Megállíthatatlanul közeledik az év azon időszaka, amikor a munkahelyen megkívánt inget és hosszúnadrágot legszívesebben fürdőruhára váltanánk, és a strandra költöznénk. Igen, a nyári időszakra gondolok, a 30 °C feletti hőmérsékletekkel. Emlékezhetünk még a tavalyi év hőhullám periódusaira. Ezeket kivétel nélkül lehűlés követte, villámokkal, esővel, széllel, melyekhez gyakran társult egy bizonyos jelenség, a jégeső. Vajon mi készteti a dihidrogén-monoxidot arra, hogy ilyen formában jelentkezzen a felszínen a legnagyobb melegek idején? Járjunk hát utána.

Időjárás felhő eső zápor zivatar heves jég jégeső víz cumulonimbus
Záporos csapadékkal megérkezett a nyári zivatar. Vajon jég is lesz benne?(Forrás: A szerző fényképe)

Mi történik a felhőben?

A felhő tulajdonképpen nem más, mint apró vízcseppek, illetve jégszemek halmaza. Ezek kialakulásához különböző folyamatok vezethetnek. A nyári záporok illetve zivatarok mind a feláramlás következtében alakulnak ki (konvektív csapadékformák). Ekkor a felszín közbenjárásával felmelegedő, a környezetüknél magasabb hőmérséklettel rendelkező légtestek függőleges irányú mozgással indulnak a légkörben felfelé, megkeresve azt a réteget, ahol a hőmérsékletük megegyezik a környezeti levegő hőmérsékletével (ezt nevezik kiegyenlítődési szintnek; EL – Equilibrium Level). Emelkedésük során elérnek egy olyan magassági szintet, ahol a bennük található vízgőz állapotváltozása bekövetkezik, és vízcseppek jelennek meg a légtömegben (kondenzációs szint; LCL Lifting Condensation Level). Itt indul meg a felhőképződés, aminek az EL szab határt.

Időjárás felhő eső zápor zivatar heves jég jégeső víz cumulonimbus
Zivatarfelhő, a troposzféra tetején szétterülő, „jégbázisú” felhőtetővel. A meteorológiában a felhő üllőjének (Cb incus) nevezik, jellegzetes alakja miatt (Forrás: szerző fényképe)

Miért pont jégeső?

Napközben a légkör felmelegedése egy lábosban forralt víz analógiájára alulról történik. Ha a felhőzet szempontjából fontos, alsó 1012 km vastagságú légréteget (troposzféra) vizsgáljuk, akkor azt tapasztalhatjuk, hogy a magassággal folyamatosan csökken annak hőmérséklete. Ha ebben elhelyezzük az előbb tárgyalt emelkedő légtestet, akkor beláthatjuk, hogy egy bizonyos magasság felett olyan szintet érhet el, ahol a benne található víz fagyása bekövetkezik.

Hevesebb időjárási esemény => nagyobb jégszemek. Miért?

Egy nyári zivatar hevességét a felhőtető magassága határozza meg. Minél hidegebb a magasabb szinteken húzódó környezeti levegő, annál magasabbra juthat az emelkedő légtest benne, a magasabb hőmérsékletéből fakadó kisebb sűrűsége által (hidrosztatika). Ennek következtében több részecske tud kifagyni benne, majd az emelkedés közben jellemző ütközések által összeolvadni (koaguláció). Egy jégszem egészen addig a pontig képes emelkedni, amíg a rá ható felhajtó erő felett nem győzedelmeskedik a jól ismert F=m*g nehézségi erő, amely a jégszem zuhanását eredményezi. Zuhanás közben ütközések révén tovább gyarapodhat a jégszem, ami földet érve extrém esetben a golflabdánál nagyobb méretet is elérheti.