Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

4. szám - Vancsó Imre: A csapadék mennyiségének előrejelzése

Vancsó 1.: A csapadék mennyiségének előrejelzése Hidrológiai Közlöny 1964. 4. sz. 169 Az ún. naptevékenység a Nap belsejében végbemenő hidrogénbombaszerű robbanások sorozata, amelyek során a Nap izzó gáztömegei a felszíntől 10—15000 km-re is kilövődnek, ott lehűlnek és lehűlve, megsötétedve, kerülnek vissza a Nap felszínére. A Nap felszínének örvénylő gáztömegekkel elsötétített részei, mint napfoltok jelentkeznek. Ezen örvények felismerése Bjerknes nevéhez fűződik. Egy-egy napkitörés alkalmával a Nap külső gázövezete, az ún. kromoszféra, megbomlik és így a napsugárzás elektromágneses és korpuszkuláris része, amelyet egyébként a gázövezet jórészt elnyel, kifut a világűrbe. A gázrétegeken keresztültört korpuszkuláris sugárzásnak a Föld felé tartó részét a Föld két mágneses pólusa magához vonzza, és így a Sarkvidékek ionoszférájában a korpuszkuláris sugárzás erőssége nagymértékben növekszik. A korpuszkuláris sugárzás erősödésével párhuzamosan robbanásszerűen növekszik az ionoszféra hőmérséklete is. A nagy magasságban történő „robbanás"nak a Föld felé irányuló komponense jelentős 20—30 mb-os légnyomásnövekedést, a sztratoszférában pedig 20 30 C°-os hőmérsékletnövekedést okoz [16]. A Sarkvidék felett így 1 nap alatt anticiklon is ki tud alakulni. A sarkvidéki hideg levegő ezért megindul a kisebb nyomású mérsékelt égövi területek felé. A Föld felszínén a Sarkvidékről dél felé előretört hideg levegő a mérsékelt égövben növeli az észak—déli irányú hőmérsékleti és légnyomási gradienst, tehát a naptevékenység, azaz a napfoltok számának növekedése a zonális cirkulációt erősíti és megnöveli a szél horizontális összetevőjét. A naptevékenység vagyis a korpuszkuláris sugárzás csökkenésével az ionoszféra levegőtömege újra lehűl, összehúzódik, és ezáltal a talajfelszínen mérhető légnyomás csökken. Ez a Sarkvidék felett elősegíti a ciklonképződést. A mérsékelt égövbe kijutott hideg levegőtömegek a naptevékenység gyengülésével nem kapnak utánpótlást. A kiszakadt hideg levegőtömegek a Ny—K-i irányú zonális cirkuláció útjába kerülve csökkentik a ciklonok és

N anticiklonok haladási sebességét; ugyanakkor pedig lelassítva a Ny—K-i irányii légáramlást, megnövelik az E—D-i közvetlen levegőmozgások sebességét. A hideg légtömeg jelenléte általában önmagában is ciklonokra épül fel. Ennek okai : 1. a zonális cirkulációval kapcsolatos ciklonok haladási sebességének csökkenése, 2. a közvetlen E—D-i meridionális hőkicserélődés, valamint 3. a Sarkvidékről elszakadt hideg gócok jelenléte miatt kialakuló centrális, lassan mozgó ciklonok következtében ilyen esetekben csapadékos időjárásra számíthatunk. Ez az időjárási helyzet tehát csökkenti a szél vízszintes komponensének nagyságát és megnöveli a függőleges irányú légmozgást. A függőleges légmozgás folytán képződő frontális vagy konvektív felhőzet a lecsökkent horizontális szél miatt csak hosszabb idő után vonul más terület fölé. A napkitörést követő naptevékenység-csökkenés idején tehát a hideg és meleg levegőtömegek elhelyezkedéséből néhány napra előre lehet jelezni, hogy melyek lesznek a csapadékosabb vagy szárazabb területek. A napi csapadék és a Napon megjelenő kromoszférikus fáklyák közti szoros kapcsolatot talált Krivsky Prágában az 1947, 48, 49-es években. Az átlaghoz képest a legnagyobbnak a napfáklyák megjelenése utáni 4. napon találta a csapadék mennyiségét [20|. Az eddigi fizikai vizsgálatok (pl. Baur, Wurlitzer) alapján számítottunk arra a kapcsolatra, amely bizonyos esetekben, a naptevékenység és a csapadék mennyisége között fennáll. Az előrejelzésre alkalmas kapcsolatot azonban az észlelési adatanyag vizsgálatával stochasztikus úton találtuk meg. Az adatfeldolgozás első lépéseként számadatokkal kellett jellemezni a naptevékenységet. Amint várható volt, az időjárás nem is a naptevékenység abszolút értékétől, hanem döntő mértékben annak változásától függ. Több kísérlet után a naptevékenységre jellemző mutatószámnak a csillagászok által megállapított napfolt-számok közötti 2. differenciákat választottuk. Ezt az értéket az alábbi módon számítjuk : A csillagászok által relatív napfolt-számnak (Ri) nevezett jellemző számoknak kiszámítjuk a nap-nap utáni különbségét R

l R.,, ... és képezzük abszolút értékük 5 napi átlagát (C„) : 5 Cn= 1/5 V {R,— Bi^), (1) í = i ahol v a pentád sorszáma a vizsgált hónapban. Az eljárást megismételjük a megelőző 5 nap relatív napfolt-számaival is és a 2. differenciákat (AC) mint e két érték különbségét értelmezzük. AC =Cn— C

n~l (2) Pl. : Rendelkezésünkre állanak a június 30-tól július 10. közötti időszak relatív napfolt-szám adatai, amiből AC kiszámítható. Ezt a AC értéket hoztuk kapcsolatba a július 16—20-a közti pentád budapesti csapadék összegével, mivel a naptevékenység hatása a kitörést követő kb. 8—10 nap múlva érvényesül Közép-Európa fölött. Vizsgálatunk első részében, amelyről itt beszámolunk, csak 1 állomás, Budapest, adatait dolgoztuk fel. A nyári szeszélyes eloszlású csapadék egyetlen állomáson észlelt adatai és a fenti mutató (AC) között természetesen nem lehet túlságosan szoros a kapcsolat. Valószínű, hogyha a vizsgálatot nagyobb területre, pl. a Felső-Duna vízgyűjtőjére terjesztenénk ki, a nyári félévre is elfogadhatóbb eredményeket kaphatnánk, bár Budapest elég jól jellemzi az országot. Munkánk során az 1957. januártól 1959. november hóig terjedő adatokat dolgoztuk fel. A vizsgálatok végeredményét a következőkben foglalhatjuk össze : 1. Ha AC értéke —6, és —19 között van, tehát a naptevékenység csökken, akkor a C

n számításához felhasznált napfoltszám-pentád első napja után 10 napra kezdődő budapesti csapadékpentádban januárban 8 f 5 mm ; november—•