2017. május 28. vasárnap
Tanulmányok

OMSZ: 2016. június 29. 11:48

Egy viharzóna öt napja

2016. június 17 és 21-e között délkeleti határainknál szinte minden nap rendkívül heves zivatarok alakultak ki, és haladtak a határral párhuzamosan délnyugatról északkelet felé. Voltak napok, amikor a zivatarok az Alföldön vonultak végig, máskor főleg a határon túli Vajdaság, Bánság, Partium területein okoztak pusztítást. A több napon keresztül fennmaradó viharzónában gyakran előfordultak 15 km magasságig felnyúló örvénylő zivatarok (szupercellák) is, amelyek áthaladást több helyen tojás nagyságú jég, felhőszakadás, időnként pedig tornádók kísérték. Jelen tanulmány célja, hogy bemutassa a térségünkben szokatlanul tartós és heves zivatarzóna ugyancsak szokatlan meteorológiai hátterét.

 Horváth Ákos


Szinoptikus skálájú háttér: egy gyorsan fejlődő ciklon

Az öt napon keresztül tartó szélsőséges időjárási helyzet hátterében egy meglehetősen szokatlan, gyors fejlődésű ciklon állt. A ciklon kialakulásához (ciklogenezishez) szükséges energia a Nyugat-Európa felett elhelyezkedő hűvös és a mediterrán térségből feláramló meleg és nedves levegő közötti különbségből adódott. Egy már meglévő alacsonynyomású mezőben gyorsan mélyülő centrum jött létre Csehország felett 2016. június 17-én (1. ábra). Ez a centrum északnak mozdult és egyesült az ott lévő légörvénnyel, és június 18-ra egy 990 hPa tengerszinti légnyomással rendelkező mély ciklon alakult ki (2. ábra). A ciklon fejlődése során lezajló nyomáscsökkenés, valamint a délről északra való gyors áthelyeződés sokkal inkább a téli időjárási helyzetekre jellemző, mint a nyári napforduló idejére. A ciklon hatására tovább növekedett a hőmérsékleti különbség a Balkán-félsziget és Közép-Európa között, és ez a nagy horizontális hőmérsékleti gradiens a ciklon elvonulása után is fennmaradt (3. ábra). Jellemző, hogy míg Bulgáriában, illetve Görögországban közel 25 C fok volt a 850 hPa nyomásszint magasságban (kb. 1500 m), addig Magyarország felett alig 10 C fok volt ugyanezen a magassági szinten. Ugyancsak a ciklon által kialakított stabil észak-déli áramlási rendszernek köszönhetően több napon keresztül nagy nedvességtartalmú levegő áramlott Afrika térségéből elsősorban a Balkán-félsziget fölé. A meleg afrikai levegő észak felé sodródva fokozatosan lehűlt, így telítetté vált, bőséges utánpótlást biztosítva a légköri konvekciónak, vagyis a zivataroknak (4. ábra és 5. ábra). A hőmérsékletet és a nedvességet egyaránt jól jellemző un. ekvivalens potenciális hőmérsékleti mező szemlélteti legjobban a ciklon hatására létrejövő, Délkelet-Európán áthúzódó nedvesség sávot (6. ábra). A termikus paraméterek mellett fontos kiemelni az erős magassági szél jelenlétét. A jet stream tengelye már június 18-án térségünk fölött húzódott (7. ábra), és még június 21-én is erős volt a magassági áramlás a 300 hPa (kb. 9600 m) nyomásszinten (8. ábra). Az 500 hPa nyomásszinten (kb. 5600 m) kialakult magassági légörvény délnyugati irányból folyamatosan biztosította a magasban a hideg levegő áramlását a meleg, nedves légtömegek fölé (9. ábra), jelentősen labilissá téve a Nyugat-Balkán fölötti légkört.

Összefoglalva, elmondható, hogy a június 17–18-án lezajlott ciklonfejlődés a Kárpát-medence keleti részén kialakított egy nagy hőmérsékletkülönbséggel rendelkező frontrendszert, amely mentén nagy nedvességtartalmú és labilis rétegződésű zóna alakult ki, és amely fölött tartós magassági áramlás jött létre (10. ábra). Mindez optimális feltételeket teremtett a zivatarok kialakulásához, és mivel a frontzóna sokáig fennmaradt, ennek mentén napokon keresztül egymást követték a heves zivatarok.


Zivatarok a viharzónában

A felépülő labilis zónában június 17-én a délutáni órákban jelentek meg az első erősebb zivatarok Csongrád-megye északi területén, majd kelet felé mozogva, Békés-megyén áthaladva tovább erősödtek, illetve a határt átlépve 55 dBz fölötti radarjelet és 10–12 km közötti maximális felhőtető magasságot mutattak (11. ábra). Az egymás mögött vonuló zivatarcellák között a jelentős horizontális szélnyírást felhasználva több forgó zivatar is kialakult, a szél- és a jégkárok már ezen a napon is jelentősek voltak a Békés-megyei Okány, Kondoros és Mezőberény településeken.

Az erős termikus gradienssel és vertikális szélnyírással rendelkező labilis zóna másnap, június 18-án kissé keletebbre húzódott, és hatására a határ túloldalán alakultak ki hevesebb zivatarok, nagyon hasonlóan az előző naphoz: egymás után haladva, némelyik cella szupercellás állapotba is fejlődött (12. ábra). A viharkárok főként a romániai Maros-megyében voltak jelentősek, feltehetően több helyen tornádó is kialakulhatott.

A harmadik napon, június 19-én a labilis zóna kissé nyugatra tolódott, és a zivatarcellák először a Dunántúlon, majd Bács-Kiskun- Csongrád- és Békés-megyékben jelentek meg ismét. Ezúttal a cellák mozgása kezdetben a dél-észak irányt követte, majd északabbra sodródva egyre határozottabb lett a nyugat-kelet irányú áthelyeződési komponens. A legerősebb cellák ezúttal is a délkeleti határ mentén jöttek létre, 10–12 km-es felhőtetővel (13. ábra). Ezúttal inkább a nagyobb mennyiségű csapadék volt a meghatározó, a maximális radar reflektivitás kevesebb helyen haladta meg az 55 dBz-t.

A viharzóna negyedik napja, június 20-a volt, konvektív szempontból a legintenzívebb. A délkeleti határ túloldalán, a Partiumban már a délelőtti, illetve kora délutáni órákban heves zivatarok vonultak keresztül, majd a koraesti órákban a szerb-román határon fejlődött ki néhány olyan szupercella, amely az amerikai Oklahomában kialakuló zivatarokkal is felvehette volna a versenyt. A műhold képen jól követhetőek a túlnyúló csúcsok (14. a-c ábrák), illetve az OMSZ radarmérések szerint (15. ábra) a legmagasabb felhőtetők meghaladták a 15 km-t. Ilyen nagyságú zivatar csak elvétve alakul ki térségünkben. A szupercellát teniszlabda nagyságú jég kísérte, a szerbiai Pancevo térségében szabályos szupercellás tornádókat filmeztek le.

 


A viharzóna ötödik napja, június 21. egyenes folytatása volt az előző napi zivatartevékenységnek. Már a kora hajnali órákban nagyon erős zivatarcellák vonultak a délkeleti határral párhuzamosan a határ mindkét oldalán. A legerősebb gócok helyi időben reggel 4 és 6 óra között fejlődtek ki, a legmagasabb zivatartetők meghaladták a 12 km-t (16. ábra). A határ magyar oldalán Méhtelek, Rozsály, Uszka és Csenger környékén, összesen 13 településről jelentettek jelentős szél- és jégkárokat. A tojás nagyságú jég a viharos széllel együtt tetőcserepeket tört össze, autókat rongált meg, illetve a mezőgazdaságban is óriási károkat okozott. A délelőtti órákban még egy hullám lecsapott a szatmári térségre, majd a viharzóna lassan keletebbre mozdult el, de a következő néhány nap is előfordult néhány erősebb zivatar.


Összefoglalás

Térségünkben szokatlan jelenségnek számít, hogy több napon keresztül szélsőségesen erős zivatartevékenység tudjon fennmaradni egy viszonylag keskeny zónában. Ehhez szükség volt a délkeleten összetorlódó forró levegőre és az atlanti térségből származó hűvös légtömegekre, amelyek a gyors ciklogenezist okozták. A déli forró levegőben lévő nedvesség a ciklon által létrehozott keveredési zónában telítetté vált, és ez biztosította a zivatarok számára a nedvességforrást. A magasban fennmaradó hideg légörvény a zivatarhajlamot növelte (magas konvektív hasznosítható potenciális energiát okozva), illetve a magasban stabilan fennmaradó futóáramlás (jet stream) az örvénylő zivatarok létrejöttét segítette. Az utóbbi évtizedben megfigyelhető, hogy a légköri hullámok nyugatról keletre vonulása kissé lelassult, illetve a nyugati szelek öve főként nyáron kissé északabbra tolódott. Ezzel megnő az esélye a lassan mozgó, un. cut off (nyugati szelek övéből leszakadó) ciklonok kialakulásának. A június 17–21. között megfigyelhető viharzóna is egy ilyen jelenségre vezethető vissza. A zónában létrejövő zivatarok az észak amerikai „tornádó folyosóban” megjelenő zivatarokhoz hasonlíthatóak, nagy számban fordultak bennük elő a szupercellák. A zónában a zivatartevékenység június 20. délután és július 21. délelőtti órák között érte el a legnagyobb intenzitását. Az éjszakai zivatarok, illetve az a tény, hogy a zivatarcellák tartósan egymást követve tudtak hosszú távolságokat megtenni, azt bizonyítja, hogy az energia közvetlenül a nagyobb skálájú (szinoptikus skálájú) folyamatok irányából áramlott a zivatarok skálájára. Vagyis legkevésbé sem a napsugárzás okozta felszíni felmelegedés, hanem a szélnyírás, a magasban létrejövő folyamatos hideg beáramlás, illetve a középső troposzférában korlátlanul rendelkezésre álló nedvesség tartotta fenn a viharvonalat.


Kapcsolódó oldalak:

 

1. ábra
1. ábra
Időjárási helyzet 2016. június 17-én 00 UTC-kor az ECMWF analízis alapján.
A folytonos vonalak a tengerszinti légnyomást, a színezett területek a 850 hPa-os nyomásszint (kb. 1500 m magasság) hőmérsékletét,
a szélzászlók a 925 hPa nyomásszint (kb. 800 m magasság) szélviszonyait mutatják.
Egy nagykiterjedésű gyenge ciklon peremén forró levegő áramlott Afrikából a Kárpát-medence irányába.
A nagy hőmérsékleti különbség hatására Csehország fölötti centrummal egy ciklon kezdett kimélyülni.

2. ábra
2. ábra

Időjárási helyzet 2016. június 18-án 00 UTC-kor az ECMWF analízis alapján.
A folytonos vonalak a tengerszinti légnyomást, a színezett területek a 850 hPa-os nyomásszint (kb. 1500 m magasság) hőmérsékletét,
a szélzászlók a 925 hPa nyomásszint (kb. 800 m magasság) szélviszonyait mutatják.
A mélyülő ciklon centruma északra mozdult és összeolvadva a Baltikum feletti örvénnyel egy erős légörvényt hozott létre.
A légörvény délkeleti oldalán hosszan északra felnyúló meleg nedves légnyelv húzódott Afrikától az Északi-tengerig,
jelentős hőmérsékleti gradienst okozva Kelet-Európában.

 3. ábra
3. ábra

Időjárási helyzet 2016. június 20-án 12 UTC-kor az az ECMWF analízis alapján.
A folytonos vonalak a tengerszinti légnyomást, a színezett területek a 850 hPa-os nyomásszint (kb. 1500 m magasság) hőmérsékletét,
a szélzászlók a 925 hPa nyomásszint (kb. 800 m magasság) szélviszonyait mutatják.
A ciklon elvonulása után a Balkánon és Délkelet-Európában felhalmozódott meleg és a Közép-Európát elárasztó hűvös levegő közötti
jelentős hőmérséklet gradiens továbbra is fennmarad.

 4. ábra
4. ábra

A 700 hPa-os szint magassága (folytonos vonalak) , a specifikus nedvesség (színezett területek) és a szélviszonyok június 17-én 06 UTC-kor
az ECMWF analízis alapján. Közép-Európa fölötti nedves szállítószalagban nagy nedvességtartalmú légtömeg áramlott északkeleti irányba.

 

5. ábra
5. ábra

A 700 hPa-os szint magassága (folytonos vonalak), a specifikus nedvesség (színezett területek) és a szélviszonyok június 20-én 12 UTC-kor
az ECMWF analízis alapján. Közép-Európa fölötti nedves szállítószalag több napon keresztül fennmaradt,
forrásul szolgálva a Kárpát-medence keleti részén folyamatosan kialakuló heves zivataroknak.

 6. ábra
6. ábra

A 700 hPa-os szint magassága (folytonos vonalak), a nedvességet és a hőmérsékletet egyaránt jellemző ekvivalens potenciális hőmérséklet
(színezett területek) és a szélviszonyok 2016. június 18-án 12 UTC-kor az ECMWF analízis alapján.
Az Afrikától a ciklon centrumáig felhúzódó magas ekvivalens potenciális hőmérséklet értékek jól mutatják,
hogy a ciklon a zivatarok kialakulását elősegítő nagy mennyiségű nedves, meleg levegőt szállított Kelet-Európa fölé.

7. ábra
7. ábra

A 300 hPa-os szint magassága (folytonos vonalak), a szinten lévő szélerősség (színezett területek) és a szélzászlók
június 18-án 12 UTC-kor az ECMWF analízis alapján. A jet stream délnyugatról északkelet felé hosszan végighúzódott egész Európán.

8. ábra
8. ábra

A 300 hPa-os szint magassága (folytonos vonalak), a szinten lévő szélerősség (színezett területek) és a szélzászlók június 21-én 06 UTC-kor
az ECMWF analízis alapján. A Kárpát-medence délkeleti területei fölött a viharos periódus utolsó napján is
megfigyelhető a jet-stream maradványa.

 9. ábra
9. ábra

Az 500 hPa nyomásszint magassága (folytonos vonalak), hőmérséklete (színezett területek) és szélviszonyai június 20. 00 UTC-kor
az ECMWF analízis alapján. A Kárpát-medence délkeleti területei fölé folyamatosan áramlott a magasban
a hideg levegő, biztosítva a zivatarok számára a labilitást (konvektív energiát).

10. ábra
10. ábra

A légkör vertikális metszete Bécs-Bukarest (balról jobbra) vonalon. A színezett területek a specifikus nedvesség értékeket,
a folytonos vonalak a szélsebesség nagyságát, a szálzászlók pedig a szélviszonyokat mutatják.
Megfigyelhető a Kárpát-medence délkeleti részén a rendkívül nagy szélnyírás a magassággal,
az alacsony szintek nedvessége és a jet-stream helyzete.

 11. ábra
11. ábra

Látható tartományú műhold, valamint a radar képek illetve az OMSZ automata szélmérőinek adatai június 17. 16:20 UTC-kor, a viharos
periódus első napján. A délkeleten kialakuló egymást követő heves zivatarok képe a következő napokban nagyon hasonló formában jelent meg.

12. ábra
12. ábra

Az OMSZ kompozit radarképe 2016. június 18. 14:25 UTC-kor.
Az egymást követő heves zivatarok az előző naphoz képest keletebbre vonulnak.

 13. ábra
13. ábra

Vertikális radar-metszet, illetve a látható tartományban készült műholdkép, valamint a metszet iránya 2016. június 19. 14:40 UTC-kor.
A zivataros periódus harmadik napján vonuló zivatarcelláknak 10-12 km magasba nyúló felhőtetőik voltak,
a műholdképeken pedig megfigyelhető a cella centruma fölötti túlnyúló felhőcsúcs.

14a. ábra 14b. ábra 14c. ábra

14. ábra
Látható tartományú műholdképek (a) 2016. június 20. 15:50 UTC; (b) 17:10 UTC; és (c) 17:25 időpontokban.
A Vajdaságban kialakult szupercellában jól megfigyelhető a két túlnyúló felhőcsúcs.
Ez a cella lehetett a viharos periódus leghevesebb zivatarja.

 15. ábra
15. ábra

Vertikális radarmetszet, látható tartományú műholdkép és a metszet iránya 2016. június 20. 17:50-kor.
A viharos periódus legerősebb zivatarcellájának teteje 15 km magasság fölé nyúlt.

16. ábra
16. ábra

Radar vertikális metszet, látható műholdkép és a metszet iránya 2016. június 21-én 03:35 UTC-kor.
A képen látható, helyenként 13 km magasba nyúló cellák pusztító jégesőt okoztak Szatmárban, illetve Békés-megyében.


 

 

Tanulmányok