Felhő- és csapadékképződés
Dr. Lakotár Katalin
Legfontosabb víztározók víztározó
óceánok, tengerek
víztömeg (kg)
a teljes tartózkodási idő víztömeghez viszonyított arány (%)
1338,1 106
96,56
3050 év
szárazföldi vizek
23,6 106
1,70
220 év
jégtakaró
24,6 106
1,73
12000 év
légkör
1,3 104
< 0,01
10 nap
A hidrológiai ciklus
A felhőképződés fizikai folyamatai Felhőelemek: vízcseppek és jégkristályok összessége Kondenzációs magvak/csírák: felületükön kondenzáció lép fel – NaCl, ammónium-szulfát, por, pollen, korom,.. -kondenzációs magvak különbözőek, kicsapódás először nagyobbakon indul - további hűlés: újabb, kisebb magvakon kicsapódás vízgőz fokozatosan elhasználódik túltelítettség megszűnik sok kondenzációs mag kevés kondenzációs mag
sok, kicsi felhőcsepp kevés, nagyobb felhőcsepp
Túltelítettség: folyadéktérből a gőztérbe(levegő) lépő molekulák száma kisebb, mint a gőztérből a folyadéktérbe lépőké víz feletti gőztér túltelített, kondenzáció következik be
felhőelemek sugara: 1-30 µm, leggyakoribb az 5-12 közötti koncentrációja: 300db/cm³ jégkristályok: 1. jégmagvakon- többsége vízben oldhatatlan ásványi részecske – gőzdepozíció (fordított szublimáció) 2. túlhűlt vízcsepp kifagyása – minél kisebb a vízcsepp, annál alacsonyabb hőmérsékleten fagy Felhőelemek nagy része túlhűlt vízcsepp -7 °C-nál magasabb hőmérsékleten vízcseppek -7 °C és -20°C között túlhűlt vízcsepp és szilárd elemek – vegyes halmazállapotú felhő -40 °C alatt kizárólag jégkristályok 0 °C-nál magasabb hőmérséklet - sem túlhűlt víz, sem jég: meleg felhő
A felhőképződés meteorológiai feltételei túltelítettség : 1.párolgással : vízfelszín hőmérséklete magasabb a vele érintkező levegőénél 2. levegő lehűlésével: a környező levegőnél melegebb tengerek, tavak, folyók, mocsarak fölötti képződés - elsősorban az őszi – téli A levegő lehűlése a következő módon mehet végbe: 1. érintkezés (áramlás): melegebb levegő fagyott talaj fölé áramlik, lehűlő levegő áramlási ködöt eredményez 2. kisugárzás: lehűlt talajjal együtt lehűl a fölötte lévő levegő is vékony légrétegben létrejövő kondenzáció kisugárzási köd 3. keveredés: két különböző hőmérsékletű légtömeg találkozik, mindkettő közel áll a telítettségi állapothoz keverék hőmérséklete nagyobb a hideg levegőénél túltelítettség keveredési köd 4. adiabatikus folyamatok: a. konvektív feláramlás; b. orografikus akadály miatti feláramlás ; c. frontális emelkedés; d. ingatag egyensúlyi állapotok
Csapadékképződés - csapadék a légkőr vízgőztartalmából származó folyékony vagy szilárd halmazállapotú víz, amely a földfelszínre kerül kondenzálódott felhőelemek kicsiny méretük miatt nem képesek kihullani a felhőből szükséges, hogy a felhőelemek kellő nagyságra növekedjenek esési sebességük nagyobb lesz a felszálló légrétegek sebességénél -átlagos méretű esőcsepp talajon mérhető sugara 0,1-3mm között változik - kisebb csepp átlagos mérete 0,5mm - egy felhőcseppecske átlagos sugara 10 μm adott méretű esőcsepp víztömege kereken 100 ezerszeres nagyfokú növekedés
Vízcseppekből álló melegfelhő: 1. kondenzáció 2. koaguláció -különböző nagyságú, s ezáltal különböző esési sebességű cseppek utólérik a kisebbeket, feláramló cseppekkel ütköznek: összefolyás bonyolult folyamat: pl. kis cseppek sokkal kisebbek a nagyobbaknál lehulló nagy körül szétáramlás kicsik elkerülik a nagyot koaguláció nem alakul ki Csapadékképződés kedvező feltételei: felhőcseppek széle skálájú mérete, aktív kondenzációs magok tengerek felett gyakrabban teljesül gyakrabban esik -szárazföldek felett trópusokon jellemző meleg felhőből csapadék
Vegyes halmazállapotú felhők -elsősorban mérsékelt és hideg övezetben - felhőképződés magasabb szintjeiben nyáron is fagypont alatti hőmérséklet -vízcseppek -12°C-on intenzíven párologtatnak jégkristályokon kicsapódás tömegnövekedés esési sebesség nő csapadék -felszínen fagypont alatti hőmérséklet: havazás -felszínen magasabb hőmérséklet, felszíntől magasabban jutnak át a jégkristályok a 0°C-os izotermán eső -zivatarfelhőben erős feláramlás jégszem kihullását megakadályozzák jégszem túlhűlt vízcseppeket ütközés során magához fagyasztja tömegnövekedés esési sebesség nő jégeső jégeső, ha a maximális feláramlási sebesség legalább 10 m/sec
