A zivatar, a légzuhatag és a tornádó

A mérsékelt övi nagy nyári melegben alakulnak ki a zivatarok, de gyakori jelenség a trópusi vizeken is. A zivatarok (squall) vagy zivatarláncok (line squall) tipikus kistérségű áramlási rendszerek. A zivatar kialakulásához alapvetően három tényező szükséges:

1. a levegő megfelelő mértékű instabilitása,
2. számottevő páratartalom,
3. a levegőt emelkedésre késztető mechanizmus: frontvonal előtti emelkedés, a napsugárzás talajmelegítő hatására meginduló konvekció, illetve hegyoldalnak ütköző szél.

A zivatarfelhők, azaz a Cumulonimbus felhők akkor tornyosulnak a magasba, ha a talaj közeli légrétegekben a zivatar kialakulásához szükséges elegendő energia halmozódik fel az előbbi 3. pont szerint.

A Cumulonimbus tetején látható üllő (incus), horizontális irányban elnyúlt üllő alakú felhőképződmény

A Cumulonimbus tetején látható üllő (incus), horizontális irányban elnyúlt üllő alakú felhőképződmény

Minden zivatarcellának, bármilyen hevességű és felépítésű zivatarhoz is tartozik, három fő részre osztható életciklusa van.

A fejlődő stádiumban a felhő még tornyosuló gomolyfelhőként  (Cumulus) mutatkozik, melyben teljes egészében feláramlás uralkodik. Ekkor alakulnak ki a felhő- és csapadékelemek.
A második, kifejlett szakaszban a felhő felső részében a csapadékelemek gyorsan növekednek. A felhő felső része rendszerint eljegesedik és borzassá válik, gyakran üllőszerűen (incus) szét is terül a tropopauza szintjén. A nagyobb jégszemeket és esőcseppeket a felfelé áramló levegő már nem tudja fenntartani. A lefelé mozgó részecskék a levegő egy részét is magukkal sodorják, így lefelé irányuló áramlás indul meg. A leáramlás egyre erősödik, és 5–10 perc alatt eléri a felszínt, ahol szétáramlik. Nagyrészt a hulló csapadék párolgásának hűtő hatására vezethető vissza, hogy a leáramló levegő a környezeténél alacsonyabb hőmérsékletű. A szétáramlás következtében a zivatar környezetében megerősödik a szél. Az ilyen erős széllökéseket kifutószélnek hívjuk, s akár a 100 km/h-ás sebességet is elérheti. Ebben az időszakban hullik a csapadék zöme.

A harmadik, végső állapotban a csapadékhullás intenzitása erősen gyengül, és a felhő egészében a levegő lefelé áramlik. A földfelszín fölött szétterülő hideg levegőt a környező melegebb levegőtől elválasztó határfelület elvágja a meleg levegő beáramlásának utánpótlását, ami tovább működtetné a cellát, így az belép az elhaló, elöregedő fázisba. A csapadékhullás gyengülésével a leáramlások mérséklődnek, a felhő fokozatosan feloszlik, de egyes estekben a felső része, üllője megmarad.

Nyáron a gyors hőmérséklet-emelkedés következtében délutánonként gyakran megfigyelhetjük a gyorsan növekvő gomolyfelhőket. Ha nincs szél, akkor általában rövid életű zivatarok jönnek létre, rendszerint egymástól független, egyedülálló cellák formájában. Ezeknél az egycellás zivataroknál, ahol a három fejlődési fázis időben egymást követően alakul ki, az erős zápor ideje rendszerint elég rövid, nagy ritkán borsónyi méretű jég is hullhat. Élettartamuk rendszerint csak 20–30 perc, mert a csapadékhullás keltette hideg leáramlás hamar lerombolja a gyorsan emelkedő meleg légáramlás által létrehozott és életben tartott struktúrát, ezzel a Cb halálát okozva. Mivel az ilyen zivatarfelhők léte gyakorlatilag kizárólag a Naptól függ, érthető, hogy az egycellás zivatarok rendszerint nyáron, a délután derekára tűnnek fel, amikorra a felszínközeli légréteg már eléggé felmelegedett a hatékony konvekcióhoz. Következésképp a késő délutáni órákban már nem nagyon képződnek új cellák, és naplemente után a meglévők is gyorsan feloszlanak.

Egycellás zivatar. A zivatar annyiban különbözik a simán csak esőt hozó záportól, hogy villámlás jelensége is megfigyelhető benne.

Egycellás zivatar. A zivatar annyiban különbözik a simán csak esőt hozó záportól, hogy villámlás jelensége is megfigyelhető benne.

A légzuhatag (downburst), vagy más néven lecsapó(dó) légtest olyan erős leáramlás, mely hirtelen és pusztító szélvihart eredményez a felszínen. Ugyan mindössze pár percig tart, de azalatt akár 240 km/h-s szélsebesség is előfordulhat. Az okozott kár a légzuhatag lokális jellege és romboló ereje szerint akár tornádó is lehetne, de bár tüzetesebb elemzés után elkülöníthető a kétféle jelenség. Egy downburst mérete szerint két kategóriába sorolható be: microburst a neve akkor, ha 4 km-nél kisebb az átmérője, míg macroburst-nek a 4-km-nél nagyobbakat hívjuk. Amennyiben nem ismerjük a pontos kiterjedését, vagy általánosságban beszélünk róla, akkor marad a downburst kifejezés. A légzuhatagokat a csapadékviszonyok szerint is elkülöníthetjük: a száraz légzuhatag kevés vagy csapadék nélkül nem jár, mert a csapadék még azelőtt elpárolog, mielőtt leérne a talajig. A nedves légzuhatag számottevő csapadékkal érkezik.

Microburst (kis méretű légzuhatag). A tengeren (is) katasztrofális rombolást tud előidézni...

Microburst (kis méretű légzuhatag). A tengeren (is) katasztrofális rombolást tud előidézni…

Az intenzív zivatarok gyakori kísérőjelensége a tornádó. A tornádók (forgószél, förgeteg) a hatalmas zivatarfelhők mélyén alakulnak ki, ahol az erőteljesen felfele áramló levegőt a felhő tetején átfújó magaslégköri szelek forgásba hozzák.

Függőleges kiterjedése a felhő belsejében több kilométer is lehet, a felhő aljából pedig néhány tucat méter átmérőjű dugóhúzószerű tölcsér nyúlik ki, amely a földfelszínt is eléri. A képződmény horizontális kiterjedése néhány száz méter, maximum 1–2 km, élettartama pedig legfeljebb 1–2 óra.

A légörvény kerületi sebessége – feltételezések szerint – eléri, sőt meghaladja a 300–400 km/h-t. A külső légköri nyomáshoz képest több száz millibarral alacsonyabb nyomás uralkodik az örvény magjában, a nyomás gyakran 700–800 hPa-nál is kisebb. A felszín felett a tornádók külső felszínén a nyomáskülönbségből származó gradiens erő egyensúlyt tart a centrifugális erővel. Így itt a levegő spirálisan emelkedik felfelé. A felszínen azonban, ahol a súrlódás fékezi a levegő áramlását, ezért a sugár irányú, azaz a tornádó közepe felé mutató gradiens erő nagyobb lesz, mint a centrifugális erő. Ez az oka a felszínen megfigyelhető erős szívó hatásnak. A felszínen befelé áramló levegő a tornádó belsejében pedig már felfelé áramlik. Ez azt eredményezi, hogy hatalmas porszívóként mindenféle földfelszíni tárgyat, port, vizet, sőt nehezebb dolgokat, mint autókat, állatokat és embereket is képes a magasba emelni. A vad szél hatalmas pusztítást visz végbe, szétszaggatja a fák koronáit, és a háztetőket letépi. A tornádó pusztítása nagyon keskeny sávra összpontosul, ezen belül ripityára töri a házakat, míg a közelben állókat teljesen épségben hagyja. A tornádó nagy sebességgel, a zivatarfelhőt követve halad, így nagy területeket képes pusztítva bejárni.

Ha a tornádó a tenger fölött keletkezik, akkor víztölcsért emel a magasba. Ez a szárazföldi tornádónál tovább él és szelídebb is, a szélsebesség 80–100 km/h körül van. Ennek az az oka, hogy a felszívott víz túlsúlyossá teszi a légörvényt. A víz fölött kisebb a heves felfelé áramlás létrejöttéhez szükséges hőmérséklet-különbség, ezért a tenger felett ritkábbak a tornádók. Jellegzetes tornádóveszélyes terület az Egyesült Államok középső részének sivatagai. Itt az északról érkező sarkvidéki hideg, és a délről érkező meleg, nedves levegő mozgását nem fékezi kelet-nyugat irányú hegyvonulat, ezért igen heves zivatarok alakulnak ki, amelyeket gyakran kísérnek tornádók. Tengeri tornádók a Földközi-tengeren, sőt az Adrián is előfordulnak. Egy októberi zivataros napon a Kotori-öböl bejárata előtt tucatnyi kisebb tornádó csoportosult a tengeren.

Tornádó a Földközi-tengeren, de még az Adrián is előfordulhat. Legjobb messzire elkerülni!

Tornádó a Földközi-tengeren, de még az Adrián is előfordulhat. Legjobb messzire elkerülni!

Jachtnavigátor III. kötet, V. rész: Meteorológia

SzkipperTippek

A tengeri hajósok könyvtára

Láthatod, hogy ebben a könyvtárban minden cikk hasznos tudás, ötletek, tanácsok és tippek a hajósiskolán túl…
A SzkipperTippek ingyenes oktató- és információs levélsorozat tengeri hajósoknak – személyes tapasztalatok alapján.
A könyvtárban nincs tagsági díj, csak azt áruld el, pénteken délelőttönként hova küldjem a hét legfrissebb “SzkipperTippek” cikkét. Nos…?