TEREPKLÍMA MÉRÉSEK I.

1. TEREPKLÍMA MÉRÉSEK I.

2. A légköri jelenségek sora igen széles idő- és térbeli tartományt fog át a kisméretű, rövidéletű portölcsértől a planetáris hullámokig (futó áramlások). A TEREPKLIMA KONCEPCIÓ

3. Az éghajlatot úgy definiálhatjuk, mint az atmoszféra állapotának éves ciklikusságú változásait különböző földrajzi helyeken. Igaz ugyan, hogy egyik évről a másikra jelentkeznek változások, statisztikai értelemben a légkör hozzávetőleg állandó paraméterekkel jellemezhető. • Az éghajlattal foglalkozó klimatológia, a meteorológia ágaként a területi különbségek okozta meteorológiai eltéréseket vizsgálja. • A földfelszín egységei lehetnek kisebbek, vagy nagyobbak különböző nézőpontok szerint, de bármilyen terület kiterjedésnek megfeleltethetők bizonyos léptékű klíma-jelenségek. Például az éghajlati zonalitás vizsgálatánál az egész Föld, míg a hegyvidékek, tengerpartok, városok klímájának megfigyelésekor egy adott régió kis területe a kutatás tárgya.

4. A meteorológiai jelenségek osztályozásánál, a mérethatárok megvonásánál a szakemberek közt nem volt egyetértés. • Általában a vízszintes kiterjedést tekintik alapkritériumnak. • Ez alapján Unger a következő felosztást készítette:

5. Az ábrából és a fenti táblázatból is kiderül, hogy a mezo- és mikro léptékű meteorológia jelenségek közé ékelődik a lokális (helyi) jelenségek kategóriája. • Az elkülönítés sikeresebb, ha a jelenségek függőleges kiterjedését is figyelembe vesszük:

6. A fentiekből legáltalánosabban azt fogalmazhatjuk meg, hogy egy nagyobb terület éghajlatát „makroklímának”, egy közepes méretű régióét „mezoklímának” és a legkisebb térségekét „mikroklímának”, vagy „lokális klímának” szokás nevezni. A „mikroklíma” kifejezést alkalmazzák a legkisebb térrészek, szobák, üvegházak klímájának leírására is. • Természetesen egyes területek sajátos klímával rendelkeznek, ami eltéréseket okoz a bemutatott éghajlati és/vagy meteorológiai jelenségektől. • Egy lokális klíma terület például a Great Plainsen, Észak-Amerikában egészen nagy kiterjedésű terület, míg a japán hegyvidéken lényegesen kisebb az élénk domborzat miatt. • Ettől függetlenül azt állapíthatjuk meg, hogy a mikroklíma 1 cm-től néhány száz méterig terjedő területeken, a helyi klíma 10 métertől 10 km-ig terjedő területeken érvényesül. • Mivel a vertikális kiterjedést különleges figyelemmel kell kezelni a légkör felszín közeli legalsó rétegének miroklímáját vizsgálva ennek kiterjedését minden esetben külön meg kell vizsgálni. • A helyi klima függőleges kiterjedése a vízszintes kiterjedés egytized részében határozható meg.

7. Yoshino japán kutató a korábban bemutatott felosztását az előbbiek figyelembevételével módosította, úgy, hogy a makro klímát zonális és regionális; a mezoklímát pedig lokális (helyi) és topoklímára osztotta fel:

8. A klímakategóriák térskáláknak való megfeleltetését Koppány a következőkben foglalja össze:

9. Bár a helyi klíma hosszú ideje a vizsgálatok tárgya, mégis csak a 20. század 20-as éveire fogalmazódott meg egy világos koncepció Geiger K. „ Das klima der bodennahen Luftschicht” (1927) című munkájában. • A mikro- és makroklíma vizsgálatával foglalkozó kutatók között nincsenek jelentős nézetkülönbségek. • A mikroklíma a felszínhez közeli légréteg klímáját jelenti, ahol a felszín állapota döntő szerepet játszik. • Úgy fogalmazhatnánk, hogy a mikroklíma koncepció hasonló a különböző kutatóknál, mivel munkájukat a felszín közeli vertikális gradiens fizikai vizsgálatára kell alapozniuk. • A mikroklíma esetében a függőleges eloszlás fontosabb a vízszintes kiterjedésnél, míg a helyi klíma vizsgálata során a vízszintes dimenzió válik elsődlegessé. • Ezért a problémák eltérő kezelési és megoldási módjából adódóan jelentős eltérések állnak elő a helyi és a mikroklíma definíciójában.

10. A legbonyolultabb kérdések a helyi és mezoklíma kapcsán merülnek fel. Geiger és Schmidt (1934) „Kleinklima” kifejezést alkalmazta a makro- és mikroklíma kategóriák közötti kis régiók klímájának leírására. • Geiger később a „Topoklímát” (helyi klímát ) „Geländeklimának”, azaz terepklímának hívja. • Az angolszász országokban sokkal inkább a „Local climate”, lokális klíma kifejezés terjedt el az olyan klimatikus különbségek magyarázatára, amelyek nem mikroklimatikus különbségek folytán jönnek létre. • Baum és Court (1960) úgy definiálta a mikroklimatológiát, mint olyan tudományt, ami a felszínközeli légrétegek vertikális és horizontális szerkezetében jelentkező földrajzi eltéréseket és a légrétegek fizikai jellemzőit vizsgálja. Tehát tágabb értelemben a mikroklimatológia magába foglalja a lokális klímakutatást. • Ez a legelfogadottabb nézetek egyike a helyi klímakutatásban az angolszász országokban. A mezoklímát és a Kleinklimát (kisklíma) szinonímaként használják.

11. A volt Szovjetunióban a helyi klíma léptékére vonatkozóan két felfogás alakult ki. • Az első szerint az egy a mikro- és mezoklíma között elhelyezkedő alkategória, mint az már említettük. • A második szerint nem egyéb, mint a mikroklímánbelüli alkategória, tágabb értelemben a helyi- és a mikroklíma kombinálódik benne. • A lengyel Okołowicz (1960) áttekintve a mikro-, mezo- és makroklíma jelenségeket úgy definiálta a mezoklímát, mint ami „ami a földrajzi taxonómia önálló egységeinek megfelelő kiterjedésű térrészekre korlátozódik”, vagyis ezek különböző, független helyiklíma jelenségek. • A „topoklimatológia” kifejezést Thornthwaite 1953-ban vezette be a mikrometeorológiával mikroklimatológiával összefüggésben. • Szerinte a kis kiterjedésű terek kllímáját kellene topoklímának nevezni és a vizsgálatával foglalkozó tudományág neve a topoklimatológia.

12. A „topoklíma” kifejezés a klasszikus földrajzi topográfiából vett analógia alapján alakult ki, ahol a nagyon kis kiterjedésű térrészekre vonatkozik. • Más mezoskálájú éghajlati jelenség a „Geländeklima” Németországban a kifejezést 1942 óta alkalmazzák a közepes méretű téregységek éghajlati térképezésére 1:25.000-es léptékben (Knoch, 1949). • Knoch definíciója szerint a Geländeklima a helyi klíma fajtája, amely a domborzat jellegzetességeinek hatására alakul ki. • Troll (1950) megállapítja, hogy a Geländeklima a domborzati klímával azonosítható. A „topográfikus klíma” tehát nem azonos a Thornthwaitetől eredő topoklíma kifejezéssel, de a német Geländekilma és Topoklima kifejezéseket egyaránt topoklímaként fordították angolra, és napjainkban szinonimaként használják őket. • Flemming 1971-ben azt javasolta, hogy a meteorológiai térskálát a téregységek alapján kellene felállítani (pl. lokális regionális és globális klíma), illetve a területi kontraszt alapján elkülöníteni (pl. mikro-, mezo-, makroklíma). Flemming alapján a helyi klíma alkategóriája a topoklíma.

13. Σ: • A terepklimatológia a klimatológia napjainkban gyorsan fejlődő tudományága. Olyan kis térségek klímáját jelenti, ahol állandóan kimutathatók éghajlati különbségek köztük és környezetük közt, tehát önálló klímával rendelkeznek. • Az ilyen terekben létrejövő éghajlatot nevezzük helyi klímának, vagy a terep klímájának, kifejezve, hogy az ilyen klímaterületek mérete jellegzetesen kicsi (többnyire 10-100 km2 nagyságrendű). • A helyi klimatikus tér saját időjárással rendelkezik, ami ugyan nem független a makroklimatikus környezet folyamataitól, de a felszíni hatások sajátosan módosítják, helyileg jellegzetessé teszik.

14. A TEREPKLIMATOLÓGIA KIALAKULÁSA • A terep-, ill. helyi klíma kutatás tudományága azoknak a helyi klimatikus tereknek az éghajlati viszonyait vizsgálja, amelyek a növényzet, mikrodomborzat, városok, stb. éghajlatmódosító hatásai alatt alakulnak ki. • A terepklíma éghajlati jelenségei, amelyekkel itt foglalkozunk szűk értelemben a helyi klíma megnyilvánulásai, de tágabb értelemben a mikroklíma részét képzik, ám sokuk a mezoklíma felé is kapcsolatot teremt. • Ahogy Sekiguti fogalmazott, a helyi klíma kutatás egyik alapvető feladata a helyi felszíni feltételek klíma módosító hatásának elemzése és kvantitatív értékelése. • Míg a mikroklimatológiában a felszín közeli légtér vertikális gradiense a vizsgálat tárgya, addig a terepklíma-kutatásban e mellet a horizontális gradiens is fontos szerepet kap. • Ezen a terülten speciális mérések kivitelezésére van szükség, mivel a meteorológiai állomások nem szolgáltatnak a célnak megfelelő adatokat.

15. A táj és terepklimatológiai kutatás a tájértékelés, elemzés értékfeltárás fontos eleme. Segítségével meghatározható egy terület termelési-, termesztési- vagy rekrációs potenciálja. Fontos szerepet tölt (-het) be a településtervezésben. • Az első ilyen méréseket is a gyakorlati cél vezette a 20. század elejétől: -Szőlő, ill. dohány termesztésre alkalmas területek kijelölése a Rajna-völgyben, ill a Laggio Maggiore mellett -A tengerpart mely részei legalkalmasabbak fürdőtelepek kialakítására a dél-angliai partvidéken. -Dolinák mikroklímájának térképezése karsztos területeken Jugoszláviában és Magyarországon. -Katonai és polgári repterek létesítése sarkkörön túli területeken. -Őszi és tavaszi fagykár elleni védekezés szőlő ültetvényeken Tokaj-hegyalján.

16. Az iparral foglalkozók közül néhányan szintén mikroklíma szempontú megközelítést alkalmaztak. • Például a Japán Saitama prefektúrájában élő selyemhernyó tenyésztő Teize Naime „Meteorológia és selyemhernyó tenyésztés” című 1903-ban kiadott könyvében a selyemhernyó tenyésztő helyek mikroklíma viszonyai és a hernyók selyemszál termelése közötti kapcsolatokat vizsgálta. • Az Egyesült Államokban ökológusok folytattak helyi és mikroklíma kutatásokat. H. C. Cowles 1901-ben Chicago térségében folytatott vizsgálatai során kimutatta a vegetáció fejlődésében meglevő különbségek és a helyi klíma közötti összefüggéseket.

17. A Meteorológiai Szolgálat munkatársai által e területen gyakorlati céllal folytatott kutatások agrometeorológiai területen és az erdőtüzek meteorológiai körülményeinek vizsgálata körül mozogtak. • A botanikus, ökológus, erdész stb. kutatók ökológiai aspektusú vizsgálatokat végeztek. Főként a hegyoldalakon a lejtés és a felszín jellegzetességei, valamint a talajtani jellemzők és az éghajlati elemek változási közötti összefüggéseket vizsgálatával foglalkozott J. E. Carlton, J. Kittredge, D. B. Lawrence, stb. • A II világháború utáni időszakban az egyik legjelentősebb mikro, illetve makrokilma kutatási eredmény J. N. Wolfe, T. R. Wareham és H. T. Scofield által irányított neotoma-völgyi kutatási program volt. • Világosan kimutatták, milyen jelentős különbségek figyelhetők meg egy kis völgyön belül is az Ohio Állam területén belül megfigyelhető makroklimatikus különbségekhez képest. Kimutatták továbbá az éves változékonyságot is.

18. Magyarországon a mikroklíma kutatás kezdete botanikusok nevéhez fűződik: az első ilyen irányú vizsgálatokat a debreceni Soó Rezső, Zólyomi Bálint végezte. A botanikusok és meterológusok közös vizsgálatainak eredményei a Bükk-fensík növényföldrajzi viszonyait illetően az Időjárás (1934) című folyóiratban jelentek meg. • A II világháború után Dobosi folytatott kutatásokat a víz és hőháztartással kapcsolatos problémákról, míg Wagner számos kérdést vizsgált meg helyi- és mikroklímatikus összefüggésben. • A debreceni Berényi Dénes 1967-ben egy mikroklimatológiai tárgyú könyvet adott ki, amelyben a felszínközeli légréteg fizikai folyamataival és függőleges struktúrájával foglalkozik. A klímaelemek vízszintes változásaira is részletesen kitér.

19. A mikroklíma hatásai általában nem terjednek túl a fű, épületek, mikrodomborzat, stb. magasságának négyszeresén. Így az e magasságig terjedő mérési adatok nélkülözhetetlenek és eredmények csak ezek analízise útján érhetők el. • A függőleges kiterjedés 10 cm és 1 km között változhat és a mérésekkel le kell fedni ezt a széles tartományt. • Egy régió éghajlata helyi klímák mozaikjából épül fel. Az eltéréseket okozhatja: • a felszín fizikai paramétereinek területi változatossága, • a fekvés, a kitettség, • a felszín minőségének eltérései – mint például a szín, sűrűség, hőkapacitás, nedvességtartalom, • a talaj vízáteresztő képessége; • a növénytakaró jellegzetességei; az albedó és a felszíni érdesség mértéke.

20. Ezek mind olyan tényezők, amelyek befolyásolják a hő, nedvesség és mozgási energia cserefolyamatokat a felszínen. Ezért vizsgálni kell e tényezők helyi változásait adott szintben. • Ezen kívül hegyvidéki terepen a domborzat légáramlást módosító hatását és a klímaelemeknek a magasság változása következtében beálló változásait is figyelembe kell vennünk. Az éghajlati elemek változásai a tszf. magassággal: • Napsugárzás. A globálsugárzás a kisebb légköri gyengítés miatt nő (+12-15%/1000m). Az U.V. sugárzás szintén erősebb, nyáron +15%, télen +20%/1000m. A direkt sugárzás aránya is nő. A kisugárzás, különösen a domború felszíneken a gyengébb üvegházhatás miatt még erősebb→ a sugárzási egyenleg csökken. Figyelembe kell venni a domborzat árnyékoló hatását is.

21. Hőmérséklet. A magassággal átlag 0,5-0,7°C csökkenés (télen az inverziós helyzetek miatt 0,4°C, nyáron 0,6°C) jellemző. • Légnedvesség. A páranyomás 1700 méterenként megfeleződik. A relatív nedvességtartam a hőmérséklet csökkenése miatt 1-2000 méterig növekszik, majd a minimális páranyomás miatt szintén csökken. • Csapadék. Az orografikus csapadékképződés miatt a hegyvidékek átlagosan csapadékosabbak a síkságoknál. Mo-on átlag 35mm/100m a csapadéktöbblet. DE: nagy az eltérés a széliránnyal szemközti (luv) és azzal ellentétes oldal (lee) közt (pl.:a Börzsönyben ~200 mm). • Légnyomás. A felszínre nehezedő légoszlop magasságának csökkeneével a légnyomás is csökken. Az átlagos csökkenés 12hPa/100m. • Szél. A szél sebessége a magassággal növekszik. Mo-on 200m magasan 2-4 m/s; 500 m-en 6-7 m/s; a Kékesen 8 m/s az átlagos szélsebesség. A hegységek lee oldalán ugyanakkor a szélárnyék hatás figyelhető meg.

22. A lejtős felszíneken sajátos szélrendszer, az ún. hegy- völgyi szél jön létre. • Nappal a lejtő erősebben felmelegedő felső szakaszán alacsony légnyomás, ezért feláramlás alakul ki, ami a völgyből felfelé irányuló légmozgást hoz létre (völgyi szél).

23. Éjjel a Lejtő felső domború részén az erős kisugárzás miatt erősebben hűl a levegő. A hideg levegő a lejtő mentén a völgy felé kezd „lefolyni” (hegyi szél). A völgytalpon „hideg légtó” alakulhat ki ilyenkor.

24. Ilyen eltérő fizikai paraméterekkel rendelkező felszínek határán kialakuló napszakos irányváltású szélrendszer a parti szél is. Nappal a hűvösebb, magasnyomású vízfelszín feletti területről a melegebb alacsonyabb nyomású parti légtér felé, éjszaka a Hűvösebb magasabb nyomású parti légtér felől a melegebb, alacsonyabb nyomású vízfelszín feletti légtér felé folyik a légkörzés.

25. A terepklíma kialakulásának feltételei: • Amint azt Barry (1970) megállapította, az idő lépték komoly problémát jelent a helyi (terep-) klímakutatásban. A helyi klíma csak megfelelő nagytérségi időjárási feltételek mellett alakul ki. Általában gyenge szél és derült égbolt alatt fejlődik ki. A frontok átvonulása teljesen elmoshatja a terepklíma jellegzetességeit. Tehát a munka szinoptikus meteorológiai keretbe ágyazandó. • Például a fagy gyakoriság, a helyi szelek, a városi hősziget, a domborzati csapadéktöbblet meghatározásánál szinoptikus feltételeket figyelembe kell venni, vagyis előfordulási gyakoriságuk fontos a jelenségek szempontjából. • A helyi klíma kialakulásában szerepet játszó földrajzi tényezőket Stringer (1958) foglalta össze. • A helyi klímakutatás feladata az e tényezők és a helyi klíma jelenségek közötti kapcsolatok analízise.