Repülőgépet is széttéphetnek a zivatarok

A helyi záporok, zivatarok kis területen de jelentős csapadékot hozó, átmeneti szélerősödéssel járó jelenségek. Az erős változatokban a feláramlások ereje egy repülőgép szárnyát is leszakíthatja! Fél óra alatt akár egy havi csapadékösszegnek megfelelő eső is kihullhat erős villámtevékenység közepette.

Gyakran halljuk, olvassuk - főként a nyári félévben - a következő szófordulatot az időjárás-jelentésekben: "a megnövekvő gomolyfelhőkből elszórtan zápor, zivatar alakul ki."

A kulcsszó: a feláramlás

A helyi záporok akkor alakulnak ki, amikor néhány száz métertől néhány kilométerig terjedő térségben több kilométer magasan feláramlás jön létre. A légkörben egy levegőtömb emelkedni kezd, ha a környezetéhez képest melegebb, azaz sűrűsége kisebb. Ilyenkor - mint egy víz alatti buborékra - felhajtóerő hat rá.

A zivatarfelhőben óránkénti 60-70 kilométeres, alkalmanként ennél nagyobb sebességű feláramlások is létrejöhetnek, kompenzációként pedig a felhő peremén ennél kisebb mértékű leáramlások. A troposzféra tetejéhez közeledve a levegő hűlése romlik, a sztratoszférában pedig az ott jelenlévő ózon fényelnyelése miatt felfelé már melegedés figyelhető meg. Ezért a zivatarfelhők legfelső határa a troposzféra teteje, vagy legfeljebb az a szint az alsó sztratoszférában, ahová az erős feláramlás még "feldobja". Ott a felhők szétáramlanak, a felhő teteje üllő szerű formát vesz fel.

A feláramlás a felhő belsejében nem egyenletes, fel- és leáramlási zónák alakulnak ki egymás mellett, így ha azon áthalad egy repülőgép, akkor hirtelen hatalmas nyíróerők léthetnek fel. Ezek akár a gép szárnyait is letéphetik, amint ez már számos esetben okozott tragédiát, például a Szinergon vezetőinek repülőgépe esetében is. Ezért a repülésben ma is igen fontos a zivatarok előrejelzése.

A zivatarfelhőkben lévő heves feláramlások kedveznek az erős csapadéktevékenységnek. Az ilyen felhőkben jön létre a jégeső és a villám. A heves csapadék a felszínre érve gyors hőmérséklet-csökkenést eredményez, melynek következtében viharos szelek jönnek létre a zivatarfelhők szélén. Hazánkban nem ritka, hogy egy-egy nagyobb zivatar esetén 60-80 milliméter csapadék is lehullik, mely kitesz egy átlagos havi csapadékösszeget.

A feláramlás kialakulása

Napsugárzás esetén a felszín különböző mértékben melegszik fel, így a melegebb részekről néhány tíz méteres nagyságú légbuborékok, úgynevezett termikek válnak le. A termikek nyomása emelkedésük közben nagyjából mindig a környezete nyomását veszi fel, mely felfelé csökken. A csökkenő légnyomás miatt kitágul és hűl. Addig emelkedik a termik, amíg környezete hőmérsékleténél magasabb. Amikor az egyre hevesebb termikképződéskor százméteres, esetleg kilométeres nagyságrendben jönnek létre hőmérsékleti különbségek, nagyobb levegőtömbök is megindulnak egyre rendezettebben felfelé.

A feláramlás megindulását nem csak erős napsütés idézheti elő, hanem létrejöhet a hegyek szélfelőli oldalán, vagy pedig spontán módon, ha a magasban erős hidegáramlás történik.

A légtömbök nedves levegőt is tartalmaznak. Amikor a levegőtömb elindul felfelé, közelítőleg úgy csökken a tágulás következtében a hőmérséklete, mint a száraz levegőnek, mely hozzávetőlegesen 1 fokot jelent 100 méterenként. Ha azonban olyan alacsony hőmérsékletre ér, ahol már a benne lévő nedvesség kezd kicsapódni, felhőelemek jönnek létre, gomolyfelhők képződnek. A kicsapódás hőt szabadít fel, ezért tovább haladva felfelé - a fokozatos kicsapódás következtében - kisebb mértékben hűl, mint a telítettség előtt. Ez körülbelül 0,4 foknak felel meg 100 méterenként. Mint arról fentebb szóltunk, egy levegőtömb addig emelkedik, amíg felhajtóerő hat rá, amíg a környezeténél melegebb. Tehát az emelkedés magassága nagymértékben függ a környező levegő hőmérsékletének függőleges rétegződésétől. A felszín közeli néhány métert leszámítva a levegő hűlésének maximuma megegyezik a száraz levegő emelkedésekor tapasztalt hűléssel (1 fok 100 méterenként), hiszen ez a hűlés éppen a Földön állandóan jelenlévő függőleges áramlások révén jött létre.

Meddig emelkedhet a levegő?

Ha az adott helyen a levegő nagy magasságig 0,4 foknál jobban hűl felfelé, akkor egy már felhő stádiumot elért levegőtömb, amely még mindig melegebb a környezeténél, felfelé egyre inkább melegebb is marad, hiszen az éppen 0,4 fokkal hűl felfelé. Így a levegőtömbre egyre nagyobb felhajtóerő jut, mely növekvő gyorsulással emeli tovább, a gomolyfelhő egyre jobban tornyosul. A felhők emelkedése közben természetesen keveredés is létrejön, ezért kis kiterjedésű felhők nem érhetik el azt az elvi magasságot, ahol még felfelé megfelelő a levegő hűlése. De ha egyszerre több gomolyfelhő "összeállása" történik meg, az így keletkező, vízszintesen néhány kilométeres kiterjedésű felhőben a rendezett feláramlás akár az elvi határig, a fent említett kedvező rétegződés tetejéig eltarthat.

A legviharosabb hónapok a május és a június, de néha télen is előfordul, akár hózivatar formájában is.