Környezeti áramlások

A környezeti áramlások természetes közegeink, a levegő és a víz nagy anyagmennyiséget érintő és több száz vagy akár ezer kilométerre kiterjedő mozgásai, amelyeket a Föld forgása és a közegek rétegzettsége határoz meg. A leírt alapjelenségek univerzálisak: más környezetben is előfordulhatnak, így például bolygólégkörökben vagy a Föld köpenyében és magjában is.

Az áramlástannak ez az ága, amely a közegeket egységesen kezeli, a 20. század végéig nem szerepelt a hazai fizikusi és mérnöki oktatásban. A szerző 2003-ban megjelent, a témát magyarul először tárgyaló jegyzetének az is célja volt, hogy az ELTE-n nem sokkal korábban létrehozott Kármán Környezeti Áramlások Laboratórium tevékenységéhez háttéranyagot biztosítson. E könyv a korábbi jegyzet átdolgozott és kissé bővített változata, amelybe a szerző az azóta összegyűlt oktatási tapasztalatait is beépítette. A tárgyalás a természettudományi és mérnöki képzés alsóéves egyetemi szintjéhez igazodik. Sajátos új vonása, hogy az elméleti alapok mellett a kísérleti hátteret is bemutatja, szabadon hozzáférhető rövid jelenségbemutató videók QR-kódos linkjeinek megadásával.

A környezeti áramlások a hétköznapi tapasztalat és a hagyományos áramlástan szempontjából meglepő viselkedést mutatnak. Az erős óceáni áramlatok mindig a medencék nyugati pereme mentén alakulnak ki, és a ciklonok szele nem arra áramlik, amerre a nyomáskülönbség hajtja. A rendezetlen viselkedés nagy skálán a kétdimenziós turbulencia formáját adja, míg közvetlen környezetét a háromdimenziós turbulencia jellemzi. A téma amellett, hogy a fizika az alapja, a környezettudatos és interdiszciplináris szemlélet bemutatására is lehetőséget kínál.