Van valami megmagyarázhatatlanul varázslatos abban, amikor az első hópelyhek hullani kezdenek az égből. Gyerekként izgatottan rohantunk ki az udvarra, felnőttként talán kevésbé vagyunk lelkesek a takarítás gondolatára, de azért mindannyian megállunk egy pillanatra csodálni ezt a különös jelenséget. De vajon mi történik valójában odafent a felhők között, mielőtt ezek a parányi kristályok a földet érnek? Nézzük meg, hogyan jön létre a havazás, és milyen rejtett folyamatok zajlanak a látható jelenség mögött.
Minden a párologtatással kezdődik
A hó születésének története valójában nagyon messze kezdődik, az óceánok és tavak felszínén. A napfény melegíti a vizeket, ami lassan gőzzé alakul és felemelkedik a légkörbe. Ez a felfelé áramló, nedvességgel teli levegő aztán egyre magasabbra jut, ahol a hőmérséklet egyre alacsonyabb. A kulcs abban rejlik, hogy a meleg levegő könnyebb a hidegnél, ezért természetes módon emelkedik felfelé. Amikor ez a nedves levegőtömeg olyan magasságba ér, ahol már fagypont alatti a hőmérséklet, a vízgőz apró cseppecskékké alakul át. Ez a kondenzáció folyamata, ami lényegében a látható felhők kialakulását is jelenti. Egyébként érdekes megfigyelni, hogy egy átlagos gomolyfelhőben óriási mennyiségű energia szabadul fel a kondenzáció során, ami tovább erősíti a felfelé áramlást. Ez teszi különösen erőteljessé a téli ciklonokat, amelyek felelősek a nagyobb havazásokért.
Jégkristályok születnek a magasban
A felhőben azonban nem egyszerű esőcseppek keletkeznek télen. Ha a hőmérséklet kellően alacsony, általában mínusz tíz és mínusz húsz fok között, valami különleges dolog történik: a vízgőz közvetlenül jégkristállyá fagy, kihagyva a folyékony állapotot. Ezt a folyamatot depozíciónak nevezik a fizikában. Ezek az apró jégkristályok hatszögletesek lesznek, mert a vízmolekulák így tudnak a legstabilabban egymáshoz kapcsolódni. Innen ered az a tökéletes szimmetria, ami minden hópehely jellemzője. Ahogy ezek a kristályok nőnek, további vízcseppek fagynak rájuk és egyre vastagabbá válnak. Erős felfelé áramlás esetén a kristályok akár órákig is lebeghetnek a felhőben, miközben egyre nagyobbra nőnek, néha elérve a néhány centiméteres méretet is. Amikor már túl nehézzé válnak ahhoz, hogy a levegőáramlás megtartsa őket, megkezdik útjukat lefelé, és mi földön havazást tapasztalunk.
Miért nem mindig érkezik hó a földre?
Elég gyakran előfordul, hogy a felhőkben jégkristályok formájában indul el a csapadék, mégis esőként ér földet. Ez akkor történik, amikor a levegő középső rétegeiben, mondjuk ezer vagy kétezer méteres magasságban, a hőmérséklet nulla fok fölé emelkedik. Az ott áthaladó hópelyhek megolvadnak, és vízcseppként folytatják útjukat. Ha alatta megint hidegebb réteg következik, előfordulhat, hogy újra megfagynak, és akkor jön létre a hódara vagy bizonyos esetekben a jégeső. Ezért van az, hogy tél elején vagy végén gyakran tapasztaljuk, hogy a csapadék váltogatja formáját: hol eső, hol hó, hol valami furcsa keverék hullik. A légkör rétegzettsége határozza meg, hogy végül milyen állapotban találkozunk a csapadékkal.
Sokféle hó létezik
Nem minden hó egyforma, bár első pillantásra talán annak tűnik. Van száraz, poros hó, ami könnyű és szétfújja a szél, síelők imádják, mert puha és jól lehet benne hajtani. Van tapadós, nedves hó, amiből tökéletes hóembert vagy hógolyót lehet formálni, mert a kristályok között lévő vízréteg enyhén megolvad, amikor nyomást gyakorolunk rájuk, aztán újra megfagy, összetartva az egészet. A hőmérséklet és a szél együtt dönti el, milyen típusú havazás alakul ki. Nulla fok körül jellemzően nedves, tapadós hó hull, míg mínusz tizenöt foknál már porhó valószínűbb. Egyébként tényleg igaz az, hogy nincs két teljesen egyforma hópelyhe. A kristályok kialakulása olyan sok változótól függ – hőmérséklet, páratartalom, légnyomás –, hogy a lehetséges formák száma gyakorlatilag végtelen. Minden egyes hópelyhe egyedi mintázat, mint egy parányi természeti műalkotás.
A hó és a klíma kapcsolata
A havazás természetesen szorosan összefügg a klímával, és a felmelegedés hatásai ezen a területen is érezhetők. Ahhoz, hogy hó érkezzen a földre, a teljes légoszlopban fagypont körüli vagy alatti hőmérsékletre van szükség. Ha a felszín közelében plusz öt fok van, már esőként hullik a csapadék. A hótakaró egyébként érdekes módon hűti is a környezetet: fehér felülete visszaveri a napfényt, így kevesebb hő nyelődik el. Ezt magas albedónak nevezik. Viszont ha a hó korábban olvad el tavasszal, a sötét talaj több napfényt nyel el, ami tovább erősíti a melegedést. A kutatók megfigyelték, hogy bár a téli hidegfrontok még mindig hoznak bőséges havazást, a ciklonok nedvesebbek lesznek, vagyis több csapadék hull rövidebb idő alatt. A tél fehér varázsa valószínűleg megmarad, de a mintázatok fokozatosan változnak.
A parányi kristályokban benne van az egész égbolt
Ha legközelebb havazik, érdemes közelebbről is megnézni egy-egy pelyheket, mielőtt megolvad a tenyeredben. Abban a parányi jégkristályban benne van a levegő utazása, a párologtatás, a magasságok hidege, a felhők tánca és az egész légkör bonyolult koreográfiája. A hó nem csak fehér csapadék, hanem egy rendkívül összetett természeti jelenség végeredménye. Mindezt pedig ingyen kapjuk minden télen, csak ritkán állunk meg elgondolkodni rajta. Pedig érdemes: a hópelyhek néma érkezése az egyik legszebb példája annak, hogy a természet mennyi rejtett szépséget és pontosságot tud létrehozni.
