A felhőszakadástól a jégesőig

Magyarországon a heves záporok, zivatarok szezonja májustól augusztus végéig tart. A felhőszakadások kialakulásához vezető légköri labilitás több forgatókönyv szerint jöhet létre. A döntő tényező a levegő nedvességének és hőmérsékletének függőleges változása. Potenciálisan minden évben előfordulhatnak pusztítóbb záporok, zivatarok.

A felhőzet láncreakciója

Még csak a nyár elején járunk, de már több emlékezetes felhőszakadáson túlestünk hazánkban. A zivataros időszak általában májusban indul, és augusztus végéig tart. A szezon nem folyamatos zivatar-tevékenységet jelent, csupán azt jelzi, hogy statisztikailag ekkor fordul elő a legtöbb zivatar. A néhány hónapos aktív időszak egyszerre köszönhető a nagy napmagasságnak, illetve a labilis légtömegek gyakoribb érkezésének. A napsugárzás egyrészt biztosítja a kezdeti energiát a gomolyfelhők kialakulásához, másrészt növeli a csapadékképzés intenzitását. A megfelelően változékony légtömeg pedig a felhőzet láncreakciószerű növekedéséért felelős.

Ahhoz, hogy csapadék képződjön, és a levegő felfelé áramlására van szükség. Míg a ciklonok folyamatos csapadékot biztosító frontjainak összefüggő, több száz kilométer kiterjedésű felhőzetét nagy térségű, rendezett, 0,1-0,2 km/órás feláramlás hozza létre, addig a néhány kilométertől néhányszor tíz kilométeres mérettel rendelkező zivatarfelhőkben nem ritka a 60-70 km/órás feláramlás sem. A lényeges különbség a kettő között az, hogy a zivatarfelhő esetében 10-30 percig láncreakciószerű felhő-növekedési folyamatok indulnak be. A folyamatokat két fő szempont szabályozza: 1. milyen mértékben hűl a levegő felfelé haladva; 2. a légtömeg különböző magasságaiban milyen relatív nedvességgel rendelkezik.

Ugyanis egy napsütéses nyári reggelen fokozatosan növekvő légbuborékok - úgynevezett termikek - indulnak el az erősen felmelegedett felszíntől, amelyek felfelé emelkedve a csökkenő nyomás miatt tágulnak, és hőmérsékletük nagyjából 1 fokot csökken 100 méterenként. Amikor olyan magasra emelkedtek, hogy hőmérséklet-csökkenésük miatt a bennük lévő vízgőz közel telítetté válik, megkezdődik a kicsapódás a légkör apró, szilárd szennyező részecskéire, megjelenik a gomolyfelhő. A gomolyfelhőben az emelkedő levegő a kicsapódáskor nyert hő miatt már nem egy fokkal, hanem valamivel kevesebb mint fél fokkal hűl 100 méterenként. Ha a felhőzet környezetében a levegő mondjuk 0,7 fokkal hűl, az emelkedő levegő száz méterenként 0,2 fokos többlettel rendelkezik a környezetéhez képest. A nagyobb hőmérséklet azonos magasságon (azaz azonos nyomási szinten) kisebb sűrűséget eredményez, így az emelkedő telített levegőre növekvő felhajtóerő hat. Mindaddig gyorsul a felhőzet emelkedése, amíg a környező levegő hőmérsékletének csökkenése nagyobb, mint az emelkedő levegőé. Nyári instabil esetben ez akár 6-7 kilométer magasságig így van. Onnantól kezdve pedig lassulás következik be, majd az ezen a magasságon már jégtűkből álló felhőzet szétterjed, kialakul egy üllőhöz hasonló forma. Hazánkban a legmagasabb felhőtetők időnként túlnyúlnak a troposzférán, elérhetik a 12-14 kilométert.

A zivataros helyzet kialakulása

Láttuk tehát, hogy a zivataros helyzet két kulcsa egy kezdeti erős napsugárzás és a felettünk lévő levegőben a hőmérséklet magassággal arányos csökkenése. Egy zárt, réteges felhőzet, például melegfronti felhőzet jelenléte meghiúsíthatja az erős napsugárzást, nem jönnek létre a kezdeti feláramlások. Időnként egy vastag fátyolfelhőzet még akkor is jelentősen késlelteti a zivatarfelhők kialakulását, ha a többi feltétel adott.
A megfelelő hőmérsékleti rétegződés létrejöttéért a nagytérségű légköri mozgások a felelősek. Egy anticiklonban leáramlással találkozunk, amely gátat szab a felhőképződésnek, mert a leáramlás következtében a hőmérséklet a kelleténél kisebb mértékben csökken felfelé haladva, sőt, szakaszonként emelkedik.