Szaharai por a Kárpát-medence légkörében

Újabb szaharai eredetű por és homok szemcsék mosódtak ki hazánk területén, melyekről számos hírportál beszámolt (pl. index.hu). A 2013. május 28-án és 29-én történt látványos szaharai porkitörés szépen látszik a  NASA WorldView képein. Ez a poranyag ülepedett ki a csapadék által Közép-Európában is.

Álljon most itt egy kis összefoglalás a Kárpát-medence légkörét elérő szaharai eredetű porról, melyet korábban megjelent cikkeim alapján készítettem (Varga Gy. 2012; Varga, Gy. et al. 2013).

A Kárpát-medence területére (É.sz. 45°–48,5°; K.h. 16–23°) kiszámított TOMS Aeroszol Indexek idősoraiból a térségre jellemző átlagtól magasabb értékek szűrésével adódó napok aeroszoltérképei, trajektória-számítások és műholdas felvételek alapján azonosítottam a légköri poros eseményeket. A légtömegek és velük együtt a szállított por mozgáspályája alapján egyértelműen észak-afrikai eredetű, döntően szaharai porkitörések termékei kerültek az adatbázisba. Más régiókból (pl. Kelet-Európai-síkság) érkező aeroszolt nem észleltem.

Az 1979–2012. időszakból összesen 130 olyan esemény került az adatbázisba, mely során a Szaharából és részben a Száhel egyes területeiről kifújt por a Kárpát-medence légkörébe eljutott. A porkitörések eloszlása évenként jelentős eltéréseket mutatott. 1984–1985., 1992., 2000–2001. és 2008. kiemelkedően magas értékeivel szemben voltak olyan évek is ahol 1–2 (1981., 2006.) vagy éppen egyetlen poros nap sem volt (2009.).

Az egyes hónapokra külön-külön meghatározott poros napok számának segítségével a szezonális eloszlásról kapunk információt. Az egyértelmű tavaszi (áprilisi) maximum mellett megállapítható, hogy nyáron (elsősorban júliusban) is gyakran található szaharai por a légkörünkben, míg a téli események ritkának mondhatók. A tavaszi és nyári maximum megjelenése és a határozott téli minimum jó egyezésben állnak a Szahara és a Száhel régió legaktívabb forrásterületeinek szezonális jellemzőivel.

A poros események szinoptikus helyzetei és a porszállítás útvonalai

A finomszemcsés, konszolidálatlan ásványi pornyag az észak-afrikai forrásterületeken bőségesen rendelkezésre áll és így a légkör is nagy mennyiségű port tartalmaz az év jelentős hányadában. Ahhoz, hogy ez az anyag a Kárpát-medence fölé kerülhessen meghatározott meteorológiai feltételeknek is teljesülnie kell. Az azonosított poros eseményekhez rendelt napi geopotenciál- és légnyomástérképek, valamint a légtömegek mozgását jelző trajektóriák alapján három szinoptikus helyzetet tudtam elkülöníteni. Az egyes típusokat a hozzájuk tartozó napok 700hPa-os abszolút topográfia (AT) térképeiből készített átlagos geopotenciál szint és széltérképek segítségével mutatom be. A vizsgálatokhoz kiválasztott két geopotenciál szint alapján a térségre jellemző porszállítási magasságok (tszf. 1500–3000 m) áramlási viszonyairól nyerhetünk információkat (HAMONOU, E. et al. 1999). A trajektória számítások alapján ugyancsak ezek a magassági szintek voltak a meghatározóak a Kárpát-medence légkörébe is eljutó szaharai eredetű poranyag esetében.

1-es típus

Az 1-es típus alá lettek besorolva azok az események, melyeket egy az Atlanti-óceán északi medencéje és egy Észak-Afrika felett található magnyomású légköri képződmény, és a kettejük közé északról lehúzódó teknő vagy ciklon kialakulása hoz létre. Az összes esemény 66,2%-a (86 db) került besorolásba ebbe a típusba. A szélvektorok és a trajektória-számítások alapján mindkét esetben a Szahara nyugati térségei és az algériai és tunéziai sóstavak környéke jelölhetők ki jellemző lehordási területekként. A keleti, líbiai magasnyomású központ erőteljesebb kialakulásakor a kelet-szaharai 3-as sorszámú forrásterületről származó poranyag is eljuthat a Kárpát-medence térségébe. A vizsgálati időszakban ugyan nem került azonosításra olyan esemény, mely során a Bodelé-területéről érkezett volna hazánk fölé a por, de ha feltételezzük, hogy ez előfordulhatna, akkor a szélvektorok alapján ez legnagyobb valószínűséggel a fenti, 1-es típusú helyzethez lenne köthető.

2-es típus

A Földközi-tenger medencéje felett található ciklonok előoldalán létrejövő erőteljes délies áramlás következtében kialakuló poros események kerültek a 2-es típusba. A típushoz tartozó porviharos események esetében a viszonylag közeli, Szaharai-Atlasz déli előterében található sóstavak környéke és a kelet-szaharai lehordási régióból kifújt por jelenik meg a Kárpát-medence légkörében.

3-as típus

Az afrikai kontinens északnyugati régiója felett kialakuló nagykiterjedésű magasnyomású légköri képződmény következtében a Szahara nyugati térségeiből az Atlanti-óceán fölé sodródó, majd onnan északra áramló légtömegek eljuthatnak a magasabb szélességekre. Az é.sz. 45°–60°-a körül uralkodó erőteljes nyugatias áramlások révén a poranyag a kifejezetten hosszú szállítási periódus után a Kárpát-medence légkörébe is eljuthat.

Az egyes típusokhoz tartozó poros események havi és évenkénti számának változásaiban jelentős eltérések tapasztalhatók. Ezzel párhuzamosan a Kárpát-medence légkörébe érkező poranyag mennyisége és származási területe is határozott éves eltérésekkel jellemezhető. 

A porszállítás évszakonkénti eloszlása az észak-afrikai légköri por mennyiségének szezonális változásaihoz hasonló, ugyanakkor havi és típusonkénti felbontásban vizsgálva már jelentős eltérések mutatkoznak. Feltehetően a Szahara területéről légkörbe kerülő ásványi por mennyiségének jelenkori kisebb módosulásai nem jelentenek oly mértékű változásokat, melyek a Kárpát-medence térségébe eljutó kifúvások gyakoriságát nagyban befolyásolnák. Sokkal inkább valószínű az, hogy az észak-afrikai légkör porterhelése csaknem állandóan megfelelő mennyiségű szemcsét tartalmaz, és a hazánk felé irányuló porszállítást a szinoptikus helyzetek szabályozzák.

Az észlelt poranyag lehetséges forrásterületei

A globális aeroszol térképen jól látszik, hogy Földünk légköri por-emissziójának nagy része jól elkülöníthető, viszonylag kis területű körzetekből származik. Az észak-afrikai legfőbb lehordási területek többsége a környezetüknél alacsonyabban fekvő, geomorfológiai értelemben vett depressziókban található. Területüket a pleisztocén pluviális időszakaiban átmenetileg víz borította, így nagy mennyiségű finomszemcsés anyag halmozódhatott fel bennük. Gyakori, hogy a felszínüket kovamoszatokból felépülő vagy sós kéreg fedi, melyet a szél nem képes megbontani. Az, hogy mégis hatalmas mennyiségű por kerül ki ezekről a területekről, a közeli valódi homoksivatagoknak köszönhető, amelyek területéről lehordott durvább szemcseméretű anyag becsapódási energiája felszakítja a port védelmező kérget. Ilyen terület Földünk legaktívabb kifúvási régiója a Bodelé (1) vidéke is (GOUDIE, A.S. – MIDDLETON, N.J. 2001), melyet a pleisztocénben és holocénben a jelenleginél sokkal nagyobb kiterjedésű Csád-tó borított el (SCHUSTER, M. et al. 2005), valamint Algéria északkeleti és Tunézia nyugati részén, a Szaharai-Atlasztól délre fekvő sottok (2) környéke is. [A globális térképen jól látható, hogy szerte a Földön az időszakos tavak (sott-ok, playá-k, sebkhá-k, kevír-ek, kavír-ok, salinas-ok, saladá-k, salar-ok, nor-ok, gol-ok, boinká-k) képezik a porkifúvások pontszerű, de igen fontos forrásait (GILL, T.E. 1996).]

A hegységi előterekben a lepusztulási folyamatok termékeként kialakuló törmelékkúpok finomszemcsés anyagát, illetve az időszakos vízfolyások alluviális üledékét szintén könnyen légkörbe emelheti a szél. A kelet-líbiai Kirenaika vádirendszere és a Kattara-mélyföld  területe (3) vagy az Ahaggartól délre, az Aїr és az Iforas-hegység között fekvő  Azaouak-völgye (4) eklatáns példái ennek. A Taudeni-mélyedés (5) hatalmas területe szintén fontos por forrásterület, beleértve ebbe a Niger egykori, feltételezett belföldi deltájának lerakódásait is Timbuktutól északra. Ehhez a térséghez csatlakozik a nyugat-szaharai, partvonallal párhuzamosan futó vonulatok keleti oldalán fekvő pleisztocénben jelentősebb vízhálózattal, ma időszakos vízfolyásokkal és változó területű sekély tavakkal rendelkező régió (6). A meghatározott lehetséges lehordási területek jó egyezésben állnak a korábbi kutatások során azonosított régiók elemzésének eredményeivel (PROSPERO, J.M. et al. 2002; WASHINTON, R. et al. 2003; ENGELSTAEDTER, S. et al. 2006).

Az egyes forrásterületek porkibocsátása nem állandó. Meghatározható évenkénti és szezonális eloszlása van a különböző lehordási régiókról légkörbe jutatott ásványi por mennyiségének. Az évenkénti változásokat általában a nagytérségi éghajlati módosulások, kilengések, aszályos periódusok szabályozzák, melyek hatása jellemzően több év por-emisszióját is befolyásolja. Az észak-afrikai szezonális eltérések kialakulásában nagy szerepe van a termikus egyenlítő meridionális mozgásának és az összeáramlási zónában létrejövő heves konvektív feláramlásoknak. Helyi jelentőségű meteorológiai folyamatok is módosítják az egyes térségek porviharainak évközi eloszlását, így például a szárazföld és a tengerek eltérő felmelegedése folytán, tavasz elején kezdődő, a Földközi-tenger partvidékére jellemző, sajátos ciklogenezis, mikor az Atlasztól délre kialakulnak a Sharav-ciklonok, melyek keleti irányba mozogva líbiai–egyiptomi területeken okoznak széllökéseket (ALPERT, P. – ZIV, B. 1989). A nyár kezdetekor az Atlasztól délre fekvő alacsony nyomású terület még fennmarad, de a Líbia felett kialakuló magasnyomású légtömeg blokkolja a Sharav-ciklonok kelet felé történő mozgását. Ebben az időszakban a heves déli, délnyugati szelek Algéria, Tunézia és Líbia nyugati részén eredményeznek porviharokat.