Kereső toggle

Viharos jelenségek nyomában

Zivatarok, villámok, szupercellák

Továbbítás emailben
Cikk nyomtatása

Földünkön naponta nagyjából 45 ezer zivatar és 8 millió villám fordul elő. Lassan már fel sem kapjuk a fejünket, olyan megszokottá válik, ha ezt a hírt halljuk: heves esővel érkező szupercellák, pusztító jégeső, orkánerejű szél vagy intenzív, hirtelen lezúduló csapadék közeledik. Csakhogy világszerte az évi hárommilliárd villámcsapás mintegy háromezer ember életét oltja ki, házakat gyújt fel, erdőtüzeket okoz. Hazánkban pedig legalább két villám csap le négyzetkilométerenként évente és 20-40 embert ér villámcsapás, legtöbbjüket biciklizés vagy kocogás közben. Holott az időben jól felmért helyzet számos balesettől megóvhatna. Kánai Gábor meteorológust kérdeztük.

Miért épp nyáron kerekednek ilyen nagy horderejű zivatarok?
– Mert a nyári félévben a napsütés által felhalmozott potenciális energia az úgynevezett labilis időjárási körülmények között erőteljes zivatarfelhő-képződést okoz. Télen az időjárási folyamatokat szinte csak az úgynevezett légtömegek okozzák nálunk, a napsütés hatása érthető okokból minimális. Az időjárási jelenségek legnagyobb része az úgynevezett troposzférában történik. A troposzféra a légkör alsó 8–13 km-es része (egyenlítőnél a maximális, sarkok felé haladva csökken). E felett található a sztratoszféra, amely számunkra leginkább az ózonréteg miatt fontos. A nagytérségű időjárási jelenségek kihatnak a sztratoszférára, és napi szinten növelhetik vagy csökkenthetik a felettünk lévő ózonréteg abszolút vastagságát.
Egy nagy erejű vihar kialakulásához mely tényezők együttes hatása szükséges?
– Először is a nagytérségű időjárási folyamatoknak kell úgy alakulniuk, hogy erős légköri instabilitás alakuljon ki. Ez lehet frontmentes időben, úgynevezett nyomási mocsár helyzetben nyáron. Ekkor a felettünk lévő légkörben nincs sem nagytérségű feláramlás, amely folyamatos zárt felhőzetet okozna, de nagytérségű leáramlás sem, amely felhőoszlató hatású. Nyomási mocsár helyzetben elegendően gyorsan csökken a levegő hőmérséklete felfelé haladva ahhoz, hogy a napsütés energiáját hasznosítva a keletkező gomolyfelhőzet a látens hőfelszabadulás miatt egy ideig láncreakciószerűen növekedjen. Ilyenkor a felhőben a feláramlás 70-80 km/órát is elérhet. Elsődlegesen kora délutántól alakulnak ki ilyen helyzetben záporok, zivatarok, de van egy második aktív időszakuk a hajnali-reggeli órákban is. Bizonyos hidegfrontok esetén a front vonulását vonalba rendeződött zivatarok kísérhetik, illetve előzhetik meg. Ezekből is lehet felhőszakadás méretű eső, erős villámtevékenység és orkánerejű széllökés.
    És mi a pusztító szupercella és a tornádó? Hogyan alakulnak ki?
– A szupercellák nagyobb térségben rendeződött zivatarfelhők, amelyekben függőleges tengelyű örvénylő mozgás jön létre. A tornádók nagy része ilyen szupercellákhoz kötött. Azt szokták mondani, minden ezredik szupercella tartalmazhat tornádót. A szupercella létrejöttében az erős légköri labilitás mellett a szél magassággal való változása is szerepet játszik, amit a meteorológia szélnyírásnak nevez. A legjellemzőbb szemléltetés a szupercella kialakulására a következő: ha felfelé haladva növekszik a szélsebesség, akkor vízszintes tengelyű örvények jöhetnek létre, amit elképzelhetünk egy forgó flexibilis csőként, mint például egy locsolócső. Tehát a locsolócső vízszintesen helyezkedik el és forog. Zivatarfelhő képződése helyén az erős feláramlás úgy működik, mintha ezt a csövet fognánk egy pontján, és felemelnénk. Ekkor két helyen függőleges irányú lesz a csőszakasz, és függőleges tengely mentén forog. A szupercellákban legtöbbször az egyik irányú forgás elhal, de nem mindig. A szupercella vízszintes kiterjedése 20-30 kilométer, a felhőzet pedig a zivatarfelhőkre jellemzően kevéssel a troposzféra fölé magasodik. Az erős feláramlást szélnyírás idején az úgynevezett kéményhatás is erősíti: ha kint erős a szél, a kéményben növekszik a huzat, erősödik a feláramlás. Ha a magasban erősebb a szél, ugyanez történik. Szabad szemmel is jól látható ilyenkor a felhőképződés első szakaszában a ferde felhőtető. Visszatérve a szupercellában a forgásra: a csapadéksáv egy úgynevezett pszeudo(ál)hidegfrontot tol maga előtt, a pszeudohidegfront mögött már leáramlás van, nincs csapadékhullás. Így, ha megfelelően alakul ki a pszeudohidegfront a szupercellában, akkor a feláramló területet egyre inkább bezárja. De miközben csökken ez a terület, a perdületmegmaradás miatt benne a forgás egyre gyorsul – mint ahogy a jégtáncos összehúzza magát, és ezáltal begyorsul. És ez a gyorsulás vezethet tornádó kialakulásához. De azért azt hozzá kell tenni, hogy időnként kisebb zivatarfelhőknél is észleltek tornádót, igaz, csekélyebb intenzitásút.
Újabban miért fordul elő nálunk is tornádó?
– Mindig is előfordult tornádó a Kárpát-medencében. Hallottam beszámolót a ’60-as évekbeli somogyi tornádóról, amely legelésző teheneket is felkapott.
Lehet-e tudni, és ha igen, mennyivel előtte, hogy egy gócpont vagy viharcentrum hol és miért épp ott alakul ki?
– Sajnos pont az ilyen labilitásból kialakuló viharokban a kialakulásig nehéz előre jelezni annak pontos helyét. Viszont azt lehet tudni akár napokkal előbb is, hogy egy bizonyos területen elég nagy esély van veszélyes időjárási jelenség kialakulására. Amikor már kialakult, akkor viszont a csapadékradarok segítségével nyomon követhető a haladásuk. De még ekkor is hirtelen erősödések és gyengülések figyelhetők meg, például aszerint, milyen terület felett halad át. Például Budapest felett gyakran erősödnek meg a keletkezésben lévő zivatarfelhők, mert a csapadék- és jégképződéshez szükséges légköri szilárd szálló részecskékből a szennyeződés miatt nagyobb koncentráció található a nagyobb városok felett, és ezen kívül a hőmérsékleti viszonyok is mások a metropoliszok feletti légrétegekben.
Mikor, hogyan alakulnak ki a félelmetes és hosszú életű zivatarfelhők?
– Frontális zivatarok esetén a hidegfront vonalában vagy a front előtt 30-70 kilométerrel alakulnak ki. Ilyenkor az is fontos, milyen az időzítés. Ha a front nyáron a délutáni kánikulában érkezik, annál nagyobb lehet az ilyenkor vonalba rendeződő zivatarok intenzitása. Az sem mindegy, a frontot „szülő” ciklon középpontja hol helyezkedik el. Van olyan, amikor a felszínen előresiet a szárazabb, hűvösebb levegő, és a hidegfront-átvonulást csak szélerősödés kíséri zivatarok nélkül. Nem frontális viharoknál a meteorológiai szolgálatok hajnali, rádiószondás méréseinek eredményeiből egyértelműen látható, hogy aznap erős zivatarokra lehet számítani. Ilyenkor egy bizonyos hőmérséklet átlépése után jelennek meg a tornyosuló gomolyfelhők a többórás napsütést követően. Több ilyen gomolyfelhő összeáll, és zivatarfelhővé alakul. Ez nagyon gyors folyamat lehet, 10-30 perc alatt kialakulhat egy veszélyes góc. Aztán maga a zivatargóc általában a 4000-6000 méteren jellemző áramlási iránynak megfelelő mozgásba kezd. Ilyenkor igazából nem maga a zivatar halad, hanem a feláramlás-leáramlás zónái. A zivatargóc élettartama (1-5 óra) alatt a benne lévő levegő, légnedvesség, légköri szilárd szálló részecskék folyamatosan cserélődnek – mint ahogy egy vízhullámban is csak a hullám energiája terjed, a hullámban lévő vízrészecskék nem. A zivatarok erejét a légköri instabilitás határozza meg elsősorban, ez ad egy potenciális erősséget, amit az időzítés és egyéb tényező még befolyásol, erősít vagy gyengít. Például a 2006. augusztus 20-ai szélviharhoz a különböző tényezők különös együtt-állására volt szükség.
Hogyan keletkeznek a sokszor diónyi jégdarabok?
– Az erős feláramlás a keletkező folyékony csapadékelemeket több ezer méter magasba viszi, és ott először még túlhűlten is vízcseppek maradnak, majd –30, –40 Celsius-fokos tartományba érve megfagynak. Lehullásuk idején pedig valószínűleg befogják a kisebb, túlhűlt vízcseppeket, és így egyre méretesebbé válnak.
Mi okozza a villámtevékenységeket?
– A feláramlás – több elmélet született, pontosan milyen mechanizmus alapján – töltésszétválasztáshoz vezet. A kialakuló ellentétes töltésközpontok közötti töltéskiegyenlítésre való hajlam okozza a villámokat.
Magyarországon miért a május közepétől augusztus végéig tartó időszakban a legtöbb a villámlás?
– Mert a napsütés ereje miatt ekkor alakulnak ki leginkább az erős feláramlással járó tornyos gomolyfelhők.
Hányféle villám van?
– Ha a különböző töltésközpontok elhelyezkedését vesszük figyelembe, akkor vannak felhővillámok, amelyek két felhőelem közötti töltéskiegyenlítődést okoznak, és vannak a föld–felhő villámok, amelyek a föld és a felhőzet közötti gyors töltéskiegyenlítődésért felelősek. Ezen kívül vannak fővillámok, mellékvillámok, amelyekről sok szép kép jelent már meg.
Villámláskor miért dörög az ég?
– A villámlás körül a hirtelen hőhatásban kitágul a levegő, és egy igen erős lökéshullám indul el a villám kisülése körül, amely így koncentrikusan terjed a hang sebességével. Ez a lökéshullám tehát egy intenzív hanghullám.
Hogyan védekezzünk? Mit tegyünk, és mit ne, ha villámlik?
– Lakásban érdemes még a vihar közeledése idején kihúzni a számítógépeket, tévéket, modernebb kazánokat a konnektorból, a kábelcsatlakozókat sem árt kihúzni. Amikor már felettünk van a villám, akkor már inkább ne tegyük. Szabadban a legveszélyesebbek azok a helyek, ahol mi lehetünk a potenciális becsapódási helyei a villámnak. Ilyenek a fa nélküli dombtetők, a nagy mezők stb. Ezeket a helyeket érdemes gyorsan elhagyni. Ugyancsak veszélyes olyan tereptárgyak védelmében bízni, amelyek szintén egyedül állnak egy nagyobb puszta helyen.
A környezetszennyezés, a globális felmelegedés és a klímaváltozás mennyire játszik szerepet mindezek egyre gyakoribb és pusztítóbb kialakulásában?
– Nagyon nehéz kérdés, hiszen sem a meteorológustársadalom vagy egyéb más, a témát érintő szakmai közösség nem teljesen egységes a kérdésben. És ugye, az egész téma át van politizálva. Az Egyesült Államokban a demokrata oldalon egyértelműen a klímaváltozás és a globális felmelegedés abszolút tényéről, emberi eredetéről és negatív következményeiről beszélnek, időnként szélsőségesen. A tudományos mainstream is ehhez a felfogáshoz tartozik. A republikánus oldal viszont a klímaszkeptikusokat támogatja inkább, gyakran tudományos pontatlanságok árán is. Az Európai Unió a demokrata oldal álláspontjához hasonlít, sőt lehet, hogy ebben inkább az USA demokrata érzelmű része követi Európát. És az egész vitát áthatja egy kulturális, világnézeti alapon való megközelítés. Így nehéz a tudományosság szigorú kritériumait fenntartani.
Vannak-e friss mérések egyébként arra vonatkozóan, hogy az üvegházgáz és a szennyező anyagok a légkörben kimutathatóan okoznak-e nagyobb klímaváltozásokat?
– Az elmúlt 40 év kutatásai alapján azt mondhatjuk, hogy igen. Viszont ez még nem mond semmit. Kérdés: mekkora ez a behatás, milyen stabil a légkör ahhoz, hogy könnyedén semlegesítse az emberi hatást, milyen egyéb mechanizmusok indulnak be a légkörben, amelyek befolyásolják mindezt. És még egy fontos kérdés: ha lesz változás, akkor az milyen lesz? Elég furcsa, hogy például a globális felmelegedés és egyáltalán a klímaváltozás hatásait csak és kizárólag negatívnak írja le a mainstream gondolkozás. Ez egyáltalán nem egy tudományos szükségszerűség. Csak egy példát mondanék, még ha kicsit sántít is: az elmúlt ezer évben Európában a hidegebb periódusok általában a termés csökkenéséhez és ebből adódóan éhezéshez vezettek, miközben a melegebb periódusokban bőséges volt az élelem a megnövekedett tenyészidőszak és a fagykárok elmaradása következtében. Szóval sok még a kérdőjel…

Olvasson tovább: