(536) A vízöntő kora (The age of Aquarius by Gavin Smith)

Tibor bá’ online

aq

Nem kell asztrológusnak lenni ahhoz, hogy valaki tudja, most éppen vízöntő van. Illő talán megismerkedni az Aquarius elnevezésű műholddal Aquarius/SAC-D satellite), amit annak idején a sajtó kellően értékelt, de ez Magyarországra nem érvényes, mert senkit se érdekelt a só koncentráció méréstörténete, pedig az Aquarius főfeladata az óceánok felszínének  sókoncentráció mérése. De mit is fog pontosan mérni a Vízöntő, és miért lenne az olyan nagyon fontos?

Bármely folyadék hidrodinamikáját szabályozó legfontosabb tényező a folyadék, mint oldat, és annak fajsúlyát leíró egyenlet. Végső fokon ez határozza meg a nyomás gradienst, vagyis a sebességet és az áramlást. Az atmoszférában a fontos tényezők: a hőmérséklet és a vízpára; míg az óceánoknál: a hőmérséklet és a sókoncentráció. Ha a tengervíz melegszik vagy hígul (eső és/vagy beáramló folyók) csökken a víz fajsúlya, ezáltal csökken a felhajtóereje. Ellenkezőleg, a tengervíz hűlése és párolgása növeli a só koncentrációt. De a tengervízben oldott só mennyisége kihat a víz fagyáspontjára is (körülbelül – 1,8 °C normál nyomásnál, de nagyobb nyomás alatt még alacsonyabb). Vagyis a sótartalom kihat az óceán jegesedésére is.

A sókoncentráció (fasúly) specifikus meghatározása is változásokon ment át az idők folyamán (over time). Eredetileg egy adott oldat vízének teljes elpárologtatása után a visszamaradt szilárd anyag tömegének és az eredeti oldat tömegének (g/kg) aránya volt. De rutin méréseknél ez bonyolult és időrablónak mutatkozott. A következő eljárás a Cl ionkoncentráció meghatározása volt, mivel a tengervízben oldott anyag főleg NaCl, azaz konyhasó. Újabban azonban a víz áramvezető képességét mérik, mivel a sós víz jobban vezeti az áramot. A mérés egysége „psu” (practical salinity units). Míg nem 2009-ben a hivatalos meghatározás újra változott az új (Absolute salinity) mértékegységre. Ezek összességükben mind koherensek, de vannak „finomságok” amelyek egyre fontosabbá váltak az ismeretek bővülésével. [Például: a különböző karbonátok koncentrációjával kapcsolatos kisebb hatáskülönbségek, vagy annak megfigyelése, hogy igen csekély fajsúly változásnak is lehet komoly hatása.]

Az óceán felszínén nagyfokú fajsúly gradiens érzékelhető a főáramlatokkal merőlegesen. Például, a víz fajsúlya sokkal alacsonyabb a Golf Áramlat nyugati oldalán, mint a keleti oldalán. Az Atlanti-óceán déli részén a meleg magörvények sósabbak, mint a távolabbi környék. A Csendes-óceán nyugati részének langyos vizeiben kevesebb a só, mint a keleti részén, mert itt több a csapadék, mint ott. Az egyik fontos szem előtt tartandó tény, hogy a fajsúly anomáliák (eltérés a normál értéktől) gyakran kiegyenlítődnek. Azaz a hidegebb vizek gyakran kevesebb sót tartalmaznak, míg a melegebb vizek gyakran sósabbak. Tekintve, hogy a fajsúlyra a két tényezőnek ellenkező hatása van, nehéz megítélni csak a hőmérsékletből, hogy vajon a víz sűrűsége nagyobb-e vagy sem (ami az óceáni cirkuláció kulcsa). Viszont ez fontos például a jelenlegi állapotokból kiindulva az óceáni cirkuláció előre jelzésénél, amennyiben csak hőmérsékleti adatokra támaszkodnak, ugyanis hibásan feltételezhetők igen nagy fajsúly – akár ellenkező előjelű – anomáliák, ami például bekövetkezett a 2008-as Keenlyside dolgozatban (Keenlyside et al paper), mert nem rendelkeztek megbízható, valós idejű (real time) só koncentrációs adatokkal.

Aquariustól remélhetően megkapjuk a már régen várt adatokat, amire szükségünk van az óceánok sótartalmának (fajsúly) megismeréséhez, három okból kifolyólag. De ezeken kívül számtalan egyéb variáció is megtudható, amelyek segítségével az óceánok hidrodinamikája is feltárható. Mi a sótartalom változások szerepe az El Niňo jelenség kialakulásában? Csapadék és párolgási becsléseket igazolhatunk-e az óceáni sótartalom változásokból? A sótartalomra gyakorolt hatásából a jégolvadás mennyiségét kiszámíthatjuk-e? Személy szerint meg vagyok győződve arról, hogy az Aquarius annál sokkal több óceáni só koncentráció hidrodinamikai összefüggést fog feltárni, mint amennyit jelenleg el tudunk képzelni.

Az Aquarius mérések passzív mikrohullámú technológiára épülnek, és abból indulnak ki, hogy az óceánok felületén a só sűrűsége kihat a termikus emisszióra. Ez a hatás rendkívülien kicsiny és a változás tartománya keskeny, így az alkalmazandó technológia felfutásához jó néhány évre van szükség. Ráadásul ez az első kísérlet az űrből végzett mérésre. A kihívás tehát mindenképpen megmarad.

 

só

_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________

Éljetek a lehetőségekkel!

6 gondolat erről: „(536) A vízöntő kora (The age of Aquarius by Gavin Smith)

  1. Ez nagyon tetszett! Köszi szépen!
    Elég sajnálatos, hogy a sajtóban sokkal nagyobb súllyal szerepel a mindenféle VV/BB senkiháziak aktuális nemi élete, mint a valóban fontos és figyelemreméltó ismeretek! 🙁

  2. Erről az újabb (pár éves) metrológiai giga-projektről valamiért az “abszolút szakértő” példázata jutott eszembe. Annó a 70-es években elektrotechnika tanerőnk a Dirac-delta függvényt magyarázta, hogy képzeljünk el egy olyan szakit, aki egész élete során egyre szűkebb területről egyre több adatot gyűjt – a végén (ha tökéletesen csinálja) akkor tudásfüggvénye éppen a Dirac-delta lesz, vagyis már mindent fog tudni a semmiről… (akkoriban még csak születőben volt ez az emberfajta)

    Speciel én csak az utóbbi 20 évben keveredtem a méréstechnika és az adatfelhők (viharos) területére – mostanában kezd szélesebb körben látszódni már, miről is példálózott…

  3. Jól értem, hogy úgy küldenek fel egy műholdat, hogy a mérési módszer még ki sincs dolgozva rendesen?

    Mellesleg ezt sikerült elírni: ” Ellenkezőleg, a tengervíz hűlése és párolgása növeli a só koncentrációt.” – a hűlés nyilván a sűrűséget növeli, nem a sókoncentrációt. Gondolom, véletlen elírás.

  4. 4:
    Nem állítom, hogy én soha semmit nem írok el, mert az ördög nem alszik, de speciel ez most nem az. Valóban a víz hűlése növeli a sűrűséget. Vagyis csökken a térfogat. Az oldott só viszont nem csinál semmit. Kisebb térfogatban ugyanannyi só azt jelenti, hogy nőtt a koncentráció. Hmmmm

    A 60-as évek végén terjedt el (amerikai befolyásra) kutató körökben, hogy a különbség mérnök és kutató tudása között: “more and more about less and less”, illetve “less and less about more and more”. Előző a kutató tudós, ez utóbbi a mérnök.

  5. 5: Ha tömegszázalékban mérjük a koncentrációt (m/m), akkor a hideg miatti összehúzódás nem okoz koncentrációnövekedést, hiszen ugyanannyi kg vízre ugyanannyi g só jut. Gondolom, arról lehet itt szó, hogy mind a nagyobb sókoncentráció, mind az alacsonyabb hőmérséklet nagyobb sűrűséghez vezet.

    Most nézem, hogy a psu-t a törésmutatóval mérik, ami alapvetően a sűrűségtől függ, vagyis beleszól a víz hőmérséklete is.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük