Hihetetlen mennyiségű villámlást láthattunk mostanában, de hiba lenne rögtön a klímaváltozásra mutogatni

Az elmúlt hét őrületes hősége után hétfőn este megérkezett a hidegfront, melynek előfutáraként vasárnap éjjel már át is vonult egy elég masszív zivatar az országon. Emiatt százötvenszer riasztották a tűzoltókat az éjszaka, leginkább kidőlt fák és letört ágak miatt, de figyelemre méltó az is, hogy két családi házba is villám csapott, az egyiknek ki is gyulladt a teteje. Az éjjeli viharok egyébként hihetetlen mennyiségű villámot hoztak, amit sok helyről az ablakon kinézve is lehetett látni, de ha valakit ez a látvány nem győzött meg, elég csak megnézni az Időkép villámtérképét a helyzetről.

A dörgés és a villámlás egészen hétköznapi dolgoknak tűnnek, ám az ezekkel kéz a kézben járó heves zivatarok már komoly időjárási jelenségek, nem véletlenül adhat ki ezekre akár piros riasztást is az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ). Az utóbbi években ráadásul több tanulmány is arra jutott, hogy a klímaváltozás okozta felmelegedés miatt a jövőben hevesebbek lehetnek majd a zivatarok, ami több villámláshoz is vezethet. Ha ez tényleg így lenne, az megdobhatná a futótüzek számát, ezek pedig még több üvegházhatású gáz felszabadulásához vezethetnének. Egyelőre viszont az sem biztos, hogy érdemes belekeverni a klímaváltozást a villámtevékenység növekedésébe.

Egyáltalán miért van ennyi villámlás?

A villámlás önmagában biztos nem lep meg senkit, az utóbbi napokban azonban joggal érezhette úgy mindenki, hogy szokatlanul sokat villámlik, éjszakánként szinte megállás nélkül villogott az ég. Szokatlannak ugyanakkor így sem igazán lehet mondani a helyzetet, hiszen a villám a mostani hidegfronttal is érkező zivatarok kísérőjelensége, az pedig, hogy hány villám alakul ki, a zivatarok gyakoriságától és intenzitásától függ. Azt már előre tudni lehetett, hogy az érkező zivatarok hevesek lesznek, így az is várható volt, hogy nagy lesz a villámtevékenység.

Komjáti Kornél, a Viharvadászok Egyesületének elnöke, az Országos Meteorológiai Szolgálat munkatársa elmondta, hogy a zivatarok jellemzően a nyári félévben alakulnak ki, mert ilyenkor tud kellő mértékben instabillá válni a légkör. Egyszerűen mondva ez azt jelenti, hogy a troposzféra alsó régióiban magas a levegő hőmérséklete, felül pedig, nagyjából 6-10 kilométer magasan alacsony. Geresdi István, a Pécsi Tudományegyetem Földtani és Meteorológiai Tanszékének egyetemi tanára azt is kiemelte, hogy fontos még, hogy a felszín közelében magas legyen a levegő vízgőztartalma, a szélsebesség iránya és nagysága pedig változzon a magassággal.

Összességében azt lehet mondani, hogy amikor egy hőhullámot lezár egy érkező hidegfront – mint ahogy az most is történt –, akkor a zivatarok intenzívek lehetnek.

Azt, hogy mekkora a villámtevékenység egy zivatarnál, ugyancsak a fent taglalt három paraméter határozza meg. Az OMSZ ismertetője szerint a zivatarok fejlődésekor a légtömegek intenzív fel- és leáramlásban vannak, és a vízcseppek és jégrészecskék egymással történő ütközésének hatására az eredetileg semleges, töltéssel nem rendelkező vízcseppek pozitív vagy negatív töltésűvé vállnak. Ezeknek a töltéseknek a felhalmozódása során rendszerint három, két pozitív és egy negatív töltésű centrum alakul ki a zivatarfelhőkben – ezek a töltéscentrumok generálják a villámlást.

A töltésszétválás magyarázatára számos elmélet létezik, az elfogadottabbnak tekintett elmélet szerint a jégkristályok és hódara töltötté válik, mivel pedig a töltések előjele függ a hőmérséklettől, létrejön a fent említett három töltéscentrum. Minél intenzívebbek a kialakuló áramlások egy zivatarban, annál hevesebb és gyorsabb lesz a hódararészecskék és jégkristályok kialakulása, ami nagyobb instabilitáshoz vezet, így pedig több lesz a villám is.

Változik a klíma, több lesz a villám? Nem egészen

Ha valaki az utóbbi napokban követte az Időkép bejegyzéseit a villámhelyzetről, többször találkozhatott az úgynevezett lecsapó villámok fogalmával, ami nem is meglepő, hiszen ezek a felhőből a föld felé tartó kisülések számítanak igazán látványosnak. Geresdi elmondása szerint a lecsapó villámok viszonylag ritkák, átlagosan az a jellemző, hogy a villámok durván 80 százaléka a felhőn belül, vagy közeli felhők eltérő töltöttségű részei között alakul ki, és nagyjából 20 százalék az, amely a felhő és a talaj között – ez utóbbit nevezik lecsapó villámnak. A szakértő ugyanakkor hozzátette azt is, hogy mivel ezek átlagos értékek, egy-egy felhő esetében eltérőek is lehetnek az arányok, ennek oka pedig nem ismert.

Persze akármilyen látványosak is a lecsapó villámok, élet- és vagyonvédelmi szempontból ezek sokkal veszélyesebbek is. Az elmúlt napokban Szlovákiában csapott agyon a villám egy gyereket, Indiában pedig évente több ezer ember hal meg villámcsapás miatt – és ez a szám évről évre csak nő –, és az épületekben is komoly kárt tud tenni egy ilyen kisülés. Az utóbbi években több olyan kutatás is megjelent, ami nemcsak a zivatarok intenzitásának, hanem a villámtevékenységnek a növekedését is a klímaváltozással hozta összefüggésbe:

• Ebben, a 2014-ben a Science szaklapban publikált kutatásban például az Egyesült Államokra nézve számoltak növekedéssel a kutatók, akik azt becsülték, hogy a globális átlaghőmérséklet egyfokos emelkedése 12 százalékkal növeli majd meg az amerikai villámcsapások számát;
• Idén rövid időn belül a Geophysical Research Letters nevű szaklapban, illetve a Nature Climate Change-ben is megjelent egy-egy tanulmány, melyekben a kutatók azt pedzegették, hogy a klímaváltozás miatt az Északi-sarkvidéken is egyre gyakoribbak a villámcsapások, amely hosszú távon futótüzekhez vezethet. Ezek hatására aztán a permafrosztból üvegházhatású gázok szabadulhatnak ki, ami további felmelegedéshez vezethet.

A klímaváltozás esetleges szerepét a villámok gyakoriságának és intenzitásának növekedésében a meteorológusok is komolyan veszik, a Meteorológiai Világszervezet (WMO) 2016-ban ezt is hozzáadta a globális éghajlat-megfigyelő rendszere (GCOS) kiemelt fontosságú éghajlati változói közé, egészen pontosan a villámok számát figyelik ennek keretében. A GCOS egy külön munkacsoportot is létrehozott, hogy a végére járjon a helyzetnek, és bár a szakértők ennek 2018-as találkozóján megdönthetetlen bizonyítékokkal nem tudtak előállni, az erről készült jelentés alapján több mint valószínű, hogy a villámok száma növekedni fog a felmelegedés hatására.

Azt persze érdemes hozzátenni, hogy mint azt fentebb is kiemeltük, a villám a zivatarok kísérőjelensége, kizárólag ezekhez köthető, a villámtevékenység intenzitása pedig szorosan összefügg ezek intenzitásával. A kutatók arra vonatkozóan rendelkeznek adatokkal, hogy a globális felmelegedés hatására több energia állhat majd a kialakuló zivatarok rendelkezésére, hiszen ezzel nem pusztán a felszíni hőmérséklet növekszik, hanem a vízgőztartalom is. Másrészt viszont az Északi-sarkvidék aránytalanul nagy felmelegedésével kevésbé lenne változékony a szélsebesség iránya és nagysága a heves zivataroknak leginkább kitett területeken, ami viszont csökkentené a kialakulásuk esélyeit.

Egyelőre nem elég jók a modellek

Ezt az ellentmondást természetesen több kutatás is megpróbálta feloldani, és voltak is olyan eredmények, amelyek a szélsebességben beálló változások ellenére is hevesebb zivatarokat prognosztizáltak – például ez, vagy ez a Nature szaklapban megjelent kutatás, esetleg ez a tanulmány a PNAS szakfolyóiratból –, ám azt maguk a kutatók is elismerték, hogy a következtetéseik bizonytalanok, ezzel a témával ugyanis egyszerűen nem foglalkozott annyit a tudományos közösség, hogy megfelelő adatok álljanak rendelkezésre róla. Hatványozottan igaz ez a villámlásokra, kérdésünkre Geresdi István azt mondta, hogy a klímaváltozással való esetleges kapcsolatot egyelőre nehéz vizsgálni, mert

a villámok detektálására szolgáló eszközök csak a '90-es években kezdtek el széles körben elterjedni, így a rendelkezésre álló adatsorok túl rövidek ahhoz, hogy a klímaváltozáshoz köthető tendenciák kimutathatóak legyenek.

Mint mondta, az biztos, hogy az intenzívebb zivatarokban gyakrabban alakulnak ki villámok, ám arról, hogy mennyivel lesz szélsőségesebb az időjárás, mennyivel nő az intenzívebb zivatarok gyakorisága még keveset tudunk. Ennek döntően az az oka, hogy a zivatarokból kihulló csapadék, a megerősödő szél detektálása csak viszonylag nagy mérési hibával lehetséges. Geresdi azt is elmondta, hogy míg a hőmérséklet viszonylag könnyen mérhető, és nagy területen is reprezentatív eredményt produkál, addig a csapadéknál még mindig messze vagyunk attól a klímamodellekben, hogy korrekten tudják modellezni.

Ennek a problémának a megoldásán egyébként évek óta dolgoznak a klímakutatók, leginkább leskálázással, vagyis úgy, hogy egy alacsony felbontású klímamodellhez a kulcsterületeken nagyon részletes információkat adnak hozzá. Ezzel kisebb régiókra vetítve jóval megbízhatóbb előrejelzéseket tudnak tenni, ami sokkal pontosabb eredményekkel szolgál, akár még hosszabb távon is – ebben a kutatásban például Robert Trapp és csapata egy tízéves periódusra vonatkozóan is meglepően pontosan tudta modellezni a csapadékhullásban jelentkező változékonyságot. Azt viszont még az idén megjelenő tanulmányokban is leszögezik a kutatók, hogy a zivatarok modellezése továbbra is kemény dió, így a helyzet még mindig bizonytalan.

Geresdi a jósolgatás ellen példaként azt hozta fel, hogy a 2000-es évek elejének szokatlanul csapadékmentes éveiben komolyan felmerült, hogy a Balaton ki fog száradni, és voltak olyan tervek is, hogy a Rábából vezessenek bele vizet. A szakértők viszont türelemre intettek, mondván, abból, hogy egy-két évig szárazság van, még nem feltétlenül kell messzemenő következtetéseket levonni, a Balaton pedig végül természetesen nem is száradt ki. Emellett pedig ott vannak a szélsőséges, ritkábban előforduló időjárási jelenségek, mint a tornádók, amelyekről manapság a közösségi média, illetve a média fejlődése miatt mindig értesülünk, de ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a klímaváltozás miatt gyakrabban is fordulnak elő, mint korábban. Ahogy Komjáti Kornél korábban a Telexnek a csehországi tornádó kapcsán elmondta,

azt sem feltétlenül kell a klímaváltozás számlájára írni, mert egyszerűen túl rövid az az időszak, amelyből ilyen tudományos következtetést lehetne levonni.

Komjáti a mostani kérdésben Geresdihez hasonló véleményen volt, mint mondta, nem igazán kirívó az elmúlt időszakban tapasztalt magas villámtevékenység, egy intenzív nyári zivatarban ez szokásosnak mondható, még szupercella sem kell hozzá. Szerinte növekvő trendről nincs szó, legalábbis nem lehet kijelenteni, hiszen nem állnak rendelkezésre adatok kellő időtávra.

Emellett, ahogy azt fentebb is írtuk, a kutatásokban szereplő szimulációk valószínűségeken alapulnak, és bár valószínűsítik a növekedést, nem biztos, hogy ezek alapján bármit is ki lehet jelenteni ebben a kérdésben. Azt viszont talán lehet mondani, hogy a zivatarok hosszú távon hevesebbek lehetnek a globális felmelegedés miatt, és gyakoribbak lehetnek a szélviharok, a nagyobb méretű jégeső vagy akár a tornádók is – tette hozzá.