2017. május 28. vasárnap
Tanulmányok

OMSZ: 2016. október 26. 18:00

Repülés Rómából Budapestre meteorológiai szemmel

Manapság a repülés a távolsági utazás egyik leggyakoribb módjává vált. A repülőgépes utazások kiváló lehetőséget adnak arra, hogy megismerkedjünk a légkörünk változatosságával, illetve a különböző felhőtípusokat a megszokotthoz képest más perspektívából is megfigyelhessük. Egy-egy repülőút alkalmával többféle időjárási rendszert is keresztezhetünk rövid idő alatt, így a felhőzet gazdag formavilága tárulhat elénk. Ebben a tanulmányban a Róma-Fiumicino és Budapest Liszt Ferenc repülőtér közötti, 2016. október 6-ai utat elemezzük.

Simon André, Kolláth Kornél, Fehér Tamás


A repülés meteorológiai hátterét egy ciklon képezte, aminek középpontja Magyarország és Szlovákia felett volt (1. ábra) és aminek hátsó oldalán nagyon hideg levegő áramlott a Kárpát medence fölé. Bár a talaj közelében a ciklon már gyengült, a magasabb rétegekben még mindig ez volt a meghatározó légköri képződmény közép- és délkelet Európa felett. Míg Budapesten a hőmérséklet nem emelkedett 9-10 fok fölé, Róma térségében még mindig meleg levegő áramlott és tíz fokkal melegebb volt az idő. A két légtömeg között egy frontzóna (hullámzó hidegfront) alakult ki sok felhővel.

 1. ábra
1. ábra
Az időjárási helyzetet ábrázoló analízis 2016.10.06. 12UTC-kor.
Tengerszintfeletti nyomás (vonal), 925 hPa (kb. 750 m magasan) hőmérséklet (színskála) és szél (nyilak)
az ECMWF modell alapján.


Már a felszállás a fiumicinoi repülőtérről látványos volt, főleg a Tirrén-tenger felett kialakuló zápor- és zivatarfelhők miatt (2a. ábra). Szerencsére, inkább csak lokális zivatarokról volt szó, melyek a felszállás időpontjában már gyengültek. A magasabb szinteken (9-10 km a tengerszint felett) fátyolfelhők (cirrus, cirrostratus) vonultak kelet felé és ezek jól láthatók voltak a műholdfelvételeken is (2b. ábra).

 2a. ábra
2a. ábra
Tornyosuló gomolyfelhők a Tirréni tengerpartnál. Felettük összefüggő fátyolfelhőzet látszik (cirrus és cirrostratus felhők).
A repülőgép kezdetben dél felé repült, a felvétel délnyugati irányában mutatja a felhőzeti viszonyokat.

 2b. ábra
2b. ábra
METEOSAT műholdkép (finomfelbontású látható és infravörös tartomány kompozitképe).
Az alacsony- és középszintű felhőzet sárga, a magasszintű felhőzet kék árnyalatú.
A műholdkép mellett a csapadék intenzitását mutató radarkép is felkerült (OPERA kompozit radarkép).


Itália felett repülve a felhőzeti kép lényegesen megváltozott. Nagy területen közepes szintű felhőket (altocumulus) lehetett látni (3a. ábra). Az Appennin-hegység felett sekély, gomolyos jellegű felhők (cumulus, stratocumulus) képződtek. A hegyek túloldalán azonban az áramlás hullámossá vált és emiatt a gomolyfelhők felett egy újabb felhőréteg alakult ki (altocumulus undulatus, vagy altostratus undulatus). Ezek a hullámfelhők jól kivehetőek voltak a kompozit, több csatornás (látható és közel-infravörös tartományban) mérésből összeállított műholdképeken (3b. ábra). A kompozit képnél a végleges információt a különbözően színezett csatornák keveréke adja meg. A jegesedő felhőkben, melyek tetején már nagyobb koncentrációban jég és hó található, a kékeszöld árnyalatok túlsúlyban vannak. A vízfelhők szürke vagy rózsaszínűek (ezek a felhők gyakran még „túlhűtött” vizet tartalmaznak, jóval 0 fok alatti környezetben).

 3a. ábra
3a. ábra
Gomoly- és hullámfelhők az Appennin-hegység felett (kilátás délkeleti irányba).

 3b. ábra
3b. ábra
METEOSAT „Natural” kompozit műholdkép (látható- és közel infravörös tartományokból összerakva).
A rózsaszínes árnyalatok az alacsony- és közepes szintű vízfelhőket mutatják.
Kékeszöld árnyalat esetén általában jégkristályok jelenlétére következtethetünk.


Az Appenninek felett a repülőgép egy erős magassági szél tartományba került, ahol a szélsebesség elérte a 150km/h-t is (3c. ábra). Ilyen erős áramlások (futóáramlások, vagy azok különböző ágai) gyakran találhatók mérsékeltövi ciklonok peremén. A magassági szél, amennyiben a repülőgép a szélirányában repül, jelentősen csökkentheti az üzemanyag fogyasztást. Azonban a futóáramlások környékén kisebb távolságon belül is nagy változások lehetnek a szél sebességében és irányában, ami turbulenciát és a repülőgép dobálását okozhatja.

 3c. ábra
3c. ábra
Szélsebesség (színes árnyalatok) és szélvektorok (nyilak) vertikális metszete Róma és Budapest között
(nagyjából a repülés útvonala mentén) az ALADIN modell alapján (2016. október 6. 14 UTC).


Jelentős felhő nélküli turbulencia akkor tud kialakulni, ha a szél és a szélnyírás egyaránt erősek. A repülés útvonala mentén a repülőgép egy turbulencia zónához közelített, ami észak Olaszország felől a futóáramlás tengelye mentén terjedt (3d. ábra). Ez azonban leginkább 7-8km magasságban lehetett intenzív, ahol erős volt a szélnyírás. A repülőgép viszonylag gyorsan felemelkedett 10km körüli magasságra, ahol a szél erős volt, de a térbeli változásai nem voltak nagyok. Ennek köszönhetően a gépen csak gyenge turbulenciát lehetett érezni, még a fent említett futóáramlás magja közelében is.

 3d. ábra
3d. ábra
Szélnyírás 350 és 400hPa között (7500m körüli magasságban, színes árnyalatok), turbulencia paraméter
(vastag folytonos vonalak) és 400hPa szél (nyilak). A vastag szaggatott vonal a futóáramlás tengelyét jelzi.


Az Adriai-tenger felett a repülőgép elhagyta a frontális zónát. Az alatta lévő összefüggő közepes szintű felhőzet szétszakadt és egyedi gomolyfelhők, gomolyfelhő utak és csoportok jelentek meg (4a. ábra). Később a szárazabb levegőben még jobban szétoszlott a felhőzet. Ez az átmenet a relatív nedvesség vertikális metszetein is látható volt (4b. ábra).

 4a. ábra
4a. ábra
Repülés az Adriai-tenger felett (kb. 10 km magasan).
A kép jobb, fenti részében még a frontális zóna közepes szintű felhőzete (altocumulus) látható.
A kép bal, lenti részében gomolyfelhők (cumulus) és alacsony szintű gomolyos rétegfelhők (stratocumulus) láthatók.
Nézet dél, délkelet felé.

 4b. ábra
4b. ábra
Relatív nedvesség (színes árnyalatok) és szél (nyilak) vertikális metszete Róma és Budapest között,
ALADIN modell alapján.


A horvát tengerpartnál újra nagyobb csoportokban lehetett gomolyfelhőket felfedezni (5. ábra). Ezek jellemzően lánc-alakban fejlődtek és a Velebit (Dinári-hegység) vonulatát követték. A gomolyfelhőképzést a hegyek vonulata felett több tényező is elősegíti (pl. az, hogy a magasabbról induló légrészecske könnyebben eléri azt a szintet, ahol a felhőképződés kezdődik). A tengerparti hegyeknél a parti cirkuláció is segíti a gomolyok képződését (a tenger felől áramló nedves levegő a hegyek lejtői mentén kénytelen fölfelé áramlani).

 5. ábra
5. ábra
Gomolyfelhők az adriai tengerpart felett (dél, délkeleti irány).
A horvát belföld felett (baloldalon) a gomolyfelhők mellett egy alacsonyabb stratocumulus réteg is látható.


A Horvátország északi részén újra összefüggő felhőzetet lehetett észlelni, ami a ciklon körül áramlott, északnyugat felől. Ez előtt még lencse alakú egyedi hullámfelhők (altocumulus lenticularis) jelentek meg (6a. ábra). A hullámfelhőzet alakulása a kitöltődő ciklon peremén a műholdképeken is látható volt (6b. és 6c. ábra). A hullámok képződését a hegyvonulatokhoz képest merőleges irányban, gyorsan áramló, hideg, stabil levegő okozza. A hullámzó mozgás nem csak közvetlenül a hegy felett alakul, hanem több száz kilométerre tovább terjedhet az áramlás irányában. A hullámok néha nagy magasságokba is kiterjedhetnek és turbulenciát is okozhatnak. A vitorlázó repülőgépek gyakran felhasználják a hullámok feláramlási szakaszát, hogy magasságot nyerjenek vele.

 6a. ábra
6a. ábra
Hullámfelhők a ciklon peremén, Zágráb megye felett (Horvátország).
A kép bal oldalán már az összefüggő altocumulus felhőzet látszik. Kilátás délkelet felé.

 6b. ábra
6b. ábra
METEOSAT finomfelbontású műholdkép (látható tartományban).
A műholdképen finomabb szerkezetben látszik a felhők hullámos szerkezete (lásd 6c. ábra).
A képen a 850hPa nyomásszint magassága (folytonos vonalak), szél (nyilak),
valamint hőmérséklet (szaggatott vonalak) van ábrázolva.

 6c. ábra
6c. ábra
A kinagyított műholdfelvételen jól látszik a felhők hullámos struktúrája.


A ciklon körül áramló felhőzet (a ciklon késői stádiumában ezt a felhőrendszert okklúziónak nevezik) nem mindenhol egyenletes és összefüggő. A feláramlás mellett helyenként leáramlási sávok is jönnek létre, amiben a felhőzet részben feloszlik. Így a közepes szintű felhőzetben rések, „utak” képződnek, melyek a repülőgépből, valamint a műholdfelvételeken is látszanak (7a. és 7b. ábra). Alattuk azonban még lehetnek alacsony szintű, stratocumulus felhők.

 7a. ábra
7a. ábra
Hosszan elnyúló rés a közepes szintű felhőzetben Somogy megye felett, délkelet felé nézve.

  7b. ábra
7b. ábra
METEOSAT finomfelbontású kompozit műholdkép (látható és infravörös tartományban).
Ezen látszik a 7a. fotón is megörökített hosszanti rés a felhőzeten.


A repülőgép a Somogy megye felett kezdett lefelé ereszkedni és megközelítette a felhők tetejét. A közepes szintű gomolyfelhők vastagodtak, felettük réteges jellegű „lepelfelhők” (altostratus) jelentek meg (8a. ábra). A távolban már az esőfelhők (nimbostratus) rétege közeledett. Ez a felhőtípus a talajnál folytonos esővel (télen havazással is) kapcsolatos. Az esőfelhőzetben lokálisan nagyobb intenzitású feláramlások jöhetnek létre. Az ilyen helyeken képződő felhőzet a körülvevő felhőkhöz képest magasabb és gomolyos jellegű („beágyazott” cumulus congestus vagy cumulonimbus felhők). Az ilyen felhők nagyobb intenzitású csapadékot produkálnak, ami a radarmérések alapján abban az időben valahol Kiskőrös környékén (Bács-Kiskun megye) lehetett (8b. ábra).

 8a. ábra

8a. ábra
Többféle közepes szintű felhő Somogy és Fejér megye határán.
Távolban esőfelhők és gomolyfelhők csúcsai láthatók.

 8b. ábra
8b. ábra
METEOSAT infravörös műholdkép és magyarországi (OMSZ) kompozit radarkép (reflektivitás, színes skála).
A G-H vonal a 9b. ábra vertikális keresztmetszet irányát mutatja.


A repülőgép a leszállás során többször berepült az esőfelhőkbe. A nimbostratus felhőtípus a földről nehezen azonosítható, csupán az alja látszik és többnyire más felhőzet (stratus, stratocumulus, altostratus, stb.) veszi körül. Az esőfelhők teteje inkább fátyolos, réteges szerkezetű (9a. ábra), ellentétben az intenzívebb záport okozó gomolyfelhőkkel. A radarméresek vertikális keresztmetszetei alapján a felhőzet elérhette a 6, néhol a 7 km magasságot (9b. ábra). A felhőtetők hőmérséklete -20 fok körüli volt. Az AROME modell előrejelzései alapján a felhők főleg nagy mennyiségű havat tartalmaztak, ami az alsó 1 km-ben elolvadt. A felhők csúcsaiban, 5km felett, már jelentősebb jég koncentrációt is előrejelzett a modell (9c. ábra).

 9a. ábra
9a. ábra
Repülés esőfelhők (Nimbostratus) felett.

 9b. ábra
9b. ábra
Vertikális radarreflektivitás keresztmetszet (országos 3D radarkompozit alapján),
nagyjából a repülés útvonala mentén. Az esőfelhők a 6-7 km magasságot érték el.
A zápor-zivatarfelhőkben az erősebb jeleket az intenzívebb csapadék és hódara okozza.
A radar csak a nagyobb méretű (csapadékban kihulló) részecskéket észleli.
(A felhőt alkotó apróbb cseppekről jelentéktelen mértékben verődnek vissza a radarjelek.)

 9c. ábra
9c. ábra
Az előző ábrához hasonló metszet de az AROME numerikus modell számításaiból,
amiben látszik a felhőzet és a csapadék összetétele, halmazállapota.
Lila árnyalatok a felhővíz eloszlását mutatják, világoskék a kis jég részecskéket,
a hódara zöld színű, az eső sárga. A hó koncentrációt szürke vonalak ábrázolják.


A legrosszabb időjárás gyakran nem a ciklon közepén található. Főleg a ciklon későbbi stádiumaiban, légkördinamikai okokból, a középpontjához közel leáramlások képződnek. A leáramlásban a vastagabb, összefüggő felhőzet szétoszlik és inkább csak izolált zápor- vagy zivatarfelhők jönnek létre. Az alacsony szinteken stratocumulus felhők vagy az előző esőzés miatt stratus felhők alakulnak ki (10. ábra). Budapesten, a földet érés után, az időjárás nagyon emlékeztetett arra, amit az Atlanti-óceán partjain lehet tapasztalni (friss, tiszta levegő, élénk szél, gyakori záporok).

 10. ábra
10. ábra
Alacsony szintű (stratocumulus) felhőzet Pest megye felett.
Távolabb többféle felhőtípus (altocumulus, altostratus) látható.


A modern technikának köszönhetően hasonló repülések hétköznapi rutinná váltak. Az egyre finomabb felbontású meteorológiai észlelések és előrejelzések is hozzájárulnak a repülés biztonságához. A repülés élményéhez szakmabeli és hétköznapi ember számára egyaránt hozzátartozik a felhők csodálata, ami akár repüléstől való félelem leküzdésében is segíthet. A legközelebbi „felfedező” repülőutunkra feltétlenül ablak melletti ülőhelyet foglaljunk!


 

Tanulmányok