Rajtunk is múlik, hogy mennyi extrém szélvihar lesz a jövőben Magyarországon

A március 11-én, az M1-es autópályán történt tömegbaleset egyik okozója a talajerózió mellett az extrém szeles időjárás volt, megvilágítva, hogy a klímaváltozás miatt felerősödő és összekapcsolódó szélsőséges események életveszélyes kockázatokat is jelentenek számunkra. Az elmúlt két évtized mérései alapján elmondható, hogy a Dunántúl, azon belül is a Balaton, a Bakony és a Kisalföld térsége a leginkább kitett a szélviharoknak, amelyek döntően a téli időszakban és márciusban jelentkeznek. Országos területi eloszlásban azonban nagy eltéréseket kapunk: a Dunántúl északi felén a regisztrált összes extrém széllökés száma az elmúlt 20 év alatt 1-2 ezres nagyságrendű, míg az Alföldön jóval kevesebb, csak pár száz ilyen mérést rögzíthettünk. A klímaváltozás tovább fokozhatja ezeket az extrém szeles eseményeket: ha nem csökkentjük a kibocsátásokat, azaz a pesszimista forgatókönyvet követjük, akkor a fent említett térségben a század végére átlagosan akár 8 nappal több extrém szeles nap is előfordulhat évente, mint jelenleg. Ha ennél ambiciózusabb forgatókönyvet választunk, és legkésőbb 2040-től meredeken csökkennek az antropogén kibocsátások, akkor csupán 1-2 napos átlagos növekedésre számíthatunk 2100-ig. Bordi Sára, Szabó Péter és Pongrácz Rita elemzése.

A szélviharok az időjárás nehezen kiszámítható, gyakran súlyos károkkal járó extrém eseményei, melyekre igen nehéz előre felkészülni. Az épületek, lakóházak megrongálása mellett főként az infrastruktúrára jelentenek veszélyt. Az útra kidőlt fa, odahordott törmelék gátolja a közlekedést, a legtöbb esetben azonban vezetékek rongálódnak meg, melyeket a szél által kicsavart fa szintén elszakíthat.

Az építőipar számára rendkívül fontos az adott terület szélviszonyainak ismerete, ugyanis ennek függvényében olyan épületeket kell tervezni, amelyek kibírják az adott térségben előfordulható szélviharok által keltett szélnyomást.

Annak érdekében, hogy mind az infrastruktúra szervezésében, mind az építészetben fel lehessen készülni a klímaváltozás által keltett hatásokra, elengedhetetlen, hogy a szélviharokra vonatkozó lehetséges forgatókönyveket vizsgálva figyelembe vegyük azok jellemzőinek változásait.

A nyugati-északnyugati országrész a leginkább kitett a szélviharoknak

Magyarországon már az idei év elején is előfordult egy igen sok kárt okozó szélvihar, mely leginkább az ország nyugati részében fejtette ki hatását. 2023. február 4-én Kab-hegyen a napi maximális széllökés elérte a 36 m/s-ot (≈130 km/h), ezzel megdöntve az aznapi országos szélrekordot. A Balaton térségében több állomásról is 30 m/s körüli széllökéseket jelentettek, de az ország szinte teljes területén közelítette, vagy meghaladta a 20 m/s-ot a napi maximális széllökés. Az extrém helyzet a vasúti közlekedést is megbénította. (Szélvihar egy szokatlan ciklon nyomán – Tanulmányok – met.hu).

A talajerózió mellett a port az M1-es autópályára szállító erős szél is szerepet játszott a március 11-én történt tragikus tömegbalesetben, szomorúan szemléltetve azt, hogy

Ha az elmúlt két évtizedben regisztrált erős széllökések előfordulásait összesítjük, akkor is azt kapjuk, hogy a legtöbb viharos nap (széllökés > 17 m/s) a Balaton térségében fordult elő (1. ábra) – ezen belül is jellemzően a Bakonyban, ahol idén is a legerősebb széllökéseket mérték. A gyakorisági térképről markánsan kirajzolódik a Balaton térsége,

Általánosságban a legkevésbé az Alföld területére jellemző az ilyen nagy széllökésekkel járó szélsőséges időjárás, de azért évente néhány szélviharos nap itt is előfordul.

1. ábra: A viharos napok (amikor a napi maximális széllökés meghaladta a 17 m/s-ot, vagyis a 61 km/h-t) átlagos évi száma a 2001-2020-as időszakban. A szerzők ábrája. Adatok: Országos Meteorológiai Szolgálat.

Március a legszelesebb, különösen az Észak-Dunántúlon

Az extrém szelek éven belüli előfordulását mutatja be a 2. ábra három dunántúli meteorológiai állomáson (Siófok, Sopron és Veszprém). Jól látható, hogy mindhárom esetben a téli félévben jóval gyakoribbak a szélviharok, mint a nyári félévben.

Ez az ország más térségeiben is jellemző. Ennek oka, hogy az ilyen heves szélviharok főként a viharciklonok és mediterrán ciklonok velejárói, melyek leginkább a téli félévben érik el a Kárpát-medence térségét, míg a nyáron jellemző zivatartevékenységgel járó extrém szél általában rövidebb ideig áll fenn, és kisebb területre koncentrálódik.

2. ábra: Extrém szeles órás mérések éven belüli eloszlása Siófok, Sopron és Veszprém állomásokon a 2001-2020-as időszakban. A szerzők ábrája. (Mérések: Országos Meteorológiai Szolgálat)

A grafikonokon a különböző kategóriákba eső széllökések is elkülönülnek. A legtöbb széllökés a Beaufort-skála szerinti viharos kategóriába tartozik, melynek értéke meghaladja a 17 m/s-ot, de nem nagyobb 20 m/s-nál. Az ennél erősebb széllökések a heves vihar (21–23 m/s), szélvész (24–27 m/s), heves szélvész (28–32 m/s) és orkán (>32 m/s) kategóriákba tartoznak, melyek a szélsebesség növekedésével egyre ritkábban fordultak elő.

Orkán erősségű szelet csak a veszprémi és a siófoki állomáson jelentettek, a vizsgált 20 éves teljes időszakban is csupán 1-2 alkalommal. A Dunántúl északi felén a regisztrált összes extrém széllökés száma az elmúlt 20 év alatt 1-2 ezres nagyságrendű, míg az Alföldön elhelyezkedő meteorológiai állomásokon ennél kb. egy nagyságrenddel kevesebb, azaz csak pár száz ilyen mérést rögzítettek.

A 2001-2020-as időszakban az országon belül jellemzően ugyan csökkenő trendet kaptunk az extrém széllökéses napok átlagos évi számára vonatkozóan, ám ez a trend csak kis területen (jellemzően a Kisalföldön és az Alföld egy részén) tekinthető statisztikailag szignifikánsnak. Ennek az az oka, hogy a vizsgált 20 éves időszak túl rövid ahhoz, hogy egyértelmű trend kirajzolódhasson, főleg amiatt is, mert a szélviharos napok száma az egyes években nagyon eltér egymástól.

Van jelentősége a kibocsátás-csökkentésnek

A klímaváltozásnak a szélviharos időjárásra is hatása van, ahogy ezzel egy korábbi cikk már részben foglalkozott. A várható módosulás annak függvényében alakul, hogy milyen forgatókönyv szerint változnak majd az antropogén tevékenységekhez kapcsolódó üvegházgáz-kibocsátások, a felszínhasználat és az egyéb társadalmi-gazdasági folyamatok.

Ha a kibocsátást 2040 körül kezdenénk csökkenteni (azaz az RCP4.5 forgatókönyv szerint haladunk), akkor az extrém széllökéses napok száma – elsősorban az északnyugati országrészben – csak legfeljebb 1-2 nap/év mértékben emelkedhet (3. ábra felső térképsora).

3. ábra: A szélviharos napok átlagos évi számának változása 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 és 2081-2100-ra 6-6 regionális klímaszimuláció átlaga alapján az RCP4.5 és RCP8.5 forgatókönyv esetén. Referencia időszak: 2001-2020. A szerzők ábrája.

A hatás az ország nagyobb területét érintené, mint az optimistább forgatókönyv szerint. (3. ábra alsó térképsora).

Nem elvont problémáról, hanem konkrét kockázatokról van szó

A jövőben tehát a klímaváltozás hatására több szélviharos eseményre számíthatunk, és az országon belül a Kisalföld és az Északnyugat-Dunántúl az a térség, ahol a leginkább megnövekedhet a szeles extrémumok száma. Mivel a legerősebb széllökések már jelenleg is itt fordulnak elő egy-egy szélvihar során, ezen a területen különösen fontos a jövőbeli változásokra való felkészülés.

Például ha szárazság van, porvihart alakít ki, amely egy útszakaszon hirtelen pár méteresre csökkentheti a látótávolságot, fokozott balesetveszélynek kitéve az autósokat (ahogyan az március 11-én történt az M1-es autópályán), de gyakran jár az extrém széllel csapadék is, amellyel együtt az épületekben még nagyobb kár keletkezhet.

A klímaváltozás már most megfigyelhető szélsőséges hatásai miatt elengedhetetlen az alkalmazkodás, azonban megfelelő, ambiciózus és hatékony kibocsátás-csökkentés nélkül a károk növekedése pénzben, és legrosszabb esetben emberéletekben is mérhető lesz. Ezeknek az elkerülése mindannyiunk közös érdeke.

Szerzők: Bordi Sára, Szabó Péter, Pongrácz Rita, via Másfélfok

Köszönet illeti a regionális modelleredményekért az Euro-CORDEX konzorcium modellező intézeteinek tagjait, a hazai megfigyelésekért pedig az Országos Meteorológiai Szolgálatot.

Rövid tudományos módszertan:

1. Regionális klímamodellekkel végzett éghajlati szimulációk:

Egy térség, pl. hazánk éghajlatának részletesebb vizsgálatához regionális klímamodellekre van szükség, hiszen azok a légköri folyamatokat pontosabban és finomabb térbeli felbontással írják le, mint a globális modellek. A regionális modellek historikus szimulációi nagy számban továbbra is csak 2005-ig állnak rendelkezésünkre, míg a jövőre vonatkozóan, 2006-tól indítva 2100-ig azt szimuláljuk, hogy egy-egy feltételes üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvre hogyan reagál az éghajlati rendszer. Ebben az elemzésben két forgatókönyvet tekintettünk: a 2040 utáni kibocsátás-csökkentéssel számoló RCP4.5-öt, és a kibocsátás-csökkentés nélküli, ún. RCP8.5-öt. Adott forgatókönyvön belül az Európa egészét 10 km-es rácsfelbontással lefedő, Euro-CORDEX együttműködés keretében futtatott különböző, de ugyanazon hat-hat regionális klímamodell-szimulációt tekintettünk az elemzésben. Az alkalmazott hattagú szimuláció-együttes már megfelelően tudja reprezentálni a modellek különbözőségéből eredő bizonytalanságot, illetve ezeket a kétféle forgatókönyvvel meghajtva az emberi tevékenység jövőbeli alakulásából származó nagyfokú bizonytalanságot is.

2. Szimulációk hibakorrekciója és megfigyelések:

Az elmúlt évtizedek folyamatos fejlesztései ellenére az éghajlati szimulációk még ma sem tökéletesek, a meteorológiai változóktól függően kisebb-nagyobb hibával terheltek a megfigyelésekkel szemben. A hibák javításához hibakorrekciós módszerre és jó minőségű megfigyelésekre egyaránt szükségünk van. A széllökésekre az Országos Meteorológiai Szolgálat által előállított HuClim rácsponti adatbázis 0,1°-os (~10 km-es) rácsfelbontású adatait használtuk fel, melyek 2001-től álltak rendelkezésünkre. A szimuláció korrekciójához az ún. standardizálás módszerét használtuk, amely az eloszlások időbeli átlagát és szórását figyelembe véve végzi a hibák javítását. A korrekciós referencia-időszak egy megfigyelésekkel közös múltbeli időszakot kell, hogy tekintsen, így a 2001-2020 időszakot lehetett alkalmazni erre a célra. Az elemzésben hosszabb, húszéves időszak átlagait tekintettünk, melyek megadják, hogy az időszakon belül bármely évben milyen értékre számíthatunk. A változásokkal adtuk meg a húszéves időszakok közötti átlagos különbséget (jelen vizsgálatban nap/év mértékegységben kifejezve).