ÉGHAJLATTAN. Cziráki László 2014

ÉGHAJLATTAN

Cziráki László 2014.

Ökológia Az ökológia az élőlények és környezetük kapcsolatát vizsgáló tudomány  Az anyagi világ szereplői rendszerbe szerveződnek  Fontos az alkotóelemek egymásra hatásának megismerése

Bioszféra Fogalma: az élő szervezetek elterjedésének területe a Földön Magában foglalja: 1. Vizek (hidroszféra) 2. A föld szilárd kérge (litoszféra) 3. A légkör alsó része (troposzféra)

Ökoszisztéma Az egy élőhelyen élő életközösség és a hozzá tartozó élettelen környezet

O2 CO2

Társulás (biocönózis) Az egy területen élő életközösség Az életközösség tagjai egymásra hatást gyakorolnak

A populáció  egy területen élő  egy fajhoz tartozó  egymással szaporodni képes

 egyedek rendszere

A POPULÁCIÓ LÉTSZÁMÁNAK VÁLTOZÁSA

+

születések

+

bevándorlás

populáció nagyság vagy sűrűség

-

elhalálozások

elvándorlás -

A populációnagyságot befolyásoló tényezők

A GRADÁCIÓ

egyedszám, ill. egyedsűrűség

 A populáció egyedszámának ugrásszerű emelkedése - az abiotikus és biotikus körülmények több nemzedéken keresztül kedvezőek

a környezet eltartóképessége bevezető szakasz

összeomlás

befejező szakasz

kitörés lappangási szakasz

idő

A bioszféra anyagforgalma

Az oxigén körforgása  Termelő: fotoszintézis útján a növények  Fogyasztó: élőlények légzése és minden égési folyamat

 AZ EGYENSÚLY A NÖVÉNYVILÁG NÉLKÜL NEM TARTHATÓ FENN!

Az oxigén körforgása a természetben Az egyetlen elem, amely nagy koncentrációban van jelen a földkéregben (szilikátok), az atmoszférában (O2), a hidroszférában (H2O) és a bioszférában is (H2O, szénhidrát, fehérje stb.). Oxigén előfordulása  Föld 28,5 %-a:  földkéreg 46,6 %  óceán 85,8 %  atmoszféra 21 %.

Növények megtermelik – állatok felveszik, és széndioxiddá alakítják – kilélegzik – növények felveszik a szén-dioxidot, és oxigént csinálnak belőle

A SZÉN KÖRFORGÁSA A szén az élő szervezetek egyik legfontosabb összetevője  A légkörből (széndioxid) a fotoszintézissel kerül a szerves anyagokba  A CO2 mennyisége nem csökken a légkörben a lebontás miatt  A CO2 feldúsulása eredményezi az üvegház hatást (lehűlés elleni védelem, felmelegedés)

A szén körforgása a természetben A szén megtalálható:  élő szervezetekben  levegőben CO2 –ként  vizekben oldott karbonátok és hidrogén-karbonátok formájában,  talajban szilárd karbonátként (mészkő, dolomit), kőolaj, földgáz, kőszén formájában, az állatok csontvázában, lebomló szerves anyagokban

Fotoszintézis szén-dioxidot igényel Halott növények nagy hő és nyomás hatására szén. Légzés. Lebontó folyamatok.

A nitrogén körforgása  Az élő szervezet nélkülözhetetlen anyaga (fehérjék)  A légköri nitrogént a magasabb rendű élőlények nem tudják hasznosítani  Algák, baktériumok, zuzmók kötik meg, elhalt maradványaikból jut a talajba

A nitrogén körforgása a N2 természetben Nitrogén megkötés Denitrifikáció Nitrogén előfordulása Baktérium Talajbaktérium  levegő - 78 térfogatszázalék Nitrifikáció Talajbaktérium NH3 NO3 élő szervezetek – aminosav, NH4Ammonifikáció fehérje fontos építőeleme Baktérium Disszimiláció Asszimiláció  vizek (nitritek, nitrátok) Lebontók Növény  talaj – lebomló szerves anyagok, Fehérje ammónia, nitritek, nitrátok Kékmoszatok, nitrogénmegötő baktériumok Korhasztó, rothasztó baktériumok A nitrifikáló baktériumok hatására lesz az ammóniából NO2-, ill. abból NO3-. Ezeket az ionokat a növények fel tudják venni, a szervetlen nitrogénvegyületeket fel tudják dolgozni és azok nitrogéntartalmát beépíteni testük szerves vegyületeibe. Villámok Denitrifikálás = nitrogéntartalmú vegyületekből, elemeket csinálnak.

A víz körforgása  Az élet nélkülözhetetlen alkotóeleme  Állandó körforgásban van, halmazállapotát és helyét változtatja  A párolgás és csapadékvíz egyensúlyban van

A Föld vízháztartása  Földünk teljes vízkészlete: 1,64 milliárd km3

A víz körforgása  A körforgás motorja a napsugárzás. Részfolyamatok: - Párolgás - Csapadék - Lefolyás A Föld egészének vízháztartása egyensúlyban van, azaz a párolgás összege megegyezik a csapadék évi mennyiségével.

Összegfüggések  Az élővilág egymásra utalt  A kiindulásul a növényvilág szolgál  A tápláléklánc minden eleme fontos

II. AGROMETEOROLÓGIA

Fogalmak  Meteorológia: a légkörben lejátszódó eseményekkel és éghajlattal foglalkozó tudomány  Agrometeorológia: a meteorológia mezőgazdasági szakterülete  Meteorológiai idő: a légkör pillanatnyi állapota

Fogalmak  Időjárás: hosszabb időszak, az időváltozás folyamata  Légtömeg: közel azonos tulajdonságú nagy mennyiségű levegő együttese  Front: különböző hőmérsékletű légtömegek találkozása  Éghajlat: valamely terület fölött uralkodó időjárási rendszer

A légkör (atmoszféra)  Fogalma: a földet körülvevő levegőburok

 Kezdetben Hidrogén, hélium és metán alkotta  A nemesgázok az űrbe távoztak  Megjelent az oxigén, kialakult a légkör  Elterjedtek a fotoszintetizáló növények

A légkör összetétele  Az összetétel 90 km-ig nem változik

A légkör összetétele

Az légkör (atmoszféra) rétegei  Troposzféra

 Sztratoszféra  Mezoszféra  Ionoszféra

A troposzféra  A felszíntől10-12 km magasságig

 A légkör vízkészletének ¾-ét tartalmazza  Az időjárási jelenségek tartománya  Hőmérséklete 100 méterenként 0,5-0,6 oC-al csökken, felső határa – 56 oC-nál van

A troposzféra rétegei  Talajmenti réteg: 1 m-ig

 Földfelszíni réteg: 2 m-ig  Földközeli réteg: 100 m-ig

A sztratoszféra (ózonszféra)  Határa 50 km magasságban van  Az ózon (O3) képződésének rétege  Az ózon elnyeli az UV (ultra viola) sugarakat, mely az élőlényekre káros  Az ózon keletkezése 20-30 km magasságban a legaktívabb, itt a hőmérséklet magasabb

Az ózonréteg vékonyodása

Éghajlattan II. Az éghajlat elemei

A napsugárzás  A föld egyetlen természetes hő utánpótlása  46%-a látható fénysugárzás formájában érkezik a földre  Nélküle a földön -273 oC lenne, nem lenne élet  A napsugárzás irányítja a föld hő- és vízháztartását

A napsugárzás

A napsugárzás jellemzői  Napállandó: az az energia mennyiség, amely egységnyi idő alatt a földre érkezik (1361 Watt/m2 másodpercenként)  Direkt sugárzás: a felszínt érő közvetlen sugárzás  Szórt (diffúz) sugárzás: nem közvetlen sugárzás, biztosítja, hogy ott is van sugárzás ahol nem süt a nap

A napsugárzás jellemzői  Beesési szög: minél nagyobb, annál több energia érkezik egységnyi felületre  Időtartam: a napsütéses órák száma, átlag 2000 óra/év Júliusban a legtöbb, decemberben a legkevesebb  Színkép: látható, infravörös (hő), ultraibolya sugárzás

A látható fény színképe

 A növények jól hasznosítják: vörös, sárga, ibolya

A hőmérséklet  A talaj hőmérséklete  A levegő hőmérséklete

A talaj hőmérséklete  A besugárzás és kisugárzás mértéke határozza meg  Függ a talaj víztartalmától, kötöttségétől, színétől  Függ a mélységtől: a felszínen gyorsan változik  18-20 m mélységben állandó: 11 0C  Fagyhatár 1 m

TALAJHŐMÉRSÉKLET  Talaj hőkapacitása: 1 cm³ talaj 1 ºC-os hőmérséklet növekedéséhez szükséges érték (nedves talaj > száraz talajok, mert a víz fajhője nagyobb) Talaj hőmérséklete: napi változás: kb. 1 méterig évszakos változás: 7,5 méter mélységig figyelhető meg.

Talajhőmérséklet, vetés  A vetés mélységében (5-10 cm) megfelelő hőmérséklet szükséges  A mikroorganizmusok tevékenységéhez is hő szükséges  Talajhőmérővel mérjük

A levegő hőmérséklete  A földfelszín melegszik fel és melegíti a levegőt  A levegő CO2 és víztartalma elnyeli és visszaveri a hőt (üvegház hatás), e nélkül -30 fok lenne

A levegő hőmérsékletét befolyásoló tényezők  A sugárzás mennyisége és hajlásszöge  Domborzat  Földfelszín anyaga és színe

 A hőmérséklet napkeltétől 14 óráig nő, ezután csökken

Fogalmak Középhőmérséklet:  a mért hőmérsékleti adatok számtani átlaga (napi, havi, évi) Hőingadozás:  A napi értékek minimuma és maximuma közötti különbség, az élőlényeket érzékenyen érinti

A hő összeg Fogalma: Egy időszak napi középhőmérsékleteinek összege  A mérési időszak április 1-től szeptember 30-ig tart  Hazánkban 2900-3300 0C

A levegő nyomása Fogalma: a nyugalomban lévő levegő egységnyi felületre jutó tömege  A magasság növekedésével csökken  Változása nagymértékben befolyásolja az időjárás alakulását  A légnyomás különbsége okozza a levegő elmozdulását

Fogalmak    

Szél: a levegő horizontális elmozdulása Ciklon: alacsony nyomású légtömeg (A) Anticiklon: magas nyomású légtömeg (B) Nagy földi légkörzés: az egyenlítőnél alacsony nyomású, felszálló, a sarkköröknél magas nyomású leszálló légáramlat

A szél jellemzői  Iránya  Erőssége: tárgyakra kifejtett hatása  Sebessége: átlagosan 9-12 km/óra, 100 km/óra sebességű szél ritkán fordul elő

A szél tulajdonságai  Segíti a megporzást, a magvak elterjedését  Növeli a párolgást talajon, növényen  Fizikai károsító hatás

A levegő páratartalma Fogalma: a levegőben lévő víz pára formája  A pára befogadó képesség a hőmérséklet növekedésével nő.  Ha a telített levegő lehűl a benne lévő pára kicsapódik - harmatpont

Fogalmak  Telítési páratartalom: az a pára mennyiség, amit bizonyos hőmérsékletű levegőbe belefér  Abszolút páratartalom: a pára tényleges mennyisége  Relatív páratartalom: a telítési páramennyiséghez viszonyított pára mennyiségét

A felhő és csapadékképződés Felhő: a légkörben lebegő vízcseppek, vagy jégkristályok tömege

Felhőképződés: a levegő lehűl, a pára kicsapódik és vízcseppé sűrűsödik, feljebb jutva megfagy Köd: a föld felszínén kialakuló felhő, mely a látástávolságot 1 km alá csökkenti

A felhők csoportosítása alak szerint  Réteg(es) felhők: függőleges kiterjedésük kicsi, vízszintes kiterjedésük nagy, csendes esőt adó felhő  Gomoly(gó) felhők: függőleges kiterjedésük nagy, a vízszintes kicsi, esőt nem adó felhő  Fátyolfelhő: finom, rostos, esőt nem adó felhő  Zivatarfelhő: hatalmas, függőleges kiterjedésű, záporesők, jégesők és felhőszakadások okozója.

Rétegfelhő

Gomolyfelhő

Fátyolfelhő

Zivatarfelhő

Csapadékképződés A levegő lehűlésével keletkezik Ha a felszín hűti le:  Harmat: növények számára előnyös lehet  Dér  Zúzmara Ha felfelé szállva hűl le, akkor hulló csapadék keletkezik

A csapadék jellemzői  Halmazállapota: folyékony és szilárd

 Intenzitása: csendes eső, záporeső  mennyisége

Folyékony csapadék fajták  Csendes eső: egyenletesen, közepes nagyságú cseppekben hullik  Záporeső: nagy cseppekben hullik  Szitáló eső: finom cseppekben, sűrűn hullik  Zivatar: villámlással, mennydörgéssel együtt járó csapadék

Szilárd csapadékfajták  Ónos eső: az esőcseppek a hideg felületre fagynak  Jégeső: a nagy tömegű vízcseppek felfelé haladva megfagynak, tovább növekednek és hirtelen hullnak alá  Hó: ha a levegő is fagypont körüli, akkor hó formában hull

Az éghajlat Fogalma:  Adott területen uralkodó időjárási rendszer Az éghajlatot alakító tényezők:  Zonális tényezők  Azonális tényezők

Zonális tényezők  A föld gömb alakja miatt más szögben éri a napsugárzás

Azonális tényezők  Tenger áramlatok, tenger közelsége  Tenger feletti magasság  Domborzat

 El-Nino jelenség: éghajlat rendellenességei, szélsőgek

Magyarország éghajlata  A mérsékelt égövben egyenlő távolságra az egyenlítőtől és északi sarktól  Északi szélesség: 45-48o  Keletei hosszúság: 16-26o  Kontinentális, óceáni és mediterrán hatások alakítják

Éghajlati körzetek  Alföld: kontinentális hatás (meleg nyár, hideg tél)  Kisalföld: óceáni hatás (szél, csapadék)  Dunántúli dombvidék  Északi hegyvidék (változatos)

Dunántúli dombvidék    

Viszonylag kiegyenlített éghajlat jellemzi Kis hőingadozás Sok felhő, egyenletes csapadékeloszlás A domborzat és erdőborítottság három körzetre osztja

A Dunántúli dombvidék éghajlati körzetei Alpokalja:  Nyugati, dél-nyugati határsáv  Sok csapadék jellemzi Dunántúli középhegység:  Balatontól északra Somogyi-zalai dombvidék:  Mediterrán hatás alatt áll  Meleg, leszálló légáramlat miatt nyáron kevés eső

Az uralkodó szélirány és sebesség