Ugrás a tartalomhoz

Műholdakról távérzékelt adatok feldolgozása és hasznosítása

Mika János, Utasi Zoltán, Biró Csaba, Pénzesné Kónya Erika (2011)

EKF TTK

4. Az antropogén aeroszolok megfigyelése

4. Az antropogén aeroszolok megfigyelése

A légkör összetételének a változásai módosítják az éghajlati rendszer energia-háztartását. E változásokról a záró, 13. fejezetben számolunk be. Mivel az üvegházgázok koncentrációja a hosszú (10 – 200 éves) légkörben tartózkodási időnek köszönhetően közel egyenletes (lásd a „Klímaváltozás, hatások, válaszadás” c. jegyzetben, az alábbiakban csak az aeroszol-részecskék hatásait részletezzük.

A 9.1 táblázatban összefoglaltuk annak a nem kevesebb, mint tíz műholdas optikai eszköznek a legfőbb tulajdonságait, amelyekből valamilyen aeroszol optikai jellemzőt lehet számítani. Az aeroszolok közvetlen hatását háromféleképpen is szokás jellemezni. A τaer az aeroszol optikai vastagság megmutatja, hogy az e-t, ún. természetes számot negatív előjellel erre a hatványra emelve, milyen hányada nem jut le a légkör aljára a Napból érkezett sugárzásnak. Az α, vagyis az aeroszol-réteg egyszeres albedója, megmutatja, hogy mekkora hányada verődik vissza a beérkezett sugárzásnak adott hullámhosszon a világűr felé (azért „egyszeres”, mert a felszínt elérő, onnan visszaverődő, s a rétegen átjutó energia-hányadot már nem vesszük figyelembe).

Végül, a DRE, azaz a természetes és antropogén aeroszol részecskék által okozott együttes direkt hatás azt mutatja meg, hogy mennyivel hagyja el több energia a Föld-légkör rendszert annál, mintha egyáltalán nem volnának légköri aeroszolok. Ez utóbbi hatásra vonatkozó, műholdas becsléseket a 9.2. táblázat tartalmazza. Eszerint, a természetes és antropogén direkt sugárzási hatás a különböző eljárásokkal elég jól azonos mértékűnek adódott. A kilencféle eszközzel kapott, a különféle közelítésekkel ennél jóval nagyobb számú becslés együttesen -5,4 Wm-2 értékűnek adja ezt a hatást.

Összevetve ezt a értéket az 1. ábra számaival, elmondhatjuk, hogy a felhőzethez, a légköri víztartalomhoz vagy a légkör természetes üvegházhatásához képest, másodlagos a szerepük. Ugyanakkor, ha az üvegházhatós megváltozásainak fentebb említett számértékeivel szembesítjük, feltételezve, hogy a természetes és antropogén tényezők nagyságrendje a DRE-ben azonos, akkor az aeroszol-részecskék szerepe sem elhanyagolható.

9.1 táblázat: Az aeroszol-részecskék optikai tulajdonságainak meghatározását lehetővé tevő érzékelők,ezek működési időszaka spektrális tartományai és a belőlük származtatott aeroszol jellemzők. (További magyarázat: IPCC, 2007: 2.2 táblázat, amit itt erősen rövidítettünk).

τaer – az aeroszol optikai vastagsága, adott hullámhosszon, α – az aeroszol-réteg albedója, DRE – a természetes és antropogén aeroszol részecskék által okozott direkt hatás a Föld-légkör rendszer rövidhullámú energiamérlegére.

Műholdas eszköz

Mérési időszak

Spektrális sávok

Aeroszol-jellemzők

AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer)

1979-től napjainkig

5 sáv (0,63, 0,87, 3,7, 10,5 és 11,5 μm)

τaer, α

TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer)

1979-től napjainkig

0, 33 és 0,36 μm

τaer, aeroszol index,

POLDER (Polarization and Directionality of the Earth’s Reflectances)

1996 nov. – 1997 jún; 2003 ápr. – 2003 okt.; 2005 jan – napjainkig

8 sáv (0,44 – 0,91 μm)

τaer, α, DRE

OCTS (Ocean Colour and Temperature Scanner)

1996 nov. – 1997 jún; 2003 ápr. – 2003 okt.;

9 sáv (0,41 – 0,86 μm), 3,9 μm

τaer, α

MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer)

2000-től napjainkig

12 sáv (0,41 – 2.1 μm)

τaer, α, DRE

MISR (Multi-angle Imaging Spectro-Radiometer)

2000-től napjainkig

4 sáv (0,47 – 0,86 μm)

τaer, α

CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System)

1998-tól napjainkig

széles, integrált

DRE

GLAS (Geoscience Laser Altimeter System)

2003-tól napjainkig

aktív lidar

(0,53, 1,06 μm)

aeroszol vertikális profil

ATSR-2/AATSR (Along Track Scanning Radiometer/ Advanced ATSR)

1996-tól napjainkig

4 sáv (0,56 – 1,65 μm)

τaer, α

SeaWiFS (Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor)

1997-től napjainkig

0,765 és 0,865 μm

τaer, α

9.2 táblázat: Az aeroszol-részecskék okozta direkt sugárzási kényszer műholdas becslései (Forrás IPCC 2007: 2.3 táblázat, röv.)

Műholdas eszköz

Mérési időszak

DRE (Wm-2)

MODIS; TOMS;

2002

-6,8

CERES; MODIS

2000 márc. – 2003. dec.

-3,8 – -5,5

MODIS

2001 aug. – 2003. dec.

-5,7 ± 0,4

CERES; MODIS

2000 nov. – 2001. aug.

-5,3 ± 1,7

POLDER

1996 nov. – 1997. jún.

-5,2

CERES; VIRS

1998 jan. – 1998. aug., 2000 márc.

-4,6 ± 1,0

SeaWiFs

1998

-5,4

POLDER

1996 nov. – 1997. jún.

-5 – -6

ERBE Jul 1987

1987 júl. – 1997. jún.

–6,7

Átlag (szórás)

–5.4 (0.9)

A következő, 9.6 ábrán bemutatjuk, hogy milyen térképi formában jelenik meg a DRE a kvázipoláris műhold különböző pályáin megfigyelt és abból összerakott értékekből. Élesen kiugrik ebből a konkrét képből az Atlanti óceán fölé sodródott sivatagi homok erős szórása.

9.6 ábra: GOME-2 Aeroszol sugárzási kényszer (DRE), 2007 június 23-án. Sivatagi por az Atlanti-óceán felett. (Forrás: EUMETSAT.)

Összegzésképpen elmondhatjuk, hogy a levegőkémiában globális és regionális skálán kínálkozik lehetőség a legtöbb szennyezőanyag általános, illetve havária jellegű feldúsulásának monitorozására.

X.A felszín morfológiai jellemzőinek vizsgálata

A felszín egységeinek, jellemzőinek vizsgálata során két kérdésre kell választ adni: Hol van? Mi van ott? Az elsőre a horizontális és vertikális kiterjedés meghatározása ad választ (lényegében a földrajzi koordináták és a tengerszintfeletti magasság), mely vektoros adatokra épül. A másodikhoz raszteres adatokra van szükség, melyek forrása és alkalmazási lehetőségei rendkívül sokrétűek. A fejezet első része a domborzat kontinuus (magasság) és diszkrét (határvonalak) elemeinek felmérésébe vezet be, a második bemutat néhány gyakorlati alkalmazási lehetőséget.