Különösen gyakran történik ez a magas épületek közelében. De nem mindegyiknél, és első pillantásra épp ebben rejlik a rejtély. Miért vált ki néhány felhőkarcoló dühödt üvöltést az elemekből, mivel haragította fel a szél ősi istenét? És egyáltalán: honnét jön a szél, ha az erős házak és a magas kerítések elvileg meg is állíthatnák? Kezdjük a legegyszerűbbel.
Miért fúj a szél?
Miért sziszeg ki a levegő a felfújt lufiból, ha elengeded a csomót? Nyilván azért, mert a lufiban nagyobb a nyomás, mint kívül. Ugyanez van a légkörrel is: amikor az egyik helyen magas, a másikon alacsony a nyomás, a levegő oda áramlik, ahol kisebb a nyomás. Minél nagyobb a különbség, annál erősebb a szél.
Rendben, az áramlás világos — de honnan lesz különböző a nyomás?
A Naptól. A Nap felmelegíti a Föld felszínét, és az alsó levegőrétegek felemelkednek. Ott lehűlnek, és visszasüllyednek a felszín közelébe — de olyan helyekre, ahol a Nap gyengébben melegít. Így két tartomány jön létre: az egyikben a levegő fölfelé távozott, tehát kevés van belőle, következésképp a nyomás alacsony; a másikban, ahol leszállt, sok van belőle, vagyis magas a nyomás. A kettő között alakul ki a szél.
A legszemléletesebben a tengerparton figyelheted meg ezt a körforgást, amikor a Nap a homokot jobban felmelegíti, mint a vizet. A felhevült homok fölötti levegő fölfelé száll, a tenger felé tart, és ott lesüllyed. Ezért a parton a szél szinte mindig épp a víz felől fúj, kellemes hűvöset hozva.
Akkor meg miért nem egyenletesen fúj a szél, hanem lökésekben?
A ludas a turbulencia. Képzelj el egy folyót. Ha az egyenes, egyforma mély, nincsenek benne kanyarok és kövek, a víz simán folyik. De tegyél a vízbe egy akadályt (mondjuk egy hídpillért), és körülötte örvénylés kezdődik. Ha ráadásul a pillér sekély részen áll és még kanyarban is, akkor mellette akár kis örvénykelyhek is kialakulhatnak. Az ilyen rendezetlen, kaotikus mozgást nevezzük turbulenciának.
A széllel ugyanez történik, mint a folyóval. Nyílt mezőn, sík terepen sosem várhatsz széllökéseket — a szél egyenletesen, egy irányba fúj. Egészen más a helyzet a városban vagy tagolt domborzaton. Hegyek, épületek, sőt még kisebb kiemelkedések is örvénylést válthatnak ki. Városi környezetben, amikor ilyen turbulenciával találkozol, néha úgy tűnhet, mintha a szél egyszerre minden irányból fújna. Nem, egy irányba fúj, csak annyi az akadály, hogy a légáram darabokra törik, örvénylik, sőt néha saját magával is összeütközik.
Na és mi a helyzet a toronyházakkal — miért van, hogy némelyikük mellett a szél szó szerint ledönt a lábadról?
2006-ban a brit Leedsben felépült a 112 méter magas Bridgewater Place felhőkarcoló. Tekintélyes cégek költöztek be, de az épületnek azonnal rossz híre terjedt. A felhőkarcoló közelében veszélyes lett gyalogolni: a szél bestiális ereje ledöntötte az embereket, a szemeteseket és autókat is a levegőbe kapta. A mentők rendszeresen vonultak a Bridgewater Place-hez, hogy elvigyék a tomboló szelek dühének áldozatait. Halálesetek is történtek — 2011-ben egy széllökéstől felborult teherautó megölt egy 35 éves járókelőt.
A mi kifordult esernyőink tehát semmiségek egy rosszul megtervezett épület környékéhez képest. Igen, maga a toronyház okozza, hogy mellette így fúj a szél. A mechanizmus egyszerű, bár nem teljesen magától értetődő.
A talaj közelében kicsi a szélsebesség — a városi beépítés nem engedi, hogy az áramlás igazán „nekieredjen”. Minél magasabban jársz azonban a talajtól, annál kevesebb az akadály, és annál erősebb a szél (egy 20 emeletes ház felső szintjeinek lakói ezt megerősíthetik). A nagy sebességgel rohanó légtömeg a homlokzatnak ütközik, és mintegy szétterül minden irányba — többek között a fal mentén fölfelé és lefelé. A talaj felé futó légtömeg felgyorsul (a fal sima, nincs akadály), és a felszínnel ütközve vízszintes irányba fordul. Eközben a sebessége jóval nagyobb lehet, mint az „eredeti” szélé.
És miért nem történik mindez minden magas épület közelében?
Sok tényezőn múlik. A „problémás” toronyház környező beépítése felerősítheti és gyengítheti is a hatást. Előfordul, hogy egymáshoz közel álló házak olyan városi kanyonokat hoznak létre, amelyekben a levegő az eredetihez képest kétszeresére gyorsul, és a felszín közelében eléri a 15 m/s-os sebességet. Máskor ugyanezek az épületek afféle „szélfogóként” viselkednek, és csökkentik a légáram erejét.
Pontosan kiszámítani, hogyan viselkedik a szél a magas beépítésű környezetben, lehetetlen: nem véletlen, hogy a levegő- és folyadékmozgásokat vizsgáló fizika az egyik legnehezebb terület. Mérnökök és építészek egy dolgot tehetnek: a makettet átfújatják egy szélcsatornában. Ilyesmit azonban csak „egyedi” felhőkarcolók tervezésénél szoktak végezni, a tipikus városi beépítést ezek a finomságok többnyire elkerülik.
A szél sebességét az épület formája is befolyásolja. Mit is jelent térben egy tipikus lakótorony? Egy közönséges téglatest — a veszélyes légáramlatok bajnoka. Egyenes sarkai mintegy „provokálják” a szelet, hogy a fal mentén leszakadjon és a gyalogosokra zúduljon. A csepp formájú épületeket (amelyeket a jövő városairól szóló sci-fik gyakran ábrázoltak) viszont a szél inkább simán megkerüli.
A városokban kiszámíthatatlan a szél, de legalább nem olyan erős. Hol fúj a legerősebb szél?
A világrekordot 1996-ban jegyezték fel az ausztrál Barrow-szigeten, az „Olivia” ciklon során. Az egyszeri (lökés) szélsebesség ott elérte a 113 m/s-ot, azaz 408 km/h-t. A valaha mért legnagyobb, az emberiség által ismert szélsebesség azonban már az Univerzumhoz köthető — pontosabban a Neptunuszhoz. Ott automata szondák 670 m/s állandó szélsebességet rögzítettek, ami 2400 km/h — abszolút maximum.
Ami a mi országunkat illeti: a magyarországi szélrekordot a Kab-hegyen mérték, ahol 2024. szeptember 15-én 131 km/órás széllökést regisztráltak. Ez a korábbi országos rekordot is megdöntötte, amelyet azelőtt az Edelényben mért 119 km/órás szél jelentett. Budapesten is többször megdőlt a szélrekord, legutóbb 2024. december 17-én a János-hegyen 102 km/órás széllökést mértek, ami a fővárosi rekordot is megdöntötte.
