokos sivatagi porral telített levegő beáramlása. A látótávolság lecsökken, az addigi rikító színek fakóvá válnak, minden sárgás-szürkés színezetű lesz. Megérkezett a „Kalima”, a szaharai port szállító száraz afrikai eredetű szél elérte a szigeteket, a légköri porkoncentráció olykor az 1000 mikrogramm/köbméteres értéket is elérheti.
Földünk legnagyobb porkibocsátó övezete a Szahara az évi több mint 1 milliárd tonna légkörbe juttatott poranyagával. Általánosságban elmondható, hogy az észak-afrikai porforrásokból négy fő porszállítási útvonal indul ki: az egyik a „szaharai légréteg”, amely nyugati irányba, az Atlanti-óceánt átszelve, a Kanári- és Zöldfoki-szigeteket is érintve Észak- és Dél-Amerika területére szállít port; a másik útvonalon dél felé, a passzáthoz kapcsolódó „Harmattán” szél által a Guineai-öböl térségébe jutnak el az ásványi szemcsék; északi irányba indulva Európa térségét borítja be olykor hatalmas mennyiségű poranyag; kelet felé pedig a Közel-Keletet és a Vörös-tenger légkörét érintheti szaharai porviharos esemény.
Üledékképződési laboratórium
Évről-évre számos alkalommal találkozhatunk tehát ezzel a jelenséggel a Kanári-szigeteken, jellemzően a tavaszi és nyári időszakban gyakoribbak az afrikai eredetű porszállítmányok. A por forrása tavasszal döntően Marokkó és Mauritánia térségének kifúvási központjai, nyáron távoli északi területekről, nagy magasságban hozza a szaharai légtömeg a port, míg télen délebbi, olykor a Száhel-övezet területe felől érkezik a finomszemcsés ásványi törmelék hada.
Ezek az események a turisták által (még) kevésbé felfedezett, az afrikai kontinenshez legközelebb lévő Fuerteventurán érzékelhetők leginkább. Az 1660 négyzetkilométer területű, az afrikai partoktól mintegy 100 kilométer távolságban elhelyezkedő sziget népessége nem éri el a 100 ezer főt. Növényzete gyér, már-már sivatagi képet lát maga előtt az ember, s nem véletlenül: a csapadék éves mennyisége 150 milliméter körül van. A legmagasabb vulkáni kúpjai nem érik el az 1000 méteres magasságot, a legnagyobb Jandía is mindössze 807 méteres. Mindezek ellenére sajátos földrajzi fekvése, földtani helyzete és fejlődéstörténete egyedülálló körülményeket teremt számos, máshol alig-alig megfigyelhető jelenség tanulmányozására, egy különleges üledékképződési laboratóriumként is tekinthetünk a szigetre. Ám hogy választ tudjunk adni arra a kérdésre, hogy a szaharai por szempontjából miért is különös jelentőségű Fuerteventura, előbb még meg kell vizsgálnunk további földrajzi jellemzőit.
Fuerteventura szigete a Kanári-szigetek bazaltvulkanizmusának legidősebb tagjaként, mintegy 20 millió évvel ezelőtt emelkedett ki az Atlanti-óceán vízéből. A tűzhányótevékenység fő időszaka körülbelül 5 millió évvel ezelőttre, a pliocén korára tehető. Az utolsó lávaömlés kora bizonytalan, némelyek 4–5000 évvel ezelőttre datálják, mások viszont megkérdőjelezik a holocén kori kitöréseit.
A bazaltos alaphegység sötétszínű lepusztult kőzettestei, durvaszemű törmelékei mellett két további – színben, anyagi minőségben és szemcseméretben is jól elkülönülő – törmelékes üledék megjelenése teszi varázslatossá a szigetet. Fuerteventurát a helyenként alig néhány méter mélységű tenger választja el a tőle 12 kilométerre északra található Lanzarotétól, bár szigorúan földtani értelemben ugyanarról a geológiai egységről beszülhetünk. A pleisztocén eljegesedések idején, amikor a világtengerek vízkészletének jelentékeny hányada a szárazföldi jégpajzsokban raktározódott, a tengerszint lecsökkent és keskeny földhíd kötötte össze a két szigetet. Az egykori tengeri mészvázas állatok (csigák, kagylók) karbonátos héjmaradványainak nagy vastagságú rétegei kerültek itt napvilágra. Ezt a jellemzően néhányszáz mikrométeres törmeléket az északias szél Fuerteventura szigetére szállította, ahol mint karbonátos homok halmozódott fel.
A sziget belső részének homokbányái, időszakos vízfolyásainak (vádiik, barrankók) partfalai nagy vastagságban tárják fel az elmúlt többszázezer év ciklikusan visszatérő jégkorszakainak homokfelhalmozódásait. Ezek az üledéksorozatok a régmúlt idők éghajlati változásainak egyedülálló archívumai.
Érdekességként meg kell említenünk a Fuerteventura északkeleti csücskében található mintegy 24 négyzetkilométer területű valódi homoksivatagot, melynek napjai meg vannak számlálva. A két sziget közti földhíd pedig immáron több ezer éve, az utolsó eljegesedés végétől számítva újra víz alatt van. A homok alapanyagának forrása több méterrel a tenger vízszintje alá került, friss homok innen már nem juthat széllel a szigetre. A tenger felé pillantva a mélykék vízben a világosabb, türkizes árnyalatú foltok jelzik, hogy a fakósárga homokaljzat merre is helyezkedik el. A homokdűnék eközben folyamatosan vándorolnak dél–délkeleti irányba, ahol egy magasabb térszín majd megállásra készteti őket vagy éppen ismét a tenger nyeli el a buckákat. A homok fogyásának folyamatát tovább gyorsítja az emberi tevékenység is, mivel a szigeten egyre fokozódik az építkezési verseny, új utak és szállodaláncok épülnek, s kivitelezésükhöz rengeteg homokra van szükség.
Homok-por-homok-por…
A homokszállítás visszaszorulása tehát jól láthatóan a felmelegedési periódusokhoz köthető. A földtörténeti negyedidőszakban a glaciálisok és az interglaciálisok váltakozás során sem volt ez másként. A melegebb időszakokban a világtengerek szintje megemelkedett, a kontinentális talapzat (self) újra víz alá került – a fuerteventurai üledékképződési rendszerben ilyenkor nem kell a homokkal számolni. A jelenre vonatkozó megfigyeléseink viszont lehetővé teszik, hogy megtaláljuk azt a tényezőt, mely az idő tájt végre fontosabb szerephez juthatott: ez a szaharai porfelhalmozódás időszaka. 
Jelenleg a Kanári-szigeteken számos meteorológiai mérőállomás működik, ahol folyamatosan mérik a kiülepedő por mennyiségét. Ez évenként jelentős változásokat mutat, de nagy átlagban 20–80 gramm/négyzetméteres értékekkel számolhatunk, mely mintegy referenciaként szolgál az interglaciális értékeihez. Ez a szám annyit tesz, hogy 1 négyzetkilométernyi területre évente 20–80 tonna szaharai por hull vagy mosódik ki. Ha belegondolunk, hogy az interglaciálisok kapcsán több ezer vagy tízezer éves időszakokról beszélünk, máris nyilvánvalóvá válik, hogy az észak-afrikai eredetű poranyag felhalmozódása igen jelentős üledékképző tényező.
A felmelegedési periódusban a – megelőző eljegesedési időszakokban keletkezett – homokfelszínekre poranyag ülepedett ki, melyből az interglaciálisokban, gyenge talajosodási folyamatok útján újabb felszínek jöttek létre. Ám ezek sem kerülhették el sorsukat, a ciklikusan vissza-visszatérő jégkorszakok újabb homoksorozata fedte be őket. Ez a különleges, homok és szaharai por váltakozásából felépülő, a szél által szállított, majd felhalmozott (eolikus eredetű) rétegsor került intenzíven a környezeti kutatások homlokterébe az elmúlt években.
Egy-egy ilyen feltáráson végighaladva, csupán már a szemcseméret elemzése is rámutat erre a ciklikus váltakozásra. A néhol előforduló bazalttörmelék több centiméteres rögei, a sziget selfterületeiről, néhány tíz kilométerről kifújt karbonátos homok néhány száz mikrométeres átmérője, valamint a szaharai porszemcsék mindössze 10–60 mikrométeres tartományba eső jellemző mérete jól elkülönül egymástól. A földtani felépítésből adódóan azonban nemcsak a szemcsék mérete szolgál támpontul a származásukra vonatkozóan, hanem a jelentősen eltérő ásványtani jellemzőik is. A bazaltok – mint bázikus kiömlési magmás kőzetek – alapvetően kevés szilícium-dioxidot tartalmaznak, jellemző kőzetalkotó ásványaik az olivin és a plagioklászok, járulékosan apatit és magnetit. A karbonátos homokok csaknem színtiszta kalcium-karbonátok, míg a szaharai por, noha több forrásterületről is származhat, magas kvarctartalmával különül el. A lényeg ebben a rendszerben, hogy a kutatások az egymástól nagyon könnyen szétválasztható geológiai bélyegeket mutató egységek vizsgálatán alapulnak.
Természetesen a glaciálisok idején is jelen volt a szaharai porfelhalmozódás, csak ennek a nyomát jelentős mértékben elhomályosítja a hatalmas mennyiségű homok lerakódása. (Ezt a problémát az interglaciálisok kapcsán kiiktatja a tengerszint megemelkedése.) A glaciálisokban keletkezett üledékek szemcseméretének, anyagi minőségének és származási környezetének elkülönítésére egy egyedülálló módszert alkalmaztunk vizsgálataink során. A statikus automata optikai képfeldolgozáson alapuló technika révén több százezer egyedi szemcse méretét és alakját határoztuk meg, mindezt kiegészítve anyagvizsgálati eredményekkel. A 2 milliméteresnél kisebb – tehát a helyi bazaltos kavics vagy annál nagyobb méretű – komponensek eltávolítása után a legnagyobb (100–400 mikrométeres) szemcsék kizárólag karbonátos alapanyagúnak, míg a kisebb (20–60, esetenként 80 mikrométeres), kőzetliszt méretű ásványi törmelékek döntő többsége kvarcnak bizonyult. Ez az újonnan alkalmazott módszer lehetőséget teremt arra, hogy a jégkorszakok idején is jelenlévő, ám a helyi források homokkibocsátása által elnyomott szaharai porfelhalmozódás mértékét meghatározzuk.

Hazai párhuzamok
Hasonló jelentőségű, őskörnyezeti rekonstrukciókban előszeretettel vizsgált, a szél által szállított, törmelékes üledékből felépülő rétegsorokat hazánk területén is ismerünk. Ezek a lösz-paleotalaj néven emlegetett sorozatok Magyarország területének mintegy harmadát borítják. A pleisztocén eljegesedések során ez esetben is a durvább szemcsés alapanyag halmozódott fel, azonban ebben az esetben ez nem jelent olyan mértékű szemcseméretbeli különbséget, mint amilyet a Kanári-szigeteken láttunk. A glaciális hullóporból képződött löszök és a felmelegedési periódusokban a korábban lerakódott löszanyag enyhe mállásából képződött talajok jellemző szemcsemérete csupán néhány tíz mikrométerrel tér el egymástól (nem pedig egy teljes nagyságrenddel).
Az elmúlt évek kutatásai egy másik hasonlóságot is feltártak a két tárgyalt térség üledékképződési környezete kapcsán, ez pedig a hazai sorozatokban is tetten érhető szaharai por kiülepedése. Becsléseink szerint az elmúlt mintegy 800 ezer év ciklikus éghajlati változásait megőrző löszök és eltemetett talajok sorozatában, az interglaciális rétegek finomszemcsés összetevői között az afrikai eredetű poranyag mintegy 20–30 százalékos részaránnyal van jelen. A kérdéskör tisztázását – a löszök, paleotalajok és a szaharai por szemcseméretbeli hasonlóságán túl – a lerakódások magas kvarctartalma is nehezíti. Míg Fuerteventurán a sajátos környezeti feltételek miatt a kvarc nagyszerűen használható a nagy távolságokról érkező finomszemcsés frakció elkülönítésére, ez a hazai sorozatainkban nem működik. További kutatásaink során ezt a származási helyet jelölő, geokémiai ujjlenyomatként használható hiányzó láncszemet keressük, azaz miként mutatható ki a szaharai por az itthoni rétegsorokban.

A cikk megjelent az Élet és Tudomány 2017/30-as számában:

Arktikus amplifikáció és a szaharai por

A minap jelent meg Michael E. Mann és kollégáinak tanulmánya (Mann, M.E. et al. 2017. Influence of Anthropogenic Climate Change on Planetary Wave Resonance and Extreme Weather Events. Scientific Reports 7. Article number: 45242), melyben újabb bizonyítékokkal szolgálnak az antropogén hatásokra visszavezethető felmelegedés és a szélsőséges időjárási események összefonódásáról, melyhez az út a jet streamen keresztül vezet.
Megbízható műszeres mérési adatokkal az 1880-as évek óta rendelkezünk, azóta a globális átlaghőmérséklet csaknem 1˚C-ot emelkedett. Ennek a melegedésnek a döntő többsége az elmúlt 10-15 évben történt és a térbeli eloszlása sem egyenletes; a poláris területek melegedése többszöröse az alacsonyabb szélességek hőmérsékletváltozásának. A mérsékeltövi ciklontevékenységért felelős Rossby-hullámok alakulása a meridionális hőmérséklet függvényében változik, minél kisebb ez a különbség, annál lomhább, nagyobb amplitúdójú magaslégköri hullámok képződnek a Francis, J.A. és Vavrus, S.J. (2012) által részletesen tárgyalt arktikus amplifikáció miatt (ehhez most újabb adatokkal szolgált Michael E. Mann és csapata). Ha ez valóban így működik, akkor kettős következménye lehet a hazánkat érintő szaharai porviharos eseményekre vonatkoztatva: (1) a lassabb nyugat-keleti irányú mozgás révén tovább fennmarad a porviharos epizód kialakulásáért felelős szinoptikus meteorológiai helyzet; (2) a nagyobb délies kilengése egy ilyen magaslégköri hullámnak nagyobb valószínűséggel vezet a teknőről lefűződő hidegcsepp létrejöttéhez, mely a legintenzívebb porviharos események hátterében áll.
Ezek úgy tűnnek már meg is jelentek a korábbiakban a Kárpát-medence viszonylatában bemutatott rendkívüli szaharai porviharos események kapcsán, hiszen ezek közül is láttunk több olyat (pl. 2014. február 19., 2014. november 30 – december 1., 2016. február 21.), melynek hátterében a magaslégköri teknő szokatlanul nagy amplitúdójú déli lehúzódása okozta az intenzív észak-afrikai kifúvást és a meridionális szállítást. Másik esetekben pedig (pl. 2013. április 26 – május 5., 2013. május 29-30.) szokatlanul sokáig fennálló, stacioner légköri viszonyok, veszteglő ciklonok miatt alakult ki a hosszan elnyúló porkiülepedéses epizód.
Hasonló helyzetekről már korábbi tanulmányainkban is beszámoltunk, pl. Varga et al. 2014. Unusual Saharan dust events in the Carpathian Basin (Central Europe) in 2013 and early 2014. Weather 69. (11) pp. 309–313:
"The most intense dust intrusions resulted from the southward movement of troughs over western Europe and northwest Africa, which created cut-off lows, while the ‘blood rain’ of SDE#3 was caused by a wide, stationary cyclone over Europe and a central Mediterranean dust intrusion generated by a shallow Sharav cyclone. The intensity of the discussed dust events can be explained by the unusual stationary behaviour of major pressure systems and blocking mechanisms."


Szokatlan intenzitású porkiülepedés a Kárpát-medencében

A hazánk területén azonosított poros események döntő többsége csupán a műholdas mérési adatsorokon felismerhető, a felszínről nem észlelhetőek, különösen nem szabad szemmel. Néhány esetben a kimosódás elszínezheti a csapadékot, mely a felszíni tereptárgyakon lerakódhat. Egyes alkalmakkor szokatlan légköroptikai jelenségeket okozhat a sivatagi por jelenléte. 2013-tól több olyan szaharai poros helyzet is kialakult, mely mindenki által észlelhető volt és a média is számos alkalommal beszámolt a szaharai porról, a nagy területeket érintő kimosódásról. Most a 2015-2016-os időszak eseményeit tekintjük át.

2015. szeptember 19-én a csapadékkal szaharai por mosódott ki hazánk területén. A trajektória-számítások és helyi, meteorológiai jelentések alapján megállapítható volt, hogy az Atlasz hegység láncai közt húzódó Hautes Plaines fennsíki területe volt a forrás, innen egy ÉNy-Európa felől dél felé lehúzódó légköri teknő délkeleties áramlási rendszere szállította a poranyagot Közép-Európa irányába. A kiülepedett anyagból vett minták elemzése kimutatta, hogy a modális kör-ekvivalens szemcsemérete a pornak ~20 µm volt. A jellegzetes széláltali szállítást tükröző szögletes, enyhén lekerekített alak jól megfigyelhető volt a Malvern Morphologi G3-ID felvételeken. A különálló, egyedi szemcsék populációján kívül egy főként aggregátumokból álló csoport is elkülöníthető volt az alaktani paraméterek alapján. Az ezeket az aggregátumokat felépítő finomabb szemcsék szállítása tehát nem különállóan, hanem összetapadva történt. Feltételezhetjük, hogyha nem az automata képfeldolgozáson alapuló műszert alkalmaztuk volna szemcseméret meghatározásra, hanem például a lézer-diffrakciós készüléket, akkor ezek az aggregátumok a mérés közben szétestek volna. Az így mért kisebb szemcseméret már nem tükrözte volna a szállítóközeg energiáját és hamis képet kaptunk volna az áramlási rendszerről.
2016. február 21-én egy markáns porkitörés hatására szokatlanul nagy mennyiségű por ülepedett ki Spanyolország egyes régióiban. Mindennek hátterében ismét egy magaslégköri teknőről lefűződő hidegcsepp állt. Ennek a kimélyült légköri központnak az előoldalán hatalmas mennyiségű poranyag került a légkörbe a Tell- és a Szaharai-Atlasz közt húzódó felföldi, időszakos sós tavak területéről. Két nappal később, 2016. február 23-án érte el ez a légtömeg hazánkat, ahol rendkívül intenzív porkimosódás történt. Kiülepedő vöröses-sárgás üledék a parkoló autókat és minden egyéb szabadon hagyott tárgyat belepett. Begyűjtött minták granulometriai jellemzőit az uralkodó agyag és finom kőzetliszt méretű frakciók dominanciája határozta meg, melyben a kvarc, kalcit és dolomit ásványok voltak uralkodók. A log-normális szemcseloszlás görbe módusza 10 mikron környékén alakult. A szemcsék konvexitása magasabb értéket mutatott, mint a 2015. szeptember 19-i esemény mértek, mely magasabb különálló szemcse/aggregátum arányra utal (értsd az egyedi szemcsék száma magasabb volt ez utóbbi eseménykor).
Ugyancsak 2016 februárjában, 29-én egy újabb intenzív szaharai porkimosódásos epizód érte el hazánkat. A sárgás poranyag algériai és tunéziai forrásterületekről, egy a Földközi-tenger nyugati medencéje fölött elhelyezkedő és szinte egy helyben örvénylő mély ciklon előoldalán áramlott a Kárpát-medencébe (2-es típusú porviharos esemény). A kvarc szemcsék egyértelmű dominanciájával jellemezhető minták kör-ekvivalens modális szemcsemérete 8 mikron körül alakult.
A 2016-os porkimosódásos epizódoknak még korán sem volt vége ezzel a két februári eseménnyel. Április elején a Földközi-tenger nyugati és középső medencéje fölött több napon keresztül igen magas porkoncentráció volt megfigyelhető. Az ehhez a helyzethez párosuló erőteljes meridionális áramlás hatására 2016. április 7-én ismét szaharai porral telített csapadék hullott hazánk területén. Egy az Atlasz déli lábánál képződött sekély, majd egyre inkább kimélyülő és északkeleti irányba mozgó alacsonynyomású légköri központ előoldalán érkezett meg a nagymennyiségű líbiai eredetű port szállító légtömeg a Kárpát-medencébe. Az erős déli-délnyugati áramlás kialakulásában kezdetben a Skandináv-félsziget fölött elhelyezkedő kiterjedt ciklon, valamint a Délkelet-Európa felett megfigyelhető anticiklon is szerepet játszott. 
2016. június 20-án hullott csapadék ismét szaharai port mosott ki, mely a gépkocsik szélvédőjén és az esőnek kitett tereptárgyakon ismét jól megfigyelhető volt. A legerősebb délnyugati áramlás az afrikai kontinens északnyugati részétől a Balkán-félszigetig terjedő magasnyomású régió és az Európát kettészelő hullámzó frontálzóna között alakult ki, mely későbbiről egy olaszországi központú légörvény is lefűződött. A poranyag forrása az Atlasz déli előtere volt.


Port szállító szelek helyi elnevezése


Az emberiség írott történelme során számos feljegyzés született pusztító por- és homokviharokról, porhullásokról, a légköri por által vörösre színezett esőről és hóról. A rendszeres műszeres méréseket megelőző megfigyelések csupán, mint különleges természeti jelenségek írták le a porviharokat, messzemenő következtetéseket nem vonhatunk le belőlük. Ezeknek a mindennapos életet megnehezítő port és homokot szállító szeleknek számos régióban saját nevet is adtak; országonként gyakran máshogy nevezik ugyanazt a szelet, így jelentős kavarodás alakult ki ezeket a neveket illetően.
  • Bad-i-sad-o-bist-roz: az Iráni-fennsík keleti, délkeleti részén májustól szeptember végéig jellemző északias irányú port szállító áramlás, melynek neve „120 napig tartó szelet” jelent. A forró száraz szél komoly szerepet játszik a térség időszakos tavainak fokozott nyári kiszáradásában.
  • Belat: az Arab-félsziget DK-i partvidékén jellemző É-ÉNy-i szél, decembertől márciusig
  • Berg: namíbiai főn-jellegű szél
  • Brume séche: Afrika nyugati partjainál, október és április között, harmattános események idején megfigyelhető enyhébb porkoncentráció megnövekedés
  • Burán: belső-ázsiai sztyeppéken kialakuló erős szélvihar, mely nyáron hatalmas mennyiségű port szállít
  • Calima: a Kanári-szigetek térségében megfigyelhető, Szahara felől érkező porral telített D-DK-i szél. 
  • Chergui (v. Sharqi): Marokkóban, nyáron jellemző K-DK-i szél (az arab szó jelentése: „kelet felől érkező”). Gyakran a Sirokkó helyi elnevezésének írják le, de míg a Sirokkót alacsonynyomású rendszerekhez kapcsolódik, addig a Chergui gyakran az ÉK-i passzát és az Atlasz orográfiai akadálya miatt alakul ki.
  • Chili*: Algériában és Tunéziában, tavasszal jellemző DNy-i prefrontális szél
  • Dschani: a Szahara déli részén, a nap legmelegebb óráiban megfigyelhető, termikus konvekció hatására kialakuló helyi szél
  • Ghibli*: Líbiában tavasszal és nyár elején megfigyelhető, D-DK-i szél (jelentése „Mekka felől fújó déli szél”)
  • Guebli: Algériában és Tunéziában, a belső magasföldek felől a parti síkságok irányába fújó, egész évben jellemző, de május és október közt legerősebb katabatikus szelek
  • Haboob (habub): konvektív képződmények (zivatarok, zivatarláncok) leáramló és a talajon radiálisan szétterülő kifutószeléhez kapcsolódó heves porviharok arab elnevezése, de szerte a Földön (pl. Szahara, Arizona, Ausztrália) használják az így kialakuló rendkívül intenzív porviharos események leírására ezt a kifejezést
  • Harmattán: Szahara déli részén októbertől-áprilisig jellemző ÉK-i passzát szél. Legintenzívebb események során a Bodélé-medencéből kifújt por a teljes Guineai-öblöt beteríti.
  • Hei feng („fekete szél”): különböző szinoptikus helyzetekhez kapcsolódó, Kínában megfigyelhető, főként ÉNy-i, sivatagos terültek felől fújó szél
  • Huang feng: („sárga szél”): különböző szinoptikus helyzetekhez kapcsolódó, Kínában megfigyelhető, főként ÉNy-i, sivatagos terültek felől fújó szél
  • Irifi: a Szahara nyugati részén, az Atlanti-óceán partjai mentén megfigyelhető keleti forró, száraz szél.
  • Kali Andhi: az Indus völgyében késő tavasszal, a monszun érkezése előtt jelentkező porviharos események helyi elnevezése, jelentése: „fekete vihar”.
  • Khamsin*: Kelet felé mozgó alacsony nyomású képződmények előoldalán kialakuló, olykor hosszú időn keresztül fennmaradó erős D-DK-i szél, a Szahara ÉNy-i térségében jellemző, döntően tavasszal. Az arab szó jelentése „ötven”, mivel olykor akár 50 napon keresztül is ez a szél határozza meg az érintett térség időjárását, valójában több, egymást néhány napos eltéréssel követő mediterrán- vagy Sharav-ciklon hatása érvényesül.
  • Kharif: Szomália felől az Ádeni-öböl irányába fújó erős, gyakran viharos erejű DNy-i szél
  • Kosa: Japán térségét elérő, az ázsiai kontinens sivatagi-félsivatagi területei felől a nyugatias áramlásokkal érkező porral telített légtömegek összefoglaló neve. Gyakran intenzív porhullásos, porkimosódásos epizódokat jelentenek a Kosa-események után a szigetországban.
  • Kossava: az Aldunán és az Alföld déli részén főleg ősszel és tavasszal kialakuló erős délkeleti szél.
  • Leste: a Madeira- és Kanári-szigeteken tapasztalható szaharai porviharos eseményekért felelős forró, száraz, keleti szél.
  • Leveche: Katalán nyelven: Llebeig vagy Garbi. Az Ibériai-félszigetet elérő szaharai port szállító DNy-i szél.
  • Pampero: Dél-Amerikában a Pampákon képződő zivatarláncokhoz kapcsolódó heves szélkitörések helyi elnevezése, mely során a löszös területekről nagymennyiségű por kerülhet a légkörbe (ennek a konkrétan porviharos eseményeknek a neve: Pampero Sucio; „piszkos”, „koszos” Pampero).
  • Palouser: az Egyesült Államokban, Idahóban és Washington államokban gyakori katabatikus szél, mely a Palouse folyó völgyére csap le. A szél által légkörbe juttatott finomszemcsés por a pleisztocén Missoula-tó üledékéből, valamint a környéken jellemző „Palouse Lösz Formáció” anyagából származik.
  • Santa Ana: Kalifornia déli részének partvidékén megfigyelhető főnszél. Jellemzően ősszel és télen alakul ki, de előfordulhat az év bármely szakában. A Nagy-medence felett kialakuló magasnyomású központ felől érkező áramlás a Sierra Nevada hegységbe ütközve dél felé térül el és a Mojave-sivatag felett felmelegszik, elveszíti páratartalmát. A Csendes-óceán partvonalával párhuzamosan húzódó hegyvidékek szűk kanyonjaiból csap le a partvidékre. A legsúlyosabb kaliforniai erdőtüzek szinte minden esetben Santa Ana szeles időszakokban pusztítanak.
  • Shamal: a Tigris és az Eufrátesz völgyéből kiinduló, a Perzsa-öblöt beterítő porviharok kialakulásáért felelős, jellemzően tavasszal és nyáron (néha télen) kialakuló ÉNy-i szél. A poláris és a szubtrópusi magaslégköri futóáramlás együttes hatása révén létrejövő erős hidegfrontokhoz kapcsolódóan alakul ki. Évente mintegy 20-50 napon keresztül határozza meg a térség időjárását.
  • Sharav: tavasszal és nyáron, a Földközi-tenger és a szaharai sivatagi területek közt kialakuló nagy hőmérséklet-gradiens és az Atlasz-hegység szabad légköri áramlásokat módosító hatására létrejövő sajátos alacsonynyomású képződmény, mely kelet felé mozogva az afrikai kontinens ÉNy-i részén, valamint a Földközi-tenger keleti medencéjében észlelt porviharos események kialakulásáért felelős. 
  • Sharqi: a Közel-Keleten áprilistól június közepéig, majd szeptember és november között újra előforduló D-DK-i szél helyi elnevezése. Marokkóban szintén használják ezt az elnevezést (és a hasonló Cherguit is) a nyári keleti szélre.
  • Shlour*: Libanonban és Szíriában kialakuló D-DNy-i szél, jellemzően tavasszal a legintenzívebb.
  • Sirokkó: a Földközi-tenger térségében képződő alacsonynyomású légköri képződmények előoldalán kialakuló délies szél. A *-gal megjelölt helyi szelek mind a Sirokkó-szélcsalád tagjainak helyi elnevezései. Így ahogy a ciklon keleti irányban mozog, számos országon áthaladva számos más-más elnevezéssel illetik ugyanazt a rendszert.
  • Solano: Spanyolország déli részén, főként Andalúziában tavasszal és nyáron jellemző afrikai eredetű forró délies áramlás.
  • Számum: a Szahara és a Közel-Kelet területén kialakuló rövid ideig (általában maximum 20 percig) tartó rendkívül forró, ciklonális örvénylésű szél, melyet „mérgező szélnek” is neveznek, mivel a hőmérsékletet nagyon rövid idő alatt akár többtíz fokkal is megemelkedhet, mely hőhullámok szív- és érrendszeri betegek halálához is vezethet.
  • Tolveranes: mexikói, heves porviharokat kialakító szél
  • Willy-willy: jellemzően anticiklonális időszakban a felszínt érő intenzív besugárzás hatására létrejövő száraz termik por- és homokszemcséket emel fel, majd kisebb (0,5-10 m átmérőjű), a nyomáskülönbség miatt minden irányból beáramló levegő hatására forogni kezdő tölcsér formájában el
  • Zonda: az Andokból lecsapó főnszél