3. fejezet - A XX. század során észlelt hazai éghajlati változások

Tartalom

3.1. A hőmérséklet megfigyelt változásai
3.1.1. Az éves és évszakos középhőmérsékletek alakulása
3.1.2. A középhőmérséklet területi eloszlása, a változás térbeli jellemzői
3.1.3. A középhőmérséklet változása az elmúlt 30 évben
3.1.4. A legutóbbi dekád: 2000–2009 átlagos maximumhőmérséklete
3.1.5. A hőmérsékleti szélsőségek alakulása
3.1.6. A hőmérsékleti szélsőségek változásának területi jellemzői
3.2. Megfigyelt csapadékváltozások
3.2.1. Az éves és évszakos csapadékösszegek alakulása
3.2.2. A csapadék területi eloszlása, a változás térbeli jellemzői
3.2.3. A csapadékösszeg változása az elmúlt 50 évben
3.2.4. A csapadékszélsőségek alakulása
3.2.5. A csapadékszélsőségek változásának területi jellemzői
Összefoglaló ellenőrző kérdések

A jelen és a közelmúlt éghajlatának megismerése, a változás, változékonyság számszerűsítése meteorológiai mérések, megfigyelések elemzésével lehetséges. Az éghajlati adatbázis forrása a meteorológiai mérőállomások hálózata, ami sokáig folyamatosan bővült, majd az utóbbi tizenöt évben az automatizálás során jelentősen átalakult. Az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) klimatológiai adatbázisa ennek megfelelően a mérések kezdetétől felhalmozott, jellegében és minőségében folyamatosan változó adatokat tartalmaz. Ezért az adatok ellenőrzése és homogenizálása, szükség esetén pótlása kulcsfontosságú a klímaváltozással kapcsolatos vizsgálatoknál. A homogenizálás során az a cél, hogy az állomások áthelyezéséből és a mérési módszerekben történt változásokból adódó töréseket kiszűrjük az adatsorokból, az éghajlatváltozás jelének megőrzése mellett. Körültekintő alkalmazása lehetővé teszi, hogy egy-egy állomás adatsorait úgy vizsgálhassuk, mintha a mérések mindig a jelenlegi helyen, azonos körülmények között folytak volna.

Az adatminőség mellett fontos szempont az állomáshálózat sűrűsége is. A mérőhálózatok egyik fontos jellemzője, hogy ezek mért adatait felhasználva milyen pontosan tudjuk reprodukálni a meteorológiai paraméterek térbeli eloszlását. Az állomási mérésekből interpolációs eljárással bármely tetszőleges pontra becslést tudunk adni a meteorológiai elemek értékére. Térben reprezentatív adatokhoz a hosszú megfigyelési sorokban rejlő információt felhasználó, matematikailag is megalapozott interpolációval juthatunk.

Az ebben a fejezetben bemutatásra kerülő, Magyarország éghajlatára vonatkozó vizsgálatainkat az OMSZ klimatológiai adatbázisában tárolt meteorológiai adatok alapján, különböző adatkezelési eljárásokat követően a statisztikus klimatológia eszköztárának felhasználásával végeztük. Az elmúlt évtizedek éghajlati tendenciáit napi és havi, hőmérsékleti (közép, minimum, maximum), illetve csapadékösszeg adatsorok alapján mutatjuk be az 1901-2009 közötti időszak elemzésével.

Az Országos Meteorológiai Szolgálatnál kifejlesztett MASH rendszerrel (Multiple Analysis of Series for Homogenization, Szentimrey, 1999) valamennyi adatsorra végrehajtottuk a homogenizálást, adatellenőrzést és szükség esetén a pótlást. Az országos átlagok idősorait a MISH módszerrel (Meteorological Interpolation based on Surface Homogenized Data Basis, Szentimrey és Bihari, 2007) interpolált rácsponti adatsorok átlagaiként számoltuk. Ily módon az adatoknak egy jó minőségű, térben és időben reprezentatív rendszeréhez jutottunk, mely elengedhetetlen a múltbeli regionális éghajlatváltozások elemzéséhez.

3.1. A hőmérséklet megfigyelt változásai

A rendszeres műszeres megfigyelések nagyobb területre történő kiterjesztésének kezdete 1861-re tehető, ezért e fejezetben nem foglalkozunk az ezt megelőző időszakok trendjeivel. Az azóta eltelt évtizedeket figyelembe véve az egész Földet tekintve az ezredforduló és az azt követő évek bizonyultak a legmelegebbnek. Az elmúlt tíz év alatt hazánkban, a 2005-ös év kivételével, az 1971–2000-es normál időszakot jellemző 10 °C-os átlagnál melegebb évek fordultak elő.

3.1.1. Az éves és évszakos középhőmérsékletek alakulása

A magyarországi hőmérsékleti idősorok jellemzői jól illeszkednek a hőmérséklet globális tendenciáihoz, a kisebb terület miatt azonban a változékonyság nagyobb (Szalai et al., 2005). A 3.1. ábrán az éves, a 3.2. ábrán pedig az évszakos középhőmérsékletek alakulását követhetjük nyomon. Annak érdekében, hogy a változásokat jobban megfigyelhessük, a grafikonokon feltüntettük a tízéves simítást és a különböző időszakokhoz illesztett lineáris trendvonalat is. Ezek használata eltérő célú. Amíg a lineáris trendvizsgálatnál lényegében egy egyenessel kíséreljük meg leírni a teljes időszakban bekövetkezett változást, addig a tízéves átlagok alkalmazása sokkal jobban követi az egyes évek, évcsoportok ingadozásait (Bihari et al., 2008). Az éves és valamennyi évszakos hőmérséklet növekedő tendenciájú, a tízéves simított görbék azonban melegedő és hűlő periódusokat egyaránt mutatnak.

Országos éves középhőmérséklet a három különböző időszakhoz (1901–2009, 1960–2009 és 1980–2009) illesztett lineáris trenddel és a tízéves mozgó átlaggal

3.1. ábra. Országos éves középhőmérséklet a három különböző időszakhoz (1901–2009, 1960–2009 és 1980–2009) illesztett lineáris trenddel és a tízéves mozgó átlaggal (Adatok forrása: OMSz)

Országos évszakos középhőmérsékletek a három különböző időszakhoz (1901–2009, 1960–2009 és 1980–2009) illesztett lineáris trenddel és a tízéves mozgó átlaggal

3.2. ábra. Országos évszakos középhőmérsékletek a három különböző időszakhoz (1901–2009, 1960–2009 és 1980–2009) illesztett lineáris trenddel és a tízéves mozgó átlaggal (Adatok forrása: OMSz)

A trendillesztést három, részben átfedő időszakra végeztük el. A múlt század elejétől napjainkig, a hatvanas évek kezdetétől napjainkig, valamint a legutóbbi harminc évre, 1980–2009 között. A teljes idősoron kimutatható szignifikáns változások kétséget kizáróan az éghajlat megváltozását jelzik. A második, 1960-2009 közötti időszak bemutatását az indokolja, hogy az IPCC AR4 (2007) Döntéshozói Összefoglalóban megjelent megállapítások egy része döntően a hatvanas évektől kezdődően fogalmaz meg állításokat a megfigyelt tendenciákra vonatkozóan. A harmadik, 1980-tól napjainkig tartó periódus pedig a legintenzívebb melegedés korszaka, a jelen éghajlatot és a változás sebességét leginkább ezzel tudjuk jellemezni. A becsült trend értékét meghatározza, hogy mely időszakhoz illesztjük az egyenest. A teljes múlt századot napjainkig átívelő intervallumban a trendbecslés során kisebb értékek adódnak, mint a legutóbbi intenzív melegedés időszakában, de a hosszú idősoron mutatkozó szignifikáns változás jobban megerősíti a melegedés tényét.

A trendbecslést és a szignifikanciavizsgálatot kiegészítettük azzal, hogy a becsült trend értékéhez megbízhatósági intervallumot szerkesztettünk, ezáltal pontosabbá tudjuk tenni a változás mértékére vonatkozó becsléseinket (3.1. táblázat). Minden esetben az adott időszakban bekövetkezett változást adjuk meg, ami a trendegyenes meredekségének és a szigorúan vett változás időszakának, vagyis az időszak hosszánál egy évvel rövidebb periódusnak a szorzata.

A lineáris trendillesztés szerint az országos évi középhőmérséklet emelkedése 0,99 °C a múlt század elejétől 2009-ig. E melegedés, a becslés 95%-os megbízhatósági tartományának alsó határát tekintve legalább 0,61 °C, a felső határ pedig 1,36 °C, ami azt jelenti, hogy legfeljebb ilyen mértékű emelkedést mutat a hőmérsékleti sor.

Országos átlaghőmérséklet

1901–2009

Változás (°C)

Alsó határ (°C)

Felső határ (°C)

Év

0,99

0,61

1,36

Tavasz

1,08

0,48

1,69

Nyár

1,17

0,67

1,66

Ősz

0,68

0,06

1,29

Tél

0,65

-0,12

1,41

1980–2009

Változás (°C)

Alsó határ (°C)

Felső határ (°C)

Év

1,51

0,85

2,16

Tavasz

1,75

0,67

2,84

Nyár

1,93

1,06

2,79

Ősz

0,89

-0,03

1,82

Tél

0,90

-0,48

2,28

3.1. táblázat. Az átlaghőmérséklet változásának becslése az 1901–2009, illetve az 1980–2009 időszakokra a 95%-os megbízhatósági intervallum alsó és felső határával. A szignifikáns változást kiemelés jelöli.

A tavasz átlaghőmérséklete az 1971 és 2000 közötti időszakban 10,4 °C volt. A tavaszi középhőmérsékletek az évi középhez hasonló mértékben, 1,08 °C-kal emelkedtek a teljes elemzett idősoron. Ha csak a legutóbbi 30 évet tekintjük, akkor elmondhatjuk, hogy a tavaszi középhőmérséklet jelentősen, 1,75 °C-kal nőtt 95%-os bizonyossággal.

A melegedési tendenciát leginkább a nyarak hőmérséklete tükrözi: a múlt század elejétől napjainkig az emelkedés 1,17 °C-ot tesz ki. A nyarak átlaghőmérséklete 1971–2000 között 19,7 °C volt. Az utóbbi évtizedben is előfordult egy-egy hűvösebb nyár, de az alacsony értékek inkább a század első felét jellemezték. A legutóbbi harminc évben pedig csaknem 2 °C-ot emelkedett a nyári középhőmérséklet.

Az ősz országos átlaghőmérséklete 9,9 °C (1971–2000 normál időszakot tekintve). A múlt század közepén előfordult meleg őszök hatására a trendérték itt alacsonyabb a XX. század elejétől tekintve, mint a többi évszakban. A lineáris melegedés 0,68 °C, már eléri a 95%-os megbízhatóság szintjét. Az utóbbi 30 év őszeinek változása ugyan jelentős, de nem egyértelmű.

A téli középhőmérséklet az 1971–2000 normál időszakban 0,0 °C-nak adódik. A telek hőmérséklete 1901-óta 0,65 °C-kal nőtt, ám ez a változás statisztikai szempontból nem szignifikáns, és a legutóbbi 30 tél sem mutat egyértelmű változást, noha a tendencia pozitív.

Ha a hatvanas évektől tekintjük a változásokat, akkor ezen időszakban a tavasz és a nyár a teljes időszakhoz hasonlóan alakult. A legutóbbi harminc évben a telek melegedése az időszakot bevezető hideg teleknek köszönhetően országos átlagban számottevő volt. Az őszök változása elenyésző ebben a periódusban.

Az országos középhőmérsékletek mellett öt állomási idősoron is bemutatjuk a változásokat, így a változás mértéke összehasonlítható, és a térbeli tendenciákról is képet kaphatunk ezáltal mindkét időszakban (3.2. táblázat). Többnyire az országos tendenciákkal összhangban alakultak a változások a kiválasztott állomásokon, kisebb eltérések azonban megfigyelhetők. A változás térbeli eloszlásával a következő alfejezetben részletesebben foglalkozunk.

Országos és állomási változások (°C)

1901–2009

Országos

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

Év

0,99

1,01

0,92

0,98

0,99

0,97

Tavasz

1,08

1,07

1,07

1,01

1,17

1,01

Nyár

1,17

1,28

1,05

1,14

1,14

1,18

Ősz

0,68

0,67

0,61

0,72

0,69

0,61

Tél

0,65

0,67

0,62

0,68

0,63

0,71

1980–2009

Országos

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

Év

1,51

1,52

1,67

1,43

1,46

1,41

Tavasz

1,75

2,02

1,75

1,37

1,90

1,72

Nyár

1,93

2,00

2,08

2,14

1,72

1,81

Ősz

0,89

0,87

1,16

0,76

0,82

0,70

Tél

0,90

0,69

1,21

0,96

0,91

0,85

3.2. táblázat. Az átlaghőmérséklet becsült változása országosan és néhány állomásra az 1901–2009, illetve az 1980–2009 időszakokra. A 95%-os megbízhatóságú változást kiemelés jelöli

A melegedés a múlt század utolsó dekádjától szinte töretlen. Globálisan az 1998-as év volt a legmelegebb, aminek a rekord jellegét az El Niño jelenség biztosította. (Az El Niño egy nagyskálájú óceáni-légköri éghajlati jelenség a Csendes-óceán trópusi területein, Dél-Amerika partjai előtt, amely a tengerfelszín-hőmérséklet változékonyságának néhány évenként megjelenő meleg fázisa.) Hazánkban az El Niño hatása azonban nem erős, az elmúlt 109 év legmelegebb éve 2007 volt, amit 2000 és 2008 követ (3.3. táblázat).

A tíz legmelegebb évszak és év rangsorában a kilencvenes évek utáni, de különösen az ezredfordulót követő évek igen előkelő helyen szerepelnek, csak az 1934-es év jelenik meg ebben a sorban a XX. század első feléből. A 2000-es év minden évszaka megjelenik az első tíz között, de 2003-ban a kimagaslóan meleg nyár mellett a többi évszak nem szerepel a táblázatban. Összehasonlítva a legforróbb nyarak és évek rangsorát, az első 10 év között sok az egybeesés, azaz a meleg nyár gyakran jár együtt meleg évvel, de éppen 2003 példája mutatja, hogy nem feltétlenül. A leghidegebb évszakok és évek elemzésénél főként az elmúlt évszázad első néhány évtizedének évei jelennek meg, 1980 utáni éveket csak elvétve találunk. Az összes évet és évszakot tekintve néhányszor fordult csak elő 1980 utáni év a rangsor elején.

Év

Tavasz

Nyár

Ősz

Tél

°C

°C

°C

°C

°C

2007

11,8

1934

13,3

2003

22,6

1926

12,6

2006

2,8

2000

11,6

2007

12,9

2007

22,2

2006

12,2

1997

2,1

2008

11,5

1946

12,6

1992

22,0

2000

12,2

1950

1,9

1994

11,4

1920

12,5

1946

21,6

1923

12,0

1909

1,8

2002

11,4

2000

12,3

1950

21,5

1961

11,9

1901

1,6

2009

11,3

2009

12,3

1952

21,5

2009

11,8

1935

1,6

1934

11,3

2002

12,2

2002

21,5

1963

11,8

1987

1,5

1951

11,0

1983

12,0

1994

21,4

1932

11,7

1915

1,5

1992

10,9

1947

11,9

2000

21,0

1982

11,6

1993

1,4

1950

10,8

2001

11,8

2009

20,9

1949

11,6

2000

1,4

3.3. táblázat. A tíz legmelegebb év és évszak rangsora az 1901–2009 időszakból. Az 1990 utáni éveket kiemelés jelöli. (Adatok forrása: OMSz)

3.1.2. A középhőmérséklet területi eloszlása, a változás térbeli jellemzői

Magyarország évi középhőmérséklete országos átlagban 10,0 °C az 1971–2000 időszak adatai alapján. A területi eloszlást (3.3. ábra) elsősorban a zonalitás és a domborzat határozza meg. Az ország legnagyobb része a 10–11 °C közötti évi középhőmérsékletű zónába tartozik, ugyancsak gyakori a 9–10 °C-os tartomány. Ezektől eltérő hőmérséklettel csak kisebb, elsősorban a domborzati tényezők által meghatározott területek rendelkeznek. A magasabban fekvő tájakon, valamint az északias lejtőkön 9 °C-nál alacsonyabb, a leghidegebb területeken, a Mátra és a Bükk térségében 5 °C alatti hőmérsékletek jellemzőek, míg a déli, délnyugati lejtőkön és a városhatás következtében Budapest körzetében 11 °C-nál melegebb régiók is megjelennek.

Az évi középhőmérsékletek területi eloszlása az 1971–2000 időszakban

3.3. ábra. Az évi középhőmérsékletek területi eloszlása az 1971–2000 időszakban (Adatok forrása: OMSz)

Az évszakos középhőmérsékletek térbeli eloszlása – a tél kivételével – hasonló az éves átlagok területi jellemzőihez (3.4. ábra). Nyáron és az átmeneti évszakokban ugyanúgy a zonalitás a meghatározó, míg télen a kontinentalitás hatása érvényesül legjobban. Természetesen minden évszakban megfigyelhető a domborzat módosító szerepe.

A tavaszi országos középhőmérséklet 10,4 °C, valamivel magasabb az éves értéknél. Az ország déli régióiban megjelennek a 11 °C-nál melegebb területek is, leggyakoribb a 10–11 °C közötti hőmérsékletű tartomány (3.4.a ábra). A hőmérséklet csak a domborzat hatására csökken 10 °C alá, így – az éves átlagtól eltérően – a 9–10 °C közötti területek kiterjedése nem jelentős.

Nyáron a középhőmérséklet országos átlaga 19,7 °C. Az ország területének közel fele 19–20 °C közötti hőmérsékletű, de csaknem ugyanekkora területet jellemez 20 °C fölötti hőmérséklet (3.4.b ábra). A 19 °C-nál hűvösebb régiók aránya nem éri el a 10%-ot, a legmagasabban fekvő területeken 14 °C alatt marad a nyári középhőmérséklet.

Az őszi középhőmérséklet mind az országos átlag, mind a térbeli eloszlás tekintetében szinte megegyezik az évi középhőmérséklettel, az országos őszi átlag értéke 9,8 °C (3.4.c ábra).

Télen a hőmérséklet térbeli eloszlása nagymértékben különbözik a többi évszakétól. A Földközi-tenger melegítő és a szibériai anticiklon hűtő hatásának köszönhetően a leghidegebb területek az ország északkeleti részén találhatók (3.4.d ábra). Az országos téli átlag 0,7 °C, a terület több mint fele a 0–1 °C-os tartományba, negyede –1 °C és 0 °C közé esik. A leghidegebb foltokban a téli középhőmérséklet nem éri el a –4 °C-ot (Konkolyné et al., 2008).

Az évszakos középhőmérsékletek területi eloszlása az 1971 és 2000 közötti időszakban

3.4. ábra. Az évszakos középhőmérsékletek területi eloszlása az 1971–2000-es időszakban (Adatok forrása: OMSz)

Megjegyezzük, hogy a gyorsuló melegedés hatására az elmúlt 10 évben, 2000–2009 között a 11 °C-os átlagot meghaladó területek nagysága az ország déli övezeteiben és a délies lejtőkön jelentősen növekedett.

3.1.3. A középhőmérséklet változása az elmúlt 30 évben

A hőmérséklet intenzív emelkedése a XX. század utolsó évtizedeiben kezdődött, a melegedés azonban nem egyenletes az ország különböző részein. A 3.5. és a 3.6. ábrák trendtérképei a térbeli eltéréseket szemléltetik az elmúlt 30 évben, vagyis az 1980 és 2009 között bekövetkezett évi és évszakos változásokat mutatják. Az értékek a 30 év alatti teljes változást jelzik, lineáris trendet feltételezve.

Az évi középhőmérséklet megváltozása 1980 és 2009 között

3.5. ábra. Az évi középhőmérséklet megváltozása 1980 és 2009 között (Adatok forrása: OMSz)

Akár az éves, akár az évszakos eloszlásokat tekintjük, megállapítható, hogy mindenütt egyértelmű a növekedés, a legalacsonyabb értékek is megközelítik a 0,5 °C-ot. Az éves, a tavaszi és a nyári változások 95%-os megbízhatósággal szignifikánsak, jellemzően az ország egész területén.

Az évi középhőmérséklet országos átlagban 1,5 °C-ot emelkedett 1980 és 2009 között. A változás mértéke a keleti, északkeleti országrészben a legnagyobb, kiterjedt területeken meghaladja az 1,7 °C-ot. Emellett az ország középső része és a Kisalföld is az átlagosnál jobban melegedett (3.5. ábra).

Az éves eloszláshoz hasonlóan minden évszakban kiemelkedik a keleti, északkeleti területek hőmérséklet emelkedése. Az ország középső részének átlagosnál erőteljesebb változása tavasszal, nyáron és ősszel, míg a Kisalföld intenzív melegedése tavasszal és kisebb mértékben ősszel figyelhető meg. A leghidegebb évszak változásának térbeli eloszlása meglehetősen különbözik a többi évszakétól, bár a Börzsöny térségében ebben az évszakban is megjelenik egy minimum (3.6.d ábra).

Az évszakos középhőmérsékletek megváltozása 1980 és 2009 között

3.6. ábra. Az évszakos középhőmérsékletek megváltozása 1980 és 2009 között (Adatok forrása: OMSz)

A 3.5. és a 3.6. ábrákon a legutóbbi harminc évben bekövetkezett változást mutattuk be, lineáris jelleget feltételezve. A változás azonban évről évre nem egyenletesen történik, melegebb és hűvösebb évek követik egymást. A 3.7.a és 3.7.b ábra térképein a melegedés gyorsuló ütemét figyelhetjük meg azáltal, hogy az egymást követő évtizedek átlaghőmérsékletének különbségét ábrázoljuk. A két térkép az 1990–1999 és az 1980–1989, illetve a 2000–2009 és az 1990–1999 évtizedek éves átlaghőmérsékletei közötti eltérést mutatja. Az ábráról leolvasható, hogy a melegedés mindkét periódusban egyértelmű, de mértéke és térbeli eloszlása különbözik. Országos átlagban az első időszakban 0,5 °C, míg a másodikban ennél magasabb, 0,6 °C-os melegedést tapasztalhatunk, ami nem meglepő annak tudatában, hogy a 2000–2009 közötti évtized a legmelegebb 10 év a XX. század elejétől Magyarországon és globálisan is (WMO, 2010). A térbeli eloszlásban is jelentős különbségeket figyelhetünk meg. Mindkét esetben jelentős a melegedés üteme a keleti, északkeleti országrészben, de a további maximumok elhelyezkedése már eltérő, az első időszakban a Duna-kanyar, a másodikban a Kisalföld és a középső országrész emelkedik ki.

Az 1990–1999-es és az 1980–1989-as évtized éves átlaghőmérsékletének különbsége (a), valamint a 2000–2009-es és az 1990–1999-es évtized éves átlaghőmérsékletének különbsége (b)

3.7. ábra. A legutóbbi évtizedekben gyorsult a melegedés: Az 1990–1999-es és az 1980–1989-as évtized éves átlaghőmérsékletének különbsége (a), valamint a 2000–2009-es és az 1990–1999-es évtized éves átlaghőmérsékletének különbsége (b) (Adatok forrása: OMSz)

3.1.4. A legutóbbi dekád: 2000–2009 átlagos maximumhőmérséklete

Az elmúlt tíz év a legmelegebb dekád a mérések kezdete óta (3.8. ábra). A melegedés a minimum- és maximumhőmérsékletek emelkedésében egyaránt megmutatkozik. Az évek folyamán sorra dőltek meg az eddigi hőmérsékleti rekordok. A 2000-es év 2007-ig tartotta első helyét, de 2008 is dobogós az országos átlaghőmérséklet tekintetében (Lakatos és Szalai, 2009). 2007-ben új abszolút hőmérsékleti rekord született Magyarországon: Kiskunhalason július 20-án 41,9 °C-ot mértek (Bihari et al., 2007). A 3.9. ábrán az évi maximumhőmérsékletek térbeli eloszlását mutatjuk be a legutóbbi tíz év átlagában. Az eloszlás lényegében megegyezik az évi középhőmérséklet eloszlásával (3.3. ábra), az értékek 28,3 °C és 37,5 °C közé esnek, országos átlaguk 35,7 °C.

Az országos tízéves átlagok alakulása az 1901–2009 időszakban

3.8. ábra. Az országos tízéves átlagok alakulása az 1901–2009 időszakban (Adatok forrása: OMSz)

A legutóbbi tíz év éves maximumhőmérsékleteinek területi eloszlása 2000–2009 átlagában

3.9. ábra. A legutóbbi tíz év éves maximumhőmérsékleteinek területi eloszlása 2000–2009 átlagában (Adatok forrása: OMSz)

3.1.5. A hőmérsékleti szélsőségek alakulása

Nemcsak maguk a hőmérsékleti értékek, hanem a belőlük származtatott egyéb paraméterek, különböző indexek is szolgáltatnak értékes információkat a klíma megváltozására vonatkozóan. A szélsőértékek intenzitásában, gyakoriságában megmutatkozó tendenciák a változó éghajlat jelei. Extrém klímaindexek sorát dolgozták ki a WMO-CCL/Clivar munkacsoportban már 1998-ban a klímaváltozás detektálására (Klein Tank és Können, 2003). Ezeknek az indexeknek a sora folyamatosan bővül a szélsőértékek viselkedésének pontosabb megismerése céljából.

Az extrém klímaindexek jellemzően valamilyen rögzített vagy percentilis küszöb átlépéséhez köthető paraméterek, tartamok, adott időszakra vonatkozó szélsőértékek (Lakatos et al., 2007). Ilyen indexekkel jellemezzük például a hőhullámokat, és ilyen paraméter például a fagyos napok éves száma is, amikor a napi minimumhőmérséklet 0 °C alatti. A 3.4. táblázatban felsorolt indexeket választottuk ki a szakirodalomban fellelhető számos index közül a hazai hőmérsékleti szélsőségek megfigyelt tendenciáinak leírására.

Extrém hőmérsékleti klímaindexek

Meghatározása (jele)

Definíciója (mértékegysége)

Nyári napok száma (TX25)

napi maximum > 25 °C (nap)

Fagyos napok száma (DTN0)

napi minimum < 0 °C (nap)

Hőségnapok száma (TX30)

napi maximum ≥ 30 °C (nap)

Trópusi éjszakák (TN20)

napi minimum ≥ 20 °C (nap)

Hőhullámos napok száma (TA25)

napi középhőmérséklet > 25 °C (nap)

Meleg hullám (HWDI)

leghosszabb, legalább 5 napos időszak, amikor napi maximum > 1961–1990-es normál (nap)

Hideg nappalok (TX10p)

napi maximum < a hozzá tartozó 1961–1990-es 10%-os percentilis (%)

Meleg nappalok (TX10p)

napi maximum > a hozzá tartozó 1961–1990-es 90%-os percentilis (%)

Hideg éjszakák (TN10p)

napi minimum < a hozzá tartozó 1961–1990-es 10%-os percentilis (%)

Meleg éjszakák (TN90p)

napi minimum > a hozzá tartozó 1961–1990-es 90%-os percentilis (%)

Átlagos napi hőingás (DIUR)

napi maximum és minimum különbsége (°C)

3.4. táblázat. Az elemzett extrém hőmérsékleti klímaindexek

A hőmérsékleti indexek számítása hosszú, napi szélsőérték idősorok alapján történik. Az esetleges adathibák és inhomogenitások kiszűrése, korrekciója, a hiányok pótlása minden esetben megelőzte elemzéseinket. Az országos átlagok és a térbeli tendenciák jellemzésére előállítottuk a napi minimum-, maximum- és középhőmérséklet, valamint az ezekből származtatott extrém indexek rácsponti idősorait egy közel 10 km-es felbontású rácshálóra, az 1901–2009 időszakra (Lakatos et al., 2011). A 3.10. ábra grafikonjai az átlagos melegedési tendenciával összhangban a meleg szélsőségek gyakoribbá válását jelzik országos átlagban 1901-től. A nyári napok, a trópusi éjszakák és a hőhullámos napok számának növekedése, a fagyos napok számának csökkenése egyaránt a melegedő tendenciát erősíti. A hűvösebb és a melegebb periódusok az indexek értékeiben is megnyilvánulnak, de már a nyolcvanas évektől szembetűnő az extrém meleg időjárási helyzetek gyakoribbá válása.

Néhány éve a globális vizsgálatok azt mutatták, hogy a minimumhőmérsékletek jobban növekszenek, mint a maximumhőmérsékletek. Magyarországi adatsorokon a 2009-ig történő számítások szerint viszont a maximumok emelkednek kissé nagyobb mértékben (1,02 °C/108 év), mint a minimumok (0,97 °C/108 év). A globális vizsgálatok is igazolták, hogy a világ jelentős területein a hőingás nem változik. Az éves és évszakos átlagos napi hőingás csak nagyon kis mértékben változott az elmúlt évszázad során. A nyarat összességében csökkenés jellemzi, –0,5 °C a 108 év alatt, bár az utóbbi évtizedben az emelkedő tendencia dominál (3.11. ábra). A tavaszi hőingás növekedése alig marad el a nyári csökkenéstől, összességében 0,3 °C 1901-től napjainkig, a kilencvenes évektől inkább növekvő jellegű. A többi évszakban nem fedezhető fel változás a teljes idősort tekintve, de a múlt század utolsó dekádjától kezdődően döntően nagyobb átlagos hőingás értékek jellemzők.

Néhány extrém hőmérsékleti klímaindex idősora (hazai rácspontok átlaga alapján) a tízéves mozgó átlaggal és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009

3.10. ábra. Néhány extrém hőmérsékleti klímaindex idősora (hazai rácspontok átlaga alapján) a tízéves mozgó átlaggal és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009 (Adatok forrása: OMSz)

A napi hőmérsékleti ingás tavaszi és nyári idősora (hazai rácspontok átlaga alapján) a tízéves mozgó átlaggal és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009

3.11. ábra. A napi hőmérsékleti ingás tavaszi és nyári idősora (hazai rácspontok átlaga alapján) a tízéves mozgó átlaggal és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009 (Adatok forrása: OMSz)

A melegedés leggyakoribb indikátora a nyári napok számának növekedő és a fagyos napok számának csökkenő tendenciája. E két klímaindex alakulását követhetjük nyomon öt állomás környezetében a 3.12. ábrán. Lényegesen gyakoribbá váltak a nyári napok a múlt század elejétől, különösen Budapesten, majdnem 10 nappal. Debrecenben csökkent a legnagyobb mértékben a fagyos napok száma, több mint 16 nappal lett kevesebb 1901-től. A nyári napok igen meredek emelkedést mutatnak a legutóbbi intenzív melegedő periódusban, míg a fagyos napok száma kevésbé ingadozik, csökkenése egyenletesebb.

A szélsőséges hőmérsékletekben bekövetkezett változásokat a grafikonokon követhetjük, a változások mértékét és megbízhatóságát pedig a 3.5. táblázat tartalmazza a két elemzett időszakra Budapest, Debrecen, Szeged, Szombathely és Pécs állomásokra. A táblázatba foglalt változások azt mutatják, hogy a klíma megváltozása a meleg szélsőségek egyértelmű növekedésével és a hideg szélsőségek csökkenésével jár a teljes múlt századot is felölelő időszakban. A legutóbbi harminc évben is jelentős a meleg extrémumok növekedésének mértéke. A hidegek is csökkentek, harminc év távlatában azonban a csökkenés statisztikai értelemben vett megbízhatósága kisebb, mint a melegek gyakoribbá válása. Összességében a melegedő tendenciát a szélsőségek alakulása is alátámasztja.

A nyári napok és a fagyos napok számának állomási idősorai a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel néhány állomáson, 1901–2009

3.12. ábra. A nyári napok és a fagyos napok számának állomási idősorai a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel néhány állomáson, 1901–2009 (Adatok forrása: OMSz)

Extrém hőmérsékleti klímaindexek változása

1901–2009

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

TX25 (nap)

9,9

7,3

8,8

9,5

7,6

DTN0 (nap)

-9,5

-15,8

-12,9

-10,2

-13,0

TX30 (nap)

10,5

2,0

7,9

7,4

4,2

HWDI (nap)

16,6

7,8

10,5

13,4

13,3

TX10p (%)

-6,5

-5,7

-5,1

-5,4

-4,9

TX90p (%)

9,2

5,6

6,6

9,2

6,7

TN10p (%)

-6,7

-7,1

-3,3

-5,3

-6,2

TN90p (%)

9,8

7,0

11,7

11,1

9,1

1980–2009

TX25 (nap)

31,2

27,1

22,0

20,9

18,4

TX30 (nap)

22,7

13,6

16,2

13,7

12,8

DTN0 (nap)

-8,5

-18,3

-14,9

-12,9

-9,2

HWDI (nap)

38,5

26,5

32,6

22,0

25,3

TX10p (%)

-7,1

-7,2

-4,2

-5,0

-3,9

TX90p (%)

17,8

14,6

10,9

9,5

9,4

TN10p (%)

-7,4

-9,2

-6,9

-6,2

-6,6

TN90p (%)

11,5

14,5

12,0

12,2

11,8

3.5. táblázat. A leggyakrabban alkalmazott hőmérsékleti klímaindexek változása különböző időszakokban. A 95%-os megbízhatóságú változást kiemelés jelöli

Az egyes mérőhelyeken tapasztalt eltérések helyenként számottevőek, ebből következik, hogy a változás területi különbözőségeit is célszerű jellemezni.

3.1.6. A hőmérsékleti szélsőségek változásának területi jellemzői

A napi maximum- és minimumhőmérsékletek rácsponti adatbázisán egy, az egész országot lefedő rácshálózaton is elvégeztük a hőmérsékleti szélsőségek elemzését. Az állomási sorokon megvalósított tendenciaelemzésekkel megegyező módon elemeztük a változásokat a rácsponti idősorokon is. A vizsgálatok eredményét a változások mértékét bemutató térképsorozaton jelenítjük meg.

A nyári napok számának növekedése azokban a régiókban jelentősebb, ahol kevesebb nyári nap volt jellemző (3.13.a-d ábra) az időszak elején. Kivételt képeznek ez alól a legmagasabban fekvő területek, ahol továbbra is ritka az előfordulásuk. A hőhullámos napok jelentős egészségkárosító hatással járnak, a közép-magyarországi, dél-alföldi régióban kell leginkább a növekedésükkel számolni. Kevesebb a fagyos nap az ország területének nagy részén, de a megbízhatósági vizsgálat eredményéből arra a következtetésre juthatunk, hogy kiterjedt területen a Kiskunság délebbi tájain, valamint a Körös-Maros közén és a Dunántúl kiterjedt területein a hideg extrémumok kevésbé csökkentek a nyolcvanas évektől. Az átlagos napi hőmérsékleti ingás a Kisalföldön, a Duna vonalát követve és a Duna-Tisza közén növekedett meg a legnagyobb mértékben. A kontinentalitás hatása fedezhető fel a hőingás változásának területi jellemzőiben.

Hőmérsékleti indexek változása az 1980–2009-es időszakban a rácsponti trendbecslés alapján

3.13. ábra. Hőmérsékleti indexek változása az 1980–2009-es időszakban a rácsponti trendbecslés alapján (Adatok forrása: OMSz)