Előfizetés a lapra

Az évtized szaharai porvihara Európában

élettelen természettudomány, meteorológia, por, porvihar, Szahara

2019/07/05

Korábban alig látott sajtóvisszhangot kapott a 2019 áprilisában kialakult szaharai porvihar, melynek finomszemcsés törmeléke Európa jókora hányadát elárasztotta. Narancssárgára színezett naplemente, vörös foltok és porcseppek az autók szélvédőjén, kerti bútorokon, hajók fedélzetén, marsbéli tájra emlékeztető magashegységi hómezők – a közösségi médiában fellelhető beszámolók és fényképek így adtak hírt Kréta szigetétől Dél-Európán át a Brit-szigeteken keresztül egészen Izlandig.

A szalagcímek szerint az évtized porvihara ért el minket, lényegében inkább egy, Európát érintő szaharai porviharos eseményről volt szó. Így szoktuk illetni az észak-afrikai porforrásterületekről kiinduló intenzív porkifúvásos epizódokat, melyek során több ezer vagy tízezer kilométeres távolságba is eljut – olykor hatalmas mennyiségben – a szaharai finomszemcsés poranyag.

Műholdfelvétel a Földközi-tenger fölött található ciklonról és az előoldalán szállított szaharai porról

(FORRÁS: NASA WORLDVIEW HTTPS://WORLDVIEW.EARTHDATA.NASA.GOV/)

Már napokkal az első beszámolók előtt felkeltette a kutatók figyelmét a porkibocsátást előrejelző modellek néhány friss szimulációja. A Barcelona Supercomputing Center légköri pormennyiségre és nedves ülepedésre vonatkozó becslései egy csaknem teljes Európát érintő porkifúvásos esemény lehetőségét vázolták fel. A modellfuttatások szerint már 2019. április 19-én eléri az Ibériai-félszigetet némi szaharai por, mely porral telített légtömegek aztán a légköri viszonyok alakulása és a lényegében korlátlan mennyiségben rendelkezésre álló anyagutánpótlás révén egyre nagyobb kiterjedésű területeket fognak érinteni. Kezdetben a Nyugat-Mediterráneum, Spanyolország, Dél-Franciaország és Olaszország, majd a Balkán-félsziget, Közép- és Nyugat-Európa, a Brit-szigetek, míg végül Szent György napjára Krétától Izlandig, majdhogynem a teljes kontinens légköre szaharai porral lesz telítve.

Az esemény hátteréről

Egy korábbi magaslégköri teknőről lefűződött hidegcsepp maradványaként az Ibéria-félsziget fölött áramló ciklon már a porvihar kialakulása előtt komoly esőzéseket, villámárvizeket és szélviharokat okozott, majd ez az egyre inkább kimélyülő és dél felé húzódó légköri rendszer az Atlasz hegységen átbukva nagymennyiségű port emelt a levegőbe. A keletfelé mozgó alacsonynyomású légköri képződmény előoldalán alakult ki a port szállító intenzív déli áramlás. Ezután a porral telített légtömeg – a kontinens feletti anticiklon blokkoló hatása miatt – egyre jobban szétterjedt Északnyugat-Európától egészen a Földközi-tenger keleti medencéjéig.

Több tízmillió tonnányi ásványi por került a levegőbe, melynek jelentékeny hányada többezer kilométert tett meg Európa fölött. A szemcsék gravitáció általi kihullása (száraz ülepedése) alig-alig hagy észlelhető nyomot a felszínen, ellentétben a nedves, csapadék általi kiülepedéssel. A poranyag kimosódásáról készült felvételek keltették fel a nagy érdeklődést az esemény iránt. Az autómosók előtt kígyózó sorok, a szabadban parkoló autók foltos látványa és a sáros ablakok egyértelműen jelezték, megérkezett az afrikai poranyag.

 A porviharos esemény meteorológiai háttere és a Barcelona Supercomputing Center pormodelljének előrejelzése

(FORRÁS: ESRL.NOAA.GOV)

No, de mekkora mennyiségről beszélünk és egyáltalán mi ez a por? A szaharai forrásterületekről évente több milliárd (!) tonna finomszemcsés poranyag kerül a légkörbe, ebből több százmillió tonna veszi irányát az európai kontinens felé minden évben. Ebből is látszik, hogy egy-egy ilyen porviharos esemény alkalmával nem túlzás tízmillió tonnás mennyiségről beszélni. Ennek a mennyiségnek a döntő hányada még a Földközi-tenger térségében kihullik vagy kimosódik, de hazánk területén is négyzetméterenként 3–5 gramm évenkénti porfelhalmozódásról beszélhetünk. Ez nem tűnik soknak, de ha átszámolnánk és négyzetkilométerenkénti 3–5 tonnának mondanánk, akkor a hazai néhány százezer tonna szaharai porfelhalmozódási érték már sokakat meglepne.

Nem homok érkezett!

A Budapesten kiülepedett anyagból mintákat gyűjtöttünk és mintegy százezer egyedi szemcsét külön-külön megvizsgálva megállapítható volt, hogy jellemzően 20–50 mikrométer átmérőjű, kőzetliszt méretű poranyagról van szó. Ennek a méretfrakciónak a magyar elnevezése rendkívül találó, hiszen a háztartások finomra őrölt lisztjéhez hasonló igen apró, mindössze 2–62,5 mikrométer átmérőjű szemcseméretről beszélünk. Ehhez a szemcsemérethez tartozó ülepedési sebesség értéke már elegendően kicsi ahhoz, hogy a részecskékre ható, a felszín egyenetlen melegedése vagy alacsonynyomású légköri képződmények hatására kialakuló konvektív cellák felhajtó ereje a légkör magasabb rétegeibe is eljuttassa a porszemcséket. Noha, a mintáinkban elő-előfordultak mintegy 100 mikrométeres, homokszemcse méretű példányok is, ezeknek a térfogat szerinti hányada elenyésző, ezért is hangsúlyoznánk, hogy nem szaharai homok érkezett a légáramlással, hanem por.

Anyagát tekintve döntően kvarc, különböző földpát, kalcit, dolomit és agyagásvány szemcséket szállított ide a szél. A szervetlen összetevőkön túl természetesen sok egyéb más is található a poranyagban; korábbi vizsgálatok spórákat, gombákat és baktériumokat, lényegében az összes szaharai mikroorganizmust azonosítani tudtak nagyon kis mennyiségben.

 A 2019. április 24-én Magyarországra és Izlandra érkező porral telített légtömegek szállítási útvonalai

(FORRÁS: READY.ARL.NOAA.GOV)Egészségügyi hatásai a megnövekedett légköri porkoncentráció kellemetlenségén túl nem jellemzők. A 10 mikrométer szemcseátmérőnél kisebb méretű légköri 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.

Környezeti hatásai

Az elmúlt években a környezeti kutatások homlokterébe kerültek a légköri porral kapcsolatos vizsgálatok, azon egyszerű tényből kifolyólag, hogy bolygónk számos „porosabb” térségében fontos éghajlati és egyéb környezeti jelenség esetében bizonyosodott be a porviharok által a légkörbe juttatott aeroszol részecskék, vagyis légkörünk szilárd és cseppfolyós halmazállapotú részecskéi halmazának domináns szerepe. Földünk energiaháztartását nagyban befolyásolja, hogy a Napból érkező rövidhullámú sugárzás mekkora hányada éri el a földfelszínt. A légköri por jelentős hatással bír a sugárzási energia visszaverésében, elnyelésében és szórásában; többnyire lecsökkentve ezáltal a beérkező energia mennyiségét. Ezen közvetett hatáson túl, egyes ásványi összetételű apró részecskék a felhőképződést is fokozzák, tovább csökkentve ezzel a besugárzást.

Az energiamérleget szintén befolyásoló szén-dioxid-koncentráció kismértékű módosításában is részt vesz a sivatagból kifújt por. Az óceáni ökoszisztémák szerepe a CO2 elnyelésében – a bolygónk tüdejének számító erdőségeinken túl – döntő jelentőségű. Azonban a szárazföldektől és tengeráramlásoktól távol eső térségek biológiai értelemben sivatagnak tekinthetők, hiszen a növényi életformák számára nem rendelkeznek kellő mennyiségű tápanyaggal. A légkörből kihulló poranyag viszont tápanyagot (Si, Fe, P stb.) szolgáltat e térségek számára, hozzájárulva ezzel a fitoplankton szervezetek szénmegkötő tevékenységéhez.

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. Egyesek szerint 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.

Ritka, mint a piros hó?

Joggal merülhet fel a kérdés a porvihar kapcsán, hogy mennyire számít ez a jelenlegi epizód különlegesnek, a korábbitól eltérő eseménynek. Gyakran figyelhető meg szaharai por a Földközi-tenger medencéjében. Korábbi vizsgálataink során a nyugati részmedencében (Alborán- és Baleár-tengerek) a teljes vizsgált időszak 23,5 százalékában, a középső részmedencében (Tirrén- és Jón-tenger) 29,5 százalékos, míg a keleti részmedencében 33,75 százalékos gyakorisággal azonosítottunk szaharai eredetű port a légkörben.

1979-től napjainkig több mint 200 szaharai porviharos eseményt sikerült hazánk légkörében azonosítani. A poros epizódok száma évenként jelentős eltérést mutatott, ellenben az évszakosságban egyértelműen jelentkezett a térségre várható tavaszi, illetve nyári maximum.

 

 Budapesten gyűjtött szaharai pormintából származó egyedi ásványszemcsék mikroszkópos felvételei és ásványi összetételre utaló Raman-spektrumai

Az azonosított esetek gyakorisága és az olykor előforduló kisebb térségeket érintő intenzív kimosódások ellenére, ilyen mértékű és ekkora területre kiterjedő epizódot az elmúlt években nem tapasztaltunk. A mostani porviharos esemény kapcsán külön figyelmet érdemel az Északnyugat-Európát érintő porszállítási útvonal. Az Egyesült Királyságot elhagyva a porfelhő feltartóztathatatlanul nyomult tovább Izland és Grönland irányába. A magasabb szélességekre eljutó szaharai poranyag környezeti jelentősége a hóval és jéggel borított régiók albedojának megváltoztatásában rejlik, melynek „köszönhetően” fokozódik a melegedés és az olvadás ezekben a térségekben. Egyes izlandi mérőállomások 100 mikrogramm/köbméteres, az egészségügyi határértéket többszörösen meghaladó légköri porkoncentrációról számoltak be, ami figyelembe véve a forrásterület távolságát, egészen hihetetlen érték.

Változó éghajlat, változó poviharok

Földünk klímája az emberi tevékenység következtében egyre gyorsabb ütemben változik, mindezen folyamatok egyértelműen hatással vannak a porviharok gyakoriságára és intenzitására is. A forrásterületek mint rendkívül érzékeny környezeti régiók egyre inkább a szárazodás irányába mozdulnak el, fokozva ezzel a rendelkezésre álló poranyag mennyiségét. Az átalakuló légköri folyamatok csakugyan a szaharai porviharos események gyakoribbá válásához járulnak hozzá. A sarkvidékek minden egyéb régiónál gyorsabb ütemben történő felmelegedése a földi légkörzés egyik legfőbb elemének, a magaslégköri futóáramlásoknak a megváltozásához vezet. A sarkvidéki és alacsonyabb szélességek területei közti hőmérsékletkülönbség csökkenése miatt a mérsékeltövi ciklontevékenységért felelős Rossby-hullámok egyre meanderezőbb jelleget öltenek. A jet-stream nagyobb amplitúdójú kilengései gyakrabban érik el Északnyugat-Afrika térségét és az Atlaszon átbukva egy sajátos helyi ciklogenezishez vezetnek. Ekkor hatalmas mennyiségű poranyag kerül a légkörbe, mely por a hullámzó áramlás északiassá forduló ágán Európa felé szállítódik tova.

Varga György

 

2019/21