5. fejezet - Időjárási jelenségek és megfigyelésük – I.

Tartalom

5.1. Felhőzettel kapcsolatos fogalmak
5.1.1. Felhő
5.1.2. Felhőzet mennyisége
5.1.3. Felhőalap magassága
5.1.4. A felhők rendszerezése
5.2. A nemzetközi felhőosztályozás
5.2.1. Felhőfajok
5.2.2. Felhőfajták
5.2.3. Változatok
5.2.4. Járulékos képződmények és kísérőfelhők
5.3. Felhőtípusok leírása
5.3.1. Cirrus
5.3.2. Cirrocumulus
5.3.3. Cirrostratus
5.3.4. Altocumulus
5.3.5. Altostratus
5.3.6. Nimbostratus
5.3.7. Stratocumulus
5.3.8. Stratus
5.3.9. Cumulus
5.3.10. Cumulonimbus
5.4. A felhőzettel kapcsolatos földfelszíni megfigyelések
5.4.1. A felhőzet típusának meghatározása – az égkép kódolása
5.4.2. A borultság meghatározása
5.4.3. A felhőalap meghatározása

A felhőzet és megfigyelése

Az időjárási jelenségeket legpontosabban vizuális észlelések során lehet meghatározni. A meteorológiai állomásokon, ahol észlelőszemélyzet is tartózkodik, az alábbi csoportok tartoznak a vizuális megfigyelések közé:

  1. felhőzetre vonatkozó információk (mennyisége, fajtája, magassága, vastagsága, mozgása),

  2. egyéb időjárási jelenségek (ami nem a felhőzetre vonatkozik) az észleléskor, és az azt megelőző időszakban is,

  3. látástávolság,

  4. talajállapot.

Ebben a fejezetben a felhőzettel kapcsolatos ismereteket, valamint a felhőzet földfelszíni megfigyelésének módszereit mutatjuk be.

5.1. Felhőzettel kapcsolatos fogalmak

5.1.1. Felhő

A felhő diszperz rendszer, vagyis egy légnemű közegben szilárd és cseppfolyós halmazállapotú részek keverednek el. A felhő belsejében a levegő túltelített állapotba kerül, így a benne lévő vízgőz nagy része kicsapódik, vagy kikristályosodik. Az így kialakult cseppek, jégkristályok, egyéb felhőelemek akadályt képeznek a felhőn áthaladó direkt és szórt sugárzás útjában.

A kicsapódáshoz szükséges telítettség és kondenzáció elvileg a térfogat csökkenésével, a páranyomás emelkedésével és a hőmérséklet csökkenésével is előidézhető. A légköri viszonyok között azonban a térfogat csökkenése nem, a páranyomás emelkedése pedig alig (csak a párolgási köd esetén) vezethet kondenzációhoz. A kondenzáció beindulásáért alapvetően a hőmérséklet csökkenése a felelős. Adott vízgőztartalom mellett a hőmérséklet csökkenésével növekszik a relatív nedvesség, míg egy adott ponton – ez az ún. harmatpont hőmérséklet – 100 %-ká válik, azaz telítődik. További hűlés hatására a túltelítettség miatt a vízgőz kicsapódik, s ha ez a kicsapódás (ún. kondenzáció) nagy mértékű, létrejön a felhő.

A kondenzációhoz vezető hőmérséklet csökkenése többféle módon is végbemehet, például két légtömeg keveredése révén, hideg felülettel történő érintkezés hatására, vagy kisugárzás által. E folyamatok a felszín közelében vezetnek kondenzációhoz, ezért a ködök kialakulásában játszanak fontos szerepet. A légkör magasabb részein végbemenő kondenzáció, vagyis a felhőképződés legfőbb oka a feláramlás (konvekció).

A feláramlást előidézheti az erős besugárzás (szabad konvekció), de egy akadályként megjelenő hegység, egy időjárási front felsiklási folyamata, vagy két légtömeg összeáramlása (kényszer konvekció).

A fentieken túl a kicsapódási folyamat beindulásához szükség van szilárd halmazállapotú részecskékre, amelyeken megindul a kondenzáció, vagy a kifagyás. Ezek a természetes (pl. por és korom szemcsék, sórészecskék, virágpor, stb.), vagy antropogén forrásból származó részecskék, az ún. aeroszol részecskék a felhőképződés számára mindig elegendő számban találhatók a légkörben.

Megjegyezzük, hogy a szokványos felhők mellett a légkörben ún. különleges felhők is kialakulhatnak – pl. éjszakai világító felhők, poláris sztratoszférikus felhők, antropogén gomolyfelhők, antropogén cirrus felhők stb. (l. pl. Czelnai, 1987; Bartholy et al., 2013). Ezek kialakulásuk módjában, légkörben elfoglalt helyzetükben, vagy összetételüket tekintve eltérnek a hagyományos felhőktől. A továbbiakban csak a szokványos felhőkkel foglalkozunk.

5.1.2. Felhőzet mennyisége

A felhőzet mennyisége alatt azt értjük, hogy mekkora hányadban borítja az eget egy-egy megadott felhő, vagy az égen egy időben található összes felhő együttesen (teljes felhőborítottság).

A felhőborítottságot oktában (nyolcad) adjuk meg.

5.1.3. Felhőalap magassága

A felhőalap magasságának azt a legalacsonyabb szintet tekintjük, ahol az adott felhő megjelenik. A felhőalap magasságát méterben adjuk meg.

5.1.4. A felhők rendszerezése

A felhőket különböző szempontok szerint osztályozhatjuk:

1.) Felhők szerkezete, jellege alapján:

A nemzetközi felhőosztályozás (WMO, 1987) az alábbi hierarchia szerint osztályozza a felhőket:

  1. felhőfajok (10 alaptípus).

E felhőfajok további osztályozása lehetséges a pontosítás érdekében.

  1. felhőfajták (a felhő alakja és belső szerkezete alapján),

  2. változatok (a felhők egyes sajátosságai - makroszkopikus tulajdonságok, elrendeződési formáik, átlátszóság alapján),

  3. járulékos képződmények és kísérőfelhők (a felhőhöz kapcsolódó sajátos képződmények, másodlagos felhőalakzatok),

  4. fejlődésük alapján (részleges, vagy teljes átalakulás egy másik felhőből).

2.) Felhők légköri helyzete alapján:

A felhőket a légkörben elfoglalt helyzetük alapján is rendszerezhetjük. Eszerint négy felhőosztályt különböztethetünk meg:

  • alacsonyszintű felhők,

  • középszintű felhők,

  • magasszintű felhők,

  • nagy, függőleges kiterjedésű felhők.

A szinoptikus gyakorlatban három osztályt különböztetünk meg, ezek az alacsony szint (CL), közép szint (CM) és a magas szint (CH). Mindhárom szinten 9–9 tipikus égképet adhatunk meg (lásd: égkép kódolása – 5.4.1. alfejezet).

3.) Egyéb szempontok alapján:

A felhőket egyéb szempontok alapján is osztályozhatjuk, mint például:

  1. szerkezetük alapján lehetnek gomolyos, réteges felhők,

  2. összetételük alapján lehetnek jégkristályokból álló felhők, vízfelhők, vagy vegyes halmazállapotú felhők.