Hőhullámok: ami ma szélsőséges, az a jövőben valószínűleg átlagos lesz

Lakatos Mónika, Szabó Péter és Zsebeházi Gabriella

Az idei nyár időjárása eddig összhangban alakult a régiónkat érintő éghajlati változásokkal: tartós, komoly hőségperiódusok, majd ezeket lezáró, rendszerint heves zivatarokkal, szélviharokkal járó események sora. Ez jellemezte a július utolsó napjaitól kezdődő egyhetes időszakot is. A legutóbbi nyarak közül a 2015-ben tapasztaltakat idézte a múlt heti forróság. 2015-ben ugyanis közel egy hónapot tett ki a hőhullámos napok (a napi középhőmérséklet eléri a 25 °C-ot), két hetet a forró napok (35 °C-ot elérő napi csúcshőmérséklet), és egy hetet a trópusokat idéző éjszakák (a napi minimumhőmérséklet 20 °C feletti) száma. 2016 nyarán csak egy komolyabb hőhullám lépett fel, az idén nyáron azonban már két hőhullámos időszak is mögöttünk van: július 20. és 23. között másodfokú, július 31-től augusztus 6-ig pedig a legmagasabb fokú hőségriadó kihirdetése vált szükségessé. Átmeneti felfrissülés után augusztus 9-től három napon keresztül ismét nagy forróság jellemezte a régiónkat. Az idei augusztusi kánikula regionális kiterjedését tekintve is rendkívüli, mivel Dél-Spanyolországtól Közép-Európán keresztül a Kaukázusig hatalmas területeket érintett.

A legintenzívebb tíz hőhullám egyike zárult

A Hőhullám leltár című írásunkban részletesen bemutatott hőhullám osztályozás alapján készült az 1. ábra, amin a tíz legintenzívebb hőségperiódus mutatói rajzolódnak ki, köztük az idei legkomolyabb hőhullámé. A vízszintes tengely mentén a tartam, a függőleges mentén a csúcshőmérséklet követhető, a körök átmérője pedig a hőhullám intenzitásával arányos. Az intenzitás jellemzésére a 25 °C feletti hőmérséklet összegeket alkalmaztuk. Az augusztus 6-ig tartó hőhullám a karakterisztikáit tekintve a 2013-ban, szintén augusztus elején, 3. és 9. közötti, azonos hosszúságú és hasonló intenzitású hőhullámhoz mérhető, viszont annál magasabban tetőzött: az országos napi középhőmérséklet 29,1 °C volt 2017. augusztus 4-én, míg 2013. augusztusában elmaradt ettől a legmelegebb nap hőmérséklete: 28,5 °C volt országos átlagban a négy évvel ezelőtti hőhullám legmelegebb napján. Az idei hőhullám a második legmagasabb hőmérsékletekkel tetőző hőségperiódus a nyolcvanas évek elejétől készített feldolgozásaink szerint. A 2007. július 15-24. közötti, igen komoly kánikula során mértünk csak magasabb hőmérsékleteket a legmelegebb napon.

1. ábra
A tíz legintenzívebb hőhullám jellemzői: tartam, a legmelegebb nap középhőmérséklete és a hőhullám intenzitása.
A körök átmérője az intenzitással arányos.

Az éghajlatváltozás legnyilvánvalóbb jele régiónkban a magas hőmérsékletekhez köthető szélsőségek gyakoribbá válása. Mindezt a következő éghajlati indikátorokkal, vagy más néven klímaindexekkel tudjuk számszerűsíteni az éghajlati monitoring során:

• Forró nap (Tx35): napi maximumhőmérséklet ≥ 35 °C
• Trópusi éjszaka (Tr): napi minimumhőmérséklet ≥ 20 °C
• Hőhullámos nap (Ta25): napi középhőmérséklet ≥ 25 °C (hőségriasztás első fokozata)
• Tartós hőhullámos nap (Ta27_3): legalább három napig a középhőmérsékletet ≥ 27 °C
  (a korábban alkalmazott hőségriasztás harmadik fokozata)

Megfigyelt tendenciák

Az OMSZ éghajlati adatarchívuma a mérések kezdetétől tartalmazza a meteorológiai méréseket, megfigyeléseket. Az éghajlatváltozás hatásainak vizsgálatához reprezentatív: homogenizált (ez az eljárás biztosítja, hogy az adatokat úgy kezelhessünk, minta a mérések azonos körülmények között zajlottak volna), illetve rácspontokba interpolált (így a mérőhálózat egyenetlen elhelyezkedéséből adódóan a kevésbé lefedett területek jellemzői is érvényesülnek az országos átlagban) adatokat használunk.

Az elemzéseinkhez kiválasztott éghajlati indikátorok közül a trópusi éjszakák és a legmagasabb fokú hőségriadó kritériumának megfelelő napok évi országos átlagainak idősorát láthatjuk a 2. ábrán. A század eleji néhány eseményről, kisebb század közepi növekedés után megugrik a számuk, jellemzően a nyolcvanas évektől, ami a legintenzívebb melegedés időszaka globálisan is. Szembetűnő, hogy a legmagasabb értékek az ezredforduló után léptek fel. A teljes időszakra, és a jelenlegi változásokat leginkább jellemző 1981–2016-os időszakra becsült változásokat tartalmazza az I. táblázat. A legnagyobb változás a hőhullámos napok számában következett be: 6,3 nap a múlt század elejétől, majd a legutóbbi évtizedekben 12,3 napos a növekedés a meredekebb trend miatt. Mind a napi maximumhőmérsékletek, mind pedig a minimumok emelkedtek, ahogy ezt a forró napok és a trópusi éjszakák számának növekedése is alátámasztja.

2. ábra
A trópusi éjszakák és a tartós hőhullámos napok országos átlaga 1901 és 2016 között.
Homogenizált (MASH, Szentimrey) és rácshálóra interpolált (MISH, Szentimrey és Bihari) megfigyelési adatok.

I. táblázat: A lineáris trend alapján becsült változások [nap] két időszakban.

Jól jellemzi a melegebb klíma felé tolódást az éghajlati normálok, vagy más néven a standard időszakokra jellemző átlagok alakulása (3. ábra). Míg az éghajlati vizsgálatokhoz sok esetben referencia időszaknak tekintett 1961–1990-es időszak átlagában, sőt a következő standard periódusban: 1971–2000 között sem érte el az egy napot egyik "meleg" klímaindex értéke sem országos átlagban, addig a legutóbbi harmincéves időszakot, az 1987–2016 periódust már 2,3 forró nap, 2 trópusi éjszaka, 10,3 alapfokú és 1,5 tartós hőhullámos nap jellemzi. Az országos átlag értékekben a hűvösebb, magasabban fekvő területek és a legmelegebb dél-alföldi régiók jellemzői is megjelennek. Területenként eltérőek ezek a normál értékek és a változások sem egyöntetűek az ország egyes régióiban. Az ország középső és dél-alföldi területein a legmarkánsabb a hőhullámos napok növekedése: kiterjedt területeken a két hetet is meghaladja a nyolcvanas évek elejétől (4. ábra).

3. ábra
A vizsgált klímaindexek harmincéves átlagai különböző időszakokban.

4. ábra
A hőhullámos napok változása az 1981–2015 időszakban.

Mi várható a jövőben?

A hőhullámokkal kapcsolatos indikátorok jövőbeli alakulása objektívan éghajlati modellek segítségével vizsgálható. A modelleredmények bizonytalanságokat hordoznak, egyrészt a fizikai folyamatok közelítő jellegű leírásából, másrészt az emberi tevékenység jövőbeli alakulásának kiszámíthatatlanságából fakadóan. A bizonytalanságok számszerűsítésére az OMSZ-ban jelenleg két regionális éghajlati modellel (ALADIN és REMO) végzünk finomfelbontású (10 és 25 km-es) éghajlati szimulációkat, az emberi tevékenység alakulását egy pesszimista és egy átlagos forgatókönyvvel figyelembe véve. A következőkben három szimuláció eredménye alapján mutatjuk be a hazánkban várható változásokat egy közelebbi (2021–2050) és egy távolabbi (2071–2100) időszakra vonatkozóan.

A megfigyelt tendenciákkal összhangban a jövőben gyakrabban fordulnak elő extrém magas hőmérsékletű napok. Az éghajlat természetes változékonyságából adódóan azonban ugyan ritkábban, de továbbra is számítanunk kell a múltbeli értékeknél hűvösebb nyarakra is. Míg az 1971–2000 közötti időszakban forró nap évente átlagosan alig egyszer fordult elő, a jövőben ezen napok száma többszörösére növekedhet: a közeljövőben legfeljebb 3, az évszázad végére pedig átlagosan akár 9 napon is tapasztalhatunk ilyen extrém hőmérsékletű nappalokat (II. táblázat). Várhatóan a nyári éjszakák is ritkábban hoznak majd felfrissülést, hiszen a trópusi éjszakák is mind gyakrabbak lesznek a jövőben. Köszönhetően az utóbbi 10 év meleg időszakainak, ezen indexek legutolsó 30 évben (1987–2016) mért értékei a közeljövőre (2021–2050) szimulált intervallumba illeszkednek.

A hőhullámos napok száma a legoptimistább modell szerint is a XXI. század közepére legalább a múltbeli (1971–2000) érték kétszeresére növekszik, a század végére pedig az indikátor évi átlagos előfordulása megközelítheti az egy hónapot. Az Alföld és az ország délkeleti területei különösen kitettek a növekvő hőhullámos időszakok okozta hőstressznek, míg a Dunántúl és a magasabb hegyvidékeink felett várható értékek elmaradnak az országos átlagoktól (5. ábra). Az emberi szervezetre nagy megterhelést jelentő tartós hőhullámos napokból álló időszakokból nemcsak több várható, hanem azok átlagos hossza is növekedni látszik a modelleredményekben (6. ábra). Míg az 1971–2000 időszakban megfigyelt tartós hőhullámok átlagosan 3,5 napig tartottak, a század közepére egy-két nappal hosszabbak lesznek. A XXI. sz. második felében azonban akár évente előfordulhatnak több napos (átlagosan akár egy hét) hosszúságú, felkészülést és odafigyelést igénylő hőhullámok.

II. táblázat: Extrém magas hőmérsékleti indikátorok országos átlagos éves száma [nap] a 2021–2050 és
2071–2100 időszakban az OMSZ-ban alkalmazott klímamodellek szerint.
A megadott intervallumok a modelleredmények bizonytalanságát jelzik.

5. ábra
A hőhullámos napok átlagos éves száma [nap] 2021–2050-ben (felső sor) és
2071–2100-ban (alsó sor) az OMSZ-ban alkalmazott klímamodellek szerint.

6. ábra
A tartós hőhullámok száma és átlagos hossza a 1971–2000 időszakban mérések,
valamint a 2021–2050 és 2071–2100 időszakban az OMSZ-ban alkalmazott klímamodellek szerint.