A 2013. júniusi dunai árvíz időjárási háttere

 Horváth Ákos, Nagy Attila, Simon André

Csapadékhullás

Az árvizet okozó csapadékos periódus május 30-án kezdődött, amikor elsősorban Győr és Linz között az esti órákig nagy területen átlagosan 15-20 mm eső hullott (1. ábra). Az erős csapadék 30-ról 31-re az éjszakai órákban is folytatódott, de az átlagosan 20-25 mm eső főleg a felső szakaszra koncentrálódott (2. ábra). 31-én napközben ismét Bécs és a forrásvidék között esett jelentős, átlagosan 20 mm körüli csapadék (3. ábra). Az ezt követő 24 órában inkább csak a felső szakaszon hullott jelentősebb mennyiségű eső viszont a hegyek között néhány mérőhelyen 100 mm/24 órát meghaladó értékeket is mértek (4. ábra és 5. ábra). Ha június 1-én befejeződött volna, vagy legalábbis az előző napok értékeihez hasonló maradt volna a csapadékhullás, csak egy jóval gyengébb árhullám alakult volna ki a Dunán. Azonban június 1-ről 2-ra ismét rendkívül intenzíven kezdett esni, főként Linz és Passau között területi átlagban 70 mm közötti csapadék is lehullott széles sávban (6. ábra), majd 2-án főként a nap első felében folytatódott az esőzés az Inn, az Isar és a Traun vízgyűjtőin újabb 40 mm átlagot produkálva (7. ábra). Az intenzív csapadékos periódus június 2-án estére véget ért, azonban még több napon keresztül esett kisebb, 5-10 mm eső a térségben. A hat nap összegzett csapadéka látható a 8. ábrán.

Az extrém mennyiségű csapadék szinte azonnal elindította az árhullámot. A magasabb területeken még meglévő hó a ciklon hideg levegőjében nem olvadt, így az áradásban a hóolvadás nem játszott szerepet.

Csapadékot kiváltó ciklon

A nagy csapadékot kiváltó ciklon hosszabb előélettel rendelkezett. Közép- és Nyugat-Európa fölött már több hete egy alacsony nyomású, hideg léghullám tartózkodott, amely 2 hét alatt alig mozdult. A léghullám egyike volt a Földet körülvevő áramlási rendszer un. planetáris hullámainak (9. ábra). A kimélyült, lassan mozgó planetáris hullámokban az alacsony nyomású területeken hosszabb ideig maradnak fenn a csapadékos időjárást okozó ciklonok, míg a magasnyomású területeken a száraz időjárást meghatározó anticiklonok az uralkodók.

A dunai árvizet közvetlenül kiváltó ciklon egy ilyen, heteken keresztül fennmaradó és nem mozduló planetáris hullám alacsonynyomású részén alakult ki. A ciklon centruma május 31-én Csehország fölött helyezkedett el, a keleti oldalán meleg levegő áramlott Oroszország, a Baltikum és Skandinávia fölé, ott szokatlanul meleg nyári időjárást okozva. A ciklon hátoldalán a hűvös légtömeg francia, német valamint az alpi területeken okozott szokatlanul hideget (10. ábra). (Jellemző, hogy míg Bécsben 13 fok, addig Helsinkiben 27 fok volt a legmagasabb nappali hőmérséklet.) A nagy magasságokban (9000-10000 m) kanyargó futóáramlások szerkezetét is meghatározta a hosszú ideje pörgő ciklon, az egyik ág éppen a Kárpát-medence fölött egy éles fordulatot téve körbefogta a térséget (11. ábra).

A planetáris hullám alacsonynyomású rendszerében (un. teknőjében) az összeáramló levegő meglehetősen sok nedvességet halmozott fel elsősorban a Földközi-tenger medencéjében. A teknőben hosszabb idő óta újabb és újabb légörvények alakultak ki, amelyek nem tudtak elmozdulni így a szokásos hideg és meleg fronti szerkezet helyett spirál alakban felcsavarodó karokba, un. nedves szállítószalagokba koncentrálódott a nedvesség. A nagy csapadékot okozó ciklonban több ilyen szállítószalag is létrejött (12. ábra). A június 1-én kezdődő rendkívül intenzív csapadékot az váltotta ki, hogy az Atlanti-óceán felől megerősödő anticiklon deformálta a ciklon nyugati oldalát és a fentiekben említett szállítószalagok a ciklon északnyugati oldalán összetorlódtak, déli irányba fordultak ahol az Alpok hegyvonulatai valósággal kirázták belőlük a koncentrálódott nedvességet.  A ciklon Alpok és Németország felett elhelyezkedő felhő és csapadék rendszerét a Meteosat 8 infravörös képe is jól mutatja, hasonlóan a nyugatról erősödő anticiklon felhőmentes területeihez (13. ábra).

A csapadékos periódusnak a ciklon lassú északkeletre mozdulása, illetve feltöltődése vetett véget.

Tágabb meteorológiai összefüggések

Bár a mostani dunai árvizet egy viszonylag rövid, 36 órás intenzív csapadékos időszak váltotta ki, azonban a feltételek már jóval korábban kialakultak. A március 14-i hóvihar, majd a hűvös tavasz és a gyakori mediterrán ciklonok végső soron a globális cirkuláció már korábban említett meridionális típusnak a közvetett következményei.  A sarki hideg pólust a nyugati szelek öve veszi körül. A pólus hőmérsékletének csökkenésével a körülvevő kelet nyugati áramlás erőssége növekszik. Az ilyenkor fellépő zonális cirkulációs típusban a mérsékelt övi időjárás kiegyenlítettebb, az óceánok felől télen melegebb, nyáron hűvösebb légtömegek vonulnak a kontinensek belsejébe. Ugyanakkor a zonális áramlás nem kedvez az észak-déli irányú hőcserének, és amiatt nagy lesz az észak-déli irányú hőmérséklet különbség. Főként emiatt a különbség miatt az áramlás instabillá alakul, hullámok alakulnak ki, és az meridionálissá válva északról hideget, délről meleget szállít (14. ábra). A zonális és meridionális típus gyakran váltogatja egymást, illetve nem ritka az sem, hogy a hemiszféra egyik részén alapvetően zonális, a másik részén inkább meridionálisnak mondható a cirkuláció.  Van olyan egyszerűsítés, ahol a cirkulációs típusok számszerűsítésére indexeket vezetnek be. Ilyen Európára alkalmazott paraméter a NAO (North Atlantic Oscillation) index, amelyet széles körben alkalmaznak. A szélsőséges időjárási események legtöbbször a meridionális áramlási típushoz köthetőek. Ilyen volt a 2002-es dunai árvíz, a 2010-es viharciklonok vagy a 2013. márciusi hóvihart kiváltó légörvény. A forró száraz periódusok sokszor ugyancsak a meridionális cirkulációs típushoz köthetőek, csak ilyenkor az adott terület a hullám magasnyomású területéhez, a déli áramlásokhoz kötődik.

Tény, hogy az utóbbi években megnövekedett a meridionális típus gyakorisága, amely a szélsőségek gyakoriságának növekedését vonja maga után.
 

1. és 2. ábra
A meteorológiai állomások által mért 12 óra alatt lehullott csapadékmennyiség
2013. május 30. 20 órakor (18 UTC), és május 31. 8 órakor (6 UTC)

3. és 4. ábra
A meteorológiai állomások által mért 12 óra alatt lehullott csapadékmennyiség
2013. május 31. 20 órakor (18 UTC), és június 1. 8 órakor (6 UTC)

5. és 6. ábra
A meteorológiai állomások által mért 12 óra alatt lehullott csapadékmennyiség
2013. június 1. 20 órakor (18 UTC), és június 2. 8 órakor (6 UTC)

7. és 8. ábra
A meteorológiai állomások által mért 12 óra alatt lehullott csapadékmennyiség 2013. június 2. 20 órakor (18 UTC); és
hat nap (2013.05.31. 0 UTC - 2013.06.06. 0 UTC) csapadékösszege; a satírozott terület a 100 mm feletti csapadékra vonatkozik

9. ábra
A planetáris hullámok eloszlása az északi féltekén 2013. május 31. 14 órakor (12 UTC)
(500 hPa magassága és hőmérséklete); az alacsony nyomású teknő folyamatosan Közép-Európa fölött tartózkodott

10. ábra
A Közép-Európa fölött tartózkodó ciklon keleti oldalán meleg levegő áramlott a Baltikum és Skandinávia fölé,
míg a nyugati részén szokatlanul hideg levegő árasztotta el az Alpok és Nyugat-Európa térségét
2013. május 31. 14 órakor (12 UTC; (Tengerszinti légnyomás és 850 hPa magasság hőmérséklete)

11. ábra
A jet stream helyzete (nyilakkal jelezve a jet tengelye) 2013. június 1. 2 órakor (0 UTC);
(300 hPa szint magassága és szélviszonyai)

12. ábra
A relatív nedvesség eloszlása 2013. május 31. 2 órakor (0 UTC);
a nyilak a nedves szállítószalagok helyzetét mutatják (700 hPa magasság, relatív nedvesség és szél viszonyai)

13. ábra
Műhold kép 2013. május 31. 5 órakor (03:10 UTC);
a képen látható felhőkarok illetve nyilak mutatják a nedves szállítószalagok helyzetét
(EUMETSAT IR10.8 mikrométeres felvétele)

14. ábra
A többnyire kiegyenlítettebb időjárást okozó zonális és a szélsőséges időjárásért leggyakrabban felelős
meridionális cirkulációs típusok sematikus ábrái

OMSZ: 2013. június 8.