Az időjárás-előrejelzés titkai

Amióta nem csak azt tudjuk, hogy hány centi hó van a sípályákon, hanem azt is, hogy mennyi fog esni a következő napokban, sokat agyalunk azon, vajon mennyire megbízhatóak ezek az előrejelzések. Egyáltalán, honnan tudják, hogy mi várható? Szakértő meteorológusunk segítségével minderre választ adunk, de azt is megtudhatod, hogy mit kell tenned nagy vihar esetén és hogy karórával lehet-e időjárás előrejelzést adni...

Mennyire megbízhatók az időjárás előrejelzések?

Az időjárás előrejelzések megbízhatósága, beválása nagymértékben függ az időjárási helyzettől (ami alatt pl. Európa területén elhelyezkedő áramlási rendszerek adott szerkezetét, konfigurációját értjük). Nem mindegy ugyanis, hogy tartósan egy magas nyomású légköri képződmény (anticiklon), vagy egy Atlanti-óceán felől közeledő viharciklon alakítja időjárásunkat. Előbbi esetén hosszútávon is nagy biztonsággal készíthetünk jó előrejelzéseket, a viharciklon viszont olyan drasztikus változásokat hoz, amik ma még nehezen előrejelezhetők. Átlagos értékeket tekintve az időjárás előrejelzések megbízhatósága:

- egy napra: kb. 80-99%
- négy napra: kb. 75-95%
- egy hétre: kb 60-90%
- tíz napra: kb.60-70%

Időjárás előrejelzés

Természetesen ezek a beválási értékek azon előrejelzésekre igazak, amelyeket un. dinamikus előrejelzési modellekkel készítünk (ezek a légkör folyamatok fizikai megközelítését alkalmazzák). Minden légköri folyamat leírható az öt egyenletből álló differenciál egyenletrendszerrel, melynek egzakt (matematikai módszerekkel levezetett) megoldása nem létezik, vagy legalábbis egyelőre még senki sem állt elő ezzel. Így a numerikus modellek csupán az egyenletek közelítő megoldásait alkalmazzák, valamint bizonyos légköri paramétereket csak statisztikai becslésekkel közelítünk, ezt nevezzük parametrizációnak. 
Ezek az "elnagyolt" módszerek okozzák a modell előrejelzések pontatlanságát. 
A világ meteorológiai központjaiban futtatott számítógépes időjárási modellek különbözhetnek a differenciálegyenletek megoldására választott módszerben, valamint az egyes meteorológiai elemek parametrizációjában is, így szinte végtelen számú, egymástól különböző, de azért némileg hasonló időjárás modell készíti nap, mint nap a különböző helyeken az időjárás előrejelzéseket. Emiatt szoktuk azt mondani, hogy nincs két egyforma modell, és nincs két egyező előrejelzés sem.

Az egyes időjárási elemek előrejelezhetősége között jelentős eltérés lehet, térben és időben. Egy domborzattal kevéssé tagolt területen (pl. Lengyelország északi része) sokkal pontosabban lehet az egyes időjárási elemek várható értékét becsülni, mint mondjuk az Alpok, vagy a Kárpátok hegyes-völgyes vidékén. A domborzat jelentős időjárás módosító hatással bír, hisz az áramló levegő útjába kerülő akadály a levegő állapotjelzőiben (hőmérséklet, nedvesség, áramlás iránya, sebessége, stb.) nagy mértékű változást idéz elő. Emiatt síkvidéken sokkal pontosabban tudunk előrejelzést készíteni, mint a hegyek között. Magyarország méreteiből adódóan a nehezen előrejelezhető kategóriába sorolható, ugyanis a medence jellegből adódóan a sík-, és a hegyvidékekre jellemző időjárással is találkozhatunk. Ha mégis valamiféle sorrendet kell felállítanunk az egyes időjárási elemek között, akkor azt mondhatjuk, hogy legkönnyebb a hőmérséklet, valamivel nehezebb a csapadék mennyiségének becslése, komolyabb problémát okoz a fajtája (eső, havas eső, ónos eső, hó), és a legproblémásabb a szél előrejelzése.

Az ilyen (un. dinamikus) típusú számítógépes modellekkel jelenleg legfeljebb 2 hétre készíthető előrejelzés, ennél hosszabb távra (a számítási hiba nagymértékű növekedése miatt) már másfajta előrejelzési módszereket kell használnunk. 

Évekkel ezelőtt mi a MeteoPlaza-nál kidolgoztunk egy statisztikai modellt, s ezzel az analógiák elvén alapuló eljárással 30 napos távra, 60-80 százalékos beválású előrejelzéseket készítünk. A módszer alapja az, hogy a múltban keresünk a jelenlegi időjáráshoz hasonló eseteket és feltételezzük, hogy most is olyan időjárás lesz, mint ami a múltbéli "analóg" időszakokat követte. Sajnos a globális felmelegedés miatt ez az eljárás (analógia) már egyre nagyobb hibával képes csak előrejelezni a várható időjárást, hisz a klimatikus szempontból rövid, mindössze 120 éves mintában egyre kisebb eséllyel találunk a jelenlegihez hasonlókat.

Emiatt döntöttünk úgy, hogy váltunk egy olyan modellre, ami a klimatikus szemléletmódot a fent említett rövidtávú modellekben használt numerikus módszerekkel ötvözi. Ez az USA-ban futtatott CFS (Clima Forecast System) modell képezi majd az új hosszútávú előrejelző rendszerünk alapját, amivel már nem csak 30, hanem 45 (vagy több) napra is lehetséges lesz az időjárásban várható tendenciák előrejelzése. Igen, csupán tendenciákról beszélhetünk, órára, napra pontos előrejelzésekről ilyen távra ne is álmodjunk!

Van-e különbség a nyári és téli időjárás előrejelzés pontosságában?

Szinte semmi különbség nincs az előrejelzések pontosságában, mint fent már írtunk róla, azt főként az időjárási helyzet határozza meg. Télen legfeljebb az nehezíti a meteorológusok helyzetét, hogy ilyenkor a csapadék nemcsak eső formájában hullik, hanem más halmazállapotok is előfordulnak. Az eső mellett megjelenik az ónos eső, havas eső, és a hó is, s ezek becslése már kicsit nehezebb feladat, hisz néhány tized fokos hőmérséklet eltérés a modell előrejelzésekben már teljesen más csapadékformát eredményezhet.

Hogyan mérik a hóvastagságot a sípályákon?

Több eszköz létezik, a legmegbízhatóbb, a hagyományos, földbe rögzített cm-es beosztású mérőrúd. Ennek egyetlen hátránya, hogy valakinek minden havazáskor (illetve meteorológiai állomásokon minden nap ugyanabban az időpontban) le kell olvasni, hogy milyen magasan borítja hó a mérőrudat.

Olyan helyeken, ahol erre nincs lehetőség, automatákkal próbálják a hóvastagság mérését megoldani, de ezek igen nagy pontatlansággal mérik csak a hóvastagságot. (Volt rá példa, hogy viharos szél hordta a havat a mérőállomás környékén, s attól függően, hogy épp milyen magasságban tapadt több hó az érzékelő elé, az automata kb. 10 percenként változó értéket adott a 20 cm és a 2 méter között.)

A várható hómennyiség előrejelzése szinkronban van a sípályák hójelentésével?

Például, ha ma 50 centi hó van a pályán és holnapra 15 centi új havat jósolnak, akkor elvileg holnap 65 centi hó lesz a pályán?

A Mozgásvilágon található hóvastagság előrejelzésben mi csak az előrejelző modellek által prognosztizált frissen hulló havat jelenítjük meg. Elvileg a két érték kompatibilis, de persze csak akkor, ha a hó vastagságát befolyásoló, egyéb időjárási folyamatok (erős szél, olvadást hozó melegedés, vagy vegyes halmazállapotú csapadék hullása) nem játszódik le a havazással egy időben, vagy azt követően. Ilyen esetekben a havazás után sajnos csak kevesebb havat találhatunk majd a pályán az előrejelzett és a korábban mért összegénél.

Sípálya időjárás előrejelzések 

Lehetséges-e befolyásolni az időjárást (esőtánc, hórakéta, stb.)?

Pl: A Pekingi olimpián is ilyen mesterséges módon próbálták az esőt távol tartani a megnyitó ünnepségtől. Hogyan lehetséges ez? Mennyire működik? Tudnak-e több havat generálni egyes síterepek így? Tudomásunk szerint megoszlanak a vélemények. 

Az időjárás befolyásolása, alakítása régi álma az emberiségnek, a különböző módszerek közül a legkevésbé hatékonynak az esőtánc mókás mítosza bizonyult. Voltak, s vannak ma is különféle, eredményesebb próbálkozások az időjárás befolyásolására. Az 1970-es 80-as években Magyarországon is működött például egy rakétás jégeső elhárító rendszer, melynek az volt az alapgondolata, hogy a felhőkben lezajló csapadékképződés folyamatába avatkozzunk be mesterségesen. A rendszerváltás idején ez a rakétás időjárás módosító rendszer - főként anyagi okok miatt - megszűnt.
A légkörben azonban tovább dolgoztak, sőt az elmúlt évtizedekben erősödtek azok a folyamatok, melyek nagy károkat tudnak okozni a mezőgazdaságnak, és ezek mérséklésére született meg pár éve a "füstölős" jégkár mérséklő rendszer. 

Mi is zajlik egy zivatarfelhő belsejében?

A levegőben lévő nedvesség a felhőben nagy sebességgel áramlik felfelé, s közben a felhőben lévő un. „kondenzációs magvakra” kicsapódik, és így képződnek az esőcseppek. A cseppekre természetesen hat a Föld gravitációs mezeje is, ezért időnként az emelkedés zuhanásba, s ezzel együtt párolgásba, cseppméretcsökkenésbe vált át. A megmaradó részecskék ismét emelkednek, növekednek, s egy részük elérhet olyan magasságba, ahol már nem víz, hanem jég formájában folytatódik a cseppképződés az alacsony, fagypont alatti hőmérséklet miatt. A jégkristályok, jégszemek egyre nagyobbra nőnek, s mikor elérik azt a méretet, amit a felhőben lévő feláramlás már nem tud magával szállítani, lehullanak, s ekkor találkozhatunk a jégeső jelenségével itt a felszínen.

Ebbe a folyamatba úgy tudunk beavatkozni, hogy különböző eszközökkel (repülőgépről kiszórva, illetve a felszínről füstölő „ágyúkat” bevetve, vagy rakétával) plusz kondenzációs szemcséket (általában ezüst-jodidot) juttatunk a felhőbe, így a képződés helyét is megváltoztathatjuk, illetve a képződő cseppek számát is annyira meg tudjuk növeljük, hogy nem növekednek jégszemekké, hanem esőként hulljanak le, csökkentve ezzel a kártétel nagyságát.

A Pekingi olimpia idején is hasonló eszközökkel próbálták a levegőben lévő nedvességet arra kényszeríteni, hogy ne a város közelében, hanem máshol képződjenek a felhők, és ott essen az eső, ne Pekingben.

A síterepeken a „hószaporítás”-nak vannak ismert módszerei, például a hóágyúzás (ilyenkor plusz nedvességet juttatunk a levegőbe, s a fagypont alatti hőmérséklet mellett az hó formájában ér földet). Más kérdés, hogy a pekingihez hasonló módszerekkel élve lehet-e nagy léptékben is mesterséges havazást előidézni. Mint előbb is leírtuk, ez nem lehetetlen, de kérdés, hogy megtérül-e a befektetett összeg, ugyanis csak a helyi, és a légköri viszonyok pontos ismerete jelenthetné a művelet sikerességét, de ha csak egy kis eltérés van az előrejelzés és a valóság között, az már az egész kísérletet dugába döntheti.

Hogyan működik, illetve mennyire lehet pontos egy időjárás előrejelzési funkciókkal bíró karóra?

Egy ilyen eszköz képességét erőteljesen befolyásolják az óra használatának körülményei. A magasságmérés a légnyomás mérésére vezethető vissza. Az órában lévő barométer (légnyomásmérő) képes mérni a felettünk lévő levegő súlyát, vagyis a légnyomást. A levegőbe emelkedve, illetve hegyre felfelé mászva csökken a felettünk levő levegő mennyisége, így a súlya, vagyis a légnyomás is (általában 100 méterenként 10 hPa-al). Így az óra tökéletesen méri - helyszíni kalibrálás után - az időben változó légnyomást, ha nem mozdulunk sehova az eredeti helyünkről. Ilyenkor általános szabályként a légnyomás emelkedése szép idő eljövetelét, míg nyomás csökkenés a rossz idő közeledtét jelenti. Abban a pillanatban viszont, hogy elmozdulunk függőleges irányban, a légnyomás változásból becsülhető ugyan a magasság, de a magasság pusztán a mért légnyomásból nem számítható pontosan, azt más paraméterek, pl. a levegő hőmérséklete, nedvessége, vagyis az időjárás változása is befolyásolja. Így kiinduló helyünkről 1000 métert felfelé mászva, majd visszatérve az eredeti táborhelyünkre az óra, szinte biztos, hogy nem 1000 méteres csökkenést mutat majd, a megváltozott légköri paraméterek miatt.

Az időjárás-előrejelzés titkai-4

Meg lehet jósolni a villámlásokat?

A villámlások (nagy energiájú, hang és fényjelenséggel kísért töltés kiegyenlítődési folyamat a felhők és a földfelszín, illetve két felhőtömb között) többnyire zivatarokhoz kapcsolódnak. A zivatarok kialakulásához alapvetően szükséges, hogy a felszín közeli, nagy nedvességtartalmú levegő gyorsan, nagy magasságba emelkedjen. Így képződnek azok a hatalmas felhőtornyok (Cumulonimbus), amiket pl. hidegfrontok átvonulásakor, illetve nyári délutánokon láthatunk az égen. Amikor ezek a felhők elérik azt a határt, hogy a bennük felhalmozott vizet már nem képesek a levegőben tartani, akkor következik be a heves csapadéktevékenységgel, és esetleg villámlással kísért zivataros időjárás.

Mivel a zivatarok kialakulásának feltételeit (pár napos időtávon belül) már elég jól előre tudják jelezni a mai, számítógépes időjárási modellek, ezért magát az esemény lehetőségét (zivatar, villámlás) is nagy valószínűséggel tudjuk prognosztizálni, viszont annak pontos helyét lehet, hogy még a zivatar érkezése előtt 15 perccel sem tudjuk megmondani. Ennek az az oka, hogy egy kb. 5-50 km átmérőjű felhőben kellene egy kb. 10-20 cm-es ionizált levegő oszlop (villámcsatorna) helyét pontosan megbecsülni, s ez a mai módszerekkel lehetetlen.

Természetesen időben távolabb haladva tovább csökken az előrejelezhetőség valószínűsége. A mai, pár órás távra készített zivatar, vihar előrejelzések „jó” beválásukat a nagy számok törvényének köszönhetik, hisz ilyen -zivataros- időjárási helyzetben szinte lehetetlen tévedni, mert lehet, hogy az egyes villámcsatornák helyét nem tudjuk kijelölni, viszont a zivatarfelhőben a villámok nagy száma miatt, szinte biztos, hogy a közelünkben is lecsap majd egy közülük.

Mit csináljunk, ha mondjuk a hegyen túrázás közben ér minket a vihar, villámmal?

A legrosszabb, amit tehetünk, ha egy magányosan álló fa, esetleg egy szikla alá húzódunk, ugyanis ilyen helyzetben a legvalószínűbb, hogy pont ezekbe fog csapni a villám. Síkterepen állva eszünkbe se jusson az esetleg nálunk lévő esernyő alá bújni, mert az lesz a környék egyetlen villámhárítója, s így biztosan vonzza a villámokat.

Viharos, zivataros időben húzódjunk védett helyre (menedékház, barlang), ha semmi ilyesmi sincs a közelünkben, akkor a legjobb, amit tehetünk - bár lehet, hogy kellemetlen -, hogy lefekszünk a földre, míg a vihar el nem vonul. Villámvédelemre jól használhatók még az autók is (feltéve, hogy a karosszériájuk vasból készül), mivel un. Faraday-kalitkaként a benn ülőket megvédik a kisülésektől.

Mi a sarki fény pontosan? Megjósolható, hogy mikor alakul ki?

A sarki fény, az északi féltekén gyakran „északi fény” (aurora borealis), néven emlegetett jelenség, a Föld északi és déli sarkánál a légkörbe behatoló Napból származó töltött részecskék (elsősorban protonok és elektronok) által keltett időleges fényjelenség. Leginkább tavasz, és ősz elején figyelhető meg, leggyakrabban 100 km magasságban. Hazánkból ritkán látható, de a sarkkörök mentén szinte „mindennapos” jelenség.

A fényjelenséget okozó töltött részecskék túlnyomóan a Napból származnak (napszél), kisebb hányadukat a Naprendszeren kívülről érkező részecskék teszik ki. A töltött részecskéket a Földet körülvevő mágneses burok nagyrészt eltéríti, a mágneses pólusok körüli tartományban azonban bejutnak a légkörbe. A részecskék ütköznek a légkör atomjaival, ionizálják és gerjesztik azokat, a gerjesztett atomok pedig fényt sugároznak ki magukból. A kibocsátott fény a gerjesztett atomra vagy molekulára jellemző színű, a leggyakrabban előforduló kékes-ibolya színekért a nitrogén, a zöld és vörös színekért pedig az oxigén, a „felelős”, hisz ezek alkotják a légköri gázok közel 98%-át.

Kép forrása: Everypixel

Sarki fény színei, formái

A sarki fénynek nemcsak színei, hanem formái is igen változatosak, emellett időben is változnak, gyakran függönyre, ívelt szalagokra emlékeztetnek vagy sugaras szerkezetűek. Ezért ilyen szemet gyönyörködtető ez a természeti jelenség.

Sarki fény előrejelzése

Sarki fény előrejelzésével a csillagászok foglalkoznak, ezeket a különböző csillagászati weboldalakon találhatjuk meg.

Hogyan működik pontosan az ár/apály és miért annyira eltérő a mértéke?

Van ahol néhány centi, van ahol akár 15 méter...

Az óceánokon, tengereken kialakuló árapály jelensége döntően a Holdnak köszönhető, de kialakulásában kisebb szerepet a Nap is játszik. Bolygónkon egyszerre két helyen figyelhető meg dagály és két helyen apály. Az egyik dagályhullám mindig Földünk Hold felőli oldalán van, a másik ezzel ellentétesen található. Ezekre a régiókra "merőlegesen" helyezkednek el azok a területek, ahol apály van, azaz ahol a víz éppen visszahúzódik. Így az árapály jelenség – a Föld egy tengelyforgási ideje, azaz 24 óra alatt- négyszer, 6 óránként következik be (az apály és a dagály 6 óra eltéréssel követik egymást).

A dagálymagasság valóban eltérő a Föld egyes régióiban. Az óceánokban, és a peremtengerekben nagy, hiszen jelentős kiterjedésű területek víztömegét tudja a Hold mozgásba hozni. Az óceánoktól elzárt beltengerekben a dagálymagasság jóval alacsonyabb a kisebb vízmennyiség miatt.

A legnagyobb magasságok a befelé tölcsérszerűen elkeskenyedő öblökben mérhetők, ezzel szemben a Földközi-tengeren a dagálymagasság mindössze 20-30 cm.

Az apály- és a dagályszintek közötti legnagyobb különbségek

- Fundy-öböl, Új-Skócia (Kanada): 21,3m

- Fiume (Adriai-tenger): 6 cm, Szentpétervár (Balti-tenger, Finn-öböl): 5 cm

A válaszokat köszönjük Török Lászlónak, a MeteoPlaza meteorológusának!