Viharkövető L égköri események A szupercella A villám keletkezése Gömbvillám Napszél és sarki fény Csapadékok Felhőképződés Mi tartja fenn a felhőket?

Az előadások a következő témára: "Viharkövető L égköri események A szupercella A villám keletkezése Gömbvillám Napszél és sarki fény Csapadékok Felhőképződés Mi tartja fenn a felhőket?"— Előadás másolata:

1 Viharkövető L égköri események A szupercella A villám keletkezése Gömbvillám Napszél és sarki fény Csapadékok Felhőképződés Mi tartja fenn a felhőket? Különböző felhőtípusok Légnyomás és élettani hatása Szél 8. osztály: Bodnár Áron, Sípos Áron

2 A felhő a légkörben lebegő apró vízcseppek vagy jégkristályok halmaza. Felhő akkor keletkezik, amikor a levegő telítetté válik és a vízgőz por-, füst- vagy sószemcsék köré csapódik ki. Felhőképződés A légkör egy igen nagy kiterjedésű és tömegű, gáz halmazállapotú fizikai rendszer, a légköri folyamatok pedig az ebben a rendszerben bekövetkező állapotváltozások sorozatai.

3 A víz felszínéről folyamatosan szállnak el magányos vízmolekulák: ez a párolgás. Az elpárolgott, molekulákká vált vizet nevezzük gőznek, ami légnemű víz. A felhő, ha benne járok, köd A látható pára már nem gáz, apró vízcseppekből áll. Kell legalább 1-1 parányi porszem: a porszemekre lecsapódik vízgőz. Ezeket kondenzációs magvaknak nevezzük. Így keletkezik a felhő, és a köd is, ami valójában földi felhő.

4 Cumulus-kondenzációs szint A kondenzációs szint magassága, az a magasság, amelyet a termikus konvekció során felemelkedő részecske elér. A napsugárzás hatására a talajfelszín nem egyenletesen melegszik fel, mert a különböző talajfelszínek más-más hőkapacitással bírnak, ezért a termikus konvekció sem lesz mindenütt azonos erősségű: helyenként feláramlások, más helyen pedig leáramlások alakulnak ki. Feláramlások főként homokfelszín, száraz rét vagy gyárterület fölött alakulnak ki, míg az erdők vagy vízfelület fölött leáramlások jellemzőek.

5 Miért hűl le a levegő és mi tartja fenn a felhőket? A felhő akkor születik, ha lehűl a levegő, és páracseppekbe gyűl a gőze. A levegő akkor hűl le, ha felfelé száll, és kitágul. Minél jobban tágul, annál jobban lehűl. Mikor a vízgőz látható felhővé kezd válni ez a lehűlés kicsit lelassul. Van egy határ ahol a vízgőz lehűl, de magától nem tud vízmolekulákká összekapcsolódni.

6 Mi tartja fenn az égen a felhőket? Vagy nincs semmi súlyuk? Hogyne volna! A legkisebb vízcseppecskének is van súlya! Mégsem mindegy,hogy egy-egy esőcsöppnyi víz százezer páraszemcsékben oszlik-e el,vagy egyetlen kis vízgömbben egyesül. A súlya így is,úgy is ugyanannyi. De a felülete? Azé az egyetlen csöppé már csak töredéknyi! Ezért nem látunk át a ködön. A sok-sok ködcsöppecske együttes takarása az ezerszeresét is elérheti az ugyanannyi vízből álló esöcsöppekének. Ezért is marad a köd a levegőben. A felhők is ezért nem sietnek lejjebb süllyedni. Nagy a felületük. Mintha számtalan kis ejtőernyő nyílna ki. Az alájuk szoruló levegő nem engedi,hogy gyorsan leereszkedjenek. Sőt egy-egy igen csekély légáramlat is elég ahhoz,hogy pára szemecskéik feljebb sodródjanak. Ez a légáramlat pedig hogy is hiányozna,mikor a felhők születéséhez épp ez kell? Felfelé szálló levegő!

7 Különböző felhőtípusok A felhőtípusokat 4 csoportra oszthatjuk. Az első három felhőcsoport a talaj feletti magasságától függ: 1. magasszintű felhők, 5 - 13 km 2. középszintű felhők, 2 - 6 km 3. alacsonyszintű felhők, 0 - 2 km magasan a talajtól. 4. A negyedik csoport függőlegesen kialakult felhőket tartalmaz: olyan felhők, melyek annyira nagyok, hogy a felhőalap magassága szerint nem lehet őket csoportokba sorolni.

8 Magasszintű felhők Olyan magasan vannak az égen, hogy főleg milliónyi jégkristályból állnak, kevésbé vízcseppekből, utóbbiakat alacsonyabb magasságokban találjuk. Valójában hőmérsékletük kevesebb, mint -40°C! 1. Cirrus (pehelyfelhő) (Ci) A cirrus felhők göndörösek, tollszerűek, gyakran az első felhők, melyek megjelennek a tiszta, kék égen. Ilyen felhőkből nem származik eső, vagy hó a felszínen. 3. Cirrocumulus (bárányfelhő) (Cc) Kicsi fehér labdákhoz hasonlít formájuk, melyek különállóak, vagy hosszú sorokba rendeződnek magasan az égen. Mikor ezek a pamacsok sorokba rendeződnek, a felhőnek egy hullámzó megjelenést adnak, mely hasonlít egy halpikkelyhez és megkülönbözteti a cirrocumulust a cirrustól, vagy a cirrostratustól. 2. Cirrostratus (fátyolfelhő) (Cs) Ezek közel áttetsző felhők 6 km feletti magasságban, olyan vékonyak, hogy a Nap és a Hold rajta keresztül tisztán látható. Mikor a Nap és a Hold fénye áthalad a cirrostratus jégkristályain, a fényt eltéríti, olyan módon, hogy Nap-, vagy Holdudvar alakulhat ki (halo jelenség). Cirrostratus felhők gyakran jeleznek közeli csapadékeseményt.

9 Középmagas felhők Az ilyen "alto" előtagú felhőket, amelyek felhőalapja 2 és 6 km magasan van, Altostratus és Altocumulusnak nevezünk. Altostratus (lepelfelhő) (As):Az altostratus felhőket vízcseppek és jégkristályok alkotják. Beborítják a teljes eget egy terület fölött, melynek kiterjedése általában több száz négyzetkilométer is lehet. A Napot úgy látjuk, mintha fagyott üveg mögött lenne: ne keresd az árnyékod a földön, mert ekkor nem találod. És ne felejtsd otthon az esernyődet… Habár az altostratus felhőkből nagyon kis csapadékot hullik, gyakran jelzik a növekvő és valószínű csapadékot. A felhőtípusokat 4 csoportra oszthatjuk. Az első három felhőcsoport a felhőalap talaj feletti magassága alapján különül el: - magasszintű felhők, 5 - 13 km - középszintű felhők, 2 - 6 km - alacsonyszintű felhők, 0 - 2 km magasan a talajtól. A negyedik csoport függőlegesen fejlett felhőket tartalmaz: olyan felhők, melyek annyira nagyok, hogy a felhőalap magassága szerint nem lehet őket a fenti csoportokba sorolni. Magasszintű felhők Magasszintű felhők a cirrus, a cirrostratus és a cirrocumulus. Olyan magasan vannak az égen, hogy főleg milliónyi jégkristályból állnak, kevésbé vízcseppekből, utóbbiakat alacsonyabb magasságokban találjuk. Valójában hőmérsékletük kevesebb, mint -40°C! Cirrus (pehelyfelhő) (Ci) A cirrus felhők göndörösek, tollszerűek, gyakran az első felhők, melyek megjelennek a tiszta, kék égen. Alakjuk és mozgásuk jelezheti a nagymagasságú szelek erősségét, és irányát. Ilyen felhőkből nem származik eső, vagy hó a felszínen. Cirrostratus (fátyolfelhő) (Cs) Ezek közel áttetsző felhők 6 km feletti magasságban. Cirrostratus felhők olyan vékonyak, hogy a Nap és a Hold rajta keresztül tisztán látható. Mikor a Nap és a Hold fénye áthalad a cirrostratus jégkristályain, a fényt eltéríti, olyan módon, hogy Nap-, vagy Holdudvar alakulhat ki (halo jelenség). Cirrostratus felhők gyakran jeleznek közeli csapadékeseményt. Középmagas felhők Az ilyen "alto" előtagú felhőket, amelyek felhőalapja 2 és 6 km magasan van, Altostratus és Altocumulusnak nevezünk. Altostratus (lepelfelhő) (As): Az altostratus felhőket vízcseppek és jégkristályok alkotják. Beborítják a teljes eget egy terület fölött, melynek kiterjedése általában több száz négyzetkilométer is lehet. A Napot úgy látjuk, mintha fagyott üveg mögött lenne: ne keresd az árnyékod a földön, mert ekkor nem találod. És ne felejtsd otthon az esernyődet… Habár az altostratus felhőkből nagyon kis csapadékot hullik, gyakran jelzik a növekvő és valószínű csapadékot. Altocumulus (párnafelhő) (Ac): Ezek a felhők fehérek, szürkék, vagy szürkésfehérek. Dagadt, rojtos buborékokhoz hasonlítanak, amik hosszú sorokban vannak. Alsó részük általában sötét, árnyékban van. Az árnyék nélküli altocumulusokat össze lehet téveszteni a cirrocumulussal. Ha kétséged van, nyújtsd ki a karod: ha felhő kisebb, mint az ujjad szélessége, akkor cirrocumulus felhőt látsz! 1. Cirrus felhőforrás: JF Gayet, LAMP.1. Cirrus felhőforrás: JF Gayet, LAMP. 2. Cirrocumulus. Forrás: NOAA.2. Cirrocumulus. Forrás: NOAA. 3. forrás: J. Gourdeau.3. forrás: J. Gourdeau. 4. Altostratus forrás: NOAA 5. Altocumulus forrás: NOAA Altocumulus (párnafelhő) (Ac): Ezek a felhők fehérek, szürkék, vagy szürkésfehérek. Dagadt, rojtos buborékokhoz hasonlítanak, amik hosszú sorokban vannak. Alsó részük általában sötét, árnyékban van. Az árnyék nélküli altocumulusokat össze lehet téveszteni a cirrocumulussal. Ha kétséged van, nyújtsd ki a karod: ha felhő kisebb, mint az ujjad szélessége, akkor cirrocumulus felhőt látsz!

10 Alacsonyszintű felhők A talaj és 2000 méter között a felhők leggyakrabban vízcseppekből állnak, és stratusnak, stratocumulusnak és nimbostratusnak hívjuk őket. Stratus(alacsony rétegfelhő) (St):A stratus felhők alacsony réteget alakítanak ki, ami, mint egy takaró befedi az eget. Néhány méterre a földtől is képesek kialakulni. Sőt, a talajon lévő stratus felhő nem más, mint köd. Stratocumulus (alacsony gomolyos rétegfelhő) (Sc): Szürkék, sötét árnyékkal és vastag rétegben terülnek szét. Nem hullik belőlük eső. Gyakran alakulnak ki zivatar után.

11 Függőleges kiterjedésű felhők: cumulus és cumulonimbus Cumulonimbus (zivatarfelhő) (Cb): Itt van a felhők királya. Az ilyen felhők esetében a felhőtető elérheti a 12 km-t (sokkal magasabb, mint az Everest!), a felhőtető pedig rendszerint üllő alakú. Ritkán a zivatarfelhő elérheti a 18 km-es magasságot, és behatol a sztratoszférába. Cumulus (gomolyfelhő) (Cu): A cumulus felhők olyanok, mint selyemfonálon lévő vattapamacsok. A felhőket egymástól általában a kék ég választja el, és gyakran mulatságos alakjuk van, sima alapjuk és fodros tetejük van. Alacsonyabb szintű zivatarfelhők főleg vízcseppekből állnak, a magasabb rétegekben a jégkristályok dominálnak, mivel a hőmérséklet jóval 0°C alatt van. A felhőn belüli függőleges irányú áramlás elérheti a 100 km/h-t.

12 Hideg levegő Meleg levegő áramlása A légnyomás Változása lehet időbeli és térbeli A térbeli változás mind vertikális, mind horizontális irányban jellemző. A légnyomás és a magasság kapcsolata a repülésben igen fontos. A legfontosabb vízszintes nyomási képződmények a következők: - Ciklon: egy vagy több zárt izobárral rendelkező légköri örvény, melynek középpontjában legalacsonyabb a légnyomás.

13 - Anticiklon: egy vagy több zárt izobárral rendelkező légköri képződmény, melynek középpontjában a legmagasabb a légnyomás. - Peremciklon: nagykiterjedésű ciklonok peremén keletkező újabb ciklon. - Csatorna vagy teknő: az alacsony nyomású képződmények területén kijelölhető olyan vonal, melyhez közeledve a légnyomás csökken, attól távolodva pedig nő. - Gerinc vagy hátság: magasnyomású területen belül kijelölhető vonal, melyhez közeledve a légnyomás nő, attól távolodva pedig csökken. - Nyereg: két-két szemközti alacsony-, illetve magasnyomású képződmény közti terület. - Izobártalan mező: A légnyomás viszonylag nagy területen közel egyforma.

14 Elektromágneses hullámok a légkörben Egy természetes eredetű anyag, a zselatin volt az, ami a kutatók figyelmét felhívta az időjárási viszonyok biológiai hatásaira. A 80-as években Hans Baumer német kutató írta le Az időjárás sugárzásainak vizsgálata c. szakkönyvében, hogy meghatározott frekvenciájú impulzussugárzások képesek megváltoztatni a vékony zselatinrétegek tulajdonságát. Vizsgálatai alapján megállapította, hogy a 28 kHz-es impulzusok hatására a zselatin permeabilitása (áteresztőképessége) növekszik, míg a 10 kHz-es frekvenciák e tulajdonságot csökkentik. Mivel az állati eredetű zselatin a szarvasmarhák kötőszöveteiből készül, a professzor arra következtetett, hogy az időjárás hasonló hatást gyakorolhat a többsejtű élőlényekre is.

15 Mind a hőmérséklet, mind a légnyomás lényeges hatással van a szellemi tevékenységre, idegtevékenységünkre, és az életfolyamatokra. Bizonyos időjárási viszonyok, változások hatására felerősödnek a különböző panaszok vagy ekkor több betegség jelentkezik. Megnyilvánulhat fejfájás vagy migrén formájában, alvászavar, hangulatzavar, ingerlékenység, reumás panaszok, gyulladások, epilepsziás rohamok is jelentkezhetnek. A kutatók, meteorológusok idegen szóval sfericnek nevezik az atmoszférában megfigyelhető, mérhető elektromágneses impulzusokat. A hő és a légnyomás élettani hatása

16 Hideg- és melegfront hatása Kánikula idején véredényeink kitágulnak, fokozódik bőrünk vérkeringése, és testünk a bőrfelületen keresztül hőt ad le. Ezáltal megnövekszik a pulzus, de csökken a vérnyomás és a szívizmokat terhelő munka. A melegfrontok elektromágneses impulzusainak hullámhossza 8-10 kHz. A hideg, ha magas a páratartalom fokozza a gyulladásos panaszokat. Melegfront A felhőképződésben fontos szerepet játszó frontok az alacsony nyomású légköri képződményekhez, a ciklonokhoz kapcsolódnak. A ciklon nyugati felében hidegfront található, keleti részén pedig melegfront. Nálunk a ciklon rendszerint nyugatról kelet fele mozog, ezért hozzánk először a melegfrontja érkezik meg. A front sebessége 20-30 km óránként.

17 A 28 kHz frekvenciájú sfericeknél (hidegfront) fokozódik a görcshajlam és a magas vérnyomás. Ilyenkor nő a szívinfarktusok és az epilepsziás rohamok száma. Erős lehűléskor a bőr kapillárisai összehúzódnak, hogy csökkentsék testünk hőleadását. Ennek hatására nő a vérnyomás és a pulzusszám. A szívet ilyenkor nagyobb terelés éri, mert az összeszűkült erekbe kell vért pumpálnia. Hidegfront A hideg levegő előrehaladása közben beékelődik a meleg levegő alá, és a két légtömeg határán heves föláramlás kezdődik. A hidegfront előtt előhírnökként középmagas felhők jelzik a közelgő időromlást. A szél megerősödik, legtöbbször északira, északnyugatira fordul. A hidegfront mozgási sebessége 35-40 km óránként.

18 Szélnek nevezzük a légkört alkotó levegő majdnem vízszintes irányú áramlását, amelyet helyi nyomáskülönbségek hoznak létre. A szél mindig fúj, sebességét méter per szekundumban mérik. A két alapvető oka a légköri áramlások kialakulásának a terepfajták eltérő mértékű melegedése és a bolygó forgásából származó Coriolis-erő. Két eltérő nyomású légtömeg között a levegő az alacsonyabb nyomású terület felé kezd áramlani, amíg a nyomáskülönbség ki nem egyenlítődik. Ezt módosítja a domborzat és a Coriolis-erő. Szél

19 A szélsebesség mérésére nincs mindig mód (műszerezettség hiányában), ilyenkor a szél által kiváltott hatásokkal lehet a szél erősségére következtetni a Beaufort-skála szerint A földfelszínnel párhuzamosan történő légmozgás, ennek sebességét és irányát jegyezzük fel. Az észleléskor szélirányként azt az égtájat adjuk meg, ahonnan a szél fúj. Az északi iránynak a 0° (vagy 360°), a keletinek a 90°, a délinek a 180°, a nyugatinak pedig a 270° felel meg. Szélirány A szélsebességet m/s-ban, km/h-ban vagy csomóban (knot) mérjük, értéke a 10 perc időegység alatt mért átlagos szélerősség. 1m/s = 1,944csomó = 3,6km/h. Szélsebesség :

20 Szél m/s km/h Hatása Teljes szélcsend < 1< 3,60 A füst felfelé száll. Gyenge 1,1 - 33 - 111 – 2 A fák levelei gyengén rezegnek, a füst ingadozik. Mérsékelt 3,1 - 712 - 253 – 4 A fák vékony gallyai mozognak. Élénk 7,1 - 1126 – 405 A fák kisebb ágait mozgatja, zúg. A zászló majdnem vízszintesen lobog. Erős 11,1 - 1641 - 596 – 7 A nagyobb ágak mozognak, egyes levelek elszakadnak. A zászló vízszintesen lobog. Viharos 16,1 - 2060 - 728 – 9 Az erősebb fák törzse is hajladozik, erősebb ágak is letörnek. Szélvihar 20,1 - 2473 - 8710 – 11 Nagyobb fákat tör. A tetőszerkezeteket felbontja. Erősen viharos 24,1 - 3288 – 11912 A szél erős pusztítást végez. A szélsebesség hatásai

21 Széllökés A szélsebesség (főleg nagy sebességeknél) hajlamos a gyors és jelentős időbeni változásokra (fluktuál). A széllökés a szélsebesség fluktuációja során előforduló pillanatnyi sebesség-maximum. Szélirány 10 perc időegység alatt mért átlagos szélirány, mértékegysége: ° (fok). -22,5° NÉészaki 22,5° - 67,5°NEÉKészak-keleti 67,5° -112,5°EKkeleti 112,5° - 157,5°SEDKdél-keleti 157,5° -202,5°SDdéli 202,5° - 247,5°SWDNydél-nyugati 247,5° -292,5°WNynyugati 292,5° - 337,5°NWÉNyészak-nyugati

22 a levegő felmelegedése a talaj közelében (termikus konvekció) akadályok (hegyek) különböző hőmérsékletű légtömegek találkozása (frontális emelés) összeáramlás kéményhatás A levegőt emelkedésre kényszerítő tényezők Termikus konvekció A talajfelszín felmelegedése következtében a levegő feláramlása megindul. Hogy a feláramlást kiegyenlítse a környező levegőben leáramlás indul meg, így cirkuláció jön létre.

23 A termikus konveckió fő energiaforrása a napsugárzás. A talajfelszín a napsugárzás hatására felmelegszik, majd hőenergiájának egy részét a vele érintkező levegőnek hővezetés útján átadja. A felmelegedő levegő kitágul, sűrűsége csökken, és megfelelő hőmérsékleti rétegződés esetén felszálló légmozgás jön létre. Ha a levegőrészecske elegendő magasságig emelkedik, vagyis addig, míg az adiabatikus hűlés miatt harmatpontjáig hűl, kialakulnak a gomolyfelhők (Cu). A felszálló levegőrészecskék fontos szerepet játszanak a légköri hőenergia szállításban. A felhő további fejlődése a kondenzációs szint fölötti hőmérsékleti rétegződéstől függ. Abban az esetben, ha a kondenzációs szint fölött inverzió alakul ki, akkor a felhő csak addig emelkedhet fel. Ha a labilitás nagyobb magasságokig nyúlik, ekkor a felhő sokkal magasabb lesz, mint az előbbi esetben. Akár a tropopauzáig is feltornyosulhatnak a gomolyfelhők. Termikus konvekció

24 Száraz zivatar Kialakulófélben lévő, vagy közeledő zivatargóc esetén csapadék még nincs, de az elmúlt 10 percben hangjelenséget észleltünk. Ha csak a villámlást láttuk hangjelenség nélkül, akkor nincs zivatar, mert éjszaka a villámlás fénye több száz (!) km-ről is látszik. Zivatar Hangjelenség (dörgés) észlelése mellett váltakozó intenzitású, (folyékony halmazállapotú) csapadékhullást tapasztalunk. Hózivatar Hangjelenség kíséretében észleltünk az elmúlt 10 percben váltakozó intenzitású havazást. Jégeső Szilárd, változatos formájú és méretű, akár nagyobb jégdarabok hullása. Jellemzően Cb felhőből, a heves feláramlás miatt keletkezik. Légelektromosjelenségek és kísérőik

25 Szupercella Ahhoz, hogy egy szupercella létrejöjjön, nem elég az a felhajtóerő, mely azon a hőmérséklet különbségen alapszik, amit az átlagos zivatarfelhőben a feláramló nedves levegő biztosít.

26 Szükséges nagy irány- és erősségbeli szélnyírás is. A magasban erősebben fújó szél a kumulonimbuszban növeli a vertikális feláramlást, kéményhez hasonló módon, mint amikor az "jól húz". A szélnyírásból eredő vízszintes tengelyű örvényességet a megkezdődő függőleges légmozgások vertikális tengelyűvé változtatják, kiváltva ezzel a CB forgását. A szélnyírás azzal is jár, hogy csak minimális csapadék esik keresztül a feláramlási részen, a többi mind mellette hullik le.

27 Felhőtölcsér, légörvény, mely a benne zajló felhőképzés miatt lesz látható. A tölcsér nem éri el a felszínt. Földet érése esetén tornádónak nevezzük, ekkor hatalmas pusztítást végez, életveszélyessé válhat.

28 A Melor tájfun Földünkön jelenleg 3 aktív trópusi vihar vonul, ezek közül a szerdán Japán partokat érő Melor tájfun az elmúlt tíz év legerősebb vihara lehet. A Csendes-óceán területén még szeptember 29-én (kedden) kialakult, Melor névre keresztelt tájfun az elmúlt 24 órában ugyan már gyengült, ám RSOE mérései szerint vasárnap a Saffir-Simpson skála szerinti V. kategóriájú tájfunná erősödött. A benne mért maximális szélsebességek ekkor a 268 km/h-t, míg a legnagyobb széllökések a 324 km/órát is meghaladták. A partot éréskor a 215 km/h-s szél háztetőket tépett le, zavarokat okozott az áramellátásban, de sebesültekről egyelőre nem érkezett jelentés.

29 Villám A villám elektromos gázkisülés, amely a felhők között, vagy a talaj és felhők között jön létre. Többnyire vonalas szerkezetű, de van felületi villám is, amely a felhők felületén keletkezik. Ritkább jelenség a gömbvillám. A villám keletkezése a felhők vízcseppjeinek, jégkristályainak súrlódására, széttöredezésére vezethető vissza. A tulajdonképpeni villámot elő villám vezeti be, amely több lépésben ionizálja a levegőt, és így egyre nagyobb szakaszát vezetővé teszi. Eközben a földfelületről (vagy az ellentétes előjelű elektromossággal feltöltött felhő felől), főként a kiemelkedő részekből megindul az ellentétes előjelű elektromosság áramlása a felhő felé. Ugyanazon az ionizált légcsatornán több villám is áthaladhat. A kisülésben szállított töltésmennyiség mindössze 1-2 C, de az igen rövid kisülési időtartam miatt 30-40 000 amperes áramerősség lép fel. A villám sebessége igen nagy, 180 km/s.

30 Gömbvillám A több ezer beszámoló alapján egy gömbvillám fehér vagy sárgás fényű, nem fényesebb egy 100 wattos izzónál, kiterjedése egy golflabda és egy strandlabda mérete között változik. A szemtanúk elmondása szerint átlagosan 15 másodpercig látható, és robbanásszerűen, vagy fény és hangjelenség nélkül tűnik el. Két új-zélandi kutató, J. Abrahamson és J. Dinniss érdekes elméletet dolgozott ki a gömbvillámok keletkezéséről. De laboratóriumi körülmények között eddig még nem sikerült gömbvillámot előállítani. Véleményük szerint ez a jelenség egy vattacukorszerű, izzó szilíciumgömb, amely akkor keletkezik, amikor egy villám belecsap a földbe. A hatalmas áramerősség és a keletkező hő hatására a föld szilícium-dioxid-tartalma alkotóelemeire bomlik, és a szilícium-ionok ritkás gömb alakot vesznek föl.

31 Kísérleteikben nagy áramerősséggel tiszta szilíciumot állítanak elő szilícium- dioxid és szén (SiO 2 és C) keverékből. Kimutatták, hogy más keverékarány, és több mint 3000 kelvines hőmérséklet hatására a természetben is lejátszódhat a folyamat. Többféle talajt elemezve rájöttek, hogy néhol éppen a megadott tartományba esik a SiO 2 /C arány. A keletkezett szilícium-ionok hőmérséklete gyorsan csökken, és nanorészecskékké kondenzálódnak, amelyek a vattacukorhoz hasonló hálózatot alkotnak. A jelenség fényereje, élettartama és megszűnése a hőtartalommal magyarázható. Az élettartam a gömb kialakulása és a szilícium gyors újraoxidációja között eltelt idő. Eközben megy végbe a lehűlés és a részecskék kondenzációja. Kisebb kiindulási hőmérséklet esetén tovább tart a jelenség. A teljes oxidációt gátolja a felületen kialakuló oxidréteg. Az elmondások alapján a kutatók 1,2 és 14 watt közötti fényességet tételeznek föl a látható fény intervallumában. Ha a középpont hőmérséklete viszonylag alacsony, akkor csak az élettartam vége felé kezd látható fénnyel világítani. Ez jól magyarázza azt az állapotot, hogy csak másodpercekkel a villámlás után jelenik meg a gömbvillám.

32 napszél A napszél töltött részecskék plazmaárama, mely egy csillag felső atmoszférájából lökődik ki. Amennyiben nem a Föld Napjából származik, csillagszélnek nevezzük. Főként nagyenergiájú elektronokat és protonokat tartalmaz. A Föld távolságában az átlagos sebessége körülbelül 400 km/s, sűrűsége 1 - 10 részecske köbcentiméterenként, melyek képesek legyőzni a csillag gravitációját. A napszél okozza az üstökösök csóvájának Nappal ellentétes beállását, közvetve a sarki fényt és a földmágneses háborgásokat.

33 Különleges látványosság a sarkvidékek környékén s nagyon ritkán, télen, nálunk is az éjszakai égbolt pazar zöldes felfénylése. A Napból érkező részecskesugárzás a Föld mágneses erovonalai mentén haladva, elsősorban a sarkvidékeken, már néhány száz kilométeres magasságban gerjeszti a gázmolekulákat (foként a nitrogént), s ezek a rájuk jellemző hullámhosszokon fényt bocsátanak ki. A sarki fény (latinul aurora polaris) az északi és a déli féltekén egyaránt előfordul. Északon északi fény, korábbi nevén erdei fény (latinul aurora borealis), délen dél-sarki fény (latinul aurora australis) a neve. Északi fény

34 A felhőben keletkezett vízcseppek és jégkristályok kis súlyuk és nagy felületük miatt eleinte nem hullanak lefelé, hanem keletkezésük helyén lebegnek. Ha egy bizonyos nagyságot elérnek, elkezdenek hullani, de még nem biztos, hogy csapadék lesz, mert telítetlen helyre érve elpárologhatnak. Azok a részecskék, amelyek tényleg földet érnek - a csapadékelemek. Kis cseppek csak nagyon alacsony felhőkből hullanak. Csapadéknak a földfelszínen megjelenő szilárd vagy cseppfolyós halmazállapotú vizet nevezzük. A csapadék túlnyomó többsége felhőkből származik eső vagy hó formájában, de a vízgőz kicsapódása, kikristályosodása végbemehet közvetlenül a felszínen is, így megkülönböztethetünk hulló és nem hulló csapadékfajtákat A csapadék

35 A felhőzet mennyiségén azt a mérőszámot értjük, amely az adott pontról észlelhető, és az égbolt felhők általi fedettségét jelzi, beleértve a megmaradó kondenzcsíkok által keletkezetteket is. Mértékegysége az egyezményesen is elfogadott nyolcad (ismertebb nevén okta). –Felhőtlen égboltról akkor beszélünk, amikor egyetlen felhő sem látszik az égbolton. –Derült égbolt (0 okta, SKC) - Az égbolton az összfelhőzet mennyisége nem éri el az 1 oktát. Ez nem azt jelenti, hogy nincs egyetlen felhő sem az égbolton, hanem azt, hogy a mennyisége csekély. – Gyengén felhős (1-2 okta, FEW) - Az égbolt 1-2 nyolcad részét fedi a felhőzet. –Közepesen felhős (3-4 okta, SCT) - Az égbolt 3-4 nyolcad részét fedi felhőzet. –Erősen felhős (5-7 okta, BKN) - Az égbolt 5-7 nyolcad részét fedi felhőzet. –Borult (8 okta, OVC) - Teljes a felhőfedettség, az ég kékje sehol sem látszik. A felhőzet és a csapadék

36 Akkor képződik, amikor a levegő harmatpontjánál hidegebb felülettel érintkezik. Ilyenkor az érintkező levegőrétegben található vízgőz egy része a felszínre folyékony vagy szilárd formában kicsapódik, attól függően, hogy a felszín hőmérséklete pozitív vagy negatív. Harmat: A felszínre apró cseppek formájában kicsapódó víz. A harmat nyugalomban levő vagy nagyon gyenge légmozgású levegőben keletkezik. Ha a felszín lehűl és a hőmérséklet a levegő harmatpontját eléri, akkor a vízgőz a felületen kicsapódik. Ez pozitív hőmérsékleten következik be. A harmatképződés főleg ősszel jelentős. Dér: A felszínen apró jégkristályok formájában megjelenő víz. A dér a harmathoz hasonló körülmények között képződik, azzal a különbséggel, hogy a folyamat negatív hőmérsékleten zajlik le, vagyis a harmatpont 0°C alatt van. A kicsapódás ilyenkor szilárd vízrészecskék alakjában jelentkezik. Zúzmara: Az áramló levegőből rakódik le. - Kristályos zúzmara: Enyhe légmozgású, nedves levegőben alakul ki. Ekkor a kisugárzás révén lehűlt tárgyakon (fák, kerítések, huzalok) a légáramlásnak kitett oldalon a lassan mozgó és a felületnek ütköző levegő vízgőztartalmának egy része jégkristályok, jégtűk formájában a lehűlt felszínre csapódik, de csak akkor, ha az áramlásnak kitett felület hőmérséklete 0°C alatt van. - Folyékony zúzmara: A leírtakhoz hasonlóan képződik, de ebben az esetben a kitett felület hőmérséklete 0°C fölött van. - Durva zúzmara: Szintén gyengén áramló levegőben képződik a talajfelszínből kiemelkedő tárgyak szélnek kitett oldalán. Ebben az esetben azonban nem a vízgőz kristályosodik ki, hanem az áramló levegő által szállított túlhűlt vízcseppek fagynak ki a tárgyaknak ütközve. Nem hulló csapadékok

37 A hulló csapadékok különféle csapadékképződési mechanizmusok révén jönnek létre. A felhő, illetve ködelemek olyan méretűvé növekszenek, melynél az esési sebesség már jelentős, a létrejött csapadékelemek így kihullanak a felhőből, illetve ködből. Ha a felhő alatti légrétegen áthaladva nem párolognak el és elérik a talajfelszín, akkor csapadékról, ha viszont még a felszín elérése előtt elpárolognak, akkor csapadéksávról (virgáról) beszélünk. Az intenzív csapadék erősen lerontja a látást és csökken a felhőalap. Cseppfolyós csapadékok Szitálás: apró vízcseppekből álló egyenletes, cseppfolyós csapadék, legtöbbször St felhőből vagy köd esetén hullhat. Eső: csendes, vízcseppekből álló csapadék, erőssége lassan változik, hullhat Ns, Sc, As felhőkből. Záporeső: adott helyen – a csapadékzóna mozgása miatt – rövid ideig tartó, helyi jellegű, heves eső. Konvektív felhőkből: tornyos gomolyfelhőből, zivatarfelhőből, vagy frontális esőrétegfelhőbe ágyazott konvektív felhőkből eshet. A zivatartól az különbözteti meg, hogy nincsen benne villámlás. Leginkább a nyári félév délutáni óráiban fordul elő. Élesen nem határozható meg, Tdőtartama legalább 5 perc és mennyisége 1 órára átszámítva legalább 20 mm. Ónos eső: túlhűlt vízcseppekből álló eső, a cseppek a talajra érve az ütődéstől megfagynak. Jellegzetes hőmérsékleti rétegződés kell kialakulásához: a magasabb légrétegek hőmérséklete pozitív, a talajmenti rétegeké negatív. A fagypont alatti hőmérsékletű rétegeknek olyan vastagnak kell lennie, hogy a rajta áthaladó vízcsepp 0°C alá tudjon hűlni. Hulló csapadékok

38 Hó, hózápor: szilárd, változatos formájú kristályokból, csillagokból áll, intenzitása lassan változik. Főként Ns, As, Sc, St és Cu felhőzetből hullik. Hódara: szilárd, fehér vagy matt színű, átlátszatlan, kerek vagy kúpos gömb alakú jégszemcsékből áll. A szemcsék kemény talajra érve visszapattannak és gyakran eltörnek. Ez a csapadékfajta nagy túltelítésnél és erős feláramlásnál jön létre negatív talajközeli hőmérsékletnél. Főként Sc, Cu és Cb felhőkből hullik. Jégdara: szilárd, félig átlátszó, sima jéggömb, erős feláramlás esetén túlhűlt vízcseppek megfagyásával keletkezik, amelyre újabb vízrészecskék fagyhatnak. Jégdara kizárólag Cb felhőből hullik. Fagyott eső: átlátszó, rendszerint gömb alakú jégrészecskékből álló csapadék. A csapadéknak ez a formája erős hőmérsékleti inverzió esetén alakul ki. Ebben az esetben a talajközeli negatív hőmérsékletű légrétegeken áthaladó esőcseppek még a felszínre érkezés előtt megfagynak. Általában As és Ns felhőkből hullik. Szemcsés hó: igen kicsi, átlátszatlan fehér jégszemcsékből álló csapadék. A csapadéknak ez a fajtája az eső, szitálás szilárd halmazállapotú formájának felel meg, leggyakrabban St felhőből hullik. Jégtű: igen kicsi, lemez alakú jégkristályokból álló csapadék. Ez a csapadék -10°C-nál alacsonyabb hőmérsékleten, gyorsan hűlő légtömegben keletkezik. Jégeső: szilárd, változatos formájú és méretű jégdarabokból álló csapadék, csak heves záporok alkalmával Cb felhőből hullik, akár pulykatojás nagyságú is lehet. Kialakulásában a felhőn belüli heves feláramlásnak van szerepe. Vegyes halmazállapotú csapadék Havas eső: esőcseppek és hókristályok együttes hullása, a hó egy része alacsonyabb, melegebb rétegekben megolvad. Szilárd csapadékok

39 Szignifikáns időjárási jelenségek Szitálás - Apró, 0,5 mm-nél kisebb átmérőjű vízcseppek lassú, többnyire egyenletes hullása, melyeket a gyenge szellő is eltérít a függőleges iránytól. A látástávolság általában 0,5-3 km között van. Eső - 0,5 mm-t meghaladó átmérőjű vízcseppek mérsékleten gyors hullása. Gyenge szellő nem téríti el őket függőleges iránytól. A hullás intenzitása mérsékelt ütemben, vagy egyáltalán nem változik, de az intenzitás növekedésével a látástávolság 3- 10km közé csökkenhet. Ónos eső - A talajon, illetve a tereptárgyakon, azok fagypont alatti hőmérséklete miatt megfagyó és jellegzetesen jégbevonatot képező eső, vagy enyhe légrétegekből fagyos levegőrétegeken áthulló, túlhűlt esőcseppek, melyek a felszínre érkezve azonnal megfagynak, és azon jégbevonatot képeznek. Záporeső - Nagyobb vízcseppek heves hullása (átmérőjük lényegesen nagyobb, mint 0,5 mm), többnyire gyakori megszakításokkal és erősségbeli változásokkal, élesebb térbeli elhatárolódásokkal, gyakran különálló felhőkből. Többnyire rövid ideig tart, de a látástávolság a záporeső ideje alatt akár 100-500 méter közé is csökkenhet. Havaseső - Esőcseppek, és hókristályok együttes hullása, miközben a hó egy része az alacsonyabb, melegebb rétegekben megolvad. Hószállingózás - A hópelyhek lassú, többnyire egyenletes hullása, amelyeket a gyenge szellő is könnyedén eltérít a függőleges iránytól. Ha eközben esőcseppeket is észlelünk, a havaseső ikont kell használni! Havazás - Szilárd, változatos formájú jégkristályokból, csillagokból álló hópelyhek állandó, mérsékelt intenzitású hullása. Intenzív havazás - Intenzitása folyamatosan kb. 5 cm/h mértékű, miközben a látástávolság 50-200 méter közé korlátozódik. Hózápor - Szilárd, változatos formájú kristályok heves hullása, időnként erősségbeli változásokkal, és rövid megszakításokkal. Egészében többnyire rövid ideig tart. Párásság - Amikor a relatív légnedvesség mértéke a 80%-ot eléri vagy meghaladja, a látásromlást elsősorban a vízcseppek túlsúlyba kerülése okozza, miközben más szignifikáns időjárási jelenség nem tapasztalható. Köd - A talajközeli légréteg harmatpont alá csökkenésére bekövetkező felhőképződés (St), ami miatt a látástávolság jellemzően 1000 méter alá csökken.