Hó- és jégkristályok a hidegpárnából

A gyárkémény-hatás kapcsán kialakuló, kis területet érintõ hóesések helyi viszonylatban jól ismertek egy adott helyen élõk számára, ám nem ez az egyetlen olyan havazás, amely emberi hatásra születik meg.

Havazás Olaszfalu (Zirc közelében) déli részén, Zafir fotóján

November közepén a Kárpát-medencébe stabilan befészkelt hidegpárna alatt néhány városban gyárkémény-effektus hatására hullott lepelnyi, vagy maximum 1-2 centis hó, ez a sajtóban is szerepelt.

Palui gyõri észlelõnk fotóján november 17-én gyárkémény-effektusnak köszönhetõen leesett hó

A bakonyi lankák közt megbújó Olaszfalu azonban nem egy ipari központ égbe nyúló kéményekkel, mégis jelentõsebb, 5-6 cm-es hóréteg alakult ki a település egyik részében. Hogyan??? Zafir észlelõtársunk gyönyörû fotókkal lepte meg a közösséget, s számolt be arról, hogy a falu déli részét hópaplan borította el.

Olaszfalu elhelyezkedése az Eplény feletti sícentrumhoz képest (forrás: maps.google.com)

A helyszín az eplényi sícentrumtól néhány kilométerre található. A hóesés idején délies légáramlatok, gyenge szél jellemezte a hidegpárna alatti idõjárást, könnyen kikövetkeztethetõ, hogy a sípályán beindított hóágyúknak lehet valami közük a faluban kialakult havazáshoz! (A sícentrum honlapja alapján november 19-én nyitottak s a folyamatos hóágyúzás hatására tetemes havat halmoztak fel a pályákon.) Azonban Zafir beszámolójában tû alakú hópelyhek szerepeltek, ebbõl gyarapodott 5-6 centisre a hóréteg.

Az olaszfalui hó zúzmarás ágakra érkezett, igen szép látványt okozva, fotó: Zafir

A hóágyúk viszont nem hópelyheket gyártanak, hanem mikroszkopikus méretû jég-gombócokat! Egyértelmû volt, hogy nem azt a mû-havat fújja a szél a faluba, ami a hóágyúból kifúvódik, hanem valami más történik a levegõben, amitõl rendes, az adott hõmérsékletnek megfelelõ hópelyhek jelentek meg. Zafir beszámolója a helyzetrõl: „Évek óta figyelem: jellemzõen éjszaka hullik ködpárna idején a hó, a hóágyúk zúgása is idehallatszik tompán. Úgy olvastam a sícentrum honlapján, hogy 35 darab hóágyújuk van."

Így néz ki a hóágyúk által létrehozott "hó", voltaképp aprócska jégszemcsék keletkeznek (forrás: its.caltech.edu)

"A pihék alakját mikroszkóppal ugyan nem vizsgáltam, de a kabátomon egész apró (mikro) alaktalan "tüskék, szemcsék" (hószitálás- WW77), és ezek összetapadásából 1-2 mm-es pelyhek is voltak. Fura, mert maga a hóesés, már ameddig figyelemmel tudtam kísérni, nem folytonos, hanem pár percig szitálni kezd, ekkor az ember azt hiszi, hogy a legvadabb mediterrán ciklon felhõzónája lenne fölötte, majd percek után alábbhagy, s leszáll a köd. Ezek a periódusok ismétlõdnek 10-15 perces szünetekkel.”

A szituáció kiválóan jelzi a hatást!

Milliméteres jégtûk összetapadt tömege, fotó: Noli

A hóágyúk azonban nem hópelyheket állítanak elõ! A mûködésük során az ágyúba vezetett vizet és nagy nyomású levegõt keverik össze. A kompresszor segítségével mesterségesen megnövelt nyomású levegõ hatására a víz rendkívül apró cseppecskékre porlasztódik, majd a sûrített levegõs vízsugarat kilöki az ágyúból a nyomás. Ekkor, a szabad levegõre érve a permet hirtelen kitágul, így jelentõsen lehûl, s a mikroszkopikus cseppecskékbõl mikroszkopikus jéggombócok keletkeznek. Voltaképpen ez alkotja a síterepek mû-havát, de ebben a termékben nyomuk sincs a kristályoknak, sokkal inkább hasonlít valami mikroszkopikus graupelre. Ma már az se ritka, hogy a hóágyú vizéhez valami olyan anyagot kevernek, ami extra kondenzmagként szolgálva növeli a hóágyúk hatékonyságát, a nyomásváltozáson kívül még egy segítséget adva a szemcsék képzõdéséhez, ez az anyag lehet finomra õrölt ásványi anyagtól speciális biológiai termékig (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=do-microbes-make-snow ) sok minden. Nem ismert, hogy az eplényi sícentrum alkalmaz-e valamilyen kondenzációt elõsegítõ anyagot a hóágyúiban, de a helyzet szempontjából ennek nincs különösebb jelentõsége.

Kiáramlik a mikroméretû jégszemcséket tartalmazó „hó” tehát az ágyúból, s annak néhányszor tíz méteres közelében kialakítja a sípályán elvárható havat, amelyet azután gépekkel terítenek el az egész felületen.

Hogyan eshet emiatt több kilométerre a hóágyútól, ráadásul nem a leírt gombócos, hanem igazi kristályos szerkezetû hó? És miért pont hidegpárnás-ködös helyzetben?

A gombócok legapróbb része önmagában is kondenzmagként szolgál! Finnországi megfigyelõk jelentõs számú tapasztalata erõsíti meg, hogy rendszeresen hullik igazi hó is a hóágyúzott területek közelében, ha megfelelõ a páratartalom a hóképzõdéshez. (Marko Riikonen és társai megfigyeléseiben van mikroszkópos felvétel a hasonló helyzetben kialakult kristályokról: http://www.ursa.fi/blogit/ice_crystal_halos/index.php?title=title_25&more=1&c=1&tb=1&pb=1 )

Zafir olaszfalui hava láthatóan jelentõs réteggé hízott

Ezeket az igen apró szemcséket viszi el a szél legkönnyebben s legmesszebb a hóágyúzás helyszínétõl, az áramlás irányának megfelelõ területre – jelen esetben például Olaszfalu déli részére. A légáramlatban lebegõ kondenzmagok (mikro-jéggombócok) felületén beindul a hó kikristályosodása s az adott hõmérsékletnek, páratartalomnak megfelelõen idén novemberben jégtûk alakultak ki (-4 / -5 fokos hõmérsékletnél ez gyakori). Ma már laboratóriumokban is elõállíthatóak a természetessel azonos hókristályok, szabályozott körülmények közt tanulmányozhatóak a kialakulásukat elõsegítõ hõmérsékleti-, pára- és nyomásviszonyok, ezen felül a szabadban keletkezõ természetes havat is meg lehet nézni mikroszkóp alatt, kiderítve ezzel a pontos alakjukat. Sok esetben szabad szemmel is jól kivehetõek a milliméternél némiképp kisebb kristályok, de akár egy egyszerû kézi nagyító is segít a felismerésben, mankót adva ezzel a kialakulási helyzethez. A hópelyhek kialakulásáról egy korábbi írásban volt szó itt a Metnet felületén.

Zafir hópelyhei tûk és egybetapadt tûk voltak, ködben jelentek meg – a köd a páratartalmat, az eplényi hóágyúzás pedig a kondenzmagokat biztosította. Egyértelmû, hogy nem maga a hóágyú által elõállított gombócos alakú hó hullik Olaszfaluban, hanem az ebbõl természetes úton, a köd által biztosított pára és a hideg hatására továbbfejlõdött jégtû. Más hõmérsékleti viszonyok esetén dendritek is kifejlõdhettek volna. A hóhullás szakaszossága valószínûleg a felkapott kondenzmagok áramlásával függ össze, esetleg a ködbõl felvett pára pótlódásával.

Tûzgömblány a december 2-án reggel Budapesten hulló hótûket örökítette meg

A jégtûk közelebbrõl, fotó: Tûzgömblány

Nem feltétlen szükséges azonban hóágyúzás és síterep sem a hidegpárnából hulló hóhoz. December 2-án reggel Budapesten esett egészen látványosan a hó, holott csapadékot hozó felhõ nem volt a terület felett (némi cirrusz akadt csak), pusztán a hidegpárna. A lehulló hó szép leplet alkotott, Tûzgömblány észlelõtársunk örökítette meg a havat. A havazásról videót is készített, teljesen "normális" havazásnak látszik! Fotóin leginkább összetapadt jégtûkbõl álló hópelyhek vannak, de beszámolója szerint volt dendritek is elõfordultak a leesett hóban.

A hópelyhek összetapadt jégtûkbõl álltak, zúzmara-szerû dendrit töredékekkel, fotó: Tûzgömblány

A jégtûk a -3 / -5 fokos levegõben alakulhattak ki, a dendritek ennél kissé melegebb viszonyok közt, 0/ -3 fok körül jöhettek létre, vagyis a hidegpárnában eltérõ helyen. Az éjféli budapesti szonda adatai szerint 560 méteres magasságban -4,5 fok volt 93%-os relatív páratartalommal, így a mért viszonyok illeszkednek a tapasztalt hótípushoz. A jégtûs szerkezet a nemzetközi (és persze a hazai) tapasztalatok szerint kimondottan jellemzõ a gyárkémény-effektusból és hidegpárnás helyzetekbõl kialakuló havazásokra, s ahol a földrajzi körülmények lehetõvé teszik (pl. az USA Nagy-tavak vidéke), ott az ún. lake-effect havazásokra is.

Gyémántpor - vagyis mikroszkopikus kristályokká fagyott köd, a fotót Vikarel készítette még 2010-ben

Van a hidegpárnás hónak, pontosabban szólva miniatûr jégkristályoknak még egy formája, az úgynevezett gyémántpor. Ez a jelenség szintén a köd és a hideg keverékébõl jön létre, voltaképpen igen gyors ütemben, a levegõben kifagynak a ködöt alkotó mikroszkopikus páraszemcsék (ez a fagyott köd milliónyi csillogó szemcsébõl áll, innen ered a neve, ezen a japán videón kiválóan szemléltetett az elnevezés oka ). Ha a hõmérséklet eléri a -7 fokot, akkor ez a fagyott köd szabályos jégkristályokként jelenik meg – legalábbis eddig a világszerte tapasztalt körülményekbõl ezt tudtuk. 

Bluli dunaújvárosi fotóján a kifagyott köd jégkristályain kialakult fényoszlopok láthatóak

A november végi hidegpárna azonban szolgált némi meglepetéssel e téren is! Dunaújvárosban és Bátonyterenyén hullott gyémántpor, ez utóbbiról akidobos észlelõtársunk telefonnal készített videót, a felvételen jól megfigyelhetõ a csillogó szemcsék kavargása. A körülmények azonban nem voltak a tapasztalt -7 fok körülihez hasonlóak, -1,5 és -1,8 fokos hõmérsékletnél a tapasztalták észlelõink a gyémántpor okozta légköroptikai jelenséget! Nagyon elcsodálkoztunk, hogy ez vajon miként lehetséges, akidobos, bátonyterenyei észlelõnk ötlete adta a nyilvánvaló megoldást a problémára: a hidegpárna, amely ekkorra erõssé fejlõdött, éretté vált, már nem a talajszinti kisugárzásból élt, hanem a párna tetején leadott hõbõl – a párna tetején minden bizonnyal lehetett -7 fok, vagy akár annál kicsit alacsonyabb hõmérséklet is az ottani kisugárzás hatására. Ott képzõdött tehát a gyémántpor, ami aztán szépen hullani kezdett s elérte a talajközeli szinteket is. Akidobos videófelvételén az utcai lámpa alatt egy vonalban, oszlopszerû foltban megcsillanó gyémántpor szemcsék láthatóak (ezt légköroptikai szakszóval al-lámpa néven illetjük, ha a napfény hozza létre, akkor al-nap a neve).

Jannesz fotója alpesi környezetben kialakult gyémántpor al-nap jelenségét örökítette meg 2010-ben, a képen is látni, hogy a hegy alatt hidegpárna helyezkedik el, melynek tetején hömpölyög a kifagyott köd

Bluli fotóján pedig szintén a lámpák fényétõl, de azok felett kialakuló fényoszlop jelenik meg (napfény esetében ezt egyszerû naposzlopként láthatjuk). Dunaújvárosban az ipar is hozzájárul a gyémántpor létrejöttéhez, hasonlóan a gyárkémény-hatásra kialakuló havazáshoz, a tavalyi év során több alkalommal is létrejöttek az ennek köszönhetõ optikai jelenségek. Bátonyterenyén nem ismert ilyen ipari forrás, de önmagában a hidegpárna is képes rá, hogy a gyémántport létrehozza. December 2-án hajnalban Maci01 Nyíregyházán észlelt igen rövid ideig tartó gyémántpor hullást, ez szintén a hidegpárna terméke volt.

Dzsibzon 2010 december végén a Kékesrõl készítette a csodálatos haló-fotót, az akkori hidegpárna tetején is a kifagyott köd gyémántpora hozta létre a látványos jelenséget

Erõsebb hideg esetében komplexebb jelenségek is kialakulnak a gyémántporon, amint erre az elmúlt tél során voltak is példák . Mindösszesen a létrejövõ jégkristályok alakja és a gyémántpor mennyisége az, ami változhat, megfelelõ megvilágítással csodálatos halók jelenhetnek meg!

ZivatarPeti szintén 2010-es fotóján -13 fokos hidegben kialakult gyémántpor okozta haló látható

Az unalmas, ködös hidegpárna is hozhat érdekességeket tehát, egy kis szerencsével megtapasztalhatjuk az ilyenkor kialakuló izgalmasabb helyzeteket, amelyek ugyan csupán kis területre korlátozódnak, ha pedig a ködpárnából kilógó hegyeinkbe látogatunk, még szebb látvány tárulhat szemünk elé!

A ködpárna felett - Kékestetõ, 2011 február, Dzsibzon fotója

A cikket írta: Landy-Gyebnár Mónika (Noli)