Felhőzet – Az égboltfelület felhőkkel borított része

A felhőzet egy alapvető meteorológiai paraméter, amely az égboltfelület egy adott földi helyről nézve felhőkkel takart arányát írja le. Más néven égbolt borítottsága vagy felhőmennyiség, ez a mérőszám tört (pl. 0,5), százalék (pl. 50%) vagy okta (az égbolt nyolc részre osztva) formájában fejezhető ki. Az okta rendszert, amelyet a Meteorológiai Világszervezet (WMO) szabványosított, világszerte alkalmazzák kézi és automata időjárás-megfigyelések során.

A felhőzet kulcsszerepet játszik a Föld éghajlati rendszerében, az időjárás-előrejelzésben, a repülésbiztonságban, a mezőgazdaságban és a megújuló energiák területén. Hatással van a napsugárzásra, az infravörös kibocsátásra, a csapadékra és a hőmérsékletre, ezért pontos mérése nélkülözhetetlen az üzemelési és tudományos célokhoz.

Miért mérjük a felhőzetet?

A felhőzet adatai nélkülözhetetlenek:

• Időjárás-előrejelzésben: A felhőzet mintázatai jelzik a légköri stabilitást, a közelgő csapadékot vagy veszélyes időjárási eseményeket. Például a növekvő gomolyfelhőzet (cumulonimbus) zivatarokat jelez.
• Légiközlekedésben: Meghatározza, hogy a repülések vizuális (VFR) vagy műszeres (IFR) repülési szabályok szerint történnek-e. A mennyezet (ceiling) – a legalacsonyabb felhőalap törött vagy borult szintnél – alapvető a biztonságos felszálláshoz, leszálláshoz és repüléshez.
• Tengeri navigációban: A felhőzet befolyásolja a látótávolságot, a csillagászati tájékozódást, valamint vihar közeledtét jelezheti.
• Mezőgazdaságban: Szabályozza a fotoszintézishez szükséges napfényt, befolyásolja a hőmérsékletet, a talajnedvességet és a párolgási rátát. A gazdák felhőzet-előrejelzést használnak a vetési, öntözési és betakarítási döntésekhez.
• Napenergia-termelésben: A felhők csökkentik a napelemek teljesítményét. A valós idejű és történeti felhőzetadatok segítik az energiatermelés előrejelzését, a hálózatmenedzsmentet és a naperőművek helyszínválasztását.
• Klímamonitoringban: A felhőzet szabályozza a Föld energia-mérlegét, visszaveri a napfényt és csapdába ejti az infravörös sugárzást. A hosszú távú adatsorok segítenek a klímakutatóknak a trendek nyomon követésében és a modellek javításában.

Hogyan mérjük a felhőzetet?

1. Vizuális megfigyelés (emberi becslés)

Hagyományosan képzett megfigyelők nyolc részre (okta) osztják az égboltot, és megbecsülik, hogy ebből hány részt fednek felhők. A jelentést WMO szabványok szerint készítik, a képzés révén csökkentve a szubjektív hibákat. Az emberi megfigyelés előnye, hogy felismeri a finom vagy gyorsan változó jelenségeket – például vékony vagy szakaszos felhőzetet –, amit a műszerek esetleg nem érzékelnek. Ugyanakkor megfigyelői torzítás és a több felhőréteg megkülönböztetésének korlátai jelentkezhetnek.

2. Földi műszerek: ceilométerek, égboltkamerák, radiométerek

• Ceilométerek függőlegesen kibocsátott lézersugarat használnak, és a felhőalapról visszaverődő fényt érzékelik; ezzel mérik a felhőalap magasságát, fejlettebb modellek több réteget és az égbolt borítottságát is.
• Égboltkamerák halszemoptikával készítenek félgömb alakú képeket, amelyeket automata algoritmusok (akár mesterséges intelligencia) elemeznek a felhőzet arányának és típusának meghatározásához.
• Radiométerek különböző hullámhosszakon (látható, infravörös, mikrohullám) mérik a légköri sugárzást, ebből következtetnek a felhők jelenlétére és tulajdonságaira.

Ezek az automata rendszerek folyamatos, objektív adatokat szolgáltatnak, különösen ott, ahol nincs emberi megfigyelő. Ugyanakkor a műszerek sokszor csak a zenitre látnak rá, nehezen észlelik a több réteget, és rendszeres kalibrálást igényelnek.

3. Műholdas távérzékelés

A műholdak látható, infravörös és multispektrális érzékelőkkel globális, folyamatos felhőzetmérést végeznek. Főbb rendszerek: NOAA GOES, NASA MODIS, ESA Sentinel. A látható tartományú érzékelők nappal a leghatékonyabbak, míg az infravörös szenzorok éjjel is mérnek, és becslik a felhők tetejének magasságát, hőmérsékletét.

A műholdak széles lefedettséget, valós idejű megfigyelést és kevesebb megfigyelői torzítást kínálnak, de nehezebben érzékelik a vékony vagy szakadozott felhőket, a hóval összetéveszthetik, és a felbontásuk korlátozott a kis részletek felismerésére.

4. Fejlett távérzékelés és mesterséges intelligencia

A modern meteorológia gépi tanulást alkalmaz a felhők osztályozására, változások előrejelzésére és a műholdas, földi képanyag óriási adathalmazainak elemzésére. A LiDAR-rendszerek nagy függőleges felbontású profilokat adnak, az időjárási radarok – különösen duál-polarizációs technológiával – hozzájárulnak a felhőfelismeréshez. Több forrásból származó adatok mesterséges intelligenciával való egyesítése lehetővé teszi a felhőzet valós idejű monitorozását és mostcastingot (közeli előrejelzést).

Felhőzet osztályozása: Okta, METAR és hétköznapi nyelv

Az okta rendszer

Az okta skála az égboltot nyolc egyenlő részre osztja:

Ez a szabványosítás világszerte egységes jelentést és összehasonlíthatóságot biztosít.

Repülési kódok: METAR

A METAR jelentések a következő kódokat használják a felhőzetre:

• SKC vagy CLR: 0 okta (derült)
• FEW: 1–2 okta (kevés felhő)
• SCT: 3–4 okta (szétszórt)
• BKN: 5–7 okta (szakadozott)
• OVC: 8 okta (borult)
• VV: Égbolt eltakart (csak függőleges látótávolság)

A felhőrétegeket növekvő magasság szerint jelentik, alapmagasságukat (száz lábban) a talajszint felett adják meg (pl. SCT020 = szétszórt felhők 2000 láb magasan).

Köznyelvi megfogalmazás a nagyközönség számára

Az időjárás-alkalmazások és előrejelzések egyszerűsített nyelvet használnak:

Okták vizuális példái

Okta	Leírás	Példakép
0	Derült (SKC/CLR)
1	Kevés (FEW)
2	Kevés (FEW)
3	Szétszórt (SCT)
4	Szétszórt (SCT)
5	Szakadozott (BKN)
6	Szakadozott (BKN)
7	Szakadozott (BKN)
8	Borult (OVC)

Felhőzet a gyakorlatban

• Meteorológusok a felhőzet alapján elemzik az időjárási rendszereket és adnak előrejelzést.
• Pilóták a felhőzet-jelentésekre alapozzák a repüléstervezést és a biztonságot.
• Gazdálkodók a napsütés és csapadék várható alakulása alapján igazítják munkájukat.
• Napelem-üzemeltetők valós idejű felhőzet-figyelésre támaszkodnak a hálózatmenedzsmentben.
• Klímakutatók hosszú távú felhőzet-adatsorokat használnak trendanalízishez és modellek fejlesztéséhez.

Lényeges tudnivalók

• A felhőzet az égbolt felhőkkel borított részaránya, melyet oktában, törtben vagy százalékban mérnek.
• Létfontosságú az időjárás-előrejelzés, a repülés, a mezőgazdaság, az energiaipar és a klímatudomány számára.
• Mérési módszerei: vizuális becslés, földi műszerek, műholdas távérzékelés, fejlett MI-alapú elemzés.
• Az okta rendszer és a METAR kódok világszerte egységesítik a jelentést; a nagyközönség számára egyszerűsített leírások léteznek.
• A pontos felhőzetadatok több területen is támogatják a biztonságot, a hatékonyságot és a tudományos megértést.

További részletekért tekintse meg a WMO Nemzetközi Felhőatlaszt vagy a NOAA Légiközlekedési Időjárási Központját .