A hidegcsepp, vagy DANA (Depresión Aislada en Niveles Altos) egy évente megjelenő meteorológiai jelenség, amely általában az ősz és a tavasz kezdeteivel esik egybe a Földközi-tenger nyugati részén. Különösen Spanyolországban, azon belül pedig a keleti partvidéken és a Baleár-szigeteken tapasztalható, bár hatásai a szárazföld belsőbb területein is érezhetők. Általánosságban elmondható, hogy a hidegcsepp annak az eredménye, hogy egy hideg sarki légfront nagy magasságban (jellemzően 5-9 km) lassan halad Nyugat-Európa fölött, és összeütközik a Földközi-tenger melegebb és nedvesebb levegőjével, erős és károkat okozó viharokat generálva ezzel. A meteorológiában a hidegcsepp kifejezés a légkör felsőbb szintjein található korlátozott mennyiségű hideg levegőre utal, amelyet az időjárási térképen zárt izotermákkal körülvéve ábrázolnak; ez a jelenség a kolumbiai Karib-tenger partján fekvő Sierra Nevada de Santa Marta környékén is megfigyelhető, tekintettel a part menti hegység magasságára, amelynek csúcsai több mint 5000 méterrel vannak a tengerszint felett.
Leírása
Günter D. Roth a hidegcseppet 5000 és 10000 méteres magasság közötti anticiklonként határozza meg. A mag nagyon hideg levegőből áll. Zivatarokat és nagyon hideg esőt okoz. La edición original alemana es de 2002. Bár alapvetően helyes, ez a meghatározás két okból nem kielégítő: először is, nem anticiklonról van szó, hanem éppen ellenkezőleg, azaz egy izolált magaslégköri depresszióról, ezért a megfelelőbb meteorológiai elnevezés a DANA, azaz Depresión Aislada en Niveles Altos, amely akkor alakul ki, amikor az általános nyugati cirkulációban (a középső szélességi körök esetében) törés következik be, és így a futóáramlat egy leszálló ágat hoz létre, amely elszigetelődik az általános cirkulációtól. A sarki futóáramlatnak az alacsonyabb szélességi körökbe való behatolása hideg levegő "cseppjét" hozza létre, amelyet egy nagy meleg légtömeg (szubtrópusi anticiklon) vesz körül. Ez a függőleges hőmérsékleti gradiens következményeként a meleg, nedves levegő nagy tömegének felemelkedéséhez vezet a középső és felső légköri rétegekbe. Másodszor, a "nagyon hideg eső" kifejezésnek nincs értelme: a csapadék mindig annak a levegőnek a hőmérséklete, ahol kialakul. Gyakran előfordul, hogy a légoszlop emelkedése olyan gyors, hogy nagyon hirtelen lehűl, és jégeső keletkezik. Ezért a jelenséget legjobban a DANA névvel illetik, és eredete - ahogy a rövidítés is jelzi - mindig a légkör felsőbb szintjein található. Az e magaslégköri depresszióval kapcsolatos hatások különösen a tengerparti területeken érzékelhetőek, ahol a csapadék a szokásosnál magasabb hőmérsékleten koncentrálódik, ami a meleg, nedves levegő felemelkedését eredményezi, amely nagyon intenzív és hosszan tartó esőt hoz létre.
A hidegcsepp több 100, de akár 1000 km átmérőjű is lehet. Homogén és a környező tömegektől elválasztó frontvonal nélkül, és döntő befolyással van az időjárásra. A hidegcsepp általában egy olyan zárt légköri cirkulációhoz vezet, amelyben nincs meghatározó szélkomponens, mivel az kirekesztődik az általános nyugati cirkulációból. Magas légköri szinteken elszigetelt hullámvölgy alakul ki. (en francés)
A "hidegcsepp" kifejezés nem tévesztendő össze a mezoskálán keletkező, zivatar vagy felhőszakadás alatti hideg légtömegekkel, amelyekben a szilárd vagy folyékony csapadékot hideg légtömegek szállítják a felszínre abból a környezetből, amelyben a csapadék keletkezett. Mivel a hideg levegő sűrűbb, mint a meleg levegő, képes felhalmozódni a felszínen, és egy "hideg légkupolát" képez, amelyet hideg légzsebeknek is nevezünk, és mivel a hideg levegő alulról felfelé halmozódik, termikus inverzió jön létre. A környező meleg levegővel való határon azonban "széllökésfront" alakul ki, amely elválasztja a két légtömeget.
A kifejezés eredete A hidegcsepp eredete 1886-ban jelenik meg a német iskolában, amely bevezette a Kaltlufttropfen gondolatát, ami lefordítva „hideg levegőcsepp”. A definíció a következő volt: „a felszínen nem tükröződő, markáns mélyedés, amelynek középső részén a leghidegebb levegő található.” Később, a megfigyelési módszerek tökéletesedésével kiderült, hogy a magaslégköri depresszióknak nem feltétlenül kell alacsonyan és a felszínen tükröződniük. Valójában a DANA vagy "hidegcsepp" konfigurációban a felszínen uralkodó hatásközpont egy anticiklon vagy legfeljebb egy termikus mélypont, amelyek akkor alakulnak ki, amikor a felszíni légtömegek a felszínt felmelegítő erős naptevékenység hatására kitágulnak. A hidegcsepp kezdeti és alapvető koncepciója nem foglalkozott a hidegcsepp kialakulásával, és természetesen a légkör megfigyelésének és elemzésének új módszereinek (szondázások, felszíni és magassági megfigyelések, műholdak, numerikus modellek, új dinamikai elméletek stb.) megjelenésével megfigyelt egyéb jellemzőkkel sem. Ezért ez a kifejezés elavulttá vált, és gyakorlatilag az összes meteorológiai iskola használaton kívül helyezte. A kifejezés csak származási országában, Németországban (mint Kaltlufttropfen) és Spanyolországban (mint Gota Fría, vagy DANA) maradt használatban, ahol a médiában népszerűsítették. Az évek során és a 20. század közepén a hidegcseppre egy másik, pontosabb kifejezést alkottak, amelyet az angolszász terminológiában cut-off low-nak vagy izolált depressziónak neveztek, amelynek definíciója:
Amint látható, ez a meghatározás tartalmazza az ilyen típusú helyzetekhez kapcsolódó alapvető elemeket, amelyek az elszigeteltség, a különállás és a szinguláris mozgás, amely független a futóáramlat keringésétől, ahol keletkezett. Ebben az új, vagy megújított koncepcióban nem tesznek említést sem az esetleges felszíni visszaverődésekről (ebben az esetben már nem DANA, mivel nem csak magas szinten, hanem egy izolált hideg széllökés lenne), sem a hatásokról, amelyek potenciálisan kapcsolódhatnak hozzá. Spanyolországban ezt a kifejezést DANA (Depresión aislada en niveles altos) néven alkották meg. A "magaslégköri" fogalmát azért adták hozzá, hogy kiküszöböljék a félreérthetőséget, amelyet a csak alacsony szinteken (termikus mélypontokon) előforduló más anyagokkal való összetévesztés okozhat.
Hivatalosan a hidegcsepp kifejezést az AEMET döntése értelmében teljesen elutasították. Napjainkban azonban a kifejezés még mindig (tévesen) megmaradt a köznyelvi szóhasználatban, és olyan zavarokra utal, amelyek néhány órán vagy napon át tartó, kivételesen heves és intenzív csapadékot okozhatnak, jelentős elektromos aktivitással és jégesővel kísérve, amelyek kis vagy közepes területeket érintenek, és kiszámíthatatlan pályát követnek, heves esőzéseket és erős szelet okozva.
A jelenség kialakulása és hatásai
Eredete, szorosan kapcsolódik a sarki futóáramlathoz, a jet streamhez vagy egyszerűen a poláris futóáramlathoz. Ez a futóáramlat szakadáson megy keresztül, ami a hideg levegő egy kis részének elszigetelődését eredményezi az általános keringéstől, amely egyértelműen melegebb környezetben helyezkedik el. A futóáramlat ilyen módon történő megszakadása több okból is bekövetkezhet: először is figyelembe kell venni, hogy egy ilyen légköri konfiguráció kialakulásához alacsony zonális cirkulációs indexnek kell lennie, azaz a futóáramlatnak sok gerincet és mélyedést kell tartalmaznia, és egyértelműen hullámzónak kell lennie. Ez főként nyáron fordul elő, amikor kicsi a vízszintes hőgradiens. Következésképpen a futóáramlat lassabban áramlik, könnyebben "kanyaroghat" és északabbra áramlik, ami a sarki frontok északi irányú elmozdulását okozza.
Így vályúk keletkeznek, amelyek déli irányú elmozdulásuk során leválhatnak a futóáramlatról, és hidegcseppé alakulhatnak. Másodszor, létezik egy bizonyos légköri konfiguráció, amely szintén alacsony zonális cirkulációs index mellett jön létre, az úgynevezett "zárt rendszerű konfiguráció". Ilyen konfiguráció akkor jön létre, amikor az áramlat két ágra ágazik, amelyek belső zónájában egy zárt anticiklon marad. Amikor ez az elágazás bekövetkezik, a déli ág hajlamosabb leválni a áramlatról, és kialakul az úgynevezett DANA vagy "hidegcsepp".
A hidegcsepp, mint minden más vihar vagy depressziós rendszer, a konvekció révén felemelkedő légtömegeket ciklonális fordulatra kényszeríti. A DANA-t vagy "hidegcseppet" ugyanúgy két részre oszthatjuk, mint egy mélyedés esetében: a keleti és a nyugati szélére. Bármely depressziós rendszer futóáramlatának keleti széle egyértelműen a leginstabilabb, ez a magasságban divergens perem, vagyis a mélyedés csúcsáról vagy a hidegcsepp déli szakaszáról induló geostrofikus szél gyorsabb, mint maga a csúcsszél, ami a légtömegek vákuumát hozza létre a felső rétegekben. Ezt az emelkedő légtömegek segítségével éri el, mivel konvektív mozgások jönnek létre, amelyek a legintenzívebb viharokat váltják ki.
A nyugati peremén ennek az ellenkezője történik, a rendszer csúcsához közeledő szél gyorsabb, mint maga a csúcsszél, a magasságban konvergencia van, amelyet egy süllyedő mozgással érnek el, ami nagyobb stabilitást eredményez. A hidegcsepp hatása annál jelentősebb lesz, minél magasabb a tengervíz hőmérséklete, mivel a meleg levegő kisebb sűrűsége miatt a vízgőz hirtelen felemelkedik és kondenzálódik, gyorsan nagy magasságú (általában 10 km-nél nagyobb) felhőket képezve, amelyek szinte mindig cumulonimbus típusúak.
Világossá kell tenni, hogy a DANA vagy "hidegcsepp" kialakulásával kapcsolatos észrevehető hatások nem csak a tengerparti területeken jelentkeznek, bár igaz, hogy ott a magasabb páratartalom és a függőleges hőmérsékleti gradiens miatt jobban érzékelhetőek. Hatásuk azonban érezhető a kontinentális felszíneken, ha azokon jelentős relatív páratartalom és függőleges hőgradiens értékek vannak.
A DANA vagy "hidegcsepp" konfigurációk az év bármely szakában kialakulhatnak, hatásuk azonban jobban érzékelhető a nyár végén és kora ősszel, ugyanis ekkor a körülmények adottabbak a kialakuláshoz. A közhiedelem szerint viszont csak az évnek ebben az időszakában fordulnak elő, mert hatásuk ebben az időszakban jobban érezhető, mint bármely más időszakban, ami helytelen érv. Ki kell emelni, hogy a DANA konfigurációk bármelyik hónapban előfordulhatnak anélkül, hogy sokszor kedvezőtlen meteorológiai jelenségeket hoznának magukkal.
A Földközi-tenger partvidékén szeptember és november között általában a legösszetettebb meteorológiai jelenségeket regisztrálják az egész Ibériai-félszigeten, ahol több okból kifolyólag ilyen a konfiguráció.
Először is, nem szabad elfelejteni, hogy ezekben a hónapokban a víz hőmérséklete magas, ami a vele érintkező légtömegeket ugyanúgy felmelegíti, a levegő pedig nem túl sűrű és nagyon hajlamos az emelkedésre, amint léteznek kiváltó mechanizmusok, mint például a futóáramlat keleti ágához kapcsolódó "hidegcsepp" vagy DANA magassági divergenciája. Így amikor a félszigettől nyugatra egy hidegcsepp helyezkedik el, annak előoldala (amely a Földközi-tenger partvidéke felett helyezkedik el) a meleg, nedves levegő tömegeit a légkör felsőbb rétegeibe hajtja, ahol találkoznak a depresszió magját alkotó hideg levegővel, gyors és mély konvekciót hozva létre, amely cumulonimbus felhőket vagy nagy függőleges kiterjedésű felhőket hoz létre. Ezek viszont özönvízszerű esőzésekhez vezetnek, amelyeket főként zivatarok és jégeső kísér. Másodszor, fontos, hogy egy keleti szél fújjon, amely a felmelegedett mediterrán térségből a partvidék felé, illetve a partvidékről a szárazföld belseje felé nagymértékű nedvességadvekciót eredményez. Harmadszor, a domborzat is döntő szerepet játszik, mivel amikor ez a keleti szél a szárazföld belsejébe tör, hegyvidéki rendszerekkel találkozik, amelyek arra kényszerítik ezeket a potenciálisan instabil légtömegeket, hogy feljebb emelkedjenek és gyorsabban kondenzálódjanak.
A környezeti hőmérséklet fontos, mivel minél magasabb a környezeti hőmérséklet, annál nagyobb a függőleges hőmérsékleti gradiens.