A Balaton vizének mozgásai
„A víz rendkívül „gördülékeny”, nyughatatlan, minden hatásra azonnal visszaható anyag. Minden szellő megmozdítja, minden belehajított kavics óriási területre szétgyűrűző hullámzást okoz rajta. Ezért a víz úgyszólván egy pillanatig sincs nyugalomban. A tengerek vizét négyféle mozgás nyugtalanítja. Az egyik a hullámzás, ezt a szél okozza. A második szintén a szél következménye, ez az áramlás. A harmadik a tengerjárás, vagy árapály tüneménye. Erről azt hiszem minden olvasóm tudja, hisz már a régi görögök is tudták, hogy a Hold vonzása okozza. A negyedik mozgás a víz rendkívül lassú köröző mozgása, a víz hőmérsékletkülönbségei következtében. A Sarkvidékeken lehűlő, sűrű, hideg víz a tenger fenekén az Egyenlítő felé áramlik, a tenger felszínén pedig a fölmelegedett víz az Egyenlítő felől a Sarkvidékek felé áramlik. Ez igen-igen lassú mozgás, de a hőmérsékletek eloszlásának tanulmányozásával biztosan ki lehetett mutatni.
Van végül a tengereknek egy ötödik mozgása is. A hirtelen kitört szélvihar a tenger vizét elnyomja azokról a partokról, ahol a szél a szárazföldről a tengerre lép s viszont megduzzasztja azokon a partokon, amelyeknek nekifúj a szél. Ezt a veszedelmes dagályt vihardagálynak nevezik és sokszor sok ezer ember életébe kerül. A Ganges deltáján minduntalan kiönt a tenger ilyen vihardagállyal s százezrével pusztítja el az állatokat és sok ezer embert szokott vízbefojtani, valósággal leöblíteni az alacsony partokról. Az özönvíz mondája is irtóztató vihardagály emlékét őrzi meg, mert ilyen pusztította el a Mezopotámiai-alföldet, az akkor egyedül művelt embertömeg lakóhelyét. A német tengerpartokon már eddig mintegy 110 falut pusztítottak el a vihardagályok.
Ha ilyenkor aztán a szél hirtelen megszűnik, a tenger vize siet visszafoglalni nyugalmi helyzetét, de túl lódul rajta s elkezd ide-oda lotyogni, mint a teknőben a víz, ha megemeljük kissé az egyik végét.
A Balatonon, kis terjedelme és sekélysége miatt sem az árapály, sem pedig a hőmérsékletkülönbség következtében beálló köröző áramlás nem jöhet létre. A Balaton vizének tehát csak háromféle mozgása van: a hullámzás, az áramlás és a szabályos ingadozás. Mindhárom valójában a szél hatásának következménye.
A hullámzásról már beszéltünk, most egyelőre nincs több mondanivalónk róla. A Balaton színeinek tárgyalásakor azonban mégegyszer majd foglalkoznunk kell a hullámzás különböző formáival.
Amikor a szél ledobja a hullám taraját és habtorlaszban omlik össze a meredek vízgerinc, akkor a szél a vízcseppeket valóban tovább is lódítja. Minden tarajzó hullám valódi vízmozgást is jelent a szél irányában és a sok millió egymás után tarajzó hullám lassankint áramlást és pedig heves áramlást okoz a víz felszínén. A szél valósággal magával ragadja a víz felszínét s elszállítja a vizet a szél irányában. Tegyük föl, hogy nyugati szél fúj. Akkor a tó vizét Keszthely felől Kenese felé nyomja át, Kenesénél tehát megduzzad a víz, Keszthelynél pedig leapad.
Ha északi szél fúj, akkor az északi parton apad le s a déli parton árad meg. Gyermekkoromból jól emlékszem, hogy egyszer lementünk mi gyerekek az arácsi fürdőhöz délután. Akkor minden nyaralónak külön deszkabódéja volt a tó partján, hosszú hídon kellett bemenni a cölöpökön álló bódéhoz. Bementünk a bódéba s mialatt levetkőztünk, kitört az északi szél. Ijedten öltöztünk föl újra, alig bírtuk a bódé ajtaját a szél ellenében kinyitni s csodálkozva vettük észre, hogy a bódé szárazon áll, pedig körülbelül fél méter mély volt rendesen a víz a cölöpök közt.
A déli parton jól ismerik ezt a duzzasztást, sokszor egész messze kiönt a Balaton. De ha a szél a tó felszínét így kimozdította a vízszintes helyzetéből, akkor megbomlik az egyensúly s a víz a mélyben visszafelé áramlik (65. ábra).
65. ábra. A tó vizének denivellációja következtében keletkezett áramlások.
A nyugalmi helyzetből való kimozdítást tudományos nyelven denivellációnak nevezzük s ennek eredménye mindig az a köröző áramlás lesz, amit a 65. ábra mutat. Ha a szél több vizet szállít a szél irányában, mint amennyi a víz mélyén visszaáramlani képes, akkor még tovább duzzad a víz a szélnek kitett parton, mindaddig, amíg olyan erős lesz a denivelláció, hogy az ellenáramlás egyensúlyt tud tartani a szél szállításával.
Ennek a tüneménynek pontos tanulmányozása végett Keszthelyen és Kenesén olyan műszereket állítottunk föl, amelyek maguktól följegyzik a vízállást minden pillanatban. Gondoljuk el, hogy a part közelében szűk, vascsövekkel bélelt kis kutat mélyesztünk le, ennek a kútnak alsó végét csővel összekötjük a Balatonnal. A kútban a víz - a közlekedő csövek törvényének értelmében - mindig olyan magasan áll, mint a Balatonban. A kút vizének felszínén üres fémdoboz úszik, a dobozból pálca emelkedik föl s ennek a végére derékszögben meghajlítva, írószerszámot erősítünk. A pálca vége egy asztalhoz erősített vezetékben mozoghat föl és le. Ha a Balaton megárad, akkor a kút vize is megárad, az úszó fölemelkedik, vele együtt az írópálca is. Az írószerszám elé olyan hengert állítunk, amelyik függőleges tengely körül foroghat. A hengert óramű hajtja, úgyhogy egy hét alatt a henger teljesen körülforoghat. A hengerre beosztott papírost erősítünk, úgyhogy a beosztások a napoknak és óráknak felelnek meg. Az író most az előtte elvonuló papírosra szépen feljegyzi a vízállásokat. Mivel a vízállás néhány órán belül félméterrel is változik, igen nagy, széles papírost kellene a hengerre erősítenünk. Ezért az író olyan áttétellel van felszerelve, hogy a vízállásváltozásokat egy kissé kicsinyítve - felére, negyedrészére kicsinyítve mutatja (66. ábra).
66. ábra. A kenesei limnografus végleges felállítása előtt, a szerkezet bemutatására (Id. Lóczy Lajos felvétele.)
A kenesei műszer áradást jegyzett akkor, amikor a keszthelyi apadást és fordítva. Ezt a tüneményt most a műszerek, úgynevezett limnografusok följegyzései alapján részletesen lehetett tanulmányozni. A balatoni tanulmányok előtt ez a tünemény temérdek tudományos vitára adott alkalmat. Volt egy német tudós, aki a legnehezebb felsőmatematikai számítással kimutatta, hogy a szél a víz felszínén nem okozhat denivellációt. Aztán nyáron elment Sylt tengerparti fürdőbe s éppen benne ült a vízben, amikor olyan heves vihardagály keletkezett, hogy alig tudott partra menekülni. Akkor aztán megírta ugyanabban a folyóiratban, amelyikben nevezetes cikkét közölte, hogy alighanem valami hiba van a számításban, mert tapasztalat szerint a szél csakugyan megduzzasztja a vizet. A kérdés vitás volt azért, mert azt is tapasztalták, hogy ha a szél soká tart, a duzzadás lassan leapad, sőt esetleg erős apadás következik be s aztán újra áradás.
Mindezt a kérdést a Balaton vízszint-ingadozásainak pontos tanulmányozása teljesen megoldotta. A vízállások változását gondosan összehasonlítottuk a szél irányának és erejének változásaival is és szigorú pontossággal beigazolódott, hogy a denivellációkat igenis a szél okozza s a szél járásával kapcsolatos minden mozdulat a víz színében. De azonkívül egy nagyszerű tünemény is előkerült a tanulmányok alapján. Ezt a tüneményt először a Genfi-tavon vették észre, de a Balatonon, sekélysége miatt, nem volt várható.
Ha a denivellált vízszint fölött a szél hirtelen megszűnik, akkor a tó vize egész tömegében visszalódul nyugalmi helyzete felé. Csakhogy, mint a kilendített inga, nem áll meg nyugalmi helyzetében, hanem túl lódul rajta és a másik irányban tér ki. Ezt a lengést megismételi néhányszor, folytonosan csendesedve, míg végre megáll és nyugalomban marad (67. ábra).
67. ábra. A tó vizének szabályos ingadozása. I, II, III egymásután következő fázisok.
A Genfi-tó nagyon mély, legnagyobb mélységei 300 méteren is felül vannak, tehát vize aránylag kis surlódással, könnyedén mozog. Ezért benne a víznek ez a szabályos ingadozása gyorsan lengedezik és sokáig eltart. Általában 70 percig, tehát egy óra és 10 percig tart egy lengés, de sokszor 10-20 következik egymásután, olyan gyönyörű sorozatban, hogy valóságos csoda! Ilyen lengésnek a rajzát mutatja a 68. ábra.
68. ábra. A Genfi-tó szabályos ingadozásának rajza.
A genfi limnografus rajzolta. Ugyanekkor a tó keleti végén, a Montreux mellett felállított limnografus ennek pont az ellenkező értelmű lengését rajzolta föl. A svájci franciák ezt a lengedezést „seiche” (mondd: szés) néven nevezik.
A Balaton közepes mélysége csak 3 méter, tehát rendkívül nagy surlódással mozog benne a víz. És mégis sikerült kimutatni ilyen nagyszerű, szabályos ingadozást! Csakhogy egy lengés 12 óra hosszat tart! Ez a leghosszabb időtartamú ingalengés, amit valaha ember a Földön mért! Erről a mi Balatonunk világhírű! (69. ábra).
69. ábra. A Balaton 12 óra hosszat tartó, szabályos ingadozásának rajza a kenesei és keszthelyi limnografusokon.
A külföldi tudósok valósággal elragadtatással olvasták ennek leírását s az egész tünemény pontos analízisével és magyarázatával együtt ez ma minden hasonló vizsgálódásnak mintaképe. A 12 órás seiche ritkán mutatkozik a tavon, nagyon kedvező körülmények kellenek hozzá, de mivel Keszthely és Kenese limnografusainak rajza tökéletesen összehangzik, tehát semmi kétség sem lehet benne, sőt igazán meglepően szabályos dolog. Tudjuk, hogy az inga annál lassabban leng, minél hosszabb. Az ingaórák ingájának lengésidejét mindig szabályozni lehet az alsó végén levő csavarral, mert igen finoman meghosszabbíthatjuk vagy megrövidíthetjük. Az az inga, amelyik éppen egy másodperc alatt végez egy lengést, az körülbelül egy méter hosszú. Az az inga, amelyik 70 perc alatt végezne egy lengést, tehát mint a Genfi-tó vize, az 17,5 km hosszú volna, tehát kétszer olyan magasan kellene felfüggesztenünk, mint amilyen magas Földünk legnagyobb hegye, a Mount-Everest (8840 m). Az az inga azonban, amelyik 12 óra alatt végezne egy lengést az 1855 km hosszú volna, tehát több mint négyszer olyan messze kellene felfüggeszteni a Földtől, mint amilyen messze van a Hold. A Holdban felfüggesztett inga 5 óra és 24 perc alatt végezne egy lengést!
Ha a kádban, vagy a teknőben meglóbáljuk a vizet úgy, hogy az edény egyik végét egy kicsit megemeljük, akkor a mi Balatonunknak ezt a világhírű tüneményét kísérletileg előállítottuk. A kád vagy teknő vize aránylag sokkal mélyebb minden tónál, azért a víz lengése sokkal gyorsabb. A Genfi-tó pl. körülbelül 200-szor olyan hosszú, mint a milyen mély, tehát ha teknőben utánozni akarnók, akkor 2 méter hosszú teknőben csak egy centiméter víznek szabadna lenni. A Balatonról ne is beszéljünk!
De észleltünk a Balatonon rövidebb időtartamú ingást is. A számítások azt mutatták, hogy ezek olyan lengések, amelyeket a tónak csak egyik fele, például Kenese és Tihany, vagy Tihany és Keszthely közt levő darabja végez. Ezek persze rövidebb ideig tartó lengések és ritkán mutatkoznak. Annál nagyszerűbben jelentkezett Keszthelynél a tó keresztirányú lengése. Szerencsére Keszthely a tó északi partja mellett van, tehát ez az ingás ott felfogható volt. 45 percig tartott egy-egy ilyen keresztlengés és sokszor 10-20 gyönyörűen jelzett lengés követte egymást. Sajnos, később a Keszthelyi-öböl elhínárosodása folytán ez a lengés nagyon meggyérült.
A szél tehát denivellálja a tó vizét, ezért a víz mélyén ellenáramlás keletkezik. Ez olyan lassú a nyílt tómedencében, hogy alig lehetne méréssel kimutatni. De összeszorul a Tihany-Szántódi-szorosban s ott igen sebes áramlás lesz belőle. Amikor a nyugati szél megindul, akkor eleinte a széllel együtt áramlik a víz az egész szorosban, de aztán megérkezik az ellenáramlás, lenn a mélyben s ez olyan heves, hogy sokszor elragadja a halászok hálóját s valahol Szárszónál szedik ki. Sokszor valóban úgy folyik a víz a tihanyi Rév előtt, mint a folyam, a partról jól lehet látni. A halászok csak egyes esetekben tudják előre megmondani, hogy áramlás lesz ebben vagy abban az irányban. De leggyakrabban egészen váratlanul majd keletre, majd nyugatra áramlik a víz, nagy sebességgel. Kétségtelen, hogy az áramlásoknak ez a látszólag szeszélyes váltakozása a tó vize szabályos ingadozásának következménye. Különösen lehetséges akkor, ha külön ingása van a keleti és külön a nyugati tórésznek. Elgondolhatjuk, hogy ha a keleti tórész ingadozása következtében Zamárdi előtt, tehát a tihanyi-szoros keleti nyílásában dagály van, a nyugati nyílásban pedig a nyugati tórész ingása következtében éppen apály van, akkor roppant heves áramlás keletkezhet keletről nyugat felé. S teljes szélcsend lehet, derült idő stb. s mégis zúgva rohan a víz a tihanyi rév előtt néhány órán át, aztán megfordul az áramlás iránya s néhány óráig ellenkező irányban rohan a víz. Ezt természetesen igen nehéz aztán tudományos megfigyelések nélkül értelmezni s a halászok sem boldogultak vele!
Ezt a rendkívül érdekes természettüneményt úgy lehetne sokkal behatóbban tanulmányozni, ha a tihanyi Biológiai Kutatóintézet Tihany keleti és nyugati partján is felállítana egy-egy limnografust s ugyanezt megtennék Keszthelyen és Kenesén is. Közönséges, egyszerű megfigyeléssel a tüneményt tanulmányozni nem lehet, mert hisz rendesen csak néhány centiméternyi ingásról van szó s azt szabad szemmel, különösen a hullámzás miatt, nem lehet észrevenni. A Balaton-Bizottság a szorulatban tutajt horgonyzott le s a tutajról olyan műszert eresztettünk a tóba, amely a tó vizének áramlását, az áramlás irányát és sebességét önműködőleg följegyezte. Igen érdekes eredményeket kaptunk.
A szorulatban keletkező heves áramlások mossák ki a Kút 11 méteres mélységeit. Azaz, hogy az áramlások miatt nem rakódhat le oda a balatoni iszap. Ennek az iszapnak legnagyobb része a levegőből hulló porból keletkezett, azért nagyon sok dolomit-por van benne. De ez a por ebbe a hosszas, folyómederszerű mélyedésbe az áramlások miatt nem ülepedhet le.
Áramlások a tóban másfelé is vannak, de nagyon lassú mozgások. A tihanyi szorosban vízbe dobtunk valami 12 üres, jól bedugaszolt s homokkal kissé megtöltött palackot. Minden palackban levelezőlap volt, hogy aki megtalálta, írja föl a levelezőlapra, hogy hol, mikor találta az illető s tegye a levelezőlapot postára. Egyetlen egy levelezőlap nem jött meg, talán valahol a nádasban végleg elbújt a palack. A többi levelezőlap mind pontosan visszajött, rendesen nehéz kezektől eredő, egyszerű írással. Mind egyszerű halász, nádvágó, földműves, vagy egyéb egyszerű ember találta meg s becsületesen postára adta az adatok bejegyzésével. Pedig neki azt a néhány szót megírni annyi, mint nekünk volna néhány rendet kaszálni. De mégis megtette mindegyik, mert dunántúli magyar ember!
Akármiféle mozgásokat végez is a Balaton vize: hullámzik, erre-arra áramlik, szabályosan ingadozik, vagy szabálytalanul kergeti a szél majd erre, majd amarra, egy áramlásnak állandóan, mindig ott kell lappangania s ez a Zala vizének lassú áramlása a Sió felé. Mert a tó legfőbb táplálója a Zala (70. ábra), meg a Kis-Balatonba torkoló Határ-árok, Héviz stb. összegyűlt vize.
70. ábra. A Zala csatornája a Kis-Balaton nádasaiban. (Id. Lóczy Lajos felvétele.)
Ez a fenéki vasúti és közúti híd alatt ömlik bele a Balatonba. A Kis-Balaton ugyanis keskeny szorossal kapcsolódik a Balatonhoz. Emmellett a szoros mellett van Fenékpuszta s erről nevezzük ezt fenéki nyílásnak. A Kis-Balaton délről, Somogy felől kap elég bővizű mellékvizeket. Északról a Héviz állandóan mintegy 600 litert zúdít bele másodpercenkint, a Zala kis vízálláskor 1-2 köbmétert, rendes árvize idején másodpercenként 10 köbmétert. Így aztán a fenéki nyíláson át körülbelül annyi víz ömlik a tóba, mint amennyit a többi patak együttesen hoz be. Azért innen kell a víznek állandóan áramlania a Sió felé. Sőt a fenéki nyílás vízhozamán kívül elég sok víz jön be a Tapolcai-medencéből is, tehát mindennek a tihanyi szoroson kell keresztül ömlenie a Sió felé.
Ezért, amikor azokat a palackokat beledobáltuk a vízbe, arra gondoltam, hogy ezeknek legnagyobb részét majd a Sió-zsilipnél fogják megtalálni. Egyetlen egy sem került elő onnan, hanem összevissza a tó partjairól, azt bizonyítva, hogy a Sió nagyon jelentéktelen lefolyása a Balatonnak, a víz áramlása arrafelé olyan nagyon lassú, hogy a többi mozgás mellett teljesen elenyésző. Mégis szerencse az, hogy a tó vize nyugaton kapja a legtöbb táplálékot s keleten van a lefolyása, mert így a tó vize, ha lassan is, de mégis állandóan kiváltódik s nem possad, nem szennyeződik túlságosan.”