Az adatrögzítő grafikonjának kiértékelése

 

Mivel június 27-én felborulva és részben hó alá temetve találtam a műszerekkel felszerelt háromlábút, ki kéne derítsem, hogy mikor történhetett a mérőállomás összedőlése. Tanulmányozva a diagramot észrevettem egy feltűnően magas maximum hőmérsékletet (16.8 fok Celsius!) június 22-e kora-délutánján. Ez egyértelműen egy képtelenül magas érték ezeken a magasságokon. A következtetésem igazságát alátámassza a rendkívüli hőingás is, mely rögtön ez után jeletkezett, mikor is a hőmérséklet egyetlen óra leforgása alatt 14 fokot esett, majd újra több, mint 10 fokot emelkedett.  Ilyen biztosan nem történt volna, ha az érzékelő megfelelően védve lett volna az árnyékoló mélyén. Itt a szenzor többlet sugárzásnak volt kitéve és az óriási hőingást a váltakozó szeles – szélcsendes periódusok okozhatták. Szóval a borulás előtte történt. De mikor?

Az első két nap (mikor jelen voltam a környéken) ki van zárva. Akkor végig jó idő volt, még mérsékelt szelet sem észleltem soha. Ezen intervallum hőmérsékleti görbéje is valószerű. Kicsit előbbre haladva viszont kezd összeállni a kép. A 21-ről 22-re virradó éjjelen a hőmérséklet gyanúsan magas és konstans volt (-1 és -5 fok között). Ilyen itt/ most kizárólag nagyon felhős vagy szeles (esetleg mindkettő) időben történhetett. A következő nap meg ott az irreális 16.8 fokos maximum. Rejtvény megfejtve.
Másfelől az utolsó négy napon a maximumok nem haladták meg a fagypontot. Ez valószínűleg azért történhetett, mert az érzékelő már hó alatt volt. Mivel a mínimumok viszont elég alacsonyak (közelítik a -20 fokot) és a hőmérsékleti görbék is szabályosak, feltételezem, hogy az idő ismét derült és szélcsendes lehetett (legalábbis éjszaka).
A rövid detektívmunka után térjünk vissza a tudományos kiértékeléshez. Csupán két napunk van, amit valós adatsorként számításba vehetünk.

Június 20: Ez az első nap volt a legszerencsésebb, a legalacsonyabb (-26.6 fok Celsius) és a legmagasabb (+4.0 fok Celsius) hőmérsékletekkel, valamint a legnagyobb napi amplitúdóval (30.6 fok).

Ebben az intervallumban a hőmérséklet 12.7 fokot emelkedett 60 perc alatt és 6.7 fokot 15 perc alatt.
Noha a meteó-állomás több, mint egy órával az asztronómiai napkelte után kezdte el aktivítását, mivel a kráter alja még árnyékban volt, az inverzió felbomlása nem indult meg mielőtt az első napsugarak a legalacsonyabb szinteket is elérték. Ez a tény tisztán látható az adatsorban, ahol a hőmérséklet szinte változatlan 8:21 és 8:51 között. A mínimum 8:36-kor volt rögzítve.

Ezután a hőmérséklet nagyon hirtelen emelkedni kezdett és kevesebb, mint három és fél órán belül +4 fokig melegedett. Ez a nap maximuma. Ami figyelemre méltó, hogy ez meglehetősen hamar következett be, kevéssel déli 12 után. A kora-délutáni periódusban a görbe közel áll egy izotermához, leginkább 2-2.5 fok között maradva. A délután második felében a hőmérséklet esni kezdett és az erőteljes zuhanás az esti órák alatt is folytatódott. Nem voltam jelen a kráterben a legmelegebb időszakban, de az extrém hőmérséklet-emelkedés nyilvánvaló volt a kinti területeken is. Abszolút szélcsend volt még délben is. Csak 1 óra után észleltem az első, gyenge légmozgásokat. Ez magyarázza, hogy a maximum miért volt 12:16-kor rögzítve.

Június 21: A hőmérséklet -22.1 fok Celsius-ra esett reggel 7:46-ra. A hirtelen emelkedés újra kevéssel 9 óra előtt kezdődött és egészen délig tartott, mikor elérte a 3.7 fokot, a nap maximumát. Megfigyelhető a grafikonon egy szembetűnő felfele ívelés az éjszaka első felében, mikor a hőmérséklet -16 fokról -5-re emelkedett, mielőtt újra csökkeni kezdett volna. Ez azt jelenti, hogy még a gyengébb szelek is könnyen megbonthatják az inverziós réteg stabilítását. Az amplitúdó 25.8 fok volt ezen a napon, még elég nagy, de jelentősen kisebb, mint az első nap 30.6 foka. Az éjszaka újból derült volt, azonban néha enyhe szellőt éreztem a táboromban (ugyanaz a hely, kb 6 km-re a krátertől). A talajközeli hőmérséklet is kevésbé volt alacsony, mint az első éjjelen (több, mint 5 fokkal). Reggel vékony pehelyfelhőket is észleltem. Kb délután 3-ig voltam jelen a környéken, az időjárás a tegnapihoz hasonló volt: napos, szélcsendes vagy gyenge szellők és meglehetősen meleg a magassághoz képest.

Intro: A legmagasabb főváros

Bolívia a déli féltekén, trópusi szélességi fokok mentén fekszik, azonban nyugati felének nagy tengerszint feletti magassága üres statisztikává redukálja az Egyenlítőhöz való közelség tényét. Központjának 3600 méterével La Paz a világ legmagasabban fekvő fővárosa. Ellentétben a megszokott felállítással itt a reptér jóval a város szintje fölött helyezkedik el, így 4000 méteren El Alto (spanyolul „a magaslatok”) levegője még ritkább. A magyarázatot erre a fonákságra a helyi topográfia adja: La Paz egy mély kanyonban, a nyitottsága miatt repülőtérnek sokkal alkalmasabb Altiplano („magas fennsík”) alatt helyezkedik el.
Ha valaki normál magasságokról érkezik ide, pár órán belül nagy valószínűséggel szembesülni fog az úgynevezett „hegyi betegség” bizonyos tüneteivel, mint: fejfájás, hányinger, szédülés, bizsergések a végtagokban, légzési nehézség. Ezutóbbi különösen szembetűnő közepes megterhelések alkalmával, mint pl a város meredekebb utcáin való felfele haladás. Mivel a metropolisznak meglehetősen bonyolult a domborzata, számos ilyen nagy dőlésű terep vár a látogatóra. Okosabb lassacskán kezdeni, fokozatosan növelve a terhelést, így időt adva a szervezetnek, hogy megszokja a ritka levegőt. Megjegyzendő, hogy egyes személyek jóval könnyebben akklimatizálódnak, mint mások. Ez a képesség nemigen függ össze a kondival, sokkal inkább genetikai komponens.
A másik érdekesség a helyi klímával kapcsolatosan a rendkívüli napi hőingás. Ez a száraz szezonban a legnagyobb, ami itt a téli periódussal esik egybe. Júniustól augusztusig a hőmérséklet tipikusan a reggeli fagypont körülitől a kora-délutáni 15-20 fok Celsius-ig emelkedik. Viszont a magas UV sugárzás miatt a nappali meleg ennél jóval többnek érződik. Egy 17-18 fok az Altiplano-n, napon és szélcsendben kb egy tengerszint közeli 25 foknak tűnik. Nagyon erős a kontraszt a napos és az árnyékos részek között. Az ég általában derült vagy részlegesen, magasabb felhőkkel borított. A csapadék valószínűsége a téli időszakban alacsony.
Az oxigénhiányos környezet ellenére La Paz és El Alto utcái zsúfoltak. Ételtől ruházatig és kocsi alkatrészekig mindenki árul valamit. Egyes szektorokon a forgalom hihetetlenül lassú, azonban a lakosok türelmesek és békések, ritkán látni bármiféle nézeteltérést az állampolgárok között. A turizmus adja e szegény dél-amerikai ország nemzeti jövedelmének jelentős részét, így számos hátizsákos vándort lehet látni a forgalmas belvárosi területeken.

 

A hely kiválasztása

Mindenki hallott a „marsi”, illetve a „holdbéli táj” kifejezésekről. Ezek egy nagyon száraz és kietlen, általában sivatagos vagy félsivatagos klímájú vidékre utalnak, ahol a felszínt csupasz kövek vagy agyagos képződmények alkotják. Szintén ismert dolog, hogy mivel a Marsnak nincsen légköre az itteni klíma rendkívül szélsőséges, az éjjeli dermesztő fagy és a déli perzselő hőség között váltakozva egyetlen nap leforgása alatt.  Ez főként a vízpára hiánya miatt van, ugyanis ennek jelenléte szabályozza a Föld légburkának  hőháztartását és mérsékli a bolygó klímáját. Azonban léteznek egyes helyek a Földön, ahol az éghajlati körülmények ezekre a halott égitestekre emlékeztetőek, így óriási napi hőingások  tapasztalhatóak ezekben a térségekben. Hol vannak ezek és milyen paraméterek az előfeltételei a Föld legszélsőségesebb klímájának?
Először is tiszta égboltra van szükség. A felhőket vízpára alkotja, ami fogva tartja a hő egy jelentős részét a földfelszín közeli légrétegekben. Ismeretes, hogy a sivatagokban sokkal ritkább a felhős idő, mint bármilyen másfajta ökoszisztémákban.
Másodszor nagy tengerszint feletti magasságra van szükség. Minél ritkább a levegő, annál kevésbé képes megakadályozni az éjszakai hővesztést és annál több sugárzás érkezik napközben a felszínre. Szóval a magasan fekvő sivatagok alkalmasabbak, mint a tengerszint közeli magasságokon elhelyezkedőek*.
Harmadszor a napsugarak nagy beesési szögére is szükség van, hogy még nagyobb legyen a különbség a nappali és az éjjeli körülmények között. Tehát a nagy magasságon fekvő trópusi sivatagok az ideális választás.
Negyedszer konkáv topográfiára van szükség, mivel az itteni levegő jobban felforrósodik nap közben (visszasugárzás az oldalakról) és jobban lehűl éjszaka (begyűjti a nehezebb, hideg levegőt, mint egy nagy edény).
Az elmélet kész van, lássuk hát a gyakorlati lehetőségeket:

Talán az Altiplano? Száraz, nagyon magasan fekszik, trópusi övezetben található és számos, jól megőrződött, mély vulkáni kráter van a területén. Mind a négy feltétel teljesülve. Megbízható forrásból származó  klimatológiai statisztika erről a vidékről nincs sok az Interneten. A worldclimate.com-on az Argentína-Chile határán található La Quiaca település a legmagasabb átlagos napi amplitúdóval rendelkező helyszín. Itt júniusban és júliusban -7 és +15 fok között ingadozik a hőmérséklet. A csapadékkal kapcsolatosan: a magas fennsík nyugati fele még szárazabb, így, feltételezem, hogy a hőingás még nagyobb lehet az Argentína, Chile és Bolívia hármashatára körüli, „Puna de Atacama”-nak nevezett övezetben.
A világ egyik legnagyobb csillagvizsgáló központját építették meg az Atacama Fennsík chilei felében. Hogy miért? Mivel ezen térség felett található a talajközeli légkör egyik legtisztább szegmense. Azt mondják, hogy az itteni levegő átlátszósága megegyezik a Déli Sark feletti égboltéval. Miután áttanulmányoztam a helyi körülményeket az ALMA központ statisztikáinak igénybevételével, megállapítottam, hogy a régió klímájának legnagyobb hátránya a szél. A légmozgás összekeveri a különböző rétegeket, megszüntetve az éjjel kialakuló inverziókat és mérsékelve a talaj felhevülését napközben. A szárazság mellett a telek meglehetősen szelesek is az Altiplanon. Így, az eddig megemlített négy tényező mellett egy ötödikre is szükségem lesz: Szerencse.

De egész pontosan vajon hol lenne a legnagyobb napi hőmérséklet-ingadozás? Miután jó ideig a Bolívia-Chile határon emelkedő Juriques vulkán volt a főtippem, vegül egy ettől valamivel északabbra fekvő, jóval kevésbé ismert kráter mellett döntöttem. A hegy neve „Aguita Brava” és csak jobb topográfiai térképeken van feltüntetve. A kietlen vulkán közel 5500 meter magas és egy kb 800 méter átmérőjű, 80 méter mélységű kráter van a csúcsán. A kaldera alja 5320 méteres tszfm-on található. Mivel ez a hegy kevésbé feltűnő, mint az Atacama-sivatag lapályából egyből kiemelkedő Juriques, feltételezem, hogy a domináns nyugati szelektől valamivel jobban védett és nagyobb gyakorisággal fordulhatnak elő erős hőmérsékleti inverziók a kráter alján. A kaldera maga is kicsit jobban védett a vulkán belsejében, enyhén alacsonyabb, azonban szintén jó sky-view factorral (0.91-0.92 a GoogleEarth-es számításaim szerint).

A tél itt a száraz szezon, ez több derült eget, valamint extrém napi hőingásokat jelent. Noha ritkábban, azonban kiadósabb havazások ebben az időszakban is előfordulhatnak. A fagyos és csontszáraz klímában a hó nem olvad, hanem szublimálódik (egyből változik szilárdból légnemű halmazállapotba). Az erőteljes napsugarak alatt a fehér takaró gyorsan fogy, azonban ennek egy részét a szél buckákba gyűjti, gyakran elfedve egyes útszakaszokat, ellehetetlenítve a közlekedést a magas fennsíkon. Időzítés: Június második fele.
A vulkán megközelítése: Csak néhány kocsiút van ebben a távoli régióban és ezek közül egyik sem burkolt. Annak ellenére, hogy a vidék szinte teljesen lakatlan, megtudtam, hogy léteznek bizonyos turisztikai útvonalak, melyek egész jól megközelítik a célpontomat. Kb 10 km-re északra a krátertől egy több kis gejzírből álló komplexum található, melyet Sol de Manana-nak („reggeli nap”) neveznek. A látványosság közel van az Uyuni-San Pedro de Atacama (Bolívia-Chile) út legmagasabb pontjához és mikor a körülmények megengedik (nincsenek hótorlaszok) napi szinten kap túristákat. A gejzírek 4800 méteres magasságban találhatóak, csupán 600-700 méterrel a kiválasztott hegyem csúcsa alatt. Megfelelően aklimatizálódva ez egy egynapos túrát jelent, habár nehéz zsákkal ez valószínűleg elég kimerítő lehet.

Aguita Brava az Eduardo Avaroa Természetvédelmi Területen található, ahol sok madárfaj, többek között flamingók is élnek. Köszönet a sós tavaknak, mint pl a Laguna Colorada, ezek egész évben túl tudnak itt élni a mostoha körülmények ellenére. Laguna Verde, a vidék másik híres tava viszont arzéntartalma miatt nem biztosít megfelelő körülményeket az életnek. Jellegzetes színét a rézásványok adják. Fölötte magasodik a Licancabur vulkán, melynek csúcsán észlelték az egész földfelszín legmagasabb UV sugárzását. Habár ez a nyári periódusban történt, a trópusi szélesség következtében itt a téli időszakban is elég nagy a napsugarak beesési szöge és a derült égbolt – ritka levegő kombináció biztos recept a leégéshez megfelelő védelem hiányában.

*A Szaharáról szóló szóbeszéd, hogy az éjjeli fagypont alattiról a nappali +50 fokig melegszik a levegő egyetlen nap leforgása alatt egy jól elterjedt hamis mítosz a neten, valamint (sajnos) a tankönyvekben is. Ez valójában egy félreértelmezés eredménye lehet. Az igazság az, hogy egyes téli éjszakákon a hőmérséklet fagypont alá is zuhanhat, valamint a legforróbb nyári délutánokon néha megközelítheti az 50 fokot. De nem egy nap alatt! Mikor fagypont alatt van hajnalban, kora-délutánra valószínúleg kb 20 fokra fog melegedni, mikor meg délben súrolja az ötvenet, a következő éjjel folyamán valószerűtlen, hogy 20 fok alá essen a hőmérséklet.

A kutatás rövid összefoglalója

A gépem június 16-a reggelén szállt le El Alto-ban. Csupán két napot töltöttem La Paz-ban mielőtt a belföldi járattal Uyuni-ba repültem. Egy nemrégi havazás következtében a turisztikai körutak egyes szektorai zárva voltak, emiatt a kiindulópontomúl szolgáló gejzírek megközelítése kérdéses volt a következő napokban. Az utazási iroda, amelyikkel még otthonról felvettem a kapcsolatot egy magánsöfőrt biztosítva oldotta meg a problémát, aki másnap majd megpróbál elvinni a kinézett startponthoz. Annak ellenére, hogy az utolsó negyedben az út részben hóval fedett volt, semmiféle tehnikai gond nem adódott és a terepjáró kezelőjének sikerült megközelítenie a fumarolákat.

A gejzírek szomszédságából (4850 méteres tszfm) indultam neki gyalog a kb 10-12 km-el délebbre fekvő hegynek. Délután a vulkáni platón, 5000 méter körüli magasságon táboroztam le egy nagyobb kőtömb mellett . Sátor nélkül, csupán egy bivakzsák és egy jó hálózsák igénybevételével.  Hegyi betegséggel küzdöttem, az időjárás viszont nagyon jó volt az éjjel folyamán (teljesen derült és szélcsendes). Erőre kapva még sötétben vágtam neki a hegynek. Mielőtt az első napsugarak elérték a kráter alját ott voltam és a mini meteo-állomás perceken belül meg is kezdte az aktivítását (június 20, reggel fél 9 előtt). A tanulmányozott terület koordinátái: 22.30.762′ É, 67.47.744′ NY, a magasság 5320 méter körüli.

Az adatrögzítő érzékelője egy fényképezőgép állványra felszerelt, Barani Design Technologies által adományozott, csavarvonalas árnyékolóban volt elhelyezve kb 170 cm-es magasságban. Maga a logger műanyag zacskóba csomagolva, a hó alá volt temetve, hogy védve legyen az extrém éjjeli hidegektől. A készülék 5 percenként rögzített egy adatot. Ott hagytam egy alkoholos mínimum hőmérőt is, hogy megörökítse a tanulmányi időszak legalacsonyabb hőmérsékletét (főként arra a célra, ha valami gond adódna a loggerrel). A precíziós digitális műszert pillanatnyi mérésekre használtam.

Hét nap múlva (Június 27-én déli 1 óra körül) szedtem össze a mérőállomást, amikor sajnos felborulva és részben hóba temetve várt rám a műszerekkel felszerelt háromlábú.
A kutatási periódusban az ég altalában derült vagy részlegesen, magasabb felhőkkel borított volt, egyes intervallumok viszont nagyon szelesek voltak. A legelső nap volt a szerencsés húzásom, mikor tökéletes feltételek adódtak az erős inverziók kialakulására, valamint a rendkívüli hőmérséklet-ingadozásokra. A második nap után az időjárás változékonyabb lett (új havazás nem volt) és (a logger diagrammjából következtetve) ezen az éjszakán dőlhetett össze az állvány. Mikor 27-én délben ott jártam, hogy összeszedjem a dolgokat, erős nyugati szél fújt a kráter peremén és (meglepő módon) még az alján is.

A kaldera részlegesen volt hóval borított mindkét látogatásom alkalmával, a fedett és fedetlen részek közötti arány kb fele-fele volt. A hótakaró vastagsága a háromlábú alatt 20-25 cm volt, viszont csupán néhány méterrel arrébb már teljesen hiányzott.

Az egy hetes kutatási periódus logger által rögzített legalacsonyabb hőmérséklete -26.6 Celsius fok, míg a legmagasabb (megbízható) +4 fok volt, ez adta a legnagyobb napi hőingást is: 30.6 fok. A hófelszín közelében -34.3 fokot mértem a digitális műszerrel, az alkoholos mínimum hőmérő jelzője pedig -35 fok alatt állt meg.
Három éjszakát töltöttem a hegyen, kettőt az első kutatóút alkalmával (ugyanaz a tábor kétszer a gejzírek és a csúcs között) és egyet az utolsón (a kráter túloldalán, hasonló, 5000 méter körüli magasságban a vulkáni fennsíkon). Kétszer látogattam a kalderába, először június 20-a reggelén, másodszor meg június 27-e kora-délutánján. A köztes napokat Uyuniban egy szállóban, valamint a Salar de Uyuni túloldalán töltöttem, kb 250-300-re északra a vulkántól.

A környéken nincsenek települések, leszámítva egy bányát, ami pár km-re a gejzírektől, az úton tovább haladva érhető el. A kráter teljesen életmentes, egyik növényfaj azonban (sárga kis foltok a kőtömbök között) 5200 méter feletti magasságon is megtalálható a vulkán lejtőin. Egyik nap néhány sirály-szerű madarat figyeltem meg a táborom fölött, valamint vikunyákat nem messze a gejzírektől.