A különös küllemű égi lyukakhoz gyakran misztikus magyarázatokat fűznek. A lyukfelhők keletkezésének hátterében azonban egészen egyszerű fizikai okok állnak.

Lyukas felhőket csupán az elmúlt évtizedektől láthatunk, először az 1940-es években jegyezték fel megjelenésüket. Mára már tudjuk, hogy az előfordulásuk olyan helyekhez köthető, ahol nagyobb légi forgalom van, bár sokáig nem volt egyértelmű a repülőgépek és a lyukas felhők közti összefüggés. Egy 2010-ben publikált amerikai kutatás eredményeként ma már bizonyosak lehetünk benne, hogy a felhőn átrepülő gépek okozzák ezt a jelenséget.

Az elsődleges feltétele egy vékony középmagas vagy magas szintű felhőréteg megléte az égbolton, ezen keletkezhetnek maguk a lyukak. Nem alkalmas lyukfelhőnek a túl vastag felhőzet vagy a gomolyfelhő. Az ideális a vékony altosztrátusz (lepelfelhő), az altokumulusz (párnafelhő) vagy cirrokumulusz (bárányfelhő); a két előbbi 2500-6000, az utóbbi 6000 méternél magasabban helyezkedik el. Ezen felhők nem hoznak talajt érő csapadékot, de egyáltalán nem ritka, hogy alattuk hullósávokat láthatunk. A hullósávok vagy más néven virgák olyan, a felhő aljából kiinduló csapadéksávokat jelentenek, amik még a légkörben elpárolognak vagy szublimálnak, így a csapadékuk (a legtöbb esetben) egyáltalán nem éri el a felszínt. Alapesetben függőlegesek, azonban a szél legtöbbször oldalra sodorja őket, így a sávok nagyon látványosak, gyakran finoman íves vonalúak, rózsatüskére emlékeztetnek. A magyar népnyelv az íves alakjuk miatt - igen találóan - sárkányfaroknak hívta őket, s helyet kaptak az időjárással kapcsolatos hitvilágban.

Forrás: Herbert Raab
A fenti képeket Herbert Raab készített az ausztriai Piberbach felett. A képek a bal felsőtől kiindulva sorban 18:57, 19:07, 19:13 és 19:17-kor készültek, az első és a negyedik kép közt, azaz 20 perc alatt közel kétszeresére nőtt a lyuk átmérője.A kép nagyméretű változatának letöltése (Herbert Raab/EPOD)

Ha a felhőréteg beborítja az eget vagy annak egy részét, és a réteghez nagyon közel, illetve azon keresztül elrepül egy repülőgép, esélyt ad a lyukfelhő létrejöttéhez. A felhő maga túlhűlt vízcseppecskékből áll, ezek mechanikai hatásra, a repülőgép által keltett nyomásváltozás miatt rövid időn belül kifagynak. (A nyomásváltozást jelzi még a repülés szerelmesei által jól ismert, katonai légiparádékon látható, a hangsebességet épp átlépő gép körül képződő kerek felhőcske, amelyről számos nagyszerű fotó készült már.)

A motoros repülőgépek esetében kevésbé hideg levegő is elegendő, míg egy sugárhajtású gép áthaladásakor már körülbelül -20°C és -25°C közötti hőmérséklet szükséges. Ez a gyakorlatban azt eredményezi, hogy a cirrokumulusz rétegen általában a sugárhajtású gépek, míg az altosztrátusz, altokumulusz esetében a motoros gépek hoznak létre lyukfelhőt.

A vízcseppecskék egészen alacsony hőmérsékleten, -35°C-on is képesek folyékony halmazállapotban maradni, vagyis ennyire túlhűlhetnek. A túlhűlt cseppeket tartalmazó felhőben a repülő áthaladásakor csökkenő légnyomás azt eredményezi, hogy az adott helyen kitágul a levegő, s ekkor igen hirtelen tovább hűlnek a cseppek, s beindul a jégképződés. (Szintén túlhűlt vízcseppek okozzák az ónos esőt, ez esetben a felszínhez, tereptárgyakhoz csapódás során fellépő nyomásváltozástól fagy meg azonnal a vízcsepp.)

A lyukfelhő azonban jóval nagyobb kiterjedésű, mint egy repülőgép keresztmetszete, de vajon hogyan válik ekkorává? Képzeljünk el egy zselés kézmelegítő párnácskát, amelyben egy fémlapka pattintását követően hőtermelő kémiai reakció kezdődik. A reakció során a fémlapkától kiindulva egészen gyorsan végigterjedve a kis párnácskában kikristályosodik a zselé. A felhőkben is hasonló elven terjed a jégkristályok képződése azon pont körül, ahol a repülőgép áthaladt. Az ausztriai Piberbach felett megörökített lyukfelhők fent látható fotómontázsán ezt a folyamatot meg is figyelhetjük.

Műholdról is készült már fotó lyukfelhőkről: a képen több hosszúkás alakú felhő is látható, amelyek konkrétan a kondenzcsíkból alakulnak át lyukfelhővé. Ekkor kondenzlyuknak nevezzük őket. Jóval gyakrabban jelennek meg, mint kerek társaik, ám általában sokkal kevésbé látványosak.

A lyukfelhők hullósávjain, a bennük lévő jégkristályokon néha a napfény színes halojelenségeket, például melléknapokat is produkál, hiszen ezek a "sárkányfarkak" a méretükön kívül semmiben nem különböznek a teljes egészében jégkristályokból álló fátyolfelhőtől. Ha a lyukfelhő közepén a csapadéksáv szép lassan elfogy (akár párolgás, akár szublimáció útján), csupán maga az üres lyuk marad, majd lassanként, a felhőréteg mozgásakor fellépő körülmények miatt vagy ismét felhő képződik benne, vagy az egész felhőréteg meggyengül, s darabjaira szakad, feloszlik.

Lyukfelhőket elsősorban olyan helyeken kereshetünk, ahol a légifolyosók áthaladnak. Ha megfelelő felhőzet uralja az eget, talán szerencsénk lesz, és megpillanthatjuk a rejtélyesnek már egyáltalán nem mondható kerek képződményeket!

Landy-Gyebnár Mónika