7.2. Hőhullámok

Kaiser et al. (2007) az Amerikai Egyesült Államok egészségügyi ellátó szerveinek adatai alapján kimutatták, hogy a hőhullámok hatására megnövekszik a sürgősségi kórházi betegfelvételek száma. Ez az arány az 1995-ös híres Chicago-i hőhullám idején 11%-kal nőtt a teljes lakosság körében, a 65 évnél idősebbeknél pedig 35%-kal. A betegfelvételek 59%-a a hőmérséklettel kapcsolatos kórképek – kiszáradás, hőkimerülés és hőguta – miatt következett be krónikus betegségben szenvedő egyéneknél. Szintén fokozottan jelentkeztek a rosszullétek a fekete bőrű lakosság körében, sőt a halálozási arányuk is magasabb, ami az általában rosszabb szociális körülményekkel magyarázható. Más kutatások (pl. Semenza et al., 1999) szerint a hőhullámokat követően a mortalitás jelentősen megemelkedett a vesebetegek, a cukorbetegek és krónikus légzőszervi betegek körében. Magyarországon Páldy és Bobvos (2008) vizsgálták a hőmérséklet és a napi sürgősségi mentőhívások közötti összefüggést. 1998–2004 közötti időszakra vonatkozó elemzéseikben megállapították, hogy a mentőhívások esetszámai a szélsőséges hőmérsékletekkel szoros kapcsolatot mutatnak.

A legtöbb esetben valószínűsíthető, hogy a hőség okozta halálesetek egy része olyan embereket érintett, akik eredetileg is kritikus egészségi állapotban voltak. A hőhullámok időpontjához kapcsolódó erősen megnövekedett halálozási arány azonban nem magyarázható egyedül ezekkel az egyébként is kritikus egészségi állapotú esetekkel. Ugyanis ha csak a súlyos betegek idő előtti halála jelentkezne, akkor a hőség utáni mortalitás már jelentősen lecsökkenne a hosszú idejű halálozási átlagokhoz képest. A valóságban azonban sok olyan ember is meghal, akinek a halála a hőhullám előtti hetekben nem volt várható.

A hazai 2007 júliusában bekövetkezett hőhullám alatt tartósan és jelentősen megemelkedett a napi halálesetszám, melyet nem követett azonnali halálozási arány csökkenés a hőhullám megszűnésével. A legtöbb halálozási esetet július 20-án regisztrálták, amikor otthon 43 fő, a kórházakban 115 fő hunyt el – ez az arány a 25 °C alatti középhőmérsékletű napokon jellemző átlagos halálozási esetszámnak majdnem a kétszerese volt (Páldy és Bobvos, 2008).

Az egyes hőhullámoknak nem teljesen egyforma a hatásuk a mortalitásra. A hőhullám intenzitása mellett döntő tényező a hőhullám időtartama és az éven belüli megjelenése. Például a kora nyáron fellépő nagy hőségnek nagyobb hatása van a halálozásra, mint azoknak a hőhullámoknak, amelyek a nyár vége felé fordulnak elő. Ez valószínűleg azzal magyarázható, hogy az év korábbi szakaszában fellépő hőhullámok áldozatai a különösen érzékeny emberek, akiknek kisebb az alkalmazkodó képességük, például a szív- és érrendszeri betegségben vagy a légúti megbetegedésben szenvedő személyek, az idős és szegény emberek, valamint a kisgyerekek.

Budapesti 31 éves (1970 2000) hőmérsékleti és halálozási idősorok elemzése alapján Páldy és Bobvos (2008) megállapították, hogy a napi összes haláleset és a napi középhőmérséklet közötti összefüggés nyáron a legszorosabb. A legalacsonyabb halálozási arány a 18 °C-os napi átlaghőmérséklethez kapcsolódik. E fölött a hőmérsékleti érték fölött meredeken emelkedik a napi halálesetszám. 20–25 °C között az összefüggés nagyjából lineáris, majd 25 °C felett már jóval nagyobb napi többlet-halálozást regisztrálhatunk: a hőség okozta halálozási arány akár a 15%-ot is meghaladhatja. Tehát a nagyon meleg időszakokban egy 5 °C-os napi átlaghőmérséklet-emelkedés közel 10%-kal növeli meg a keringési rendszer összeomlásából következő halálozás kockázatát. A hőmérséklet változékonysága az összhalálozás esetében 7%-os kockázatnövekedést jelent, a szív- és érrendszeri halálozás kockázata pedig 6%-kal nő a nyári hónapokban. A többi meteorológiai elem jóval kisebb kockázati tényezőt jelent. Például a relatív páratartalom növekedése csak kb. 1%-kal növeli meg a légzőszervi halálozás kockázatát, azt is elsősorban a téli időszakban. A légnyomás emelkedését viszont kifejezetten kedvezőnek tekinthetjük: a magas nyomású légtömegek kimutathatóan csökkentik az összhalálozást (Páldy et al., 2003).

7.2.1. A hőségriadó hazai fokozatai

Hazánkban 2004-ben a hőségriasztás egyes fokozatait a szignifikáns egészségkárosító hatás figyelembevételével az Országos Környezet-egészségügyi Intézet (OKI) az Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat (ÁNTSZ) Budapest Fővárosi Intézetével, valamint az Országos Meteorológiai Szolgálattal (OMSZ) együttműködve dolgozta ki (Bujdosó és Páldy, 2006). A három fokozatból álló riasztási rendszert az 1970–2000 időszakra vonatkozó budapesti halálozási és meteorológiai adatok elemzése alapján határozták meg. A hőségriasztás egyes fokozatai a hőmérsékleti küszöbérték meghaladásának szintjétől és az előrejelzett időtartamtól függenek. Így megkülönböztetjük az alábbi három fokozatot:

I. fokozatú hőségriadóról beszélhetünk, amikor az előrejelzések szerint a napi középhőmérséklet meghaladja a 25 °C-ot. Ilyenkor a mentőszolgálat felkészül a várhatóan megnövekvő betegforgalomra.

II. fokozatú hőségriadó az az időszak, amikor az előrejelzések szerint a napi középhőmérséklet legalább 3 egymást követő napon keresztül meghaladja a 25 °C-ot. Ekkor szükség van média (TV, rádió) közlemények kiadására, a forgalmas helyszíneken vizet osztanak, megnyitják a légkondicionált helyiségeket, valamint a víz- és elektromos művek felfüggesztik a nem fizető ügyfelek kikapcsolását.

III. fokozatú hőségriadó lép életbe, ha az előrejelzések szerint a napi középhőmérséklet legalább 3 egymást követő napon keresztül meghaladja a 27 °C-ot. Ebben az esetben szigorúan ellenőrzik a II. fokozatnál megtett intézkedéseket.

Az OMSZ Budapestre vonatkozó állomási méréseiből megadott napi középhőmérsékletek alapján az 1961–1990 időszakban például Budapesten összesen 315 napot – azaz évente átlagosan 10,5 napot – nyilváníthatunk I. fokozatú hőségriasztásnak, melyből 49 alkalom felelt meg a II. fokozatú hőségriasztás feltételének, s mindösszesen csupán 3 eset a III. fokozatú hőségriasztásénak. A legsúlyosabb (III. fokozatú) esetek időtartama 3-4 nap volt, melyeket 1961, illetve 1968 nyarán regisztráltak, továbbá 1990.07.30.-ától kezdve 3 egymást követő napon keresztül haladta meg a 27 °C-ot a budapesti állomáson mért napi középhőmérséklet.

A trendeket tekintve a budapesti mérési adatok alapján az 1960-as években évente átlagosan 12 nap, az 1970-es években csak 9 nap, az 1980-as években 13 nap, az 1990-es években már 18 nap, a 2000 utáni évtizedben pedig évi 20 napot is meghaladó I. fokozatú hőségriadós nap fordult elő. Ezek a szélsőségek a működő meteorológiai állomásokhoz rögzített pontbeli megjelenésük miatt természetesen nem tükrözhetik azokat az esetlegesen nagyobb mértékű szélsőségeket, amelyek a nagyváros egy-egy különösen túlmelegedő térségében fennállhatnak.

7.2.2. A jövőben várható változások

Vajon mire számíthatunk a XXI. században? A hazánk térségében várható melegedéssel párhuzamosan milyen mértékű hőhullámbeli gyakoriságnövekedésre kell félkészülnünk a jövőben?

A fenti kérdések megválaszolásához a 25 km horizontális felbontású PRECIS klímamodell (Wilson et al., 2010) három különböző (A2, A1B, B2) emisszió szcenáriót (Nakicenovic & Swart, 2000) figyelembevevő szimulációját (Bartholy et al., 2009; Pieczka et al., 2011; Pongrácz et al., 2011b) használtuk fel. Annak érdekében, hogy a megfigyelésekhez minél pontosabban közelítő szimulált hőmérsékleti mezőkkel dolgozhassunk, mindenképpen szükséges a szimulált idősorok statisztikai módszeren alapuló korrigálása. A hibakorrekciós eljárással megfelelő mértékben csökkenthetjük a regionális klímamodell szimulációiból származó mezősorok hibáit. Erre a célra egy olyan módszert alkalmaztunk, mely a mért meteorológiai változók percentilis értékeinek kiszámításán és a szimulációból meghatározott eloszlásnak a megfigyelt eloszláshoz való illesztésén alapul additív összefüggés (Formayer & Haas, 2009) alkalmazásával.

Ebben az alfejezetben bemutatjuk a korrigált éghajlati szimulációk alapján meghatározott hőségriasztások számának és időtartamának átlagos éves értékeit, valamint a 2021–2050 és 2071–2100 jövőbeli időszeletekre várható változások mértékét. A 7.4. ábrán egyértelműen látszik, hogy a magyarországi gyakorlatban alkalmazott hőségriadó fokozatokhoz tartozó esetszámok várhatóan növekednek a 2071–2100 időszakra. A XXI. század végére a különböző fokozatú hőségriasztások előfordulásában jelentős mértékű növekedés valószínűsíthető, melynek mértéke akár tízszeres is lehet az 1961–1990 referencia időszakhoz képest. Míg 1961–1990 ben az I. fokozatú hőségriasztások átlagos éves száma 4 volt, 2071–2100-ban az összes jövőre vonatkozó szcenárió szerint ez az érték elérheti átlagosan a 30–40 esetszámot is. A II. és III. fokozatú hőségriasztások átlagos éves száma 0,5, illetve 0,03-ról az évszázad végére várhatóan 4–5, illetve 2–3 esetre növekedhet. A hőségriadók gyakoriságváltozása mellett az időtartamukban is érzékelhető a növekedési trend, a hőségriasztások átlagos éves időtartama akár kétszer hosszabb lehet a XXI. század végén, mint jelenleg.

A korrigált PRECIS szimulációk alapján számított hőségriasztások évi száma Magyarországra vonatkozóan 1961–1990, illetve 2071–2100 időszakban a három különböző kibocsátási szcenárió esetén

7.4. ábra. A korrigált PRECIS szimulációk alapján számított hőségriasztások évi száma Magyarországra vonatkozóan 1961–1990, illetve 2071–2100 időszakban (Forrás: Pongrácz et al., 2012).

A változások területi eloszlását példaként csak az I. fokozatra mutatjuk be részletesen. A 7.5. ábrán a legalább I. fokozatot elérő hőségriadók évi átlagos gyakorisága, illetve az 1961–1990 referencia időszakhoz viszonyított különbsége látható hazánk térségében. Az évi átlagos előfordulás számában (a bal oldali térképeken) mindhárom időszakban és mindhárom szcenárió esetén zonális szerkezetet vehetünk észre, melyet a domborzat valamelyest módosít. Így az ország déli és északi, északkeleti tájai között igen jelentős különbségek jelennek meg, például az 1961–1990 időszakban északon a hőségriasztások átlagos éves száma 1–3 nap, ugyanakkor délen ez az érték 5–6 nap. A 7.5. ábra jobb oldalán lévő térképek az időszakok közötti különbségeket szemléltetik, melyek azt jelzik, hogy 2021–2050 időszakra átlagosan 8–21 nappal növekedhet a hőségriasztások gyakorisága, míg 2071–2100 időszakra ez a növekedés átlagosan 17–53 nap körüli. A változások térbeli szerkezete szintén jellemzően zonális, melyet a domborzat módosít. Így a szimulációk alapján a legnagyobb mértékű gyakoriságnövekedésre az ország középső részén a déli határ közelében számíthatunk.

A 25 °C-nál nagyobb napi középhőmérséklettel jellemezhető I. fokozatú hőségriasztások átlagos éves előfordulási gyakorisága, illetve ezek különbsége a PRECIS modellszimulációk korrigált eredményei alapján az 1961–1990, 2021–2050 és 2071–2100 időszakra. A várható változások az összes hazai rácspontra szignifikánsak 95%-os szinten.

7.5. ábra. I. fokozatú hőségriasztások (Tközép > 25 °C) átlagos éves előfordulási gyakorisága (a bal oldali oszopban), illetve ezek különbsége (a jobb oldali oszlopban) a PRECIS modellszimulációk korrigált eredményei alapján az 1961–1990, 2021–2050 és 2071–2100 időszakra. A várható változások az összes hazai rácspontra szignifikánsak 95%-os szinten. (Forrás: Pongrácz et al., 2012)

A hőségriadók éven belüli lehetséges jövőbeli előfordulását az első és utolsó megjelenés átlagos időpontjai alapján vizsgálhatjuk. A térképes megjelenítés során ezt kiegészítettük a hőségriadók potenciális előfordulási időszaka hosszának térbeli eloszlásával (7.6. ábra). A bal felső térképen láthatjuk, hogy a hőségriasztás az 1961–1990 időszakban leghamarabb az ország déli részén következett be. Ennek időpontja átlagosan július 5–10. közé esett. A Nyugat-Dunántúlon ez két héttel későbbre tolódott, s a legkésőbbi első előfordulási időpont a középhegységeinkben fordult elő, átlagosan július 25–30. között. Ezzel párhuzamosan az éven belüli utolsó hőségriasztások (7.6. ábra középső oszlopában a felső térkép) az 1961–1990 időszakban a Dunántúlon és Közép-Magyarországon általában augusztus 15–20. között fordultak elő. Az Alföld keleti és déli térségeiben, valamint hazánk északi régióiban ez mintegy 5 nappal korábban következett be, augusztus 10–15. között. A legkorábbi utolsó előfordulási időpont a Nyírségre volt jellemző, átlagosan augusztus 5–10. között. A leghosszabb potenciális előfordulási időszak – mely akár a 40 napot is meghaladja – az ország középső vidékein jelentkezett. A legrövidebb előfordulási időszak az ország északi részén volt jellemző, ennek hossza átlagosan csupán 10-20 nap volt.

A 2021–2050 időszakra vonatkozó éghajlati szimuláció szerint átlagosan 10–15 nappal korábban jelenhet meg először I. fokozatú hőségriadó, illetve ugyanennyivel később az utolsó előfordulás. A fokozódó regionális felmelegedés következményeképpen 2071–2100 időszakra az ország déli területein már június 5–10. között lehetséges a hőségriasztás, ami az 1961–1990 referencia időszakhoz képest 30 nappal korábban következhet be I. fokozatú hőségriadó, illetve ugyanennyivel később az utolsó hőségriasztási nap.

Általánosságban véve az előfordulási időpontokat és a potenciálisan veszélyeztetett időszak hosszát bemutató térképeken is zonális szerkezetet figyelhetünk meg, melyet a domborzat módosít. A magasabban fekvő területeken később kezdődik, hamarabb végződik, és így természetesen rövidebb ideig tart a hőségriasztások szempontjából kritikus időszak. A regionális melegedési tendencia miatt a hőségriasztások potenciális időszakának hosszában is egyértelműen megjelenik a várható növekedő trend. A 7.6. ábra utolsó oszlopában lévő térképeken megfigyelhető, hogy a PRECIS szimulációk korrigált hőmérsékleti mezőit felhasználva végzett számításaink alapján a múltbeli 10–40 napos időszak 2021–2050-re átlagosan 15 nappal hosszabbodik meg. A XXI. század végén pedig a Duna-Tisza közén, valamint a délkeleti országrészben akár 3 hónapig is eltarthat a hőségriasztások szempontjából fokozottan veszélyes időszak.

A 25 °C-nál nagyobb napi középhőmérséklettel jellemezhető I. fokozatú hőségriasztások első és utolsó előfordulási időpontjainak éves átlaga, valamint a potenciális előfordulás időszakának hossza a PRECIS regionális éghajlati modell korrigált outputjai alapján az 1961–1990, a 2021–2050 és a 2071–2100 időszakra vonatkozóan.

7.6. ábra. I. fokozatú hőségriasztások (Tközép > 25 °C) első és utolsó előfordulási időpontjainak éves átlaga, valamint a potenciális előfordulás időszakának hossza a PRECIS regionális éghajlati modell korrigált outputjai alapján az 1961–1990, a 2021–2050 és a 2071–2100 időszakra vonatkozóan (Forrás: Pongrácz et al., 2012)