Új Szó - Vasárnap, 1980. július-december (13. évfolyam, 27-52. szám)

1980-12-07 / 49. szám

TUDOMÁNYTECHNIKA a DŐJÁRÁS ELŐREJELZÉSE ÉE1K02 EGYÜTTMŰKÖDÉSBEN Az időjárásra vonatkozó hírek ma a világ minden országában az infor­mációs rendszer elválaszthatatlan ré­szét képezik. A légi és a tengeri közlekedés napjainkban az előrejel­­zett időjáráshoz igazodik, az időjárás­ra vonatkozó adatokat figyelembe ve­szik a hidrológiai létesítmények építé­sénél, a városok, lakónegyedek ter­vezésénél, a biztosító és a bírósági szervek ezekre alapozzák döntései­ket a természeti csapások okozta ká­rok megtérítésénél, nem is beszélve a mezőgazdaságról, ahol az időjárás előrejelzésének óriási szerepe van a munkák szervezésénél a vetéstől egészen a betakarításig. A meteorológiában használt fogal­mak, a szél, az eső, a vihar, a csökke­nő felhőzet, a derült égbolt, a talaj­menti fagy stb. az előrejelzésre vonat­kozó bonyolult kifejezésekkel együtt a világnyelvek leggyakrabban hasz­onért fogalmai. Ezt a Genfben létesített Meteorológiai Világszervezet is elő­segíti, amely az ENSZ nemzetközi szervezete (WMO - World Meteorolo­gical Organisation). A szervezet tagjai saját meteorológiai szolgálattal ren­delkező államok és területek, számuk jelenleg már elérte a 150-et. A WMO koordinálja, szabványosítja és javítja a meteorológiai szolgáltatásokat az egész világon, támogatja az országok közötti hatékony információcserét, szervezi az együttműködést a megfi­gyelő állomások hálózatának építésé­ben, gondoskodik az eredmények és statisztikai adatok egyeség publi­kálásáról, ösztönzi a kutatótevékeny­séget, az újabb és korszerűbb eszkö­zök fejlesztését, amelyek a műholdak és az űrrepülések korszakában egyre jelentősebb szerephez jutnak. Ma már minden rövid tájékoztatás mögött, amelyek arra vonatkoznak, hogy milyen idő lesz holnap, vagy a következő hét elején, elképzelhe­tünk mintegy 8000 földi megfigyelő állomást, 3000 meteorológiai repülő­gépet, 4000 meteorológiai hajót, amelyek a nap 24 órájában 100 000 megfigyelést végeznek el a Föld fel­színén és 10 000 megfigyelést az at­moszféra magasabb rétegeiben. Eh­hez a rendszerhez néhány év óta számos meteorológiai műhold is tar­tozik. Az időjárásra vonatkozó adatok hatékony felhasználása céljából há­rom meteorológiai világközpontot is létesítettek, éspedig Moszkvában, Melbourneben és Washingtonban, amelyekhez további 25 területi köz­pont is tartozik. Közép-Európa területi központját például Komoranyban, a Csehszlovák Hidrometeorológiai Intézet központjá­ban találjuk. Itt naponta rögzítenek jelentéseket 9 hajóról az Atlanti-óce­án térségében, valamint 600 földi megfigyelőállomásról Amerika partjai­tól egészen az Ural hegyvonulatáig, az északi sarkvidéktől Afrikáig. A fel­dolgozott adatokat eljuttatják a többi meteorológiai világközpontba. A Meteorológiai Világszervezet elődjét, a Nemzetközi Meteorológiai Szervezetet 1878-ban alapították. A jelenlegi szervezetet az ENSZ Köz­gyűlése 1951 decemberében hagyta jóvá. Az információk cseréje globális távközlési rendszer segítségével tör­ténik, amelyhez hozzá csatolták a Polgári Légi Közlekedés Nemzetkö­zi Szervezetének (ICAO) hálózatát is. A világszervezet tagjai számára kidol­gozta a megfigyelések nemzetközi szabványait, a felhők nemzetközi at­laszát, az előrejelzés egységes for­muláit, s folyamatban van egy éghaj­lati világatlasz kiadása. A világviszonylatban szervezett munka a meteorológia fejlődésében odáig jutott, hogy ma már az időjárás és az éghajlat aktív befolyásolása is napirendre került. Kísérleteket indítot­tak abban az irányban, hogy miként lehetne mesterségesen irányítani egyes légköri jelenségeket. Főleg kü­lönböző természeti katasztrófák, jég­verések, szélviharok elhárításáról van szó. A WMO tagjai kísérleteket foly­tatnak a repülőterek feletti köd elosz­latására, a szőlő és más ültetvények fagy elleni védelmére. Ezekkel a problémákkal szakosított nemzet­közi bizottságok foglalkoznak, a sza­kosítás tehát ezen a területen is elmé­lyül, ami nagy mértékben elősegíti az éghajlattal és az időjárással foglalko­zó tudományágak további fejlődé­sét. (m) A Szovjetunió távol-keleti részének hidrometeorológiai központja Haba­rovszkban működik. A nemzetközi adatszolgáltatás és a központhoz tartozó megfigyelő állomások jelentései alapján itt készítik elő az időjárás előrejelzését Szahalin, Kamcsatka, a Bajkálon túli területek, Jakutföld, és az egész távol-keleti tengerparti övezet számára. A felvételen a Haba­rovszk­ Hidrometeorológiai Központ számítástechnikai berendezésének vezérlőpultja látható. MŰHOLDAK A METEOROLÓGIA SZOLGÁLATÁBAN A mesterséges holdak megjelenésével hamarosan elő­térbe került azok meteorológiai célokra való felhasználá­sának a kérdése. A meteorológusok felismerték azokat az óriási lehetőségeket, amelyek az időjárás műholdas megfi­gyelésével a légköri folyamatok elemzése és előrejelzése terén nyíltak. Nem véletlen, hogy az első meteorológiai műholdat, a TIROS 1-et már két és fél évre az első szputnyik fellövése után, 1960 április 1-én felbocsátották. A műholdat a feladata alapján nevezték el (Television and Infrared Radiation Observation Satellite), minthogy fedél­zetén a földi légkör megfigyelésére televíziós kamerákat és sugárzásmérőket helyeztek el. A TIROS I után nemso­kára megjelentek a NIMBUS, az ESSA, az ERTA és a METEOR meteorológiai műholdak, bizonyítva alkalma­zásuk szükségességét. A műholdakon elhelyezett televí­ziós kamerák a Föld felé fordulva a felhőtakaró elhelyezke­déséről közvetítenek felvételeket meghatározott időközön­ként. A földi felhőészlelések alapján összeállított felhőanalízis korántsem tekinthető objektívnek és teljesnek. Az észlelő a terepdomborulat és különböző felszíni tárgyak miatt többé-kevésbé korlátozott a horizont közelében levő felhők megfigyelésében, emellett az általa belátott terület nagy­sága erősen függ a felhőzet magasságától és a látási viszonyoktól, így a szokványos észlelőhálózat mellett is elég nagy területek maradhatnak ki a felhőészlelésből, nem is beszélve azokról a területekről, ahol a hálózat ritka, vagy teljesen hiányzik (tengerek, hegyvidékek, sivatagok, sarkvidékek). A felhőzet a légköri folyamatok igen érzékeny indikáto­ra, az időjárásnak szinte minden változása tükröződik benne. Emellett a felhők felépítéséből, formáiból képet nyerhetünk a troposzféra hőmérsékleti rétegződéséről és szélstruktúrájáról. Ezért a felhőzet megfigyelésének nagy szerepe van az időjárás elemzésében és előrejelzésében. A mesterséges holdak által közvetített televíziós képeken felismerhetők a ciklonok, a hurrikánok, az időjárási frontok, s számos esetben adtak már veszélyjelzést a hajók és repülőgépek számára. Ugyancsak a műholdas felvételek alapján indult meg egy egész sor kutatás az időjárási folyamatok mechanizmusára és a légkör termikus és kinematikus szerkezetére vonatkozólag. Az időjárás jó előrejelzésének döntő előfeltétele a légkör mozgásterületének helyes ismerete. Különösen vonatko­zik ez a hidro­ termodinamikai egyenletek alapján elektro­nikus számítógéppel készített előrejelzésre. Elméleti és gyakorlati vizsgálatok igazolták, hogy a felhőzet eloszlásá­ból következtetni lehet a légkör háromdimenziós kinemati­kai területére. A felhőzet televíziós megfigyelése mellett a meteorológiai műholdak másik feladata a Földről a világ­térbe távozó sugárzások mérése. A visszaverődő napsu­gárzás erőssége a felhőzet és a földfelszín minőségétől függ. A felhőzet visszaverő képessége elsősorban össze­tételének és vastagságának a függvénye, tehát a méré­sekből erre vonatkozólag is tájékozódhatunk. A televíziós képek földi vételének a rendszerét oly módon fejlesztették ki, hogy az egyes műholdak a felvétel után a képet azonnal kisugározzák, és megfelelő vevőbe­rendezés birtokában azt bármely szolgálat felveheti. Ezál­tal az észleléssel szinte egyidejűleg hozzájuthatunk a kör­nyező térség felhőviszonyait bemutató képekhez, aminek óriási jelentősége van a gyors felhő - és időjárási frontok követésében. Az utóbbi húsz évben a meteororológiai műholdak száma egyre nőtt, s ma már szinte elképzelhe­tetlen lenne nélkülük az időjárás modern, megbízható előrejelzése. BODÓK ZSIGMOND Ilyen egy Csendes-óceán feletti ciklon a meteorológiai műhold felvételén A tudománytörténetben jól elválaszthatók egymástól az egyes korszakok: vannak századok, amelyek alatt gyökeresen megváltozik az egész természettudomá­nyos világkép, majd újra hosszabb, olykor többszáz éves, lappangási idő következik. Az ókor csodálatos felfedezé­seit a tudósok másfélezer évig nem tudták túlszárnyalni. Ennyi idő kellett ahhoz, hogy a tudomány, elsősorban a fizika, felébredjen csipkerózsika-álmából, s tündöklő lángelmék egész sorát adja az emberiségnek. A 16. és a 17. század olyan jelentős felfedezésekben bővelkedik, amelyek több mint harmadfél évszázadra előre meghatározták a fizika fejlődését, s amelyeket csupán századunkban sikerült túlszárnyalni. A természettudomá­nyos világkép egyik fő megváltoztatója Johannes Kepler volt, akinek munkássága fő összekötő kapocs a heliocent­rikus világkép megalkotója, Kopernikusz, és a klasszikus fizika legnagyobb alakja, Newton között. Johannes Kepler neve minden mai iskolai fizikakönyv­ben a legelőkelőbb helyek egyikén szerepel Archimédesz, Newton, Kopernikusz, Einstein társaságában, a nevével fémjelzett három törvény az asztronómia sarkköveit képezi. Felfedezései mai szemmel - akárcsak a legtöbb zseniális törvény - aránylag egyszerűnek tűnnek, de elég arra a tényre utalni, hogy a bolygómozgás egyik fontos É­GITESTEK­­ MÉRNÖKE­I törvényszerűségére a hasonló zsenialitású, de kevesebb fantáziával rendelkező mestere, Tycho de Brahe mérései­ből jött rá, annak halála után. Tehát Kepler nemcsak kiváló megfigyelő, hanem nagyszerű gondolkodó is volt. Tycho de Brahe, II. Rudolf udvari csillagásza 1600-ban hívta meg magához az akkor 29 éves fiatal csillagászt. Fő célja az volt, hogy Kepler majd igazolja az elméletét. Brahe ugyanis azon a véleményen volt, hogy a Nap a Föld körül kering, a többi bolygó azonban a Nap körül. Ez valójában kompromisszum lett volna az akkor még újnak számító Kopernikuszi és az általánosan elfogadott Ptolemaioszi világkép között. A mester azonban hamarosan meghalt (1601 -ben), s Kepler lett a prágai udvar hivatásos csillagá­sza. Tudományos munkásságát azonban akadályozta, hogy az elhúnyt csillagász családja nem adta át Keplernek Tycho de Brahe feljegyzéseit, amelyek döntő fontossá­gúak voltak munkája folytatásához. Hosszú huzavona után végülis sikerült hozzájutnia az adatokhoz. Brahe rendkívül pontos mérési eredményei cáfolni lát­szottak Kopernikusz azon tételét, hogy a bolygók körpályá­kon mozognak a Nap körül. Az adatok elemzése után arra a következtetésre jutott, hogy a pályának szükségképpen ellipszisnek kell lennie, melynek egyik gyújtópontjában a Nap helyezkedik el. Az 1609-ben megjelent Új asztronó­mia című munkájában publikálta ezt a következtetést, amelyet később Kepler 1. törvényének neveztek el. A továb­­bi kutatások vezettek el ahhoz a jelentős eredményhez, amely a newtoni gravitációs törvények felfedezéséhez vezetett. A kopernikuszi körpálya-elmélettel sehogy sem fért össze az a tény, hogy a négy évszak nem egyforma időtartamú. Azt már régebben is tudták, hogy a nyár, illetve a tavasz négy nappal hosszabb, mint a tél és az ősz. A téli napfordulótól a nyári napfordulóig számított első félév egy héttel hosszabb a második félévnél. Míg a körpálya egyenletes mozgást feltételez, addig az elliptikus pálya lehetővé teszi a változó pályasebességet. A bolygómoz­gás tüzetes vizsgálata vezetett el Kepler 2. törvényének megalkotásához, amely kimondja, hogy a bolygó egyenlő időközökben egyenlő területeket ír le. Ebből következik, hogy a Föld napközelben (télen) nagyobb pályasebesség­gel mozog, mint naptávolban (nyáron), s ez okozza a két évszak időtartama közötti eltérést. Ősszel felgyorsul a mozgása, (napközelbe tart), tavasszal pedig lelassul (távolodik a Naptól). Ez a felismerés vezetett később az impulzustörvény megalkotásához is. Keplert kortársaihoz hasonlóan rendkívüli csodálattal töltötte el a világmindenségben jelenlevő harmónia, az a törvényszerűség, amely a hatalmas égitestek, csillagok, bolygók mozgását jellemzi. Ezt a csodálatát 1619-ben megjelent könyvének a címe is kifejezi: A világ harmóniája. Ez a könyv tartalmazza Kepler 3. törvényét, amely a pálya­ellipszis nagysága és a keringési idő kölcsönös viszonyát adja meg. Megfigyelései szerint két tetszés szerinti bolygó esetében a keringési idők négyzeteinek a pályaellipszis nagytengelye köbéhez viszonyított aránya állandó. A ket­tes és a hármas szám (mint hatvány) harmóniája oly mértékben lenyűgözte a felfedezőt, hogy még a „szférák zenéjét“ is hallani vélte: könyvében lekottázta a Naprend­szer bolygóinak zenei motívumait. Kepler e törvénye minden tiszteletet és csodálatot megérdemel: ez vezette el Newtont az egyetemes gravitációtörvény megalkotásához. Korának többi lángelméjéhez hasonlóan az ő tevékeny­sége sem korlátozódott egyetlen tudományágra. Fontos fénytani felfedezéseket is tett, ő fedezte fel és írta le először a totálreflexió jelentőségét, vezette be a fókusz fogalmát. Ő fedezte fel azt a törvényszerűséget, hogy a test megvilágítása a fényforrástól való távolság négyze­tével arányosan csökken, ő állapította meg a szemlencse szerepét a látásban. Csak úgy „mellékesen“, linzi tartóz­kodása idején 1616-ban könyvet adott ki a boroshordók térfogatmeghatározásáról, amelyben értékes gondolatok­kal járult hozzá a maximum- és a minimumproblémák megoldásához. Madách halhatatlan művéből, Az ember tragédiájából tudjuk, hogy Kepler asztrológiával is foglal­kozott, ám az említett műből és a tudós feljegyzéseiből egyaránt tudjuk, hogy csupán pénzkeresésre használta a csillagjóslást, de nem hitt benne. Ezidőtájt ugyanis az asztrológia jóval jövedelmezőbbnek bizonyult az asztronó­miánál. Háromszázötven évvel ezelőtt, 1630 novemberében húnyt el a fizika egyik legnagyobb alakja. Saját szövege­zésű sírfeliratán ezt olvashatjuk: „Kimértem az egeket, most a Föld sötétjét mérem". OZOGÁNY ERNŐ 1980 XII. 7. I­OZSI

Next