XXVIII.
Légköri lecsapódás.

Eső, hó, jégeső, harmat stb.

278. Az eső keletkezése. Az eső a felhőket alkotó, fölötte kicsiny vízcseppecskék egyesüléséből származik; elkülönülve e vízcseppecskék nagyon lassan hullanak le a meleg levegőben és újra elpárolognak. Ha azonban egyesülnek, a levegő ellenállása csekélyebb hatással van reájuk, esésük gyorsul és egészen a földre hullhatnak, mielőtt teljesen elpárolognának; ekkor azt mondjuk, hogy a felhő esőt hoz.

Minő okok idézik elő több vízcseppnek egyesülését? Hiába keresték e tünemény magyarázatát. Egyik legvalószínűbb magyarázat a légköri elektromosságnak tulajdonít fontos szerepet. Minden felhő többé-kevésbé elektromos; az őt alkotó vízcseppecskék ugyanoly természetű elektromossággal levén töltve, taszítják egymást. De mihelyt valami elektromos kisülés, vagy szomszédos elektromos megosztás a közös töltést megszünteti, vagy csökkenti,


265

a vízcseppek megszünvén egymást taszítani, nagyobb cseppekben egyesülnek és gyorsan a földre hullanak.

Igy magyarázzák a viharos esők sajátságát; látjuk, hogy villámlás után a cseppek megnövekednek és a zápor hevesebbé lesz. Az előző fejtegetések ez ismert tüneményről jól számot adnak.

279. Az eső eredete. Főleg a kitágulás folytán előálló lehűlés okozza az esőt; de maga e tünemény, a melyet a levegőtömegeknek a hidegebb rétegekbe emelkedése okoz, az esőt 3 csoportba osztályozza: konvekcziós, cziklónos és hegyi esőre. Ezt a felosztást minden meteorológus elfogadta.

1. Konvekcziós esők. Az ily esők főképpen az egyenlítői szélcsend övének esői, a hol a levegő folytonosan felfelé áramlik; ezen a vidéken az eső majdnem állandó és igen bő az egész évben; a levegő, a mely fölemelkedik, valóban nagyon meleg és ennélfogva tetemes mennyiségű párát tartalmaz. Az egyenlítői esőöv a passzátok választóvonalával ingadozik, követve a Nap mozgását az ekliptikán.

Azok a bő esők, a melyek Európa nyugati partjait, Irlandot, Norvégiát, Portugáliát, Bretagnet öntözik, konvekcziós esők, melyeket az a meleg és nedves levegő hoz, a mely a Golf-áramlat felett vonul el és mint D.Ny. szél érkezik e szárazföld felé, a hol kevésbé meleg levegővel találkozik. Tehát bőséges lecsapódás történik ezen a vidéken, a melynek esőjárása nagyon is ismeretes.

Előre jelezhetjük ily módon, hogy a nyári monzun hatalmas előidézője az esőnek; az Indiai-óczeán nyári monzunja a part felé fújván, melegen és nedvesen érkezik oda; a szárazföldi fensík lejtője felemelkedésre kényszeríti, tehát oly esőt idéz elő, a mely bőségére nézve felülmúlja a földgömb minden más vidékéét.

A Himalája lejtője tehát szükségszerűen oly hely, melyen esőmaximum jelentkezik. Télen ellenkezőleg a szárazföldi monzun fúj és Hindosztán száraz évszakot kap.

Általában azok a vidékek, a melyeket a sarkoktól az egyenlítő felé menő szél seper végig, kevés esőt kapnak; azok pedig, a melyeken megfordítva, az egyenlítőtől a sarkok felé fúj a szél, esősek.


266

2. Cziklónos esők. Ezeket a forgószelek és depressziók átvonulása okozza. Tehát az északi atlanti-óczeáni körzés északi ágának egész hosszában találjuk meg. Ez azt akarja mondani, hogy bőségesek Észak-Európában és mindazokon a pontokon, a melyeken a légáramnak ez az ága áthalad.

3. Domborúlati esők. Midőn valamely nedves levegőtömeg hegyoldalba ütközik, a levegő a lejtő hosszában kénytelen fölemelkedni; ekkor tehát lehűl és párája annál inkább lecsapódik, mennél magasabb a hegy. A felszín domborúsága tehát itt a ható ok, mely a főlszállást előidézi. Ebből következik, hogy valamely országnak a hegyes része a legnagyobb esőzések vidéke; elég egy pillantást vetnünk a 121. és 121a. rajzra, hogy meggyőződjünk róla. E térképek egyike az évi eső eloszlását mutatja Francziaországhan, másika Magyarországban és egészen ráemlékeztet a két ország rétegvonalas hegyrajzi térképére.

121. rajz.

121.a rajz.


267

Ha a domborulat rendkívül nagy, a levegő leadja minden vizét, mielőtt a csúcsig érkeznék. Továbbá a nedvességétől megfosztott levegő száraz, midőn az ellenkező oldali lejtőn vonul át. Biztosak lehetünk tehát benne, hogy azokon a vidékeken, a melyeken valamely kiemelkedő hegyoldal felé érkezik az uralkodó szél, az az oldal az esős szél oldala, míg a másik oldal aránylag száraz szélárnyékban marad.


268

280. Az esőmennyiség megmérése. – Esőmérők. Az eső mennyiségét magassága szerint milliméterben mérik; feltesszük, hogy a talaj vízhatlan, vízszintes és párolgástól mentes. Ily körülmények közt az eső felgyűl és az eső mennyiségét szükségszerűen az összegyűlt vízréteg vastagsága adja.

122. rajz.

Nehéz volna nagy, vízszintes, vízhatlan, párolgástól ment medencze előállítása; ezt a nehézséget az esőmérő segítségével győzzük le. Az esőmérő hengeres edény, élesszélű, vízszintes, környílással. A henger alsó része tölcsérben végződik, melynek beosztott üvegcsöve tízszerte kisebb keresztmetszetű, mint a felső kör területe; a csőben észlelt vízmagasság 10-zel osztva, milliméterben adja meg a lehullott eső nagyságát.

Ez a készülék nincs teljesen kivonva az elpárolgás alól; továbbá leolvasása nem történhetik nagy pontossággal.

RICHARD ezért regisztráló esőmérőt szerkesztett, melyben az összegyűlő víz súlyával hat és észlelőre nincs szükség.

A 122. rajz mutatja a műszer működését. Az összegyűlt víz kétrekeszű billenőedénybe folyik. Mikor az egyik bizonyos mennyiségű vizet kap, nehezebb lesz és elbillen; ekkor a második rekesz kapja a tölcsérgyüjtötte vízcseppeket; tehát elég följegyeztetni a billenések számát, hogy az eső mennyiségét megtudjuk.

Az esőmérőt a földhöz közel kell elhelyezni. Valóban megérthető, hogy az esőcseppek a talajjal érintkező alsóbb levegőrétegekben is megnövekedhetnek, melyek mindig nedvesebbek;


269

a csapadéknak ezt a pótlékát bizonyos magasságban elhelyezett esőmérő nem fogná fel.

A tapasztalat ezt a körülményt egyébként szemmel láthatóan kimutatta. Például a párizsi obszervatóriumban, az erkélyen felállított esőmérő, évenként átlag csak 500 milliméter csapadékot jelez, míg a föld szinén, az udvarban elhelyezett műszer 560 millimétert kap; az évi 60 milliméter különbség éppen nem elhanyagolható mennyiség.

281. Az eső eloszlása a Föld felszinén. Azok után, a miket az eső eredetéről mondottunk, fogalmat alkothatunk az eloszlásáról, a mi természetesen nem ment fel az alól, hogy elméleti levezetéseinknek tapasztalati igazolását ne keressük.

Mindenek előtt biztosak lehetünk benne, hogy az egyenlítői öv, mint a felszálló áramlatok színtere, nagyon esős vidék. Két szükséges feltételt egyesít; a tenger közelségét és a magas hőmérsékletet. Tehát az egyenlítőn esőmaximumot kell találnunk.

Láttuk, hogy az északi és déli szélesség 30°-a körül találjuk szélcsend két övét, melyet a tengeri anticziklónos középpontok jelölnek ki; itt leszálló levegőt találunk; a levegő tehát ellentétben az előbbi folyamattal, összenyomódása következtében felmelegszik. Az általános légkörzés középpontjai tehát sokkal kevesebb esőt fognak kapni.

E két övön túl nyugati és délnyugati szelek uralkodnak, melyek nedvességgel terhelődnek meg abban a gyűrűben, a melyet a tengeri áramlatok felett leírnak és lecsapják párájukat, midőn hidegebb vidékekre érkeznek. A mérsékelt égövekben, főként az északi földgömbön e szerint növekedő esőt találunk, a melyet erős csökkenés követ abban a mértékben, a mint a sarkok felé megyünk, mert akkor a levegő nagyon lehűlvén, csak fölötte kevés párát tartalmaz.

Ezek az elmélet előre jelzései. Lássuk, mit mond az észlelet.

A XI. térképlap mutatja az eső évi eloszlását a Földön.

Az egyenlítői vidék ötlik legelőször szembe; ez a maximum vidéke. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy az egyenlítői eső öve nem marad szigorúan állandó; együtt ingadozik az egyenlítői szélcsend övével és a Nap mozgását követi az ekliptikán.

Az északi atlanti-óczeáni körzés útját kiindulásánál a Mexikói-öblöt környező országokban a magával hozott nedvesség jelöli és megérkezésénél az európa-ázsiai földrészen pedig a nyugati par-


270

tok esőmaximuma. Az északi csendes-óczeáni körzés szintén nagyon bőven öntözi meg megérkezésekor Észak-Amerika nyugati partját és elindulásakor Japán partjait. Indiától már fentebb jeleztük, hogy a nyári monzunnak nagymennyiségű esőt kell reázúdítania és ezt mutatja a térkép is. Ugyancsak Indiában észlelték eddig az egész Föld legnagyobb esőjét.

282. Számeredmények. Az eső évi átlaga az egyenlítő vidékén közel 2 m.; ezt a mennyiséget bizonyos vidékek felülmulják (Guyanában és a Guineai-öbölben 3 méter).

Azok az állomások, a melyek évenként 4 m.-nél többet kapnak, ritkák; felemlítjük Afrikában a Sierra-Leone-t és Kamerunt (4.5 m.), valamint Madagaszkár magas fensíkjait. De a maximumot Indiában találjuk; pl. Tavoy-ban (a tenger színén) 5 m. esőt észleltek; 6.5 m.-t Mahabalesvar-ban (Ghát-hegyláncz) és végül az észlelt legnagyobbat tizenkét méter és nyolczvan czentimétert, Cserrapundzsiban, a Garrows-hegységben, a Brámaputra völgyétől délre.

Nem tekintve Indiát, a hol egészen kivételes esőjárás van, melynek főokai a monzunok, a déli és északi szélesség 20–30 fokával szomszédos vidékek kevés csapadékot kapnak: 200 millimétert, sőt kevesebbet; ezek a sivatagok, az eső nélküli vidékek; közülük első helyen kell említenünk azokat a vidékeket, a melyek az északi atlanti-óczeáni körzés visszatérő ágánál találhatók: Turkesztánt, Arábiát, Egyiptomot, a Szaharát. Itt felismerhetjük a tengeri áramlatoknak érthető, de mégis meglepő hatását, a mint a légi áramlatokat kormányozva, a sivatagvidékek általános éghajlatát megszabják.

Egyiptomban, Alexandriában alig 30 milliméter eső esik évenként.

Európában az átlag már nagyobb. Az évi átlag Francziaországban 800 milliméter; így hát Párizs, mely csak 560 millimétert kap, az átlagon alul van, míg Brest 830 milliméterrel az átlagot jóval felülmúlja; Budapest évi átlaga 657.2 mm., Magyarországon a minimum 530 mm. és a maximum 2750 mm.

283. A térítők vidékének esős évszakai. Láttuk, hogy az egyenlítői vidékeken esőmaximum van; de ez a maximum nem oszlik el egyformán az év minden napján.

A Nap valójában nincs mindig az egyenlítő síkjában. Az ekliptikán való látszólagos mozgásában a két térítő között inga-


271

dozik és ez a kettős kilengés a ráktérítőtől a baktérítőig és vissza egy évig tart; ez időköz alatt a Nap kétszer megy át az egyenlítő zenitjén. Évenként tehát két maximális fölmelegedés időszak van; ennek következtében az egyenlítőhöz közel fekvő vidékeken két esős időszak van évenként, elválasztva két száraz, nagyjában egyenlő tartamú évszaktól. Ezt az észlelet is teljesen igazolja, különösen Kolumbia esőjárásában.

A térítők alatt a Nap évenként csak egyszer megy át a zeniten. E szerint ezeken a vidékeken csak egy esős évszakot és egy száraz évszakot találunk. Ez történik például az északi földgömbön Szenegálbán és a déli félgömbön Ausztráliában.

Végül az egyenlítő és a térítők közötti területen az évenkénti két esős időszakot annál kisebb időköz választja el, mennél közelebb vagyunk a térítőkhöz, a hol a két évszak összeesik és annál nagyobb az elválasztó időszak, mennél közelebb vagyunk az egyenlítőhöz, a hol a negyedévi száraz és esős időszakok váltakoznak.

Az eső szabályossága bizonyos térítői vidékeken a nedves évszakban egészen meglepő. Brazilia némely városában az esőzés, kevéssel a nappal hőmérsékleti maximuma ulán, az óra pontosságával köszönt be; a polgári élet kénytelen ez éghajlati szabályosság szerint alakulni.

Párizsban és a mérsékelt égövön az eső járása éppen nem mutatja ezt a szabályosságot; a maximum mindazáltal június hónapban van, vagyis a nyári napfordulókor. Az évi esős napok számának ismerete – bár nem olyan fontos mennyiség, mint az eső összes magassága – mégis bizonyos esetekben érdekes. Francziaországban az átlag Párizsban 170 nap évenként (körülbelül 30%); a minimum Marseille-ben csak 95 nap és a maximum Brestben van, hol a 200 napon esik 365 nap közül. Budapesten az átlag 104 nap.

284. A jég a légkörben. – Hó. Mikor a vízpára nagyon alacsony hőmérsékleten csapódik le, akkor közvetetlenül szilárd állapotba megy át. Ha a sűrűsödés fokozatosan történik, akkor keletkezik; ha a sűrűsödés heves, akkor jég.

A lehullott hó magasságát pontosan megmérni nem lehet; a hó annyira mozgékony, annyira alá van vetve a legkisebb szél tovaszállító hatásának, hogy ez a magasság a térszín domborulata szerint más és más. Továbbá a hó fajsúlya is roppantul változik a pelyhek nagyságával.


272

Ezért kénytelenek vagyunk egyszerűen az esőmérőre szorítkozni, a lehullott hóból olvadás útján eredő víz magasságát határozva meg; ez a mérés úgy történik, mint rendesen.

Mindenki ismeri a hópelyhek hatszögű, csillagos, csinosan kristályos alakját, a mely elég alacsony hőmérsékleten elég sokáig megmarad. Mikor a hőmérséklet nagyon alacsony, a hókristályok hosszú és vékony tűkbe mennek át. Ezek a tűk alkotják a czirruszokat, a legmagasabban járó fellegeket.

Ha a levegő hőmérséklete a havazás következtében zérushoz közeledik, a kristálycsillagok részben megolvadnak, összefagynak és többé-kevésbbé nagy pelyheket alkotnak.

A havazás bősége rendesen azt a szabályt követi, mint az esőé. Newfoundlandon, Izlandban, Norvégiában bőséges hó van, miként bőséges az eső is. De meg kell jegyezni, hogy természeténél fogva a hó nem jelentkezhetik oly vidékeken – kivéve a nagyon magas csúcsokat, – a melyeken a hideg hónapok átlagos hőmérséklete mindig zérus fölött van.

A hó tehát, kivéve a hegyeket, ritka a Provence-ban, Olaszországban, Algiriában. Tegyük még hozzá, hogy a természettudósok meghatározása szerint a hó, a földreesés pillanatában radioaktiv.

285. Az örökhó és határa. A légkör hőmérséklete – mint tudjuk – abban a mértékben csökken, a milyenben a magasság növekedik. A hegyvidéken tehát van bizonyos határ-magasság, melytől kezdve a hó, mely egy év tartama alatt lehull, nem olvad el teljesen, mielőtt a következő év hava megjelennék. Ezt a magasságot az örökhó határának nevezik.

Az örökhónak ez a határa a földrajzi szélesség szerint változik (l. a 123. rajzot).

123. rajz.

Európában, az Alpokban e határ 2750 m. magasság körül van, Norvégiában leszáll 1500 m.-re, a Spitzbergákon csak 450 m.

A meleg vidékeken a határ sokkal magasabb; a Himaláján 5000 méter magasságot is meghalad; 4800 méterig nyúlik az egyenlítői Andok lánczaiban. E roppant hegylánczolatban, mely északról délnek tart, a határ abban a mértékben száll alá, a mint a földrajzi szélesség növekedik. Chihiben a 32°-on 3500 m.; a 42°-on 1600 m. és az 50. déli szélességi fokon 800 méterre száll alá. A Darwin-hegyen, a Tűzföldön csak 403 méter és a Belgica újabb délsarki expedicziója a 67°-on a tenger színén találta meg az örökhó határát.


273

286. Jégeső. – A jégszem szerkezete. Midőn a légkörben a lecsapódott pára megfagyása hirtelen történik, nincs idő a kristályok kialakulására és a vízcsepp a helyett, hogy hatszögű kristályokat alkotria, jéggolyó alakjában keménvedik meg, melynek neve jégszem.

Ha ez a jéggolyó fehér és szivacsos, dara a neve. Ez a szín és ez a szivacsos külső számos, mikroszkópos levegőbuborék bezárásától ered. A dara szemecskéi 2–4 mm. átmérőjűek. A jégszemek általában fél czentiméter átmérőjűek; de nagy vihar alkalmával sokkal nagyobb jégszemeket is láttak. 1900 júliusában a Sorbonne fizikai laboratóriumának udvarán felszedtem egy ily darabot. Mindjárt mérlegre téve, súlya 9.9 g. volt. Átmérője közel 3 cm. Gyakran észleltek tyúktojás nagyságú jégszemeket is; néha egyes jégszemek súlya 1 kg.-ot is meghaladt. A jégeső ily körülmények közt nemcsak a mezőgazdaság romlását okozza, de az embereknek és az állatoknak is veszedelme.

Minden jégszem egyformán, hagyma módjára, rétegekből áll; a középen szivacsos daramagot találunk, mely körül átlátszó jég- és fehér dararétegek váltakoznak.

287. A jégeső kialakulása. Nem foglalkozunk a jégeső elektrosztatikus elméletével, melyet VOLTA rossz hasonlat alapján, fogalmazott, midőn egybevetette az elektromos jégeső és a bábtáncz néven ismeretes iskolai kísérleteket. A jégszemek keletkezésének egészen más jelenség az oka: a túlhűlés.

Tudjuk, hogy ha kis tömeg vizet nagyon lassan hűtünk le, és megóvjuk minden idegen testtel való érintkezéstől, valamint minden


274

mozgástól, akkor a víz lehűlhet jóval a zérus fok alá a nélkül, hogy megfagyna; folyékony állapotban le lehetett így hűteni a vizet 15 foknyira a zérus alá.

De ha ezt a vizet ebben az állapotában, szilárd jégdarabkával egyszerűen megérintjük, hirtelen, majdnem az egész tömeg egyszerre megfagy.

Ez a tünemény, a melyet a fizikusok jól ismernek, a túlhűlés.

Ezt előrebocsátva, könnyen megérthető, hogy a légkör magas, nagyon hideg rétegeiben a vízcseppecskék, melyek a felhőt alkotják, túlhűlhetnek. Még nyáron is 4000 m. magasságban a hőmérséklet zérus alatt van.

Ily körülmények közt, ha czirruszból, vagy a legmagasabb vízcseppek megfagyásából eredő jégtűk túlhűtött cseppekkel találkoznak, e cseppek mindjárt szilárd állapotba mennek át s a jégszem kialakul.

Ha a jégszem még mindig nagyon hideg rétegben van, kemény, átlátszó jégréteggel vonódik be, ha a hideg nem nagy, akkor csak dara alkotja a külső burkát; innen ered a rendesen észlelt réteges szerkezet. Ma ekkor a jégszemet heves felszálló áramlat találja, az alig kialakult jégszem visszaszáll a levegőbe; itt újra túlhűtött cseppekre talál s megvastagszik. A felszálló mozgás, miként látni fogjuk (296), majdnem mindig megvan viharok alkalmával más körülményekkel együtt, melyeket ez alkalommal tanulmányozni fogunk.

A jégeső a közepes szélességű helyek jellemző tüneménye; a sarkokon és az egyenlítőn igen ritka.

288. Harmat. – Dér. A légköri lecsapódások leírásának befejezése előtt, hátra van még, hogy arról a vízről szóljunk, a mely a föld, vagy a földi tárgyak felszinén csapódik le.

A harmat finom vízcseppekből áll, melyek befedik a mezők füvét reggel, tiszta éjszaka után. Jelenléte könnyen magyarázható; a föld kisugározza éjjel a meleget, ez a sugárzás annál erőteljesebb, mennél átlátszóbb a levegő. A föld tehát lehűl és a vele érintkező levegő réteg lecsapja páráját a felszínre. A jelenség fontossága a mezőgazdaságra roppant nagy; vannak száraz vidékek, melyeken a növények nem kapnak más vizet, mint a reggeli harmatot.

Dér. Tavaszszal és őszszel, mikor a környező levegő hőmérséklete éjszaka már elég alacsony, megtörténik, hogy az éjjeli kisugárzás a földet zérus alá hűti. A harmat ekkor közvetetlenül szilárd alakban rakódik le; ez a dér.


275

A deret előidéző okok egyszersmind az erős lehűlés okai is, tehát a dér jelentkezésekor észlelhető az a kár is, a melyet a vele beborított növényzetben az erős lehűlés okoz. A dér kíséri a kárt, de nem oka a kárnak.

A talajnak ez a lehűhése az éjjeli kisugárzáshól eredvén, segíthetünk a bajon, ha a kisugárzást megszüntetjük; elég erre a czélra, ha lepedőt terítünk a megóvandó hajtások fölé, vagy egyszerűen a fenyegetett növényzet körül oly anyagokat égetünk, a melyek vastag, nehéz füstöt adnak; a füst áthatlansága megakadályozza a kisugárzást és megszünteti következményét, a lehűlést.

289. Zuzmara és ónos eső. Midőn a légkörnek a talajjal érintkező alsó rétegei mélyen a zérus hőmérséklet alatt vannak és túlhűtött köd száll a földre, vagy az így lehűlt tárgyakra, a megszilárdulás rögtön jégkristályok alakjában történik; ezt látjuk a köddel érintkező fák ágain télen; a jégnek ezt a különös alakját zuzmarának nevezzük.

Ha a hőmérséklet nagyon alacsony és ha nem a felhő vízcseppecskéi, hanem túlhűtött esőcseppek érkeznek a nagyon lehűlt földre, a föld és a földi tárgyak többé-kevésbé vastag, átlátszó jégréteggel vonódnak be, ez az ónos eső. Az ónos eső néha veszedelmes jelenség lehet; az 1879-iki híres télen az ónos jégréteg, mely a telegráfdrótokat beborította, több czentiméter vastagságú volt; ily körülmények közt a drótok e váratlan túlterheléstől elszakadtak.

A nép nyelve ónos jégnek nevezi a csúszós hófelszínt is, mely a meleg és hideg váltakozása folytán, váltakozva megolvadt és megkeményedett. De ez téves elnevezés, melynek az előbbi tüneményhez semmi köze sincs.