10. fejezet - Passzív földbázisú távmérések

Tartalom

10.1. A villámdetektálás története
10.2. Villámdetektálási módszerek
10.2.1. Irányméréses módszer
10.2.2. TOA (Time of Arrival) módszer
10.3. Hazai villámdetektáló hálózatok az 1990-es évektől
10.3.1. A SAFIR (System d’Alerte Foudre par Interferometrie Radioelectrique) rendszer
10.3.2. A FLASH projekt
10.3.3. A LINET (Lightning Detection Network)

A passzív távérzékelés során a detektálást végző műszer nem bocsát ki jeleket, csak érzékeli a valamilyen forrásból származó sugárzást. Ebben az értelemben a földfelszíni sugárzásmérések is passzív távérzékelési módszernek számítanak. Ekkor a Nap, vagy a Föld által kisugárzott sugárzási energiát méri a műszer. A sugárzásháztartás komponenseinek méréséről részletek a légköri állapothatározók mérését bemutató 4. fejezetben találhatók.

Ebben a fejezetben a villámdetektálás módszereiről szólunk. A villám, mint egy óriási rádióantenna, rádióhullámokat szór szét a térben. Ezeket a rádióhullámokat általában mint „légköri zavarokat” rádiózás közben is észlelhetjük. A légköri zavarokat görög-angol kifejezéssel „atmospherics”-nek, rövidítve „spherics”-nek nevezzük.

10.1. A villámdetektálás története

A szférikszek detektálására már a 19. században történtek próbálkozások. Ekkor a zivatarfelhőkben kialakuló villámok erős rádióhullámait egyszerű eszközökkel észlelték. A rádiójeleket antennával fogták fel, majd a szfériksz által okozott váltófeszültséget egy „kohérer” nevű eszközön (egyenirányítón) keresztül a földbe vezették. Ez az eszköz csak a villámlás tényét detektálta, de a pontos helyét nem lehetett vele meghatározni.

A kohérer egy üvegcső, melyben finomra reszelt vasport tettek, a cső két végén elvezető huzalok voltak. Ha elég nagy áram folyt át rajta, a vasszemcsék egy irányba összeálltak zárva egy áramkört. Ez egy villamos csengőt működtetett, ami jelezte a villámlást. Ezzel egyidőben egy kar a vasport tartalmazó üvegcsövet is megkocogtatta, amitől széthullottak a rendezett vasszemek, és a rendszer újra alkalmassá vált a következő villámlás észlelésére. Magyarországon Fényi Gyula, a kalocsai rendház főnöke az Időjárási című folyóirat 1901-es számaiban számolt be az általa készített olcsó és egyszerű villámjelző készülékről és villámok detektálásáról (Fényi, 1901 a,b,c,). A készülék a vizuális észlelések alapján mintegy 110 km távolságról is érzékelt jeleket. Később az automatizálást is megoldották: a csengőkarra egy írókart helyeztek, ami egy óra tengelyére erősített, körben forgó, kemény papírkorongra jelezte a villámlás időpontjait.

A villámdetektálás terén a XX. század közepén történt előrelépés, amikor a második világháború során az angolok kezdtek foglalkozni a légköri zavarok helyének megállapításával.

Magyarországon az 1950-as évek második felében kezdődtek meg a szférikszek bemérésével kapcsolatos vizsgálatok. Egy közép-európai szfériksz észlelő hálózat részként Siófokon kezdődtek mérések. Az állomásokon a szférikszek irányát mérték be. A különböző állomásokon észlelt irányok kijelölték azt a pontot, vagy egy szűk területet, ahol a villámlás történhetett. A villám-észlelés nagyban hozzájárult a Siófoki Viharjelző Obszervatórium viharjelző tevékenységéhez.

Később, többcsatornás, tranzisztoros készülékekkel a különböző távolságra lévő körzetekből érkező villámokat detektálták (Galló, 1964). Az öt hazai állomásból álló villámdetektáló hálózat klimatológiai, szinoptikus meteorológiai és viharjelzési célokat szolgált.

Az 1990-es évektől különböző villámdetektáló hálózatokat alkalmaz az Országos Meteorológiai Szolgálat. Ezeket részletesebben a 10.3. fejezetben mutatjuk be.