Indítunk egy YouTube csatornát, majd meglátjuk mi lesz belőle.
eBook: Levegőkörnyezeti változások a COVID-19 intézkedések és komplex földrajzi folyamatok tükrében
Ahogy a könyvben is olvasható:Kutatási eredményeink magyarnyelvű összefoglalása, melyek a "Levegőkörnyezeti változások a COVID-szankciók függvényében, Eurázsia különböző földrajzi régióiban" kutatási projektben, melyet a Magyar Tudományos Akadémia "Post- COVID jelenségek kutatására irányuló nagy kockázatú pályázatok" kiírásának támogatásával valósultak meg a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontban.
Varga Gy., Csávics A., Gresina F. (2024). Levegőkörnyezeti változások a COVID-19 intézkedések és komplex földrajzi folyamatok tükrében. HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont, Budapest. 180 p.
Az európai NO2 kibocsátások alakulása a COVID-19 intézkedések és a komplex földrajzi környezet összefüggéseiben
Az éghajlatváltozás után az azzal szorosan összefüggő levegőkörnyezeti problémák azok, amelyek szorosabbá tudják fűzni a kapcsolatot a természet- és társadalomföldrajzi kutatások közt. (A hozzám közelebb álló témakörök kapcsán mindenképp.)
Ez a differenciált mintázat jól látható volt a nitrogén-oxidok műholdas méréseiből szerkesztett térképeken, különösen a változásokat bemutatókon. A különbségek okai közt felfedezhetők az eltérő ütemű és szigorúságú kormányzati megszorító lépések, de mi ezeken felül az eltérő természet- és társadalomföldrajzi jellegeket vizsgáltuk.
Másként jelenik meg a légszennyezés egy zárt hegyközi medencében, ahol az áramlások nem szállítják el a kibocsátott szennyezőanyagokat, illetve gyakrabban alakul itt ki, szintén a medencehatással összefüggő hőmérsékleti inverziós meteorológiai állapot is.
Az is jól látható volt, hogy az urbánus térségek lakossága sokkal komolyabb légszennyező terhelésnek van kitéve, de a változások épp ezekben a térségekben voltak a legjelentősebbek.
Ugyancsak eltérő képet mutattak a közép(kelet)-európai államok és régiók, ahol a kezdeti szigorú beavatkozások jelentős kibocsátás csökkenést okoztak, de már az enyhe lazítások is fokozott növekedéshez vezettek. A kormányzati intézkedések enyhülése következtében fellépő visszapattanása a kibocsátásoknak hasonlóan alakult Európa-szerte, de a régiónkban ez fokozottan jelent meg.
Kapcsolódó publikáció:
Varga, Gy., Csávics, A., Szeberényi, J., Gresina, F. (2024). Non-uniform tropospheric NO2 level changes in European Union caused by governmental COVID-19 restrictions and geography. City and Environment Interactions
A szakcikk szabadon elérhető a City and Environment Interactions oldalán: https://doi.org/10.1016/j.cacint.2024.100145
L2- LégkörLight: El Niño 2023: ext-rém?
Igen, ideért. Ismeretterjesztő portálok és önjelölt meteorológusok (n>>1M) bejegyzéseiben ott vannak a diagramok és térképek. Igen, beütött az El Niño, 2023 lesz a modern műszeres mérések kezdete óta regisztrált legmelegebb év és szélsőséges események sora fog végigsöpörni a bolygón. Igen, bőven megvan ennek az esélye. De annak is megvan, hogy épp egy ilyen anomálián keresztül bemutathassuk bolygónk sebezhetőségének és összekapcsolódásainak rendszerét.
El Niño anomália idején a Csendes-óceán trópusi övezetének vize melegebb, mint a sokévi átlag és ez nagyjából 2-7 évente következik be. Hatással van távoli térségek időjárására és számos egyéb természeti-társadalmi és így gazdasági folyamatára is. Így megy ez évezredek óta. Igen, évezredek óta, mivel ez egy döntően természetes mechanizmusok által vezérelt folyamat. De ezekre a szerteágazó hatásokra rá tud erősíteni az éghajlatváltozás és az éghajlatváltozás által már eleve megváltozatott folyamatok garmadája.
Álljon itt ennek illusztrálására a 2022 és 2023 június 14-i állapot:
Azt mondtam természetes folyamat, de mégis biztos sokan úgy vélik, hogy az éghajlatváltozás (, ami meg ugye antropogén eredetű) eredménye mindez. Na, mondom, hogy miért: (1) nem értenek hozzá: (1a) nem hát, mert nem is tanítottak ilyet; (1b) a földrajz órán nem kell figyelni; (1c) felületes ismeretű szerzők által írt portálokon összemossák a kettőt; (2) az El Niño hatásai felerősödnek a klímaváltozás miatt, így biztos van a kettő között kapcsolat: (2a) igen, hatásai felerősödnek; (2b) igen, eleve melegebb az óceán felszíni vize; (2c) nem, a fő okai teljesen természetes folyamatok eredménye.
Most kapjunk elő egy remek könyvet, itt van, ni: Czelnai Rudolf: A világóceán - Modern fizikai oceanográfia című műve. (Czelnai nevét amúgy is érdemes megjegyezni, mert egy nem csak Magyarországon világhírű meteorológusról van szó, aki bonyolult globális éghajlati folyamatokat közérthetően le tudott írni ebben a könyvében.) Ebben a könyvben olvasható, hogy Pizaro (igen, a Francisco) 1525-ben seregével Piurán, a perui Sechura-sivatag szélén fekvő városon haladt át, ahol leírták, hogy bőségesen sok vizet találtak. Ez az a térség, ahol El Niño időszakban hatalmas felhőszakadások és áradások tombolnak, noha a sivatag peremén található. Erre az eseményre, a levéltári kutakodás során az 1891-ben kezdődő, Limai Tudós Társaság által kezdeményezett vizsgálatok vezettek, melyeket a perui halászokat ért brutális veszteségek okainak feltárása végett indítottak.
Áradások? Halászok? Hol itt a kapcsolat?
Normális esetben.. (Azt, hogy melyik a "normális" időszak, ha El Niño az anomália, nem egyszerű kérdés, mivel az átlagosnál hűvösebb felszíni vízhőmérsékletekkel jellemezhető időszak a La Niña, mely kettőt egy általában rövid "átlagos" vízhőfokú időszak, a La Nada választ el. (Ha a "semmi" az "átlagos" vagy "normális", akkor ennyi erővel az anomália is lehetne az...)) A Másfélfok szerint: "Természetes éghajlati jelenség, amely a Csendes-óceán trópusi területén végbemenő El Niño–Déli Oszcilláció, azaz az ENSO (El Niño–Southern Oscillation) meleg fázisa. (...) Az El Niño spanyol (latin-amerikai) eredetű kifejezés, jelentése „a fiúgyermek”, ami a gyermek Jézusra utal, mivel a jelenség karácsony táján a legerősebb." Az elejével egyetértünk, de a karácsonyi utalás kapcsán jegyezzük meg Czelnai véleményét:
"(...) a kutatók (valószínűleg nyelvi okokból) nem vették figyelembe az El Niño eredeti jelentését. Ugyanis ez a kifejezés, a Carillo [az 1891-ben felkért perui hajóskapitány - megj.: VGy] által megvizsgált folklór szerint, a karácsony táján évente jelentkező (gyenge, vagy erső, vagy akármilyen) part menti meleg áramlatra vonatkozott. Egyes amerikai kutatók azonban az anomáliaesetekre ragasztották rá ugyanezt az elnevezést, és a nemzetközi irodalomban már ez a szóhasználat rögződött. Ez azért zavaró, mert az anomáliahelyzetek kibontakozása nem igazodik a karácsonyi dátumhoz, ahogy a név sugallaná. (...) Jószerivel azt mondhatjuk, hogy a felszíni meleg áramlat csak akkor érkezik karácsony táján, ha szokásosan gyenge, vagyis, ha nincs anomália."
(Abba már végképp ne menjünk bele, hogy ha az El Niño, a kisfiú, Jézusra utal, akkor a La Niña, a kislány, az anti-El Niño...)
Szóval, "normális" esetben a Csendes-óceán trópusi övezetében a feszíni vizek Ausztáliától Dél-Amerikáig viszonylag hidegek, Indonéziában pedig melegek. Ennek hátterében a nagy földi légköri cirkuláció egyik nevezetes szereplője a passzátszél áll. A keleties légáramlások a meleg felszíni vizeket ugyanis a Csendes-óceán nyugati medencéjébe fújják át (szó szerint kibillen az óceán, akár félméter is lehet a szintkülönbség), melynek helyét a mélyből feláramló hideg vizek foglalják el. A szél által hajtott áramlások kiegyenlítésére még tesz egy próbát a nyugatról keletre mozgó csendes-óceáni egyenlítői melegáramlás, de ez jellemzően viszonylag gyenge. Ráadásul a dél-amerikai partok mentén a hideg Humboldt-áramlás is hozzájárul, hogy egy felszálló-víz övezet alakuljon ki. A mélyből érkező víz viszont tápanyagban rendkívül gazdag, és éppen itt fogják a világon a legtöbb halat. Azaz fogták, főleg ha nem jött az El Niño.
El Niño időszakokban ugyanis éppen ez változik meg, a csendes-óceáni egyenlítői ellenáramlás déli ága felerősödik, és kb. a Panamai-öbölnél elérve a partot délre fordul, beékelődik a partvonal és a Humboldt-áramlás közé. (Akár Limáig, kb. 1200 km-rel délebbre is lehatolhat ez a meleg tengervizes anomália.) És kezdődnek a bajok helyben: (1) nincs tápanyagban gazdag hidegvíz-feláramlás; (2) nincs szardella, nincs szardellahalászat; (3) nincsenek tengeri madarak; (4) nincs guanóbányászat.
Néhány számszerű adat: (1) 1965-re Peru halászta le a legtöbb halat a Földön (ebben szerepe volt pl. annak is, hogy a 60-as években csődbement kaliforniai halászflották felszerelését felvásárolták); (2) 1965-ben jött az El Niño és a tengerek tápanyagutánpótlása a harmadára csökkent; (3) szardellák elpusztultak és túlhalászták; (4) kormorán-, szula- és pelikánpopuláció 18 millióról 4 millióra csökkent; (5) Peru fő (!) bevételi forrása, a guanóbányászat ellehetetlenült. Mintegy hét évvel később, újra jött az El Niño és a perui halliszt eltűnt a globális piacról, sok helyen a gabona helyett szóját kezdtek el termeszteni, hogy a kieső fehérjét pótolják. A világszerte fellépő aszályok miatt azonban gabonahiány alakult ki, emberek százezrei haltak éhen (pl. a Száhel-övezetben).
Távoli hatások
A helyi hatások már csupán a gazdasági folyamatok révén is tovagyűrűztek, azonban mindez csak az egyik oldala az érmének. Az El Niño epizódok éghajlati és időjárási hatásai a világ számos pontján kimutathatók; Ausztráliában, Indonéziában és Brazíliában ezeket a hatásokat már korán felismerték, de éppen a Száhel-övezet szárazságai kapcsán szintén megjelentek a korai felismerések. Az, hogy a Csendes-óceán mentén ennek vannak hatásai az elég egyértelmű, lásd a lényegét:
És itt kilépünk már tényleg az óceánból, irány a légkör. Normális esetben a nyugati medence fölött alakulnak ki erős felszálló légáramlatok és itt esik sok csapadék. A perui oldalon leszálló légmozgás van és derült az ég. El Niño idején a felszálló légáramlatok keletre tolódnak, Indonéziában szárazságot, keleten esőket okozva.
A világ számos pontján mutattak, véltek kimutatni összefüggéseket az El Niño és a helyi, regionális időjárási események között, melyek szorossága olykor igencsak megkérdőjelezhető. Az azonban meglehetősen egyértelmű, hogy a globális átlaghőmérséklet mérések adatsoraiban éppen az El Niño évek a legmelegebbek, és a La Niña esztendők hűvösebbek. Az eddigi legmelegebb év, melyet a műszeres mérési éra kezdete óta rögzítettünk, az a 2016-os El Niño év. Az, hogy a La Niña évek mennyire is "hűvösek", arra nem túl jó példák az elmúlt évek. A bolygónk legmelegebb nyolc évéből nyolcat az elmúlt nyolc évben mértük, ebből az elmúlt három La Niña év volt...
A Csendes-óceán méretéből adódóan igencsak fontos szerepet játszik Földük energiaháztartásában, épp emiatt a nagy térségekre kiterjedő pozitív hőmérsékleti anomáliái szükségszerűen hatással vannak a globális hőmérsékletre. Az, hogy a negatív hőmérsékleti kilengései csak annyit tudtak elérni, hogy "majdnem" lettek meleg rekorderek az elmúlt évek... Hát minimum elgondolkodtató.
A klímaváltozás kapcsán még egy pont: a jelenleg kialakulóban lévő El Niño egy olyan állapotban éri bolygónkat, amikor a tengereink felszíni hőmérséklete általánosan (nem csupán a Csendes-óceán trópusi térségében) is szélsőségesen melegnek számít. Az ábrán a 60. szélességi fokok közti tengervizek felszíni hőmérsékletei szerepelnek, külön kiemelve a másodikon az Atlanti-óceánt. A melegedő Atlanti-óceán kapcsán eszünkbe juthat a Holnapután című film... Csak nyugodtan.
L2 - LégkörLight: Tévszakok - azaz ki látta előre az új napenergia rekordot?
“E nyári kert az árnyaké.
Nyugodt ez így ma. Gondolom.
A fény, akár az árpalé
szivárog át a lombokon.”
/Závada Péter: Boldog óra/
A klímaváltozás kapcsán sokszor előkerül, hogy “régen még volt tavasz-nyár-ősz-tél és megint tavasz, most meg?”… Hát most meg megjelentek a tévszakok (kössz Kuflik!). Télen napenergia rekord? Na, nemár… How dare you!?
Sokak hitetlenkedve olvasták, hogy új napenergia rekord született februárban, aztán erre jött egy újabb. Még soha ennyit nem termeltünk egy adott pillanatban pusztán fotovoltaikus úton, sőt olyan is volt, hogy több energia került a rendszerbe a napelemekből, mint Paksról. Igen, télen is süt a nap; igen, több a beépített kapacitás; és igen, hidegben jobb a hatásfok, de akkor is sokakat meglepett.
Ez már csak ilyen. A fotovoltaikus energiatermelés, de általában az időjárásfüggő megújulók, kiszámíthatatlanok. Főleg akkor, ha nincs is rá szándék, hogy kiszámítsuk. Pedig nagyon is kéne, ez a menetrendezés lényege, ez lenne a menetrendezés lényege.
Kulcsszó: menetrendezés.
Kulcsszó. A villamosenergia, ellentétben pl. a gázzal, nem tárolható (lényegében nem tárolható, induljunk ki innen - maradjunk fókuszáltak). Amíg a gáz kapcsán jól ismerjük a tárolókat, tudjuk, hogy lehet belőle raktározni, de már a masszív csőhálózat is hatalmas mennyiségű gázt tartalmaz. Na, a villannyal nem ez a helyzet. Itt a termelés és a fogyasztás folyamatos egyensúlyára van szükség, nincs puffer a rendszerben vagy borul az 50 Hz.
Termel Paks, termelnek a hőerőművek, legyenek szén vagy gázalapúak vagy akármi, amit el lehet égetni (pl. fa, azaz biomassza, megújuló? úgy ahogy…, de nem csapongunk, fókuszáltak maradunk). De termelnek a naperőművek is, panelek lapulnak sok-sok helyen. Másik időjárásfüggő megújulóban, nevezetesen szélben, nem vagyunk annyira nagyok, de ennek ezernyi oka van (, de most tényleg maradjunk fókuszáltak…).
Ha a termelésnek és a fogyasztásnak egyensúlyban kell lennie, akkor az időjárásfüggő fotovoltaikus energiatermelést jó lenne jobban kiismerni, mivel tudni kell, hogy mennyit is kell a többi forrásból beterelni a hálózatba. És ezt nem árt egy kicsit előre is tudni, mert a plussz energia betolása a konnektorba olykor-olykor igen drága, főleg ha gyorsan kell sokat pótolni. Nálunk ez különösen igaz, mert ha kiesik némi fotovoltaikus villany a rendszerből, akkor drága és szennyező fosszilisből lesz pótolva. Természetföldrajzilag (maradjunk fókuszáltak, ne menjünk tovább…) energiatermelési szempontból kedvezőbb adottságú országok, pl. Ausztria esetében, ha kiesnek az időjárásfüggő megújulók, akkor megvannak a hegységekben a vízerőművek (olcsón, “csendesen”, tisztán).
Ebből kifolyólag nálunk a megújulók időnként nagyon sokba kerülnek…
A rendszerirányítónak tudni kell egy napra előre, hogy mennyit is fognak termelni a naperőműveink. Erre vonatkozóan (1) futnak modellek és rendelkezésre állnak (2) historikus, klimatikus adatok is.
Okay, akkor hol a hiba? Ott, hogy a (1) modellek sok paramétert nem vesznek figyelembe vagy szimplán sok folyamatot rosszul parametrizálnak; és (2) a historikus adatok a jelenleg zajló klímaváltozás miatt gyakran épp semmit sem érnek (és/vagy épp károsak is - értsd jobb, ha nem is lennének). És nem igazán működik a dolog…
Meglepő módon mi is szeretnénk hozzájárulni korábbi alapkutatásaink alkalmazott kutatásokká való átkonvertálásával a jobb “menetrendezéshez”. Nevezetesen, hogy az ásványi por számtalan szállal kapcsolódik a témakörhöz.
A panelekre kiülepszik, azokat koszolja, hatásfokát rontja. Nem is kell szaharai forrásokkal okoskodni, elég ha arra gondolunk, hogy aktív mezőgazdasági területekre, illetve azok szomszédságába telepítenek hatalmas napelemparkokat, onnan pedig jön ám a por… De a nagytávolságokról érkező légköri pornak is van szerepe ebben a kérdéskörben. A sugárzási egyenlegben a közvetlen és közvetett hatásai mind ott vannak. A Napból érkező sugárzást a por elnyeli, szórja, visszaveri. De indirekt módon, pl. a felhőképződés kapcsán még jelentősebb ez a hatás. Meteorológus körökben (és úgy általában) elterjedt az a tévhit, hogy “szaharai homokot” hozott a szél és ez kvarc. Ez főként nem igaz, mert (1) nem ez a jellemző szemcseméret és a kvarc mellett rengeteg más is jön a Szaharából.
A teljes sugárzási mérlegben betöltött szerepük azért is nehezen megállapítható, mert egy-egy porfelhőben többféle anyagú (kvarc, kalcit, gipsz, agyagásványok, csillámok, stb.) és többféle alakú egyedi ásványi szemcse, valamint aggregátum található, melyek más és más optikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A sötétebb színű szemcsék (pl. hematit, goethit) több sugárzást nyelnek el, lokálisan fűtő hatásúak, míg a világosabbak esetében a hőmérséklet-csökkenést eredményező visszatükrözés (pl. sókristályok) és szórás (pl. kvarc) a domináns. Az ásványi összetétel a lehordási terület földtani felépítésétől függ döntően, de a légköri szállítás folyamán állandóan változik, hiszen a nagyobb és/vagy nehezebb szemcsék korábban kihullhatnak a porfelhőből, módosítva ezzel a radiatív tulajdonságokat is.
A légköri por finom szemcséi a légkörbe jutva a felhőképződéshez szükséges kondenzációs magként is viselkedhetnek, melyek nélkül nem alakulhatnának ki a felhőket felépítő cseppek. A kondenzációs magvak számának növekedése adott vízgőztartalom mellett több, de kisebb méretű felhőcsepp kialakulásához vezet, így a felhő színe világosabb lesz, tehát több sugárzást ver vissza. A kisebb cseppek másik tulajdonsága, hogy légköri tartózkodási ideje viszonylag hosszú, következésképpen a felhő radiatív hatását hosszabban fejti ki, illetve a csapadék valószínűsége csökken, ami nem fogja a paneleket így lemosni.
Sok egyéb elemezni való van még, de amit mi meg tudunk mondani az az, hogy (1) mikor jön a por; (1b) mikor jött a por; (2) honnan jön a por; (3) miből van a por; (4) mekkora a porszemcse; (5) milyen alakú a porszemcse.
És ez hogy nézett ki 2022-ben? Lássuk, hogy a MAVIR milyen napelemes termeléseket jegyzett és mennyi is volt a légköri por mennyisége. Na, ezt a port nem menetrendezte senki, de a “váratlan” kiesést pótolni kellett, nem olcsón, drágán és szennyezőbben, mintha előre számoltak vele és egy kevésbé mocskos erőművel egyensúlyozták volna.
NO2 terhelés Európában: Hány embert is érint?
A teljes Európai Unió (EU-27) 2019-2021 közti levegőkörnyezeti állapotváltozásait és terheléseit vizsgáltuk, döntően Sentinel-5p műholdas adatok alapján, külön figyelmet szentelve a nitrogén dioxid szintek vizsgálatára, mivel kiindulásként egy főként antropogén forrásokhoz köthető légszennyező alapján szerettük volna bemutatni a COVID-19 szankciók hatásait.
Elemzésre került, hogy mely európai térségek, NUTS-3 régiók és nagyvárosi övezetek tartoznak a legfőbb NO2 kibocsátók közé és mely térségekben történtek a legfőbb változások. Az elkészített kibocsátási térképek alapján szembetűnő, hogy az NO2-kibocsátás jól körülhatárolt, viszonylag kis területekre koncentrálódik. Ezek jellemzően Európa legnagyobb agglomerációi, nagyvárosi és ipari területei. A légszennyezés különböző szintjei által érintett emberek száma - éppen a városi kibocsátási többlet miatt - még aszimmetrikusabbá teszi a képet. 2019-ben az EU-27 több mint 150 millió lakosa élt olyan régiókban, ahol a troposzférában az NO2-oszlop éves átlagos értéke 100 µmol/m2 felett volt, ebből több mint 100 millió lakos élt városi régiókban és mintegy 23,5 millió ember átmeneti régiókban. 2020-ban a 100 µmol/m2 feletti NO2-terheléssel érintett terület csökkenése következtében a 150 millió lakos száma 73,9 millióra csökken. Sajnos 2021-ben 151 millió európai polgár él NO2-szennyezett régiókban. Tipizálásra kerültek a városi-átmeneti-rurális NUTS-3 régiók kibocsátásaik alapján, valamint meghatározásra került a különböző mértékű NO2 szintekkel terhelt és különböző mértékű levegőkörnyezeti változásokkal érintett népesség száma.
A Sentinel-5p NO2 (tropospheric column) értékeinek éves átlagai az európai kontinensen, az EU-27 NUTS-3 régióiban és nagyvárosaiban.
Az EU-27 lakosságának jelentős részét érintette a kibocsátások éves szintű változása. Az NO2 troposzferikus szintjének több mint 10%-os csökkenése 2020/2019-ben 254,2 millió embert érintett (116,7 millió a városi és 97 millió a köztes régiókban). Hasonló mértékű (10%<) növekedés 2021/2020-ban 263 millió európai lakos (106,1 millió a városi és 103,2 millió a köztes régiókban) levegőminőségét érintette.
Subscribe to:
Posts (Atom)