A Föld, Víz és Levegő: Az Emberi Járművek Utazása a Közegekben
Csak az a miénk, amit igazán jól ismerünk, aminek a lelkébe is bele tudunk látni. Ahhoz, hogy valóban itthon érezhessük magunkat e honban, nélkülözhetetlen, hogy ismerjük legalább a fő vonásait, jellemzőit. Képet kell tudnunk alkotni magunknak az ország természet- és gazdaságföldrajzi viszonyairól és sajátosságairól, gazdaságáról, társadalmi berendezkedéséről, kultúrájáról, és nem utolsósorban a hagyományairól. Mindez az adatok és információk Pannon-tengerének ismeretét jelentené.
Ezért arra is jó a Magyar Tudománytár sorozat megjelenése, hogy ami tudás erről nincs a fejünkben, az legalább legyen a kezünk ügyében. Így frissítgethetjük a honismeretünket, s ha érdekel valami, utána tudunk nézni. A Magyar Tudományos Akadémia Társadalomkutató Központjának közreműködésével most induló, hét kötetre tervezett mű újabb hatalmas tudásanyagot ígér. Amint a főszerkesztő, Glatz Ferenc akadémikus megfogalmazza, ez a hét kötet a hazai tudósközösségek ismereteinek tára.
A sorozat nyitódarabja, a Föld, víz, levegő a tudományos előadás alaposságával és tárgyilagosságával, igen komoly szakmai eszköztárral sorakoztatja fel az adatokat és információkat. Előadásmódja világos, de a mondanivaló követése megköveteli a teljes figyelmet. A megértést a magyarázatok mellett sok jó ábra, térkép, táblázat, műholdas felvétel, valamint fénykép is segíti. A könyv fő témakörei: Geológiai viszonyok és talajok - Geomorfológiai tájak, felszíni formakincsek - Levegőkörnyezet - Felszíni és felszín alatti vizek - Természeti, gazdasági, közigazgatási régiók - Geológiai erő- és veszélyforrások - Gazdaságföldrajzi adottságok.
A Levegő, mint Közlekedési Közeg
A levegő, amely körülölel minket, nem csupán egy láthatatlan gázréteg, hanem egy dinamikus közeg, amelyben számos fizikai folyamat zajlik, és amely lehetőséget biztosít a repülésre, mint közlekedési formára. Ha jól emlékszem, ez volt a címe a fizika tankönyvben a levegőről szóló fejezetnek. Szóval határozottan érezni lehetett az igyekezetet a fejezet íróján, hogy megértesse a nebulókkal a földi élet egyik alapvető folyamatát. Szerettem a levegőről és az abban lezajló folyamatokról tanulni, mert logikusak és a gyakorlatban nagyrészt érzékelhetőek voltak.
Más szemmel kezdtem nézni a felhőket, mikor már tudtam, melyik milyen magasságban helyezkedik el és hogy melyik áll vízpárából vagy apró jégkristályokból. Melyikből eshet az eső, a jég vagy a hó. Kevésbé haragudtam azokra a bolond áprilisi szelekre, mert tudtam, miért ilyen hevesek. Próbáltam elképzelni, mit érezhet az egerészölyv, amikor termikel és olyan gyorsan emelkedik, mintha egy láthatatlan lift vinné fölfelé. Pontosan tudtam, amikor arcul csapott a közelgő zivatar víz-szagú kifutószele, hogy jobb lett volna hamarabb hazafelé venni az irányt. Jó volt ismerni az összefüggéseket azon a szinten, amit némi nyitottsággal a környezetünkre bárki érezhet és tapasztalhat. Megértettem, hogy annak ellenére, hogy maga a levegő nem látható, mégis olyan közeg, amiben folyamatok zajlanak.
Eltűnő milliók az alapítványnál?
A Repülés Élménysége
Az ember éldegél a föld felszínén és csak akkor tapasztalja meg igazán a levegő közeg-jellegét, ha repül, lehetőleg nem nagy, utasszállító géppel, amiben igyekeznek kizárni az utastérből a lehető legtöbb szokatlan vagy kellemetlen hatást. Repüljünk hát kisebb eszközzel, vitorlázógéppel vagy motorossal, siklóernyővel, sárkánnyal vagy hőlégballonnal, hogy valóban érezzük a repülést! Először nagyon szokatlan a tér mindhárom irányába jelentős elmozdulásokat tapasztalni. Ezeknek a mozgásoknak nagy részét a pilóta idézi elő azzal, hogy vezeti a repülőgépet. De a levegő mozgásának fizikai hatásait is rögtön érezni fogjuk, amint átrepülünk egy feláramláson vagy éppen leáramláson. Közben érezzük, halljuk a gép légellenállását, míg végül valóban felismerjük: a levegő olyan közeg, ami nagyon hasonlít a vízre, csak nem olyan sűrű. De a benne zajló folyamatok egészen hasonlóak: az áramlások, az örvények, az ellenállás, a felhajtóerő, a hőmérsékleti és nyomásbeli különbségek, a kiegyenlítődések.
Szabadság: nagygépes pilóták és a vitorlázórepülés (Ep. 198)
Egy termikbe belépve megtapasztaljuk az emelés erejét, a felfelé ható gyorsulást, a termikben körözve pedig tagadhatatlanul hat ránk a centrifugális erő is. Te jó ég, ilyen erők hatása alatt hogyan repül olyan könnyedén az egerészölyv? Oldalszélben repülve érezhetjük, hogy a pilóta kissé oldalvást irányítja a gépet ahhoz, hogy egyenesen tudjon repülni, hasonlóan ahhoz, amikor egy sebes sodrású folyót igyekszünk átúszni. Egy-egy település fölé érve olyan, mintha „döcögne” a gép, mert a szelet megkavarják, turbulenssé teszik az épületeket. A pilóta a tőle megszokott nyugalommal ül a helyén és korrigálja a lökéseket. „Diceg-döcög... A levegő él, nem statikus.” - mondja magyarázatképpen.
A Levegő Összetétele és Dinamikája
A levegő kémiai összetételét már az iskolai tankönyvekben megismertük. A főösszetevők mellett számtalan nyomgáz is található a levegőben. A nehezebb molekulák, atomok alacsonyabban, míg a könnyebbek magasabban helyezkednek el. A felszínhez legközelebb az ún. tropopauza felett található a kb. Ennek magassága kb. 50 km. A molekulák energiaállapota fázisváltáskor megváltozik.
A levegő az egyenes vonalú mozgás helyett görbült pályát ír le a felszíni megfigyelő számára. Ez annak tudható be, hogy a Föld a mozgás ideje alatt „kifordul” a mozgó test (levegő) alól, ez az ún. Coriolis erő hatása. E termikus okok miatt, az Egyenlítő fölött alacsony, míg a Sarkok fölött magas nyomású öv alakul ki. Földünk nagy sivatagjai is itt találhatók, kialakulásuk az említett folyamatnak köszönhető. Adott helyen az aktuális időjárás jellege, megváltozása a polárfrontokhoz kötődik.
Az atmoszférában található gázok különböző tartózkodási idővel rendelkeznek, ami befolyásolja koncentrációjukat és eloszlásukat. A vízgőz tartózkodási ideje például 10 nap. A tározók vagy rezervoárok közötti anyagáramokat kell jellemezni. Ezt az időt tartózkodási (forgalmi) időnek nevezik. A t tározóknak más fontos tulajdonságai is vannak. Ezek egyike a válaszidő, amely jellemzi azt az időt, amely alatt egy hirtelen bekövetkező változás után a rendszer újra egyensúlyba kerül. A tározók lehetnek lineáris, vagy nemlineáris rendszerek.
Elektromos ablakemelő problémák Astra F-ben
Fontosabb Légköri Gázok és Tartózkodási Idejük
| Gáz típusa | Példa | Tartózkodási idő (jellemző) |
|---|---|---|
| Főösszetevők | Nitrogén (N2), Oxigén (O2) | Nagyon hosszú |
| Változó összetevők | Vízgőz (H2O) | ~10 nap |
| Nyomgázok | Ózon (O3) | Változó (óráktól napokig) |
| Szennyező anyagok | Nitrogén-oxidok (NOx) | Rövid, változó (órák) |
Levegőszennyezés és Járművek Hatása
A levegőszennyezés a modern kor egyik legnagyobb kihívása, amelynek jelentős részét a mobil források, például a járművek okozzák. Vannak, amelyek csak viszonylag kis távolságokra (max. 10-20 km) jutnak el forrásaikról. Vonalforrások kötött „útvonalhoz” köthető, általában mobil forrásokhoz kapcsolhatók. Különösen kritikus a helyzet azokban a városokban, ahol a domborzati viszonyok kedveznek az inverzió kialakulásának (pl. völgyekben).
A XX. század elején a levegőszennyezés elsődleges forrásai a háztartási fűtés és az ipar voltak. A XX. században az aeroszol nitrátkoncentrációja folyamatosan növekszik. 1990-ben Európa a globális NOx kibocsátás mintegy 30 %-át okozta. A NO kibocsátás 90 %-át az 1600 0C fölött aktiválódó ún. termikus NOx kibocsátás teszi ki. A katalizátorokat először az 1975-ben forgalomba helyezett járművekben alkalmazták. Az ún. szelektív katalitikus redukciós eljárás (selective catalytic reduction, SCR) hozta áttörést a kibocsátás csökkentésében. A korom kibocsátásával mindig együtt jár a szerves aeroszol kibocsátása is, ami több tízezer egyedi vegyületből tevődik össze.
A levegőben szulfát-, nitrátvegyületek), azbesztet, kormot tartalmazhatnak. Kicsinyek azonban ahhoz, hogy szabad szemmel láthassuk őket. Szárazföldi, különösen szennyezett levegőben nagyobb koncentrációban fordulnak elő. Ez az igen csak nagynak tűnő szám azonban jóval kisebb, mint a molekulák száma. A helyi források (pl. járművek) jelentős mértékben hozzájárulnak a beltéri levegő minőségének romlásához is. Belső terekben, pl. A járműveken belül általában nagyobb koncentrációban van jelen, mint a külső levegőben. Huzamos expozíció során bronchitis alakulhat ki. A dohányfüst elsősorban tüdőrákot okoz. A radon radioaktív nemesgáz. A radon forrása a kőzetekben (talajokban) található rádium.
A Jármű-üzemanyag I (Auto-Oil I) program indítását az Európai Bizottság 1992-ben határozta el. A javaslatot azonban 1997. júniusában hagyott jóvá. A harmadik leány direktíva a felszínközeli ózonra vonatkozott. A program a WHO ajánlásaira támaszkodik.
A Víz, mint Közlekedési Közeg
Ahogy a levegő, úgy a víz is alapvető közeg az emberiség számára, amely nem csupán életet ad, hanem lehetőséget teremt a közlekedésre is. A sámánok útján négy ösvény fut össze - a Föld, a Víz, a Tűz és a Levegő ösvénye. Ezek nem csupán elemek, amelyek körülvesznek minket. A Víz mindig megtalálja az útját. Nem fél a kövektől, csak megkerüli őket. A sámán a Víztől tanulja, hogy az érzelmek nem ellenségek, hanem útmutatók. A Víz viszi a fájdalmat, de mossa a sebeket is. Aki hagyja, hogy a Víz beszéljen hozzá, megtanul könnyebben élni, sírni, nevetni. Ez a rugalmasság és az áramlás jellemezi a vízi közlekedést is.
A felszíni és felszín alatti vizek mind a természetes, mind a mesterséges csatornákon keresztül lehetővé teszik a vízi járművek mozgását, legyen szó hajókról, csónakokról vagy búvárhajókról. A levegőhöz hasonlóan a vízben is tapasztalhatók áramlások, örvények és ellenállás, amelyekkel a vízi járműveknek meg kell küzdeniük.
A Föld, mint Közlekedési Közeg
A Föld az emberiség elsődleges otthona és a közlekedés legősibb színtere. A Föld nem kiabál. Nem mutogatja magát. Csak "van". Mikor rálépsz, érzed, hogy tart, még ha nem kérted rá. A sámán a Földből tanulja meg a kitartást, azt, hogy minden mag időt kér, hogy a gyógyítás nem erőszakkal, hanem figyelemmel történik. Ez az állandóság és megbízhatóság jellemzi a szárazföldi közlekedést is, amely a Föld felszínén zajlik.
A geológiai viszonyok és talajok, a geomorfológiai tájak és felszíni formakincsek mind meghatározzák a szárazföldi járművek, mint az autók, vonatok, kerékpárok vagy gyalogosok mozgásának lehetőségeit és korlátait. A természeti, gazdasági és közigazgatási régiók infrastruktúrája nagymértékben befolyásolja a szárazföldi közlekedés hatékonyságát és fejlődését. A Földön zajló közlekedés egyaránt kihasználja a felszín adta lehetőségeket és szembesül a geológiai erő- és veszélyforrásokkal.
A Közegek Összekapcsolódása
A három közeg - a föld, a víz és a levegő - szorosan összefügg, és az emberi tevékenység, különösen a járművek használata, mindháromra hatással van. A „Levegő, föld, víz” a matematikai és az és alapvető kompetenciákat fejleszti a természet- és műszaki tudományok terén. A játék fejleszti a reakcióidőt, a gondolkodást, és elősegíti a gyors asszociáció kialakulását.
A miénk az, amit igazán jól ismerünk. A Magyar Tudományos Akadémia Társadalomkutató Központjának közreműködésével most induló, hét kötetre tervezett mű újabb hatalmas tudásanyagot ígér. Amint a főszerkesztő, Glatz Ferenc akadémikus megfogalmazza, ez a hét kötet a hazai tudósközösségek ismereteinek tára.