Jégeső

Jégeső
Jégeső
Jégeső után

A jégeső a csapadék egy olyan formája, ami akkor alakul ki, amikor a zivatarban jelenlevő feláramlások a légkör extrém hideg rétegeibe esőcseppeket szállítanak magukkal, ahol azok szilárd halmazállapotúvá fagynak és a kialakuló jégszemek a zivatar leáramlásába kerülve a felszínre hullanak.[1][2] A jégeső jéggömbök vagy szabálytalan jégrögök formájában, mindig konvektív felhőből - legtöbbször Cumulonimbusból (zivatarfelhőből) - hulló csapadék.[3] Akkor beszélünk jégesőről, ha a jégdarabok átmérője eléri vagy meghaladja az 5 mm-t.[3][4] Ennél kisebb méret esetén jégdaráról van szó. A zivatarok többségében kialakulnak jégszemek, csak az esetek egy részében ezek a felszínre érve elolvadnak. Azt, hogy kialakul-e jégeső, az a körülmény dönti el, hogy a felhőben a jégszemek mennyire tudnak megnőni, egy bizonyos mérethatár fölött ugyanis a jégszem már nem képes elolvadni a zuhanás közben, és a talajra szilárd halmazállapotban hullik.

A jégeső kialakulása

A jégszemek kialakulása

A jégszemek általában apró, fagyott vízcseppekből álló csírákon vagy finom jégszemcséken, más néven graupel szemeken kezdenek el kialakulni. A graupel hópelyhek összetömörödéséből és összekeményedéséből jön létre, ezért hódarának is szokás nevezni. A graupel vagy a fagyott cseppecskék nem az egyetlen csírái a jégnek. A jégszemek néha idegen anyagot, kavicsot, levelet, gallydarabot, rovarokat tartalmaznak, amelyeket az erős feláramló szelek emeltek fel a zivatarfelhőbe.[2][5]

A jégszemek növekedése

Nagy (kb. 6 cm átmérőjű) jégszem

A fagyott vízcseppek vagy graupelek igazi jégszemmé válásához további növekedésre van szükség. Ez leginkább túlhűlt vízcseppecskékkel történő ütközés révén valósul meg. A túlhűlt vízcseppek olyan apró, folyékony halmazállapotú részecskék, amelynek a hőmérséklete fagypont alatt van, ennek ellenére a csepp nem fagy meg (a jelenségnek fizikai okai vannak). Ebből következik, hogy a jégszemnek a megfelelő hízáshoz huzamosabb ideig 0 Celsius-fok alatti felhőrétegekben kell tartózkodnia.

Kétféle jégnövekedést különböztetünk meg:[2]

  1. Nedves növekedés esetén az apró jégrészecskének olyan a környezete, ahol a hőmérséklet fagypont alatti, de nem extrém hideg. Ha az apró részecske ütközik egy túlhűlt vízcseppel, a víz nem fagy rá rögtön, ehelyett egyenletesen szétterül a jégszem felszínén, és lassan fagy meg. Mivel a folyamat lassú, a légbuborékoknak van ideje kiszökni, így a létrejött jégréteg tiszta, átlátszó lesz.
  2. Száraz növekedés lép fel, ha a levegő hőmérséklete jócskán fagypont alatt van, és a vízcseppecske azonnal megfagy, amint a jégrészecskével találkozik. A légbuborékok úgymond belefagynak a jégszembe, ami ezáltal homályossá, átlátszatlanná válik.

A jégeső kialakulását segítő körülmények

Kialakuló jégeső

Egy szárazabb légréteg a zivatarfelhő középmagas szintjein kedvezően hat a jég növekedésére. Mivel a nedvesebb levegő bekeveredése kevesebb hőt von el a felhő levegőjéből, a túlságosan nedves légkörben képződött jégszemek nem fagynak meg rendesen, és egy nedves, latyakos labdára hasonlítanak (ez az egyik oka, amiért a jég nagyon ritka hurrikánokban). A laza szemcsék esés közben szétporladnak, vagy egyszerűen teljesen elolvadnak, mielőtt elérik a talajt.

Kutatások alapján jégeső legnagyobb eséllyel akkor keletkezik, ha az ún. nedves hőmérséklet nulla fokos izotermájának magassága 2200 és 2800 méter közé esik.[5][6] A csapadékhullás esetén a jég olvadáspontjának magasságát a 0 fokos nedves hőmérséklet szintje adja meg, mivel ilyenkor a csapadék bepárolgásának következtében a levegő a nedves hőmérsékletére hűl le.

Fontos, hogy a nulla fokos nedves hőmérséklet szintje ebbe a keskeny magassági tartományba essen. Ha a szint magassága ezen a tartományon kívül van, jelentősen csökken annak az esélye, hogy a jégszem szilárd halmazállapotban éri el a talajt. Ha a 0 fokos nedves hőmérséklet szintje túl magas, a legtöbb jégszem elolvad, mielőtt eléri a talajt. Jó példa erre Florida térsége. Annak ellenére, hogy Florida a zivatartevékenység melegágya, a 0 fokos nedves hőmérséklet szintje túl magas, így a jégeső ritka - a legtöbb jégszem elolvad földetérés előtt. Hozzá kell tenni, hogy a szélnyírás megjelenése - különösen szupercella esetében - lazítja a fenti kritériumot, mivel ekkor a jégszem növekedését nagy mértékben segítik a jóval erősebb feláramlások és a jégszem hosszabb tartózkodási ideje a felhőben.[2][5]

Ha a 0 fokos nedves hőmérséklet magassága túl alacsonyan van - 2200 m alatt, akkor az általában viszonylag hideg légtömeget jelez alacsony szinteken. Ebben az esetben a körülmények nem megfelelőek erős feláramlások kialakulásához, így igazán nagy jégszem sem tud megjelenni a felhőben, mindez csökkenti a jégeső kialakulásának esélyeit.

A zivatarfelhő jellemző áramlási viszonyai, és a különféle csapadékelemek helyzete

A jégesőt okozó zivatarokhoz erős feláramlások, kellően hideg légrétegek, megfelelő jégcsírák és túlhűlt vízcseppek szükségesek. Ennélfogva a zivatarlánc (squall line) és a szupercellás zivatar a leggyakoribb jégtermelő. A zivataros képződmények közül egyébként a szupercellák okoznak legnagyobb valószínűséggel heves jégesőt, mivel ezekben vannak a leghevesebb feláramlások, ugyanakkor a sajátos (vertikális szélnyírás okozta) áramlási viszonyok miatt a jégszemek többször is visszakerülhetnek a feláramlási csatornába.[2][6]

Összefoglalva tehát a jégesőt segítő légköri feltételek a következők:[2]

  • nagy labilitás → ennek következtében erősebb feláramlások
  • kiszáradás a troposzféra középső rétegeiben
  • nagy vertikális szélnyírás
  • a nedves hőmérséklet 0 fokos értékének optimális magassága

A feláramlás szerepe a jégeső kialakulásában

A jégcsírának a növekedéshez egy bizonyos ideig a túlhűlt vízcseppek régiójában kell tartózkodnia - minél hosszabb ideig marad ott, annál nagyobb a jégszem potenciális mérete. Mivel a jégszemre is hat a Föld gravitációs ereje, így szükséges egy ellenhatás, ami folyamatosan a felhőben tartja. Ez nem más, mint a zivatar feláramlása.

A legkisebb jég képződéséhez 36 és 54 km/h körüli sebességgel rendelkező feláramlás szükséges. A nagyobb jégszemek - ezeket golflabda méretűnek nevezik (2-2,5 cm átmérővel) - körülbelül 88 km/h sebességű feláramlásokat igényelnek. A softball méretű jég 160 km/h sebességet meghaladó feláramlásokat jelent.[2][5]

50 évvel ezelőtt a nagy jégesőt okozó zivatarok keletkezéséről legszélesebb körben elterjedt elmélet alapján a jégszem a konvektív cella fel- és leáramlásain utazva hízik egyre nagyobbra. Egy idő után aztán, mivel a jégszem súlya végleg meghaladja feláramlás emelő képességét, a felszín felé kezd hullani. A tudomány jelenlegi állása szerint ez csupán egyféle lehetséges jégképződési mechanizmus, léteznek ugyanis másfajta módok is. A jégnek nem szükséges egy zivatarfelhő (Cumulonimbus) liftjében fel-le utaznia, úgy is növekedhet, hogy viszonylag lassú sebességgel túlhűlt vízcseppekben gazdag rétegen halad keresztül. Az ilyen jégszemek belsejében gyakran csak néhány réteget figyelhetünk meg.[2]

A jégszem hullása

Ha a jégszem olyan méretűre nőtt, hogy a feláramlás már nem tudja fenntartani vagy a jégszem belekerül a zivatar leáramlás zónájába, elkezd hullani. Ha elég nagy méretűre hízott, akkor még a hullás közben történő olvadás vagy szétaprózódás ellenére is eléri a felszínt. A nagy méretű jégtömbök 160 km/h feletti sebességgel érkezhetnek a talajra.[2][5]

Jégeső Angliában

Azonban nem mindegyik jégtömb éli túl a lefele tartó utat. Néhány közülük ütközés közben kisebb darabokra törik szét, ezek aztán elolvadnak földetérés előtt, a többi a zivatar alatti melegebb (fagypont feletti) légrétegen keresztülhullva olvad el. Becslések szerint a zivatarfelhőben keletkezett jégszemek közül 40-70% elolvad földetérés előtt.[2][5]

Ugyanakkor a konvektív cellák belsejében uralkodó kaotikus körülmények között különböző méretű jégszemek ütközhetnek. Mint ahogy az ütközés ereje a szemeket kisebbekre törheti szét, ugyanúgy össze is forraszthatja őket. Az ilyen heves kölcsönhatások szabálytalan, nagy méretű jégszemeket eredményezhetnek, amelyek gyakran megfigyelhetők intenzív zivatarokban. A jég általában sávokban hull a felszínre, ezeket jégsávoknak nevezzük. Ezek többnyire kis - legfeljebb néhány hektár - kiterjedésűek, ugyanakkor a zivatarláncokhoz (squall line-okhoz) igen nagy területű (több 10 km széles és 100-200 km hosszú) jégsávok is tartozhatnak.[2]

A jégsávok olyan vastagon halmozhatják fel jeget, hogy azt egyes esetekben hóekével lehet csak eltávolítani. Például az iowai Orientben (USA) jelentések szerint 1980 augusztusában 2 méter vastagon állt a jég egy zivatart követően.[5] A nagy kiterjedésű, intenzív jégesőt produkáló jégsávok letarolhatnak egy gabonamezőt, miközben a közvetlenül szomszédos területet sértetlenül hagyják.

Más nyelveken
English: Hail
Afrikaans: Hael
العربية: برد (هطول)
asturianu: Xarazu
Aymar aru: Chhijchhi
azərbaycanca: Dolu (yağıntı)
žemaitėška: Kroša
беларуская: Град
беларуская (тарашкевіца)‎: Град
български: Градушка
bosanski: Grad (padavina)
català: Calamarsa
Cymraeg: Cesair
Deutsch: Hagel
Zazaki: Torge
Ελληνικά: Χαλάζι
Esperanto: Hajlo
español: Granizo
eesti: Rahe
euskara: Txingor
فارسی: تگرگ
suomi: Rae
français: Grêle
galego: Sarabia
Avañe'ẽ: Amandáu
客家語/Hak-kâ-ngî:
עברית: ברד
hrvatski: Tuča
Հայերեն: Կարկուտ
Bahasa Indonesia: Hujan es
Ido: Grelo
íslenska: Haglél
italiano: Grandine
ᐃᓄᒃᑎᑐᑦ/inuktitut: ᓇᑕᖅᑯᕐᓇᐃᑦ/nataqqurnait
日本語:
ქართული: სეტყვა
ಕನ್ನಡ: ಆಲಿಕಲ್ಲು
한국어: 우박
kurdî: Zîpik
Кыргызча: Мөндүр
Latina: Grando
Lingua Franca Nova: Graniza
lumbaart: Tempesta
lietuvių: Kruša
latviešu: Krusa
Malagasy: Havandra
олык марий: Шолем
മലയാളം: ആലിപ്പഴം
मराठी: गार
Bahasa Melayu: Hujan batu
မြန်မာဘာသာ: မိုးသီး
Nāhuatl: Texihuitl
नेपाली: असिना
Nederlands: Hagel (neerslag)
norsk nynorsk: Hagl
norsk: Hagl
occitan: Granissa
polski: Grad
português: Granizo
Runa Simi: Chikchi
română: Grindină
русский: Град
саха тыла: Тобурах
sicilianu: Gragnola
Scots: Hail
srpskohrvatski / српскохрватски: Grad (padavina)
Simple English: Hail
slovenčina: Krúpa (ľadovec)
slovenščina: Toča
chiShona: Chivhuramabwe
shqip: Breshëri
српски / srpski: Град (падавина)
svenska: Hagel
Kiswahili: Mvua ya mawe
తెలుగు: వడగళ్ళు
тоҷикӣ: Жола
Tagalog: Hail
Türkçe: Dolu
українська: Град
oʻzbekcha/ўзбекча: Doʻl
vepsän kel’: Ragiž
Tiếng Việt: Mưa đá
walon: Gurzea
吴语:
მარგალური: კირცხი (ტაროსი)
中文: 冰雹
文言:
Bân-lâm-gú: Pha̍uh
粵語: