Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes 1

Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

1

 Definíció:

a légkör a bolygó szilárd tömegéhez kapcsolódó gázburok. ◦ Légkör összetétele ◦ Kiterjedése ◦ Szerkezete


2



A Föld légköre = gázkeverék + cseppfolyós + szilárd anyagok ◦ A légköri gázok relatív mennyisége alapján  99,998% fő összetevő gázok  78% N2 , 21% O2 , Ar, CO2  Nyomgázok (minden más gáz, pl. vízgőz, NyOx, SO2, nemesgázok stb.  Szilárd és cseppfolyós anyagok (aeroszolok)


3



Alsó és felső határait nem lehet pontosan meghatározni ◦ A légkör aló határa: A tenger és jég felszínénél egyértelmű, de talajokban, barlangokban nehézkes. ◦ A felső határa:  Csak elméleti úton, a Föld tömegével számolva, mennyit képes magához vonzani. (kb. 36 000 km magasságban még együtt mozog a Földdel)  Valójában nem mozog együtt a Földdel, Coriolis-hatás (KÉSŐBB)


4

A légkör tömegének 50% 5.5 km alatt 99% 31 km alatt Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

5


6


7



Troposzféra (0 – 10-15 km)



Sztratoszféra (10-15 – 50 km)



Mezoszféra (50-90 km)



Termoszféra (90 – 1.000 km)



Magnetoszféra (1.000 – 60.000 )



Exoszféra (60.000 



Vigyázat!! Ahány szerző, annyi különböző magassági adat!


8



A felső határa 8 km és 18 km között van ◦ Ok: a Föld forgása, alakja



A hőmérséklet átlagos magassági változás ◦ -0,65 °C / 100 m  A napsugárzás alulról melegíti fel a földet



Következménye ◦ Az összes vízzel kapcsolatos jelenség ◦ Időjárási események repülés szempontjából fontos, ezt fogjuk részletezni később


9



átlagos tengerszinti légnyomás p0 = 1013,25 mb



eddig mért max/min: pmax=1079 mb, pmin=877 mb;



hőmérsékleti gradiens a troposzférában: 0,0065 K/m



léghőmérséklet a tengerszinten: 15 °C (288,16 K)



sűrűség a tengerszinten: 1,225 kg/m3


10



Troposzféra felső határa



A hőmérsékleti gradiens 0 °C



Átlagos hőmérséklet: -56 °C



Itt vannak ún. „jetstream” futóáramlások ◦ 2. vh-ban vadászpilóták fedezték fel ◦ Kb. 200 km/h ◦ Több 1000 km hosszú ◦ Több 100 km széles ◦ Több 10 km magas ◦ ciklon képződés egyik forrása


11


12



Sztratoszféra ◦ Hőmérséklet növekszik a magassággal 

hőmérsékleti inverzió ◦ Ok: Ózon réteg (25-50 km között) 

Sztartopauza



Mezoszféra ◦ Negatív gradiens

◦ leghidegebb réteg, -95 °C 

Mezopauza (85 km) Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

13



85 – 1000 km között



A molekulák, ionok elnyelik a napsugárzást ◦ Nagy energiájú fotonok



Következmény: nő a hőmérséklet



A levegő sűrűsége és nyomása már igen alacsony!


14


15


16

De forog, ezért egy új jelenség lép fel!


17



Mert forog a Föld ◦ É-i félgömbön JOBB kéz felé ◦ D-i félgömbön BAL kéz felé



A sarkok felé növekszik az eltérítő hatás

Coriolis-hatás a Földön Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

18


19


20

Pólus

Egyenlítő


21


22







A nehézségi erő a levegő-molekulákat a földfelszínhez vonzza, ezáltal súlyt ad nekik A bennünket körülvevő levegő molekulák felületegységre jutó súlyát légnyomásnak nevezzük A légnyomás minden irányban egyenlően hat.


23

 

Standard légkör meghatározása (ICAO) Befolyásoló paraméterek ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

  

Hőmérséklet Tengerszintfeletti magasság Földrajzi szélesség Évszak Relatív nedvesség

Mértékegységei: 1 Bar (1000 mb)= 750,06 Hgmm = 100 000 Pascal = 1000 hP (hektopascal) = kb. 1 Atmoszféra, de! 1 Atmoszféra = 760 Hgmm=1013,25 mb


24



Ha a magasság nő



csökken a légnyomás



Fordított arányosság


25


26



Minél melegebb a levegő, annál kisebb az adott magasság-növekedésre jutó

légnyomáscsökkenés 

A légnyomás csökkenésével csökken a sűrűség is, de a levegő összetétel változatlan (21% oxigén) marad. De egységnyi térfogatban kevesebb lesz az oxigén molekulák száma. Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

27

  





Helyi magasság vs. Sztenderd magasság QFE vs QNH QFE: a repülőtér szintjében, pontosabban a futópálya küszöb fölött 3 m-es maggasságban lévő légnyomás QNH: Az a légnyomásérték, amelyet a maggaságmérő segédskáláján beállítva a lnadolás pillanatában a műszer a repülőtér tengerszint feletti magasságát mutatja. További légtérfelosztás másik elődás… Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

28


29


30



Az időjárási-változásokat kísérő ingadozásai: ◦ Alapvetően nincs hatással a szervezetre



Normálisánál lényegesen alacsonyabb nyomásnál (3-4000 m-en) ◦ Hegyibetegség, a fáradtság segíti elő



Lényegesen gyors légnyomás változás ◦ tüdőembólia


31



Két formája létezik ◦ A vér nitrogén tartalma nő a szervezetben a fokozott fehérjelebomlása miatt kábultság, fejfájás, hideg verejtékezés, hányás, a vizeletmennyiség csökkenése, leállása halál ◦ Fulladásos forma: kevésbé súlyos; nyugalom + oxigén-

belélegeztetés  javul  Tünetei: nehézlégzés, elkékülés, néha izgatottság  Ok: oxigénhiány + a levegő kevés CO2 tartalma


32



2-3000 m: egészségeseknél tünetmentes, de a légzés és vérkeringés fokozódhat



4000 m: oxigénínség (zavarküszöb, veszélyzóna szintje); ◦ a szervezet nem tudja pótolni az oxigén hiányt ◦ mesterséges oxigén ellátás szükséges  4000 m felett kötelező az oxigén palack a repülésben! ◦ Különben: érzékszervi zavarok nehézkes gondolkodás, csökkenő

akarati és izomteljesítmény, elhomályosodó öntudat 

6-8000 m: eszméletvesztés, görcsök, oxigén utánpótáls nélkül gyors halál


33



Normális viszonyok között: ◦ Dobhártya mindkét oldalán azonos a nyomás



Gyors emelkedés: ◦ Sercegő hang a fülünkben. Ok: a dobhártya belső oldalán, a középfül üregében kiáramlik a garatüregen át.

◦ HA NEM, akkor „manuálisan” egyenlíteni kell, pl. ásítással” Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

34



Gyors süllyedés ◦ A dobhártya belső oldalán a nyomás kisebb lesz, mint kívül  a dobhártya megrepedhet ◦ Ha nem egyenlítődik, manuálisan kell!! ◦ Dugóhúzónál figyelni kell rá!


35

Gradiensek, víz fizikai állapota


36



Egy mozgó levegő részecske pályájának

vannak vízszintes és függőleges összetevői. 

A levegő vízszintes

mozgása a szél 

A levegő függőleges mozgása az időjárást

alakítja

Sosem csak függőleges, vagy vízszintes a levegő mozgása Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

37









Száraz, nyugalomban lévő tiszta légköri levegő Nedves nyugalomban lévő tiszta légköri levegő Valódi légkör és a benne előforduló mozgásfolyamatokkal együtt A vízszintes mozgás „egyszerűen” leírható: ◦ Mindig az M  A felé fúj a szél. (Gradiens erő)


38



A függőleges légmozgások változik a levegő hőmérséklete  felhő és csapadék

képződés időjárás változás 

Vízszintes légmozgás: hosszú pálya megtétele után (több 100, 1000 km)



Függőleges légmozgás: rövid pályán már jelentős Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

39







Def.: az olyan hőmérséklet-változás, amelynek során a levegő a nem vesz fel és nem ad le hőt a környezetének, vagyis hőcserementes a folyamat. A vertikálisan elmozduló levegő hőmérséklet változásai adiabatikusak. Hőcsere a csak a légtest határrétegén történik, mely térfogata a légtesthez képest minimális.


40


41



Globális gradiens: torposzférában γ= -0,65 °C/100 m ◦ Nyugalomban lévő, nem mozgó levegőre igaz



Lokális gradiens: (mindig a helyi) függ: ◦

vízgőz tartalom

◦ Levegő függőleges mozgása (mozog-e vagy sem) 

Viszonyuk: ◦ Globális > lokális  stabil légtér, nincs termik képződés ◦ Globális = lokális  indiferens, nem történik semmi ◦ Globális < lokális  instabil légtér, termikképződés valószínű, ez kedvező


42



Kitekintés a vízgőztartalomra: ◦ A hőmérséklet növekedésével egyre több a vízgőzt képes befogadni. Adott hőmérsékleten van maximális vízgőz befogadó képesség a levegőnek ◦ Hogy ténylegesen hány g vízgőz van egységnyi levegőben az az abszolút vízgőz tartalom

◦ Relatív vízgőztartalom:  Vízgőztartalom mennyisége/ adott hőm. tartozó max. vízgőzt tartalom *100 %-os eredmény


43



Kitekintés a víz halmazállapotaira (fázis diagram)


44



Felszálló levegőnél

◦ Amíg a relatívvízgőz tartalom < 100%

 -1 °C / 100 m a gradiens  *(száraz levegő adiabatikus gradiens: γsz)

◦ Relatív vízgőz tartalom 100%  *(Nedves levegő adiabatikus gradiens: β)  β < γ sz mindig igaz  Matematikai képlettel számolható, függ  Abszolút vízgőztartalomtól  Hőmérséklettől  nyomástól

 Ha „könnyen” akarunk számolni, 0,5 °C/100 m –nek vehetjük, de nem pontos.


45

◦ Azt a pontot, ahol eléri a levegő a 100%-os relatív vízgőztartalmat harmatpontnak nevezzük. ◦ E fölött indul meg a felhő és csapadékképződés. (Itt lesz γ-ból β) ◦ Leszálló levegőnél mindig γ van, mert a relatív

vízgőztartalom csökken.


46

 

Harmatpont Számolni nem kell tudni


47









Az eddigiek azt sugallják, hogy a magasság növekedésével mindig csökken a hőmérséklet, de ez sajnos nem igaz… Mivel a harmatpont után a nyomás, hőmérséklet, sűrűség oly mértékben változik, ami nagyobb magasságban - de még a troposzférában – újabb hőmérsékleti inverziót eredményez, vagyis nőhet a hőmérséklet a magasság növekedésével. Vagy, ha egy hideg területre meleg levegő érkezik, akkor ott is inverzió keletkezik, itt már nincs nagy magasság Ez mindig csak lokális. Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

48

Extrém példa Szibériában

Általános esetek Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

49


50


51


52


53

Nappal

Éjszaka Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

54

  

Nyissuk ki a könyvet a 179. oldalon 68. és 69. ábra Kifejezetten alkalmas területek: ◦ Egyenletes „sima” területből széles hegy emelkedik ki ◦ Különösen jó: homorú és kifli alakú a hegy

 

Minél meredekebb, annál erősebb Zavaró, örvényes lesz ha ◦ Tagolt a terep, erdős, sok a növényzet





A hegyvonulat előtt nyolcasozva keressük a jó helyet Nincs szabály, hogy hol a legerősebb Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

55

Felhőfajták


56



Ha felszáll a levegő



Eléri a harmatpontot



A levegő túltelítetté válik



Megindul a kondenzáció ◦ Kondenzációs magvak szükségesek  Levegőben található szilárd anyagok (por, korom, sók stb.)



Felhő képződés


57



Alacsony szintű felhők

◦ Talajfelszíntől 2 km között ◦ Strato szint



Közepes szintű felhők ◦ 2-7 km között ◦ Alto szint



Magas szintű felhők

◦ 5-13 km között (torposzféra tetejéig) ◦ Cirro szint



Függőleges felépítésű felhők

◦ Több magassági szinten átível ◦ 500 m–től a troposzféra tetejéig!


58



Rétegfelhők (stratus) ◦ Vízszintes kiterjedésük a függőlegeshez képest nagy



Gomolyfelhők (cumulus) ◦ Függőleges kiterjedésük a vízszinteshez képest nagy



Függőleges kiterjedésű felhők ◦ Minden irányú kiterjedésük azonos nagyságrendbe esik


59



Alacsony szintű felhők (strato szint) 1. Stratus (startostratus lenne) /rétegfelhő St 2. Stratocumulus; gomolyos rétegfelhő Sc



Közép magas szintű felhők (alto szint) 3. Altostartus/ lepelfelhő As 4. Altocumulus/ párnafelhő Ac



Magas szintű felhők (cirro szint) 5. Cirrostratus/ fátyolfelhő Cs 6. Cirrocumulus/bárányfelhő Cc 7. Cirrus/pehelyfelhő Ci


60



Függőleges felhők 8. Nimbostartus / réteges esőfelhő Ns 9. Cumulonimbus /zivatarfelhő Cb 10. Cumulus /gomolyfelhő Cu

Cumulus speciális fajtái repülés szempontjából:



◦ ◦ ◦ 



Humilis Congestus Mediocris

Vagy magyarul, vagy latinul tudni kell felsorolni a 10 alapfelhőt! A felhőrepülés műszerkiképzés nélkül TILOS!


61


62

 

A köd felszíni felhő Bővebben: ◦ A vízgőz kicsapódás a taljközelben megy végbe ◦ A látótávolság nem éri el az 1 km-t.



Ködnem repülünk 


63



Felhő anyaga alapján ◦ Eső ◦ Jég ◦ Eső-jég


64



Függőlegesen feláramló adiabatikus légtömeg


65



Évszak, Nap állása és besugárzási szög



Labilis levegő (lokális grad. > globális)



Talaj minősége ◦ Visszaverő képessége ( minél kevesebb, annál jobb) ◦ Nedvesség tartalma


66



légpárna,



buborék képződés,



buboréktermik,



kéménytermik


67



Buborék termik ◦ Nincs elég utánpótlása, hogy oszloppá alakuljon



Száraztermik ◦ Harmatpont előtt elfogy a termik energiája ◦ (ok: magassággal tágul, ez hőmérséklet csökkenést okoz)



Nedves termik ◦ Eléri a harmatpontot, felhő van a tetején ◦ Könnyű megtalálni


68



Főként száraz, zöld mentes részek ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦



kapált ültetvény száraz fekete talaj országút, bitumen települések, nagy felületű beton tárgyak száraz homok érett gabonaföld bozótos, ritka erdő laza, száraz föld kiégett vagy lekaszált száraz mező Elkerülő hídja, termáltó, fóliák, madár, kötélvég

Tapasztalat! Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

69



Miért nem esik le a felhő?



Egy „átlagos” esőcsepp 2 km magasból 1,5

nap alatt érne le 

Túl kicsik a cseppek



Szükséges, hogy jég is megjelenjen a csapadék hulláshoz


70



Esőben nem repülünk



Ha esik, fagépeket azonnal a hangárba!



A Góbé fém, kibírja az esőt, ha muszáj



Az esőzónát minél inkább kerüljük el


71


72



Fizikai tulajdonságukat tekintev közel egynemű (p, T ,δ)



Nagy kiterjedésű 100 000 km2–nél nagyobb



Tartózkodási idejük 4-5 nap



Tulajdonságait a felszín alakítja ki


73



Termodinamikai szempont ◦ Hideg légtömeg meleg fölé instabil ◦ Meleg légtömeg hideg fölé  stabil



Származási hely ◦ Kárpát-medencében előforduló légtömegek származási helye


74



Időjárási front felület: ◦ Két különböző légtömeg között a levegő fizikai tulajdonságaiban éles ugrásszerű változást mutat. ◦ (ez a valóságban van, 3D)



Időjárási front: ◦ A frontfelületnek a földfelszínével való metszésvonala ◦ (Térképen jelölve 1-2D)


75



Melegfront



Hidegfront ◦ Elsőfajút ◦ Másodfajú



Okklúziós



Veszteglő


76


77



Frontvonal előtti csap. zóna szélessége 200300 km ◦ Nimbostartus, csendes esők



Felhőalap ◦ Nyáron 1000-1500 m ◦ Télen 6-800 m ◦ Teteje 6-8 km





Front hossz: néhány 1000 km Lassú, kb. 60 km/h

Melegfront


78


79



Lassú mozgás, kevésbé energikus



Felhőrendszer hasonló a melegfrontéhoz ◦ De van Cb ◦ Záporos csapadék



Frontvonal után van a csapadékzóna ◦ Keskenyebb mint a melegfront

Első fajú hidegfront szerkezete Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

80







Gyors mozgás, energikus Frontfelület magasabb részén lesiklási felület Felhőrendszere keskeny ◦ Orránál főként ◦ Cb, heves zivatarok, záporok





Keskenyebb csapadék zóna, mint az elsőfajúnál Átvonulás után felhőzet hamar eloszlik ◦ Ok: lesikló része



Később ingatag egyensúly Elsőfajú hidegfront miatt gomolyfelhők, helyi szerkezete záporok lehetnek Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

81


82





Ha a gyorsabban mozgó hidegfront utoléri az előtte haladó melegfrontot, akkor a két frontfelület összeér Okklúziós front keletkezik ◦ Hidegfronti okklúzió ◦ Melegfronti okklúzió

  

Felhőzete kevert Csapadéka vegyes Kevésbé éles hőmérsékleti változás, mint a tiszta frontok esetében Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

83

Hidegfronti okklúzió

Melegfronti okklúzió Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

84



Ha két front egymással szembe találkozik



Több napig tartó felhős, esős idő várható



Kárpát-medencében gyakori


85



www.met.hu/omsz


86


87



Zárt,



koncentrikus izobárokkal körülhatárolt,



alacsony (A) nyomású terület



Horizontálisan óramutató járásával ellentétes összeáramlás



Vertikálisan spirális feláramlás



Mérsékeltövezeti vs. trópus! Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes

88



Zárt,



Koncentrikus izobárokkal körülhatárolt,



Magas nyomású képződmény



Vertikálisan leáramlás



Horizontálisan óramutatójárásával megegyező szétráramlás


89


90


91

Ciklon



Anticiklon

Belsejében légnyomás



minimum

Belsejében légnyomás maximum



Izobárfelület tölcsér alakú



Izobárfelület kupola alakú



A szélirány az óramutató



Szélirány az óramutató

járásával ellentétes

járásával megegyező



Ciklonbelső: összeáramlás



Emelkedő légmozgás



Felhő- és csapadékképződés



Anticiklon belső: szétáramlás



Leszálló légmozgás



Felhőoszlató hatás


92



Nagy energiájú, pusztító képződmény



Vihar zóna veszi körül



Tengeren keletkezik



Sok neve van ◦ Tájfun

◦ Orkán ◦ Hurrikán ◦ Tornádó NEM!


93

 

Miért kék az ég? Raylieght szóráds a tropopausaban


94





Sándor Valéria, Fejesné, Wantuch Ferenc : Repülésmeteorológia -Budapest : Országos Meteorológiai Szolgálat, 2005. – Dr. Makra László PhD habil. Előadásai nyomán ◦ http://www.sci.uszeged.hu/eghajlattan/alt_met_eload.htm



Péczely György: Általános meteorológia. (Átdolg., bőv. kiad.). – Szeged : JATE soksz III, 1977.


95


96

Meteorológia, Összeállította:Kun Péter, Szentes 1

Recommend Documents