2017. december 14. csütörtök
Éghajlati szélsőségek vizsgálata

A klímaváltozás jellemzésének része a meteorológiai változók napi értékein alapuló jellemzők megadása, pl. hogy hogyan fog alakulni a jövőben a fagyos napok száma. Ezek megváltozása számos területen (pl. emberi egészség, mezőgazdaság) jelentősebb hatást fejt ki, mint a havi vagy évszakos átlagértékek módosulása, ezért vizsgálatuk fontos a célzott felkészülési tervek kialakításához.

Számszerűsítésük éghajlati indexek segítségével történik, melyeket a meteorológiai változók (elsősorban a hőmérséklet és a csapadék) napi minimum, átlag-, maximum értékeiből vagy összegeiből származtatnak. Az éghajlati indexek gyakran írnak le szélsőségeket (extrémumokat), melyek statisztikai értelemben a meteorológiai változók eloszlásfüggvényének alsó és felső végein felvett ritkán előforduló értékek (pl. a hazánkban évi néhány alkalommal bekövetkező forró napok). Ugyanakkor számos klímaindex nem szélsőséget jellemez, pl. fagyos nap Magyarországon átlagosan az év negyedében előfordul.

A leggyakrabban használt indexek egy adott küszöbérték átlépésének gyakoriságát vagy afelett, illetve alatt tartózkodás időtartamát jellemzik, pl. a forró napokon a maximumhőmérséklet meghaladja a 35 °C-ot, a száraz időszakokban a napi csapadék összege nem haladja meg az 1 mm-t. A fix küszöbértéknek köszönhetően ezek könnyen számszerűsíthető és értelmezhető indexek. Megnehezítik azonban az eltérő adottságú területek jellemzőinek összehasonlítását, mert egy adott érték átlépésének gyakorisága területenként jelentősen eltérhet. Erre a percentilis alapú indexek adnak lehetőséget: ezek kiszámításához először egy referencia-időszakon megkeresik, hogy az adott változó milyen értéket vesz fel az eloszlásfüggvény rögzített százalékánál, általában a felső vagy az alsó decilisénél [1], majd a jövőre vonatkozóan ennek a küszöbértéknek az átlépési gyakoriságát számszerűsítik.

Néhány éghajlati index nevét, definícióját és mértékegységét (köztük az általunk leggyakrabban használtakkal) az 1. táblázatban foglaltuk össze. További éghajlati indexek definíciója a WCRP [2] és az ECA&D [3] honlapjain található.


1. táblázat
Néhány éghajlati index

 Index Név Definíció  Mértékegység 
Küszöbátlépéses
Hőmérséklet      
FD Fagyos napok száma Tmin < 0 °C nap
TN-10LT Zord napok száma Tmin < -10 °C nap
TX0LT Téli napok száma Tmax < 0 °C nap
TN20GT Túl meleg éjszakák száma Tmin > 20 °C nap
SU Nyári napok száma Tmax > 25 °C nap
TX30GE Hőségnapok száma Tmax ≥ 30 °C nap
TX35GE Forró napok száma Tmax ≥ 35 °C nap
DTR Napi hőingás Tmax–Tmin °C
Csapadék
     
RR0.1 0,1 mm-t meghaladó csapadékú napok száma Rnap ≥ 0,1 mm nap
RR1 1 mm-t meghaladó csapadékú napok száma Rnap ≥ 1 mm nap
RR5 5 mm-t meghaladó csapadékú napok száma Rnap ≥ 5 mm nap
RR10 Nagy csapadékú napok száma Rnap ≥ 10 mm nap
RR20 Extrém csapadékú napok száma Rnap ≥ 20 mm nap
RX1 Legnagyobb 1-napi csapadék Max (Rnap) mm
RX5 Legnagyobb 5-napos csapadék Max (Rnap i, i+1, i+2, i+3, i+4) mm
SDII Csapadékintenzitás Csapadékösszeg/csapadékos napok száma, amikor Rnap ≥ 1 mm mm/nap
Időtartam fennállásos
Hőmérséklet
     
CFD Egymást követő fagyos napok maximális száma Az a leghosszabb időszak, amikor Tmin < 0 °C nap
HEAT Elsőfokú hőhullám
Másodfokú hőhullám
Harmadfokú hőhullám
Tátlag ≥ 25 °C 1 napig
Tátlag ≥ 25 °C 3 napig vagy ≥ 27 °C 1 napig
Tátlag ≥ 27 °C 3 napig
nap
GSL Standard vegetációs időszak hossza Legalább 6 egymást követő napon Tátlag> 5 °C, majd (július után) Tátlag < 5 °C nap
LFD Fagymentes időszak hossza Amikor tavasszal utoljára Tmin < 0 °C és ősszel először Tmin < 0 °C

nap

Csapadék      
CDD Egymást követő száraz napok maximális száma Az a leghosszabb időszak, amikor Rnap < 1 mm nap
CWD Egymást követő csapadékos napok maximális száma Az a leghosszabb időszak, amikor Rnap ≥ 1 mm nap
Percentilis alapú
Hőmérséklet      
TX10p Hideg nappalok aránya Tmax < Tmax (referencia) alsó decilise %
TN90p Meleg éjszakák aránya Tmin > Tmin (referencia) felső decilise %
TG10p Hideg napok aránya Tátlag < Tátlag (referencia) alsó decilise %
TG90p Meleg napok aránya Tátlag > Tátlag (referencia) felső decilise %
WSDI Meleg periódus száma/hossza Legalább 6 egymást követő napon
Tmax > Tmax (referencia) felső decilise
db, nap
CSDI Hideg periódus száma/hossza Legalább 6 egymást követő napon
Tmin < Tmin (referencia) alsó decilise
db, nap
Egyéb
SPI Standardizált Csapadék Index (R-Rátlag)/szórás éves vagy évszakos szinten -
CEI Extrém Éghajlati Index Szélsőségek által érintett terület nagyságát vizsgálja a Tmin, Tmax, R alsó és felső decilisei és a Standardizált Csapadék Index alapján %


Az éghajlati indexek lehetséges jövőbeli magyarországi változását egy-egy példán keresztül szemléltetjük. Az 1. ábrán a hőségnapok éves gyakoriságának változása, a 2. ábrán pedig az őszi csapadékintenzitás változása látható az OMSZ-nál alkalmazott regionális éghajlati modellek projekciói alapján. A hőségnapok gyakorisága a század végére mindhárom szimuláció szerint szignifikánsan növekedni fog, legalább 20, de egyes területeken akár 50 nappal a referencia-időszakhoz képest. Az őszi csapadékintenzitás jövőbeli változásában szinte az ország egész területén annak növekedését mutatják a modelleredmények.

4.1 ábra

1. ábra
A hőségnapok éves gyakoriságának változása (nap) 2071–2100-ra az OMSZ-ban készített
három modellszimuláció eredménye alapján az 1971–2000 referencia-időszakhoz viszonyítva;
a szignifikáns változást pontozás jelöli

4.2 ábra

2. ábra
Az átlagos őszi csapadékintenzitás változása (%) 2071–2100-ra az OMSZ-ban készített
három modellszimuláció eredménye alapján az 1971–2000 referencia-időszakhoz viszonyítva;
a szignifikáns változást pontozás jelöli



[1] A decilisek a minimumtól a maximumig sorba rendezett adatsor egytizedét jelentik, azaz tíz percentilist. Ennek megfelelően az alsó decilisnél (más néven 10%-os percentilisnél) az értékek 10%-a kisebb, a felső decilisnél (más néven 90%-os percentilisnél) pedig az értékek 10%-a nagyobb.

[2] World Climate Research Programme

[3] European Climate Assessment and Dataset

Éghajlati szélsőségek