3.2. Megfigyelt csapadékváltozások

Magyarországon a csapadék térben és időben egyaránt változékony éghajlati paraméter. Míg Észak- és Nyugat-Európában a melegedési tendenciával együtt egyre több csapadék hullik, addig nálunk a Földközi-tenger térségéhez hasonlóan egyre kevesebb. A vízmérleg romlik, azaz a beérkező és eltávozó vízmennyiség különbsége nő. Ennek oka egyrészt, hogy a hőmérséklet emelkedésével a párolgás növekszik; másrészt, hogy a csapadék intenzívebb záporok, zivatarok formájában éri el a felszínt, így kisebb aránya tud a talajba beszivárogni, ott elraktározódni.

A 3.14. ábrán az országos éves csapadékmennyiség 1971–2000 időszak sokéves átlagához viszonyított relatív eltéréseinek idősorát láthatjuk 1901 és 2009 között. A bemutatott országos átlagok a csapadéknál is minden esetben homogenizált, rácsponti értékek átlagai. A tendenciaelemzéseket két időszakra végeztük el, a múlt század elejétől napjainkig, valamint a legutóbbi 50 évre, 1960-tól 2009-ig. Az erős változékonyság miatt a hosszabb, fél évszázados időszak alatt megfigyelt változások jobban leírják a csapadéktendenciákat, mint a legutóbbi harminc év trendjei. A csapadékváltozásokat jobban szemlélteti a százalékos változás mint a lineáris közelítésből adódó, milliméterben kifejezett csökkenés, illetve növekedés. A százalékos változás becslésére az exponenciális közelítés a megfelelő, ezért a csapadék esetén exponenciális trendbecslést alkalmaztunk.

Az évi csapadékösszegek országos átlagainak anomáliái az 1901–2009 időszakban a tízéves mozgó átlaggal és a trenddel. A százalékban kifejezett relatív eltéréseket az 1971–2000-es átlaghoz viszonyítottuk

3.14. ábra. Az évi csapadékösszegek országos átlagainak anomáliái az 1901–2009 időszakban a tízéves mozgó átlaggal és a trenddel. A százalékban kifejezett relatív eltéréseket az 1971–2000-es átlaghoz viszonyítottuk (Adatok forrása: OMSz)

3.2.1. Az éves és évszakos csapadékösszegek alakulása

Az éves összeg átlagosan 568 mm hazánkban az 1971–2000-es normál időszakot tekintve. Évszakos skálán tavasszal átlagban 136 mm, nyáron 189 mm, ősszel 139 mm, télen 105 mm csapadék hullik. Az évszakos összegek országos átlagainak anomáliái a 3.15. ábra oszlopdiagramjain követhetők nyomon. A csapadék esetében is igaz, hogy minél nagyobb területi és időbeli átlagolást végzünk, annál kiegyensúlyozottabb képet kapunk, s emiatt az évszakokat bemutató grafikonok lényegesen nagyobb változékonyságot mutatnak, mint az éves.

Az évszakos csapadékösszegek országos átlagainak anomáliái az 1901–2009 időszakban a tízéves mozgó átlaggal és a trenddel. A százalékban kifejezett relatív eltéréseket az 1971–2000-es átlaghoz viszonyítottuk

3.15. ábra. Az évszakos csapadékösszegek országos átlagainak anomáliái az 1901–2009 időszakban a tízéves mozgó átlaggal és a trenddel. A százalékban kifejezett relatív eltéréseket az 1971–2000-es átlaghoz viszonyítottuk (Adatok forrása: OMSz)

Magyarországon a csapadék éves mennyisége csökken (3.14. ábra). Csapadékos évek inkább a múlt század első felében léptek fel, a csökkenés 1901-től 7%-os. Ezzel a tendenciával hazánk a dél-európai térséghez hasonló viselkedést mutat a csapadékváltozás terén. A legnagyobb mértékű csökkenés az évszakok közül tavasszal következett be, közel 20% a teljes elemzett idősoron. A száraz nyarak előfordulása viszonylag egyenletes, ami azt mutatja, hogy az aszály hazánk éghajlatának rendszeres velejárója. A nyári csapadék nem szignifikánsan, de növekedett a vizsgált időszakban, az ősszel lehullott csapadék mennyisége viszont 17%-kal kevesebb lett az utóbbi évek száraz őszeinek köszönhetően. A téli csapadék kis növekedést mutat, hatékonysága azonban mezőgazdasági szempontból gyengül, mivel a felszínre érkező csapadék egyre gyakrabban eső formájában hullik, ami kevésbé szivárog be a talajba, mint a lassan olvadó hó. Ezzel a tendenciával ellentétesnek tűnnek az utóbbi évek havas telei.

A csapadékösszeg %-os változása

1901–2009

Országos

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

Tavasz

-19,8

-36,6

-2,3

-30,1

-10,3

-32,3

Nyár

8,9

1,3

5,4

9,9

-6,0

16,3

Ősz

-16,6

-25,0

-28,4

-27,1

-10,0

-1,0

Tél

1,4

-19,9

3,9

6,4

-21,7

-12,6

Év

-7,0

-20,5

-4,7

-10,1

-10,8

-8,5

1960–2009

Országos

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

Tavasz

-3,1

-18,2

23,8

-0,4

-12,4

-7,8

Nyár

-0,2

-7,2

3,3

8,1

-1,2

5,8

Ősz

-3,3

-26,6

10,9

16,1

-21,2

22,3

Tél

-2,7

-25,6

-7,3

-0,3

-11,3

-0,8

Év

-2,3

-17,0

6,9

5,1

-11,8

0,9

3.6. táblázat. A csapadékmennyiség változásának becslése különböző időszakokra országosan és néhány állomásra exponenciális trend illesztésével. A 95%-os megbízhatóságú változást kiemelés jelöli

A százalékos változásokat tartalmazó 3.6. táblázat csak a hosszú idősoron jelez statisztikailag szignifikáns változást. Országos átlagban tavasszal a múlt század elején tapasztalt csapadékmennyiségnek csupán a 80%-a hullik jelenleg. Az állomási idősorok közül Budapesten a legszembetűnőbb a tavaszi csökkenés, míg Debrecenben a másik átmeneti évszak, az ősz vált lényesen szárazabbá 1901-től. Szeged és Pécs környezetében is az országos tendenciákhoz hasonló változásokat tapasztaltunk, míg a szombathelyi megfigyelések alapján a téli évszakos összeg több mint 20%-kal kevesebb napjainkban, bár ennek a változásnak a megbízhatósága még nem elég magas. A rövidebb időszak rendkívül változatos képet mutat mind a tendenciák előjelét, mind pedig a mértékét tekintve. A hőmérséklettel ellentétben a csapadéktendenciák nem egyértelműek a jelenhez közeledve.

A legszárazabb tavaszok rangsorában a 2003-as, rendkívül aszályos esztendő tavasza áll az élen, ekkor mindössze 64,7 mm hullott, ami megközelítőleg a május havi átlagnak felel meg. Éves szinten a legnagyobb csapadékhiány a 2000-es évet jellemzi, ami sokáig a legmelegebb év is volt egyben. 2006 ősze is dobogós a legmelegebb és a legszárazabb őszök között. Mind a legszárazabb, mind pedig a legbőségesebb csapadékú évszakok és évek között megjelennek a jelenhez közeli időszakok.

3.2.2. A csapadék területi eloszlása, a változás térbeli jellemzői

A csapadék területi eloszlását a tengerektől – elsősorban a Földközi-tengertől – való távolság és a domborzat határozza meg. Az 1971–2000-es normálérték 560 mm körüli (3.16. ábra). A legszárazabb alföldi területeken 500 mm alatti, míg a délnyugati határszélen és a Bakony térségében 700 mm fölötti összegek jellemzők. Ennél magasabb, 800 mm-t meghaladó értékek csak kis foltokban, a Mátra és a Bükk csúcsai közelében, valamint a Kőszegi-hegységben jelennek meg. Megjegyezzük, hogy mivel a csapadék nagyon változékony meteorológiai elem, egy adott időszakban mind a térbeli eloszlás, mind pedig a mennyiség nagymértékben különbözhet az átlagostól (Konkolyné et al., 2008).

Az átlagos évi csapadékösszeg, 1971–2000

3.16. ábra. Az átlagos évi csapadékösszeg, 1971–2000 (Adatok forrása: OMSz)

Az évszakos csapadékösszegek területi jellemzői kisebb-nagyobb mértékben eltérnek az évestől. Bár minden évszakban megfigyelhető a tengerektől való távolság és a domborzat hatása, befolyásuk különböző mértékben érvényesül az egyes időszakokban (3.17. ábra). A tavaszi csapadékösszeg országos átlagban közel 140 mm, kicsit kevesebb, mint az éves összeg egynegyede. Az évszakok közül a tavasz hasonlít legjobban az éves térképhez, de a domborzat hatása erősebb, így a magasabban fekvő területek értékei jobban kiemelkednek környezetükből (3.17.a ábra). Legcsapadékosabb évszakunkban, nyáron a csapadékösszeg országos átlaga 200 mm körüli érték, az éves összegnek mintegy egyharmada. Itt is a legszárazabbak az Alföld egyes részei, de a csapadékban gazdag délnyugati határszél mellett jelentős értékeket figyelhetünk meg az északkeleti területeken is (3.17.b ábra). A domborzat szerepe a Kárpát-medence áramlásmódosító hatásában jelentkezik. Az őszi csapadékösszeg 140 mm, mely megegyezik a tavaszi átlagos összeggel. A térbeli különbségek azonban ősszel nagyobbak: mind a legszárazabb, mind a legnedvesebb területek kiterjedése nagyobb, mint tavasszal. Ekkor a legcsapadékosabb terület egyértelműen a délnyugati országrész (3.17.c ábra). A tél a legszárazabb évszakunk, az országos átlag 105 mm. A legcsapadékosabb területek a délnyugati régiókban, a Bakony területén és kismértékben az északkeleti határszélen jelentkeznek. Érdemes megfigyelni, hogy az Északi-középhegységben található a legszárazabb terület (Sajó-völgy), így egymáshoz közel nagyon eltérő értékek jelentkeznek (3.17.d ábra).

Az átlagos évszakos csapadékösszegek, 1971–2000

3.17. ábra. Az átlagos évszakos csapadékösszegek, 1971–2000 (Adatok forrása: OMSz)

3.2.3. A csapadékösszeg változása az elmúlt 50 évben

A csapadék térbeli és időbeli változékonysága miatt az éghajlatváltozás hatására bekövetkező tendenciákat nehezebb kimutatni, mint a hőmérséklet esetén. Míg az évi középhőmérséklet az elmúlt 30 évben egyértelmű, szignifikáns növekedést mutat, addig a csapadék változása még a hosszabb, 50 évet felölelő időszakban sem mutatható ki egyértelműen, 95%-os megbízhatósággal. A térbeli eltéréseket trendtérképeken szemléltetjük. Az elmúlt 50 évben, 1960 és 2009 között bekövetkezett éves (3.18. ábra) és évszakos (3.19. ábra) változásokat bemutató térképek az exponenciális trendillesztésből adódó 50 év alatti teljes változást jelzik.

Az éves és évszakos változások lényegesen nagyobb térbeli változékonyságot mutatnak, mint amit a hőmérséklet esetében megfigyelhetünk. Csökkenést és növekedést egyaránt tapasztalunk mindegyik időszakban, és az évszakok is egymástól teljesen különbözően viselkednek. Az éves trend országos átlagban kismértékű csökkenést jelez. A csökkenés a Dunántúlon az átlagosnál nagyobb, míg az ország északkeleti részén növekedett a csapadékmennyiség. Az évszakos eloszlások jelentős mértékben eltérnek az éves eloszlástól, a telet kivéve minden évszakban vannak növekedő és csökkenő csapadéktendenciájú területek is. Tavasszal és nyáron a trendértékek csökkenésének iránya délnyugat-északkeleti, ősszel északnyugat-délkeleti, míg télen északon és délen találhatók a legmagasabb értékek.

Az éves csapadékösszeg %-os változása 1960 és 2009 között

3.18. ábra. Az éves csapadékösszeg %-os változása 1960 és 2009 között (Adatok forrása: OMSz)

A tavaszi csapadékösszeg %-os változása 1960 és 2009 között

3.19. ábra. Az évszakos csapadékösszegek %-os változása 1960 és 2009 között (Adatok forrása: OMSz)

Ahogy a hőmérséklet esetében is megvizsgáltuk, hogy az elmúlt időszak különböző szakaszaiban milyen ütemű volt a változás (3.7. ábra), úgy a csapadékváltozás elemzésénél is felbontottuk az elmúlt 50 évet rövidebb periódusokra. A hőmérséklet esetében évtizedeket vizsgáltunk, a csapadék változékonysága miatt azonban a változás ütemét két, 10 évvel elcsúsztatott 40 éves periódus átlagértékeivel jellemezzük. A 3.20. ábra térképein az 1960–1999, illetve az 1970–2009 időszakok átlagos éves csapadékösszegét láthatjuk. Az országos átlag 10 mm-rel különbözik egymástól a két időszakban (1960–1999 között 597 mm, 1970–2009 között 587 mm), aminek az a fő oka, hogy a Dunántúlon, de leginkább a délnyugati országrészben a csapadék mennyisége jelentős mértékben csökkent, a 750 mm feletti csapadékú területek a második időszakra szinte teljesen eltűntek.

Az éves csapadékösszegek átlaga 1960–1999 (a) és 1970–2009 (b) között

3.20. ábra. Az éves csapadékösszegek átlaga 1960–1999 (a) és 1970–2009 (b) között (Adatok forrása: OMSz)

3.2.4. A csapadékszélsőségek alakulása

Az átlagosnál bőségesebb csapadékkal vagy tartós szárazsággal járó események, periódusok előfordulási gyakoriságát az extrém csapadékindexek idősoraival és a bekövetkezett változásukkal jellemezzük (Klein Tank és Können, 2003). A gyakran alkalmazott csapadékindexek közül kiválasztottunk néhányat, ezek listáját a 3.7. táblázatban közöljük. Kiszámításuk napi csapadékadatokat igényel.

Extrém csapadék klímaindexek

Meghatározása (jele)

Definíciója (mértékegysége)

Csapadékos napok száma (RR1)

napi csapadékösszeg ≥ 1 mm (%)

Átlagos napi csapadékosság (SDII)

csapadékos napok átlagos csapadéka (mm/nap)

Max. száraz időszak hossza (CDD)

leghosszabb időszak, amikor a napi csapadékösszeg < 1 mm (nap)

Max. nedves időszak hossza (CWD)

leghosszabb időszak, amikor a napi csapadékösszeg ≥ 1 mm (nap)

20 mm-t elérő csap. napok száma (RR20)

napok száma, amikor a napi csapadékösszeg ≥ 20 mm (nap)

Max. 1 napos csapadékösszeg (RX1)

legnagyobb 1 nap alatt lehullott csapadék mennyiség (mm)

Max. 5 napos csapadékösszeg (RX5)

legnagyobb 5 nap alatt lehullott csapadék mennyiség (mm)

Erősen csapadékos napok csapadékösszege az éves csapadék %-ában (R95pTOT)

éves összeg hány %-a hullott az erősen csapadékos napokon (napi összeg > a hozzá tartozó 1961–2000-es 95%-os percentilis) (%)

3.7. táblázat. Az elemzett extrém csapadék klímaindexek

A csapadékindexek esetén is, hasonlóan a napi hőmérsékleti szélsőségekhez, homogenizált, interpolált rácsponti adatbázist használtunk.

Az országos tendenciákat az indexértékek rácsponti átlagából képzett idősor grafikonjai jellemzik (3.21. ábra). Kevesebb a csapadékos nap országos átlagban, ahogy a jelenhez közelítünk, a 20 mm-t meghaladó csapadékú napok pedig enyhe növekedést mutatnak. A legnagyobb 1 napos és 5 napos összegek tendenciája pozitív ugyan, de nem számottevő a változás, a száraz időszakok hossza viszont jelentősen megnövekedett a XX. század eleje óta. Az átlagos napi csapadékmennyiség nagyobb, kivéve tavasszal, mivel összességében a tavaszi csapadék jelentős mértékben csökkent. Az átlagos napi csapadékok vagy a napi intenzitás növekedése arra utal, hogy a csapadék egyre inkább a rövid ideig tartó, intenzív záporok, zivatarok formájában hullik.

Néhány extrém csapadék klímaindex rácsponti átlagának idősora, a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009

3.21. ábra. Néhány extrém csapadék klímaindex rácsponti átlagának idősora, a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel, 1901–2009 (Adatok forrása: OMSz)

Az állomásonkénti változásokat a 3.22. ábrán követhetjük két index, a csapadékos napok százalékos aránya és a legnagyobb 1 nap alatt lehullott csapadék mennyiségére vonatkozóan. Az 1 mm-t meghaladó csapadékú napok trendje minden állomáson csökkenő. A maximális napi összegek eltérő tendenciákat jeleznek, a változás nem szignifikáns egyik mérőhelyen sem.

A csapadékos napok %-os aránya és a legnagyobb 1 napos összeg állomási idősorai a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel öt magyarországi állomásra, 1901–2009

3.22. ábra. A csapadékos napok %-os aránya és a legnagyobb 1 napos összeg állomási idősorai a tízéves mozgó átlag görbéjével és a becsült lineáris trenddel öt magyarországi állomásra, 1901–2009 (Adatok forrása: OMSz)

Az extrém csapadékindexek változásának összefoglaló táblázata (3.8. táblázat) a teljes időszakban és a legutóbbi ötven évben bekövetkezett változásokat tartalmazza néhány gyakran alkalmazott indexre. Magas megbízhatóságú változást egységesen, mind az öt állomásra csak a 100 évnél hosszabb idősor mutat a csapadékos napok fogyatkozó számában. A száraz időszakok hosszabbodása és a nedves időszakok rövidülése összefügg egymással, sőt azzal is, hogy ritkább az 1 mm-es küszöböt elérő csapadékú nap. A változás iránya 1901-től többnyire azonos, nagysága viszont jelentősen eltérő az egyes állomásokon, 1960-tól azonban már az irányultságban sem egységes a kép.

Extrém csapadékindexek változása

1901–2009

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

RR1 (%)

-5,7

-3,7

-4,2

-4,3

-2,7

SDII (mm/nap)

0,5

-0,2

0,1

0,3

0,1

CDD (nap)

4,0

4,2

4,0

7,9

6,6

CWD (nap)

-1,7

-0,5

-1,2

-1,6

-0,3

RR20 (nap)

0,3

-0,4

-0,8

-0,1

-0,6

RX1 (mm)

-1,9

-0,7

0,6

-3,4

0,8

RX5 (mm)

-4,2

-3,7

-1,9

-0,7

5,7

R95pTOT (%)

0,9

0,7

-0,3

1,7

1,8

1960–2009

Budapest

Debrecen

Szeged

Szombathely

Pécs

RR1 (%)

-4,5

0,2

-2,4

-0,4

-1,2

SDII (mm/nap)

-0,2

-0,7

-0,2

-0,2

0,3

CDD (nap)

0,8

-4,9

-0,8

2,0

5,4

CWD (nap)

0,4

1,6

-1,1

0,1

0,2

RR20 (nap)

-1,4

-0,7

-0,7

-0,5

0,0

RX1 (mm)

-9,3

-8,3

-7,3

-9,9

4,5

RX5 (mm)

-14,8

-22,0

-6,1

-2,8

5,0

R95pTOT (%)

-5,6

-2,7

-3,9

-0,8

2,4

3.8. táblázat. Néhány csapadékindex változása néhány állomásra különböző időszakokban. A 95%-os megbízhatóságú változást kiemelés jelöli

3.2.5. A csapadékszélsőségek változásának területi jellemzői

A csapadékszélsőségekben bekövetkezett változások területi sajátosságait térképeken szemléltetjük. A térképek elkészítéséhez az ország területét lefedő, megközelítőleg 10 km-es rácshálózat pontjaiba interpolált, homogenizált napi csapadékösszegeket használtunk. Majd az ezekből származtatott rácsponti index idősorokon végeztünk tendenciaelemzéseket. A trendtérképek az 1960–2009 időszakban megfigyelt változásokat jelenítik meg (3.23. ábra). A csapadékos napok aránya (3.23.a ábra) csak kis területen, főként a Nyírségben nem változott, illetve növekedett, egyébként a csökkenő tendencia dominál. A legnagyobb 1 napos összeg (3.23.b ábra) a Dunántúl nyugati régióiban napjainkban kevesebb, mint 50 évvel ezelőtt volt. A Tiszántúlon némileg növekedett, míg az ország középső területein csökkenő és növekvő tendenciát egyaránt felfedezhetünk. A legnagyobb 5 napos összeg (3.23.c ábra) tekintetében az ország kettéválik, nyugati felében csökkenő, míg keleten növekvő jellegű a változás, a Tisza magasabban fekvő részvízgyűjtőin a legnagyobb a növekedés, ami növekvő árvízveszélyt jelent. A nyári napi csapadékosság (3.23.d ábra) országos átlagban növekedett, ezt a növekedést a délnyugat-dunántúli, és kisebb kiterjedésben az északkelet-magyarországi területek csapadékintenzitásának csökkenése mérsékli. Fontos megjegyezni, hogy a rácsponti változások csak kisebb területeken szignifikánsak.

Csapadékindexek változása az 1960 és 2009 közötti időszakban a rácsponti trendbecslés alapján

3.23. ábra. Csapadékindexek változása az 1960–2009 időszakban a rácsponti trendbecslés alapján (Adatok forrása: OMSz)