A viharok olyan zavarok a légkörben (a Földet körülvevő levegőben), amelyek súlyos időjárási jelenségekkel járnak: heves esőzéssel és havazással, erős széllel, villámlással és mennydörgéssel, tornádóval és jégesővel. Vannak olyan viharok, amelyek enyhék, mint például az esőviharok, amelyek hasznosak, mivel a növények, állatok és vízfolyások számára szükséges csapadékot hoznak. A viharok azonban nagy károkat is okozhatnak. A hurrikánok nagy széllel, ázó esővel és hullámokkal sújtják a partvidéket és a szigeteket. A zivatarok és hóviharok áradásokat és veszélyes utazási körülményeket okozhatnak. A zivatarok során a villámok bozóttüzeket gyújthatnak, a jégeső pedig elpusztíthatja a termést. A tornádók mindent elpusztíthatnak, ami az útjukba kerül.
A viharok a légkör instabil vagy változó területein keletkeznek, ahol a meleg, könnyű levegő gyorsan felemelkedik a földfelszínről.A viharokat előidéző általános körülmények jól ismertek; az amerikai Középnyugaton a forró nyári napok szinte mindig zivatarokat okoznak. A hideg levegőjű alacsony nyomású területek télen hóviharokat okoznak, amelyek kelet felé söpörnek, a trópusi alacsony nyomású rendszereket tápláló meleg tengerek pedig hurrikánokat okoznak, amelyek júniustól novemberig forognak az Atlanti-óceán trópusi részén. A viharok pontos helyének, súlyosságának és időzítésének előrejelzése azonban nagyon nehéz. Bár az időjárás-előrejelző és viharjelző rendszerek az elmúlt években pontosabbá váltak, a súlyos időjárás még mindig meglepetésszerűen éri az embereket. A viharok világszerte évente több milliárd dollárnyi kárt okoznak és több ezer ember halálát okozzák.
Zivatarok
A zivatarok ott alakulnak ki, ahol a meleg, nedves levegő fürtjei vagy tömegei a fölöttük lévő hideg levegőbe emelkednek. A mérsékelt éghajlatú területeken, mint Észak-Amerika középső része, a zivatarok leginkább tavasszal és nyáron fordulnak elő, de télen is kialakulhatnak. A meleg levegő emelkedő területei és az őket körülvevő hűvös levegő közötti hőmérsékletkülönbségek légáramlatokat (mozgó légáramlatokat) hoznak létre, amelyeket fel- és leszálló légáramlatoknak neveznek. A függőlegesen (felfelé és lefelé) keringő zivatarfelhők középpontjában feláramlások (emelkedő levegőjű területek) vannak, amelyeket leáramlások (csökkenő levegőjű területek) gyűrűje vesz körül. Magas, gomolygó, fekete felhők képződnek, amelyeket gomolyfelhőknek vagy zivatarfelhőknek neveznek. Heves eső esik. A felhőkben mozgó víz- és jégrészecskék elektromos töltéseket hoznak létre, amelyek villámokat okoznak a felhők és a talaj között. A mennydörgés dübörög és recseg. A mennydörgés a villámok elektromos kisülése által keltett hang.
A zivatar receptje három összetevőből áll: meleg, nedves levegő a földfelszín közelében; hűvös, száraz levegő fölötte; és valami, ami felemeli a meleg levegőt. A hegyvonulatok, a mozgó időjárási frontok (két eltérő tulajdonságú, változó időjárást hozó légtömeg közötti vonal), a konvergáló szelek, valamint a szárazföld és a tenger felszínének egyenlőtlen felmelegedése mind felfelé irányuló lökést adhatnak. Néha az emelkedő levegő meglehetősen száraz, és felhők képződnek, amelyek villámlást okoznak, de eső nem esik. Egy légtömeg mozgó frontja mentén zivatarok sora alakulhat ki. Nyáron az amerikai Alföldön minden délután zivatarok vonulnak végig, ahogy a szárazföld felszíne egyenetlenül felmelegszik. A Sziklás-hegységben nagyon gyakoriak a délutáni villámok és felhőszakadások, amikor a meleg, nedves levegő felemelkedik a hegyoldalon. A legtöbb zivatar rövid életű, egycellás (rövid, kicsi) és többcellás vihar (több vihartermelő felhőből álló viharok), amelyek villámlást és heves esőt okozhatnak, de ritkán okoznak súlyos károkat. A legintenzívebb zivatarok, az úgynevezett szupercellák, ütemes jégesőt, villámárvizeket, erős szeleket és tornádókat produkálnak.
Vízköpések
A vízköpések a víz felett kialakuló tornádók. Úgy néznek ki, mint átlátszó, vízzel teli kötelek a felhők és a tenger vagy tó felszíne között, és sokan gyönyörűnek tartják őket (biztonságos távolságból). Néhány waterpout olyan tornádó, amely víz felett mozgott, a legtöbb azonban a szárazföldtől távol alakul ki. Bár úgy tűnik, hogy vizet szívnak az óceánból, a vízkifolyók valójában vízcseppek forgó felhői, amelyek vízgőzből folyadékká változtak az örvényben (örvénylő középpontban). A víztölcsérek általában kevésbé veszélyesek és könnyebben alakulnak ki, mint a szárazföldi tornádók, mivel a felhőalapjukból és a felhőből is hőt és nedvességet vonnak el. A vízködök gyakran gomolygó, fehér, jó időjárású felhők alatt, esetenként pedig tiszta égbolt alatt alakulnak ki. A tudósok 190 mérföld/óránál (306 kilométer/óra) nagyobb szélsebességű vízkitöréseket figyeltek meg. Mint ilyenek, jelentős veszélyt jelentenek a hajókra és a repülőgépekre. A vízkitörések magyarázatot adhatnak néhány rejtélyes eltűnésre az úgynevezett “Bermuda-háromszögben”, ahol hajók és repülőgépek tűntek el.
Tornádók
A tornádók, vagy twisterek, hevesen forgó levegő keskeny oszlopai, amelyek intenzív szupercellás zivatarok során ujjszerűen nyúlnak ki a gomolyfelhők aljából. A tornádók akkor alakulnak ki, amikor a viharon belüli instabilitás spirális légáramlást okoz. A zivatarfelhő alapja leereszkedik, és egy forgó felhővé, úgynevezett falfelhővé alakul. A falfelhőkből néha kiálló csomók, úgynevezett mammatus-felhők alakulhatnak ki. A tornádók felfelé mozgó levegő örvényei, amelyek az anyafalfelhőből a földre ereszkednek. A tornádónak az a része, amely ténylegesen a földet érinti, általában igen kicsi. Számos beszámoló ír olyan tornádókról, amelyek teljesen elpusztítanak egy épületet, miközben a közvetlen szomszédok tulajdonát érintetlenül hagyják. Kisebb forgószelek, mint a porördögök (kis, kör alakú, rövid ideig tartó szelek a szárazföldön) és néhány vízpára (forgó légoszlop, amely a tornádóhoz hasonlóan egy víztömeg felett helyezkedik el) szintén kialakulhatnak a kiindulási zivatartól távolabb.
A meteorológusok (időjáráskutatók) a tornádókat gyenge, erős vagy heves tornádóként osztályozzák. A gyenge és erős tornádók körülbelül 200 mérföld/óránál (322 kilométer/óra) kisebb sebességgel pörögnek. Képesek fákat kidönteni, tárgyakat felkapni és rakétaként elhajítani, mobilházakat lerombolni, és tetőket letépni a keretes házakról. A heves tornádók teljesen lerombolhatnak egy jól megépített házat, vagy felemelhetnek egy nagyméretű tárgyat, például egy autót. Szerencsére ezek meglehetősen ritkák; százból mindössze két tornádó szele haladja meg a 200 mérföld/órás (322 kilométer/óra) sebességet. Egy olyan tornádó, mint amilyen L. Frank Baum Az Óz, a nagy varázsló című meséjében L. Frank Baum álmában Dorothy házát leszakította a földről és a levegőbe emelte, tehát valószínűtlen, de nem lehetetlen. Dorothy otthona, Kansas, a “Tornádó Alley” középpontjában van, ahol a heves zivatarok tornádókat szülnek, amelyek tavasszal és nyáron végigsöpörnek a Sziklás-hegység és az Appalache-hegység közötti síkságokon.
Trópusi ciklonok
A trópusi ciklonok hatalmas, spirál alakú viharrendszerek, amelyek az Egyenlítő közelében alakulnak ki az Atlanti-, Csendes- és Indiai-óceánon. A meleg, trópusi vizek táplálják az egyedi zivatarok csoportjaiból kialakuló, hatalmas, szervezett, keringő szél- és felhőrendszerekké történő növekedésüket. Az Atlanti-óceánon és a Csendes-óceán keleti részén kialakuló trópusi ciklonokat hurrikánoknak nevezik. A nyugat-csendes-óceáni ciklonokat tájfunnak, a Csendes-óceán déli részén és az Indiai-óceánon lévőket pedig egyszerűen ciklonoknak nevezik. A Föld forgása miatt az északi féltekén a hurrikánokat és tájfunokat fújó szelek az óramutató járásával ellentétes irányban (keletről nyugatra) forognak. A déli féltekén a szelek nyugatról kelet felé mozognak, így a hurrikánok és ciklonok az óramutató járásával megegyező irányban forognak.
Az atlanti hurrikánok az Egyenlítő közelében lévő, szinte állandó zivatarsávból erednek. A meleg víz és az összefolyó passzátszelek (a trópusokon és szubtrópusokon nyugat felé fújó felszíni szelek) nedves levegő feláramlását hozzák létre, amely hatalmas zivatarokat és sűrű esőfelhőket táplál. A kialakuló hurrikán első szakasza, az úgynevezett trópusi depresszió akkor alakul ki, amikor a zivatarok egy csoportja egy különösen nagy vihar köré szerveződik, és elkezd forogni.
Néhány, de nem minden trópusi depresszióból trópusi vihar, majd hurrikán alakul ki. A trópusi viharok szervezettebb spirális mintázattal és erősebb széllel rendelkeznek, mint a trópusi depressziók. Bár a trópusi viharok nem olyan erősek, mint a kifejlett hurrikánok, nagyon heves esőzéseket hoznak, és gyakran súlyos áradásokat okoznak. A trópusi viharok hivatalosan akkor válnak hurrikánná, amikor a szélsebesség meghaladja a 74 mérföld/órát (119 kilométer/óra). A vihar középpontjában egy kis nyugodt terület, az úgynevezett szem alakul ki. A szemfalat az intenzív szelek és heves esőzések gyűrűje veszi körül. Az eső- és felhősávok spirálisan haladnak a vihar szélei felé. A meteorológusok a hurrikánok intenzitását az 1-es kategóriától az 5-ös kategóriáig osztályozzák. A 3-as kategóriánál erősebb hurrikánok (111 mérföld/óránál vagy 179 kilométer/óránál nagyobb szélsebesség) általában nagy károkat okoznak, amikor partot érnek.
Andrew hurrikán
Az Andrew hurrikán 1992 augusztusában heves széllel, magas hullámokkal és heves esőzésekkel sújtotta a Bahamákat, Floridát és az Egyesült Államok Öböl-partját. A 282 kilométer/órás (175 mérföld/óra) sebességet meghaladó szélsebességével az Andrew egyike volt a huszadik század mindössze három 5-ös kategóriájú hurrikánjának. (Az 1900-as Galveston és az 1979-es Camille szintén 5-ös kategóriájú volt.) Andrew végigsöpört a Bahamák szigetein, végigszántotta Florida déli részét, majd észak felé fordult a Mexikói-öbölben. A vihar visszanyerte erősségét, mielőtt Louisiana középső déli részén partot ért volna, és gyengült. Több mint 200 000 embert evakuáltak otthonából Floridában, Louisianában és Texasban.
Az Andrew hurrikán messze a legdrágább természeti katasztrófa volt az Egyesült Államok történetében. Az épületekben, tengeri olajfúrótornyokban, hidakban, utakban és más szerkezetekben keletkezett károk Floridában, a Mexikói-öbölben és Louisianában meghaladták a 25 milliárd dollárt. A Miami Herald szerint Andrew két floridai megyében szinte az összes mobilházat elpusztította. Csak a hajók 500 millió dolláros kárt szenvedtek. Ha Andrew egy kicsit szélesebb lett volna, vagy egy kicsit más útvonalon halad, a károk sokkal nagyobbak lettek volna. Floridában Andrew éppen a nagy népsűrűségű tengerparti városoktól, Miamitól és Ft. Lauderdale-től délre haladt. Louisiana államban New Orleans viszonylag érintetlenül megúszta (egy nagy hurrikán vihardagálya könnyen elöntheti a gátakat, amelyek megvédik New Orleanst a katasztrofális árvizektől.)
Az Andrew hurrikán figyelemre méltóan kevés emberéletet követelt egy ilyen intenzitású viharhoz képest. Több százezer ember által lakott területet érintett, de a vihar közvetlenül vagy közvetve kevesebb mint 60 halálos áldozatot követelt. Az amerikai és bahamai tisztviselők fel tudtak készülni az Andrew-ra az időjárás-előrejelző technológia, a viharjelző műsorszóró rendszerek és az előre megtervezett evakuálási eljárások segítségével. A Galveston-sziget lakói nem rendelkeztek ilyen előzetes figyelmeztetéssel, amikor az 5-ös kategóriájú hurrikán 1900. szeptember 8-án lecsapott tengerparti településükre. Több mint 6000 ember halt meg, amikor a 16 láb (5 méter) magas viharhullám végigsöpört a 3 méter magas (tengerszint feletti) szigeten. A meteorológia és a kommunikáció fejlődésének köszönhetően az emberéleteket megkímélték, helyette az ingatlanok szenvedték el Andrew haragjának súlyát.
Az atlanti trópusi viharok és hurrikánok a meleg Golf-áramlat (egy észak felé tartó meleg felszíni áramlat, amely az Atlanti-óceán vizét a Norvég-tengerbe szállítja) által a trópusoktól északnyugatra, a Karib-tenger, a Mexikói-öböl és az Egyesült Államok atlanti partvidéke felé haladnak. A trópusi ciklonok a meleg óceáni víztől függenek, hogy meleg, nedves levegőt tápláljanak a központi feláramlásukba, ezért elhalványulnak, amikor hűvös víz vagy szárazföld felett haladnak. A trópusi ciklonok több hétig fejlődnek és mozognak az óceánon, mielőtt lecsillapodnak, és egy adott óceánon egyszerre több vihar is előfordulhat. Az összetévesztés elkerülése érdekében a meteorológusok a trópusi viharok és hurrikánok neveit a férfi és női nevek váltakozásából álló ábécés listák segítségével adják meg. Az év első viharának neve A-val kezdődik, a másodiké B-vel, és így tovább. (Nincsenek Q-val, U-val vagy Z-vel kezdődő nevek.) Az Atlanti-óceánra vonatkozó 2004-es lista olyan, az ábécé elején álló neveket tartalmazott, mint Charley, Frances és Ivan. Hat lista van, így ezeket a neveket 2010-ben is használni fogják. Az olyan nagyon nagy és pusztító hurrikánok nevei, mint a Camille (1969), a Hugo (1989) és az Andrew (1992) lekerültek a listáról.
közepes szélességi körök ciklonjai
A középső szélességi körök (az Egyenlítő és a sarkok között félúton lévő területek) ciklonjai okozzák Észak-Amerika viharos időjárásának nagy részét. A trópusi ciklonokhoz hasonlóan a középső szélességi ciklonok is alacsony nyomású rendszerek, amelyek az északi féltekén az óramutató járásával ellentétesen forognak. A nyugati (keletről fújó) szelek nyugatról kelet felé terelik a légtömegeket Észak-Amerika felett. A keleti szelek hideg levegőt fújnak nyugat felé Kanada északi részén. Középszélességi ciklonok akkor alakulnak ki, amikor egy meleg, nedves légtömeget hűvös, száraz légtömeg követ. (A hűvös légtömeg elülső szélét hidegfrontnak nevezzük.) A meleg levegő egy része északra (balra) áramlik Kanada felé, a hideg kanadai levegő egy része pedig délre (balra), így egy ellentétes irányú spirál jön létre, amelynek középpontjában emelkedő levegő és alacsony nyomás van.
Viharok alakulnak ki a hidegfront mentén és az alacsony nyomású zónában, ahol a melegebb, nedves levegő felnyomul a felette lévő hideg levegőbe. A Mexikói-öböl felől északra áramló meleg levegő nedvességgel látja el a téli hóviharokat és a nyári zivatarokat az Alföldön. A ciklonok nedvességet vonzanak a Nagy-tavak felől is, és kelet felé a széllel szemben heves esőzéseket és havazást okoznak. Amikor egy nagy ciklon eléri Észak-Amerika északkeleti partjait, a spirális szelek az Atlanti-óceán északi része fölé érve még több nedvességet vesznek fel, majd visszafújnak a kontinens felé. A nor’easters hideg, nedves viharok, amelyek északkelet felől Maine, Új-Skócia, New Brunswick és Új-Fundland felé fújnak.
Laurie Duncan, Ph.D.
Bővebb információ
Könyvek
Junger, Sebastian. Az évszázad vihara. New York: Perennial, 1999.
National Audubon Society. National Audubon Society Pocket Guide to Clouds and Storms. New York: Knopf, 1995.
Simon, Seymour. Tornádók. New York: HarperCollins, 1999.
Weboldalak
“Meteorológia, az online útmutatók”. Weather World 2010, University of Illinois at Urbana-Champagne Department of Atmospheric Sciences.http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/home.rxml (hozzáférés: 2004. augusztus 17.).
“Előzetes jelentés, Andrew hurrikán”. National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov/1992andrew.html (hozzáférés: 2004. augusztus 17.).
“Tropical Prediction Center”. National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov (hozzáférés: 2004. augusztus 17.).