2017. december 14. csütörtök
Tanulmányok

OMSZ: 2014. október 28. 09:46

Közép-európai ciklon, trópusi segítséggel – a 2014 októberi rendkívüli időjárás meteorológiai háttere

2014. október 22-én a kora hajnali órákban egy szokatlanul gyors hidegfront érte el hazánkat. A front mozgására jellemző, hogy körülbelül 6 óra alatt áthaladt az ország felett, viharos szelet és jelentős csapadékot okozva. A hidegfront átvonulása a viharos-csapadékos periódusnak csak az első felvonása volt. A front mögött bezúduló hideg levegő egy gyorsan melyülő ciklont hozott létre, amely október 23-án és 24-én ismételten nagy csapadékot és viharos szelet okozott. A két hullám eredményeként több helyen 96 óra alatt 100 mm-nél is több eső esett, villám árvizeket, belvizeket okozva. Az októberben szokatlan, viharciklonokra jellemző időjárás kialakulásában a „Gonzalo” névre keresztelt trópusi vihar is szerepet játszott.

Horváth Ákos


Trópusi hozzájárulás a mérsékeltövi ciklon kialakulásához

Az atlanti térségben leggyakrabban ősszel alakulnak ki trópusi viharok, amelyek jelentős része nem is éri el az amerikai partokat, hanem északabbra sodródva bekerül a nyugati szelek övébe, és ott a hidegebb tengerfelszín felett feloszlik, esetleg mérsékelt övi ciklonná alakul. A nyugati szelek övébe sodródó trópusi viharok egyik „hozománya” a rendkívül nagy nedvesség, a másik pedig a ciklonális örvénylő mozgás, az örvényesség. Míg a vízgőz kondenzációja, vagyis a felhőképződés jelentős latens hőt szabadít fel, és feláramlást okoz, az örvényesség hozzáadódva a mérsékelt övi ciklonokhoz erősíti azok áramlási rendszerét. Így egy észak-atlanti térségben fejlődő ciklon erősségéhez jelentősen hozzájárulhat a trópusokról jövő adalék.  Ez történt a Gonzalo nevű hurrikánnal is, amely az 5-ös fokozatú Saffir-Simpson skálán 4-es erősségű viharrá erősödve végigpusztította a Bahamákat, majd a nyílt óceán fölött Amerika partjaival párhuzamosan északnak haladt. Az óceán északi, hidegebb tengervize már nem kedvez a hurrikánok fennmaradásához, azonban egy erős vihar még sokáig fenn tud maradni, felhasználva a benne lévő magas örvényességét és a magával hozott nagy nedvességet (1. ábra). A trópusi vihar maradványa 992 hPa-os önálló maggal még megfigyelhető a 2014. október 12 00 UTC-s analízisen (2. ábra). Az örvény a tengerszinti légnyomás-mezőben hamarosan beleolvadt a tőle északra elhelyezkedő ciklonba. A két rendszer együttesen rendkívül erős északnyugati áramlást hozott létre, amely leszakítva az északon lévő hideg légtömeget erős hidegbetörést okozott Angliában, majd Európa nyugati országaiban (3. ábra). A középső troposzférában, az 500 hPa-os nyomásszinten ugyancsak kialakult egy gyorsan mozgó leszakadó hideg mag (4. ábra), és a magassági futóáramlás (jet stream) is délkelet felé vette az irányt. Az analízisek szerint a futóáramlás magjában (kb. 9000 m magasságban) október 21-én reggel a 80 m/s-t is meghaladta a legerősebb szél (5. ábra). A hidegbetörés Nagy- Britanniában 130-140 km/h lökéseket is okozott, de Nyugat-Európában is többfelé mértek 100 km/h-t meghaladó szelet. A hidegfront rendszere 22-én 00 UTC körül érte el Magyarország nyugati határait (6. ábra).


Hidegfront betörés 2014. október 22-én hajnalban

A hidegfront átvonulása meglehetősen összetett időjárási körülmények között ment végbe. A térséget már több napja melegebb és nedvesebb levegő töltötte ki, és már a megelőző napokban is kialakultak záporok. A nedves levegőben egy korábban feloszlott hidegfront maradványaként meglévő konvergencia vonal húzódott, amely a közelgő hidegfront hatására kimélyült, és benne 21-én az esti óráktól megindult a csapadékképződés (7. ábra). Ugyancsak a közelgő hidegfront hatására a konvergencia vonal lassan délkeleti irányba mozdult el, és benne intenzívebbé vált a csapadékhullás. A 8. ábrán látható, hogy a Balaton környékén már északnyugatira fordult a szél, míg attól délre még délies volt az áramlás. A gyorsan mozgó hidegfront azonban ekkor még éppen csak elérte a nyugati határokat, így az ekkor hulló számottevő csapadék nedvessége nem északnyugatról, hanem délnyugatról áramló, illetve a helyben felhalmozódott nedvességből származhatott. Az intenzív záporokból és zivatarokból jelentős mennyiségű csapadék hullott. A Balatonnál megfigyelhető szélfordulás sem közvetlenül a hidegfronthoz, hanem az elmozduló légtömegen belüli konvergencia vonalhoz köthető. A Rába vonalát elérő hidegfront előtt átmenetileg ismét déliesre fordult a szél (9. ábra), majd a csapadékrendszeren végigrohanó front a Balatontól délre utolérte a konvergencia vonalat (10. ábra), és 03 UTC-re a csapadékrendszer délkeleti peremére ért (11. ábra). A zivatarokkal járó szélerősödés a Dunántúl déli területein volt a legerősebb, meghaladta a 100 km/h-t is. Ennek valószínű oka, hogy a front itt érte el a csapadékrendszer szélét, és a front hatására feltorlódó zivatarok már nem mint beágyazott cellák, hanem mint légtömeg határán lévő cellák, nagyobb hatásfokkal produkáltak zivataros kifutószelet. 06 UTC-re a front már elérte a Tisza vonalát, és megkezdődött a hullámvetése (12 ábra).

A csapadékrendszeren gyakorlatilag úgy robogott keresztül a hidegfront, hogy annak struktúrája alig változott. Ennek az lehet a magyarázata, hogy a front felülete olyan mértékben megdőlt, hogy főként a felszín közeli rétegekben váltotta ki a hatását, amelyet a szélfordulás, a szélerősödés és a radar jelek keskeny vonalban történő kifényesedése mutat. Október 22-én napközben a front mögött bezúduló hideg levegő egyre vastagodott, és délutánra már stabilizálta a légállapotot, gyakorlatilag az ország keleti részében hullott már csak csapadék. A hidegfront nyomán lehullott számottevő csapadék eloszlását mutatja a 13. ábra. Elsősorban a Balaton és a Rába vízgyűjtőjében, továbbá a Dráva mentén esett 40 mm-t meghaladó csapadék, de a front előtti zivatarok jelentősen hozzájárultak a Sümegen mért 81.5 mm-hez is.

A Balatonnál a fronttal járó (nem zivataros) északnyugati szél problémát okozott a magas vízállás miatt, mivel a hullámzás kicsapott a partra, és jelentős elöntéseket okozott. Szerencsére a szélerősödés nem volt annyira erős, hogy a tó vízszintjének jelentősebb kilendülését okozta volna. Ugyanakkor elsősorban a Dunántúlon többfelé okozott fakidőléseket, vezetékszakadásokat a vihar.

A 22-én átvonult vihar önmagában még nem okozott volna nagyobb problémát, bár a szeptemberi esőzések miatt még mindig rendkívül nedves talaj a legtöbb helyen nem tudta elszívni a vizet. A rákövetkező ciklogenezis és az azzal járó újabb nagy csapadék azonban már elegendő volt a rendkívüli helyzet létrejöttéhez.


Ciklon fejlődése október 23-án és 24-én

A talaj közelben előretörő hidegfront az ország határait elhagyva lelassult. A front torlasztó hatása miatti jelentős csapadékképződéssel járó látens hőfelszabadulás következtében az alsó troposzférában erősödött a feláramlás. Egyidejűleg a középső troposzférában (500 hPa nyomás szint) erőteljes hideg beáramlás indult meg, a leszakadt magassági hidegcsepp a térségünk fölé sodródott (14. ábra). Mindehhez hozzájárult a felső troposzférában lévő futóáramlás, amely térségünk fölé sodródva és éles kanyart téve felűről segítette a ciklon fejlődését (15. ábra). A ciklon fejlődéséhez minden oldalról teljesültek a dinamikai feltételek, és gyorsan ki is fejlődött egy több centrummal rendelkező rendszer, amelynek északi magja kezdetben a keleti országrész felett helyezkedett el (16. ábra), majd déli-délnyugati irányba mozdult. A ciklon északi-északkeleti áramlási oldalán kialakult nedves konvergencia vonalban, vagyis a ciklon északi karjában, összetorlódó nedvességből egy sokáig fennmaradó csapadéksáv jött létre (17. ábra). A ciklon északi karja alig mozdulva jelentős csapadékot okozott elsősorban az ország déli részén, mindenekelőtt a Dél-Dunántúlon. A 24-i folyamatos esőből újabb 30-50 mm csapadék hullott, kritikus helyzetet okozva elsősorban a Kapos vízgyűjtőjén és Baranyában. A teljes csapadékos periódusban lehullott mennyiségeket a 18. ábra mutatja, ahonnan látható, hogy délen több helyen is 100 mm-nél több eső esett. A ciklon csak lassan indult töltődésnek, a déli ága még több napig fennmaradt a Balkán félsziget déli részén.


Összegzés

A 2014. október 22. és 24. közötti időjárási sok tekintetben rendkívüli volt. Kialakulását, létét egy markáns, észak-atlanti ciklonnak köszönhette, amelyet ráadásul egy trópusi vihar is támogatott. A „trópusi adalék” szerepe az erőteljes áramlás kialakulásában és a gyors fejlődésben nyilvánult meg. Térségünkben a léghullám két lépcsőben fejtette ki hatását: a hidegfront által okozott széllel és csapadékkal, majd a kialakult ciklonnal. Azt nehéz megmondani, hogy a trópusokról a nyugati szelek övébe szállított nedvesség közvetlenül milyen mértékben járult hozzá a térségünkben lehullott nagy csapadékhoz. Valószínűleg nagyobb szerepet kapott a kialakult léghullám dinamikája, amely rendkívül hatékonyan felhasználta („kirázta”) az itt lévő nedvességet.

Az augusztusi, majd szeptemberi özönvízszerű csapadékok után a csak lassan száradó talajra nagyon rosszkor jött az újabb nagymennyiségű eső. Mivel a következő hónapokban a párolgásra már csak alig lehet számítani, így várhatóan már kisebb csapadék vagy a téli hó is csak növelheti a belvizes területek nagyságát. A sokfelé telített talaj ugyancsak problémát jelenthet a vízügyi védekezésben is, mivel az elszivárgás hiányában növekszik a villámárvizek kialakulásának kockázata is.


Kapcsolódó oldalak

 

1. ábra
1. ábra

A 700 hPa-os nyomásszinten lévő specifikus nedvesség (hány gramm vízgőz van 1 kg levegőben)
színezett területekkel ábrázolva,
és a 700 hPa magassága az ECMWF analízis alapján 2014.10.19. 00 UTC-kor.
Észak Amerika partjainál látható, ahogy a trópusi ciklon nedvességet szállít a nyugati szelek övébe.

 2. ábra

2. ábra
A tengerszinti légnyomás és a 850 hPa-os nyomási szint hőmérséklete
(színezett területek) az ECMWF analízis alapján 2014.10.20. 12 UTC-kor.
A térképen látható a Gonzalo trópusi vihar maradványaként megjelenő alacsony nyomású centrum.

3. ábra
3. ábra

A tengerszinti légnyomás és a 850 hPa-os nyomási szint hőmérséklete (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.21. 12 UTC-kor.

 4. ábra
4. ábra

Az 500 hPa-os nyomásszint magassága és hőmérséklete (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.21. 12 UTC-kor.
Az ábrán látható a magas szintű hideg leszakadása és Európa fölé sodródása.

5. ábra
5. ábra

A 300 hPa-os nyomásszint magassága, szélviszonyai és szélerőssége (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.21. 06 UTC-kor.
A futóáramlás (jet stream) tengelye Európa fölé sodródik.

 6. ábra
6. ábra

A tengerszinti légnyomás és a 850 hPa-os nyomási szint hőmérséklete (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.22. 00 UTC-kor.
A hidegbetörés eléri a Kárpát-medence nyugati peremét.

 7. ábra
7. ábra

A tengerszinti légnyomás és a felszíni (10 m) szélmező az ECMWF analízis alapján 2014.10.22. 00 UTC-kor.
Az északnyugat felől betörő hidegfront előtt található konvergencia vonal mentén húzódott a csapadékrendszer.

 8. ábra
8. ábra

Az OMSZ radarhálózatából készített kompozit kép és a felszíni állomások széladatai
(a számok a széllökéseket jelentik m/s-ban) 2014.10.21. 23:30 UTC-kor.

Az északnyugatról megjelenő keskeny felhősáv az érkező hidegfrontot jelzi.
A Balaton vonalában lévő zivataros csapadékrendszer a konvergencia vonalhoz kapcsolódik.

9. ábra
9. ábra

Az OMSZ radarhálózatából készített kompozit kép és a felszíni állomások széladatai
(a számok a széllökéseket jelentik m/s-ban) 2014.10.22. 00:20 UTC-kor.

A hidegfront a Rába vonalában van, a konvergencia vonal a Balatontól délre tolódik.

 10. ábra
10. ábra

Az OMSZ radarhálózatából készített kompozit kép és a felszíni állomások széladatai
(a számok a széllökéseket jelentik m/s-ban) 2014.10.22. 01:30 UTC-kor.

A hidegfront túljut a Balatonon.

11. ábra
11. ábra
Az OMSZ radarhálózatából készített kompozit kép és a felszíni állomások széladatai
(a számok a széllökéseket jelentik m/s-ban) 2014.10.22. 03:10 UTC-kor.

A hidegfront eléri a csapadékrendszer déli peremét.

 12. ábra
12. ábra

A tengerszinti légnyomás és a felszíni (10 m) szélmező az ECMWF analízis alapján 2014.10.22. 06 UTC-kor.


13. ábra

13. ábra

Az OMSZ automata csapadékmérő hálózata alapján mért 24 órás csapadék 2014.10.22. 17:40 UTC-kor.
Az értékek a hidegfront átvonulásához kapcsolódó csapadékmennyiséget mutatják.

14. ábra
14. ábra

Az 500 hPa-os nyomásszint magassága és hőmérséklete (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.22. 12 UTC-kor.

A térségünk fölé sodródó magassági hideg tömbnek jelentős szerepe volt a ciklogenezisben.

15. ábra
15. ábra

A 300 hPa-os nyomásszint magassága, szélviszonyai és szélerőssége (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.23. 00 UTC-kor.

A futóáramlás erős ciklonális fordulása a felső-troposzféra irányából is hozzájárult a Balkán fölötti ciklogenezishez.

16. ábra
16. ábra

A tengerszinti légnyomás és a 850 hPa nyomási szint hőmérséklete (színezett területek)
az ECMWF analízis alapján 2014.10.23. 00 UTC-kor.

17. ábra
17. ábra

Az EUMETSAT infravörös tartományú műholdképe 2014.10.24. 11:10 UTC-kor.
A ciklon északi karjának áramlási rendszerében kialakult csapadék vonalak okozták az esős periódus
második hullámát az ország déli területein.

18. ábra
18. ábra

 2014.10.24. 17:40-kor az elmúlt 96 órában lehullott csapadékösszeg az OMSZ automata mérőállomásain.


Tanulmányok