Pusztító viharok Magyarországon

Az FN hatrészes sorozatában Tóth Tamás meteorológus, az Országos Meteorológiai Szolgálat munkatársa, az időjárási vészhelyzetek szakértője magyarázza el a tavaszi-nyári időszakban hatalmas károkat és akár tragédiát okozó zivatarok és az őket kísérő pusztító időjárási jelenségek természetét.

Zivatar (forrás: Időkép)

Elindul a légbuborék

A zivatar kialakulásához az egyszerűség kedvéért elég három alapfogalmat említeni: légbuborék, intenzív feláramlás és a levegő megfelelő hőmérsékleti rétegződése. A kiindulásban vizsgáljunk egy légréteget a talaj közelében, amelyet a napsugarak felmelegítenek. A felszín és a közvetlen környezetében lévő levegőréteg nem egyenletesen melegszik fel, ami sűrűségbeli különbségeket alakít ki. Tapasztalatból tudjuk, hogy a felszín hőmérséklete egyébként pontról pontra változik, a napsugarak jobban átmelegítenek egy homokos, kevés növénnyel borított talajt, mint azt, amelyet például erdő fed.

A kisebb sűrűségű részekre – teljesen hasonló módon a forrásban lévő vízben kialakuló buborékhoz – a felhajtóerő hat, elszakadnak a környezetüktől, így kialakulnak az úgynevezett légbuborékok. Ezek a légbuborékok akár egy későbbi zivatar kiindulási állapotai is lehetnek.

Zivatar (forrás: Időkép)

Késő tavasz a zivatar ideje

A második fontos feltétel a zivatarok kialakulásában a levegő megfelelő hőmérsékleti rétegződése, azaz hogy a felszín közelében létrejött légbuborék emelkedvén mindig melegebb maradjon, mint a környezete, hiszen csak ekkor tud gyorsulva feljebb jutni. A gyorsulva emelkedő légbuborékokat – amelyeket szabad szemmel természetesen nem lehet látni a légkörben – a levegő függőleges irányú mozgásaként, azaz feláramlásként foghatjuk fel. A feláramlás annál intenzívebb, minél magasabb a légbuborék hőmérséklete; és minél gyorsabb a feláramlás, annál valószínűbb a zivatar kialakulása.

Ha évszakokra vetítjük le, egyértelműen a tavasz második felében adódnak a legkedvezőbb feltételek zivatarok kialakulásához. Hiszen a Nap már magasan jár az égbolton, a felszínt már kellőképp felmelegíti, ugyanakkor a magasabban fekvő levegőrétegek még hidegek. Emellett nyáron is lehetnek kedvezőek a feltételek, ha a magasban kellően hideg levegő érkezik egy-egy terület fölé.

Zivatarfelhő (forrás: Időkép)

A gomolyfelhő még nem jelent zivatart

Ha tehát a fenti hőmérsékleti rétegződés adott, a légbuborékok – az alsó 10-15 kilométeres légrétegben – addig emelkednek, amíg egy adott magasságban el nem érik a környezet hőmérsékletét. A megfogalmazás azonban nem egészen pontos, hiszen abban a pillanatban, amint azonos lesz a környezet és légrész hőmérséklete, csak a felhajtóerő szűnik meg, és onnantól kezdve a légrész lassulva még tovább emelkedik.

Ha a feláramlásokhoz nagy területen kedvezőek a feltételek, vagyis megvan az „utánpótlás”, az emelkedő légrész folyamatosan gyorsul és tágul. Egy bizonyos magasságban – ami a vízgőz telítettségétől és a feláramlási sebességtől függ – a légbuborékokban hordozott vízgőz kicsapódik, megindul a felhőképződés. Ekkor alakulnak ki az úgynevezett gomolyfelhők, amikből még nem törvényszerű, hogy zivatar lesz. Ebben az állapotban ugyanis a felfelé haladó légbuborékok még „beleütközhetnek” egy melegebb légrétegbe, amelynek hatására nem emelkednek tovább, így a további felhőképződés is megszűnik – magyarázza Tóth Tamás.

Gomolyfelhőzet (forrás: Időkép)

Ahonnét már nincs visszaút

Ha azonban továbbra is adottak a hideg légrétegek, és a felhőképződés tovább zajlik, egyre magasabbra tornyosodnak a gomolyfelhők és elérik azt a magasságot, ahol a külső hőmérséklet már –10 és –15 Celsius-fok, akkor a vízgőz már nemcsak vízcseppek formájában csapódik ki, hanem megjelennek jégszemek és emellett egy harmadik fázisállapot is jelen lesz – ez pedig a túlhűlt víz. Ez egyébként a zivatarfelhő kialakulása során egy újabb mérföldkő, hiszen a jég jelenléte nélkül nem indulnak meg azok a töltésszétválasztódási folyamatok, amelyek az elektromos tevékenységért felelősek a felhőkben.

Végül – számos feltétel együttes érvényesülése esetén – ha a felhő- és a csapadékképződés tovább zajlik, és a légkör felső részében is elegendő mozgási energia áll rendelkezésre a felhőkben, amelyek a bennük létrejövő feláramlások hatására elérik a 8-11 kilométeres magasságot, akkor már zivatarfelhőről beszélhetünk, beindul a dörgés, a villámlás, és a földről úgy érezzük, rögtön ránk szakad az ég.