Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul Környezetgazdálkodás Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖK MSC
Vizuális megfigyelések: a felhızet 8. elıadás 15.-16. lecke
Megfigyelések csoportjai, jellemzıi. Vizuális megfigyelések. Felhıtípusok I. 15. lecke
Megfigyelés csoportosítása • Vizuális megfigyelések – nem szükséges hozzá mőszer, viszont csak az ember tudja végezni. Jelentısége a meteorológiai gyakorlatban kiemelkedıen fontos; van olyan esemény amit bár mérni nem tudunk, de információ tartalma az elırejelzéseknél mégis hasznos. Létezik ma már olyan drága berendezés, mellyel a korábban csak vizuálisan észlelhetı eseményt meg tudnánk mérni, pl. látástávolság, de annak ára miatt a számos állomást tartalmazó hálózat ezt nem teszi lehetıvé, valószínőleg sokáig megmaradunk itt is a vizuális megfigyelésnél. S van, ahol meg mással ki nem váltható.
• Mőszeres mérések - Közvetlen mérésrıl akkor beszélünk, ha a mőszer szenzora érintkezik a légtömeggel, melynek tulajdonságait meg szeretnénk kapni. Két kategóriája: - földfelszíni közvetlen mérés - magaslégköri közvetlen mérés - Közvetett mérés (távérzékelés) esetén a mérendı objektum és a mőszerünk között egy közbeékelt jel létesít kapcsolatot. A kapcsolat-teremtı lehet pl. hanghullám (radar), vagy sugárzás.
Vizuális megfigyelések fıbb csoportjai Szakmai szempontból nélkülözhetetlen eleme az észlelésnek a vizuális megfigyelés. Ennek oka az, hogy az idıjárást komplexitásában szemrevételezı folyamatról van szó, mely egyenesen elvezethet a tudományos részletességő megismeréshez. Kategóriái:
• • • •
Felhımegfigyelések Látástávolság becslés Talajállapot minısítés Egyéb idıjárási jelenségek
1. Felhımegfigyelések Bár a mőholdas mérések mindennapos gyakorlatba történı bevonulásával egy új lehetıséggel bıvült az idıjárás megfigyelése, a minden személyzettel ellátott állomáson folyó felhımegfigyelés mégsem vesztett jelentıségébıl. Felhıfajták A felhızet rendszerezésében többféle kategorizálási lehetıségünk van. Az adott felhıfajta felhıalapja és magassága fontos referencia pont; a földrajzi szélesség (tropopauza magasság) függvénye. A legmagasabbra a trópusok zivatarfelhıi törhetnek, melyek teteje elérheti akár a 18 km-t is. A másik véglet a sarkkörök felhıié, ahol ez akár 3 km-re is csökkenhet.
53. ábra A 10 fı felhıfajta elhelyezkedése és neve
A mérsékelt övben a felhıalap magassága szerint három kategóriát különböztetünk meg: - alacsony szintő (felhıalap 2 km alatti) - közepes szintő és (felhıalap 2-6 km között) - magas szintő felhıket (felhıalap 6 km felett). A felhıfajták megkülönböztetésénél a magasságuk segít azok besorolásában, keletkezésük körülményeinek feltárásában. A felhıket latin nevekkel látjuk el, gyakran rövidítéseket használunk. A felhık legegyszerőbb csoportosításában megkülönböztetünk szokványos és különleges, pl. gyöngyházfényő, világító stb. felhıket.
• Jelen tananyagban csak a szokványos felhık áttekintésével foglalkozunk. • A szokványos felhıket méretük, textúrájuk, alakjuk, szerkezetük alapján 10 fı kategóriába soroljuk. A leírást a felhı fajtája (neme) mellett az ún. felhıforma (rostos, fonalas, tornyos stb.) teszi teljessé. A továbbiakban a 10 felhıfajta fontosabb ismertetıjegyeit tekintjük át. • Magasszintő felhık Cirrus (Ci) - finom fonalakból, rostokból álló szálas szerkezető felhı. Különálló foltokat, vagy csíkokat alkot. Fehér színő, fényes, jégtőkbıl áll.
• Cirrocumulus (Cc) – gomolyokat alkotó lepelfelhı. Árnyékot az elızıhöz hasonlóan ez sem ad. A felhı elemek aprók, jégtőkbıl állnak. Az egyes gomolyok látszólagos átmérıje 1°-nál kisebb. A fodrok összeolvadhatnak, de szabályos elrendezésőek. • Cirrostratus (Cs) – enyhén fonalas, fátyolszerő , fehéres felhı. Akár beboríthatja a teljes égboltot is. Lassú mozgású felhı, mely jellegzetes fénytörést, a halo jelenséget okozhatja. A halo jelenség a Nap körüli fényes kör alakú képzıdmény, melyben a felhın a szivárvány színeit láthatjuk. A Cs is jégtőkbıl álló felhı.
• Középszintő felhık Altocumulus (Ac) – középmagas felhı, fehéres, vagy akár szürke színő leplet alkot, árnyékoló hatással. Lapos gomolyokból, esetleg tömbökbıl, hengerekbıl áll. Az elemei különállnak, vagy összeolvadnak. Az elemek szabályosan rendezıdnek, látszólagos szélességük 1-5° közötti. Fényhatást okozhat (koszorú-jelenség, irizáló hatás). Ez a felhıfajta hazánkban már állhat csak vízcseppekbıl is, de fıleg télen jégszemcséket is tartalmazhat.
• Altostratus (As) Szürkés vagy kékes színő rostos, barázdált vagy egyenletes lepel az égen, mely lehet foltokban, vagy akár a teljes égboltot beboríthatja. A Napot csak elhomályosítja, ezért a tárgyak jelenlétében árnyékot nem adnak. Az As soha nem ad halo-t. Vízcseppeket és jeget is tartalmazhat. Csapadékot adhat ez a felhı, mely lehet hó, vagy esı. • Alacsonyszintő felhık Stratocumulus (Sc) - szürkés vagy fehéres színő foltokban, vagy rétegesen elhelyezkedı felhı.
Mindig tartalmaz sötétebb foltokat is. Rostos elrendezıdéső egysége nincsen. A gomolyos elemek összeolvadhatnak. A szabályosan rendezett részeinek látószöge (átmérıje) meghaladja az 5°-ot. F ıleg vízcseppekbıl áll, de tartalmazhat jeget is. Csapadékot adhat, de csak gyenge esıt. Fényjelenség köthetı hozzá. • Stratus (St) - egyenletes szürke színő rétegfelhı. Szemerkélı esı, vagy hó (esetleg jégtő) várható belıle. Esetenként a Nap körvonala felsejlik a felhı mögött. Gyenge szélben jelentkezı alacsony magasságra korlátozódó turbulenciával kapcsolatos a keletkezése..
Felhıtípusok II: függıleges felépítéső felhık. 16. lecke
• Függıleges felépítéső felhık Nimbostratus (Ns) - Mindhárom rétegre kiterjedı igen vastag alak. Sötét színő, sőrő, szürke felhı, mely az eget egyenletesen borítja. A Nap alatta nem látszik. Esı vagy hó hullik belıle. Elég sőrő ahhoz, hogy a Napot elfedje. Alatta gyakran vannak alacsonyszintő felhıfoszlányok. Villámlás, dörgés és jégesı nem a fenti felhıvel jár együtt. • Cumulus (Cu) – jól elkülönült, sőrő, fehéres, felfelé törı gomolyokból álló felhı, éles kontúrvonalakkal. Alulról gyakran sötétes a felhıalap. Gyors növekedése során karfiolszerő képzıdményeket alkot. Nyáron jellemzı.
Konvektív feláramlások hozzák létre a felhıt. Ha csapadékot ad, az záporszerő. A trópusokon igen gyakori. Általában vízcseppekbıl áll, de a tetején elıfordulhat szilárd halmazállapotú felhıelem is. • Cumulonimbus (Cb) – igen nagymérető, sőrő, vegyes halmazállapotú (víz, jég) gomolyfelhı. Hatalmas mérető toronyhoz hasonlítható. A cumulusból fejlıdhet ki, mely során nagyon magasba is felnyúlhat a teteje (akár a sztatoszférába is). A fehér színő felhı teteje gyakran ellapul (üllı), s néha bóbita alakulhat ki rajta. Villámlás, dörgés, jégesı kísérheti a belıle várható záporszerő csapadékokat (esı havazás, jégesı).
54. a) ábra A WMO által javasolt felhı osztályozás Latin név és rövidítése Magyar név Szint Cirrus
Ci pehelyfelhı magas
Cirrostratus
Cs fátyolfelhı magas
Cirrocumulus
Cc bárányfelhı magas
54. b) Altostratus
As lepelfelhı
középmagas
Altocumulus Ac párnafelhı
középmagas
Stratocumulus Sc gomolyos rétegfelhı alacsony
Stratus
St rétegfelhı
alacsony
54. c) Cumulus congestus
Cumulus mediocris Cu gomolyfelhı alacsony
Cumulus humidis
54. d) Nimbostratus Ns esırétegfelhı több szintet átfog
Cumulonimbus Cb zivatarfelhı több szintet átfog
A felhızet mennyisége • A felhızet mennyiségének meghatározásakor két dolgot jegyzünk fel: - felhızet összes mennyiségét - a különbözı szintő felhık (alacsony, közepes és magas) mennyiségének elkülönítését A teljes égboltot gondolatban nyolc részre osztjuk. A mértékegységet ennek megfelelıen octában fejezzük ki. A becslés alapelve, hogy azt kell megállapítanunk, hogy a teljes égképbıl hány nyolcadot borítanak a felhık? • Teljesen derült égboltnál a felhızet mennyisége 0 octa. • Teljesen borult égképnél ugyanez 8 octa lesz.
55. ábra Az alap a felhızet becsléséhez; az égképet nyolc részre osztjuk
A talajról történı felhı mennyiség meghatározás hibával terhelt, mégsem váltható ki teljesen a mőholdas képekkel. Végrehajtása folyamatos munkát, nagy gyakorlatot kíván az észlelıktıl. A harmadik felhızet jellemzı a felhımagasság, melyet ma már csak ritkán becslünk szubjektíven. Erre van megfelelı mőszer (pilot léggömb, felhımagasság mérı). A vizuális megfigyelésnél nagy gyakorlatot kell szereznie az észlelınek, melynél csak a mőszeres megfigyeléssel történı egybevetés lehet eredményes. Vannak szerencsésebb területek, pl. hegyvidékek, ahol a becslés könnyebb és pontosabb.
56.a) ábra A pilot ballon feleresztés elıtt
homepages.ihug.co.nz/.../The%20Met%20office.h tml
56.b) ábra A ballon követése a földrıl
http://polarmet.osu.edu/pics/6.gif
Köszönöm figyelmüket!
