Villám árvizeket okozó időjárás 2022. június 9-én

Horváth Ákos, Kurcsics Máté

A jelenség meteorológiai hátterében legtöbbször lassú mozgású, vagy egymás nyomában sodródó, illetve fejlődő zivatarcellák állnak. Az utóbbi években hazánkban is gyakrabban kialakulnak ilyen jelenségek. Van, amikor csak egyetlen hosszabb életű cella okoz egy kisebb területen villám árvizet, mint az 2021. szeptember 29-én történt az Őrségben [1]. Előfordulnak azonban olyan esetek is, amikor egy lelassuló ciklon áramlási rendszerében napokon keresztül ismétlődően kialakul ez a jelenség, mint 2021. július közepén lehetett tapasztalni [2] [3], illetve 2015. augusztus közepén történt [4].

A meteorológiai szempontok mellett meghatározóak a hidrológiai körülmények, mindenekelőtt a lefolyási viszonyok. Budapest, vagy Pécs azon beépített területei, melyek a völgyek kijáratában találhatóak és csak a szabványos csatorna rendszerre van bízva a csapadék elvezetése, gyakoribb elszenvedői a villám árvizeknek. A legveszélyeztetettebb területek azonban a keskeny völgyek, szurdokok, ahol összegyűlik a hegyoldalakról lefolyó víz.

A jelen tanulmányban bemutatott 2022. június 9-i időjárási helyzet meglehetősen összetett volt. A szélviharokat okozó, gyorsan áthelyeződő szupercellák mellett lelassult, szinte egyhelyben álló cellák is létrejöttek, egy-egy helyen rendkívül nagy mennyiségű csapadékot okozva.

A 2022. június 9-i zivataros időjárás lefolyása

 
1. ábra
Az első szupercella megjelenése az OMSZ radarképén 2022. június 9. 07:15 UTC-kor.

A hajnali órákban egy északnyugati irányból közeledő gyenge hidegfront előtt a Nyugat-Dunántúlon már megjelentek zivatarok, azonban az első markánsabb, intenzív zivatargóc csak kora délelőtt alakult ki Bács-Kiskun-megyében (1. ábra).

 
2. ábra
A Duna vonalába érő szupercella kettéválik az OMSZ radarképén 2022. június 9. 11 órakor (9 UTC).

A legerősebb zivatarcella 11 óra körül jutott Dunaújváros közelébe (2. ábra), majd kora délután elérte a főváros térségét (3. ábra).

 
3. ábra
A fővárost eléri a zivatargóc, újabb szupercella alakul ki Debrecentől délkeletre, a Dél-Dunántúlon lassú mozgású cellák
okoznak nagy csapadékot az OMSZ radarképe alapján 2022.06.09.12:00 UTC-kor.

 
4. ábra
A Budapestet dél felől elérő zivatar szupercellás formát mutat a 2022.06.09. 12:00 UTC-s felhőkamera fényképén.

A radarképek és a 14 órás budapesti OMSZ kamera képe alapján a cella szupercellás jegyeket mutatott (4. ábra). Ugyanez a góc 17 óra körül már a Dunakanyarban okozott intenzív csapadékot (5. ábra).

 
5. ábra
A Budapest felől a Dunakanyarba érő nagy csapadékot okozó zivatargóc, a Székesfehérvár környéki felhőszakadás,
illetve a Kaposvár környékén alig mozduló, nagy csapadékot keltő zivatarcellák
az OMSZ radarképén 2022. június 9. 17 órakor (15 UTC).

A 3. ábráról az is látható, hogy a Budapestet elérő góc mögött egy újabb vonal kezdett kialakulni amely 16 óra körül a fővárosban ismét intenzív csapadékot okozott (6. ábra).

 
6. ábra
A Budapestre lecsapó második felhőszakadás 2022.06.09. 14:00 UTC-kor.

Figyelemre méltó a Debrecentől délre 15 órakor létrejövő intenzív góc, amelyből a későbbiek során a vezető áramlástól jobbra eltérülő, hosszú életű szupercella jött létre.  A  Dél-Dunántúlon megjelenő intenzív cellák mozgását meghatározta a talaj közelében északnyugatról lassan előrenyomuló, de erősen hullámzó hidegfront is. Ennek eredményeként például Kaposvár térségében egy alig mozduló, helyben fejlődő cella alakult ki, melyből nagy csapadék zúdult a térségre, pár óra alatt 120 centiméterrel megemelve a Kapos vízszintjét (7. ábra).

 
7. ábra
A Kaposvár térsége felett több órája fennmaradó, alig mozduló zivatarcellák
az OMSZ radarképén 2022. június 9. 17:20 UTC-kor.

 A csapadék rendszerek mozgása az 1 percre interpolált radarképekből készült 1. videón követhető.

1. videó
A 2022. június 9-i időjárás a radaros mérésekből 1 percre interpolált képekből készült videón.
youtu.be/J1ASm-uuJ-4

A lehullott csapadék mennyisége térben szeszélyes eloszlást mutatott. A zivatarcellák által érintett területeken akár egy havi mennyiség is lehullott, míg 10 kilométerrel távolabb alig volt csapadék (8. ábra).

 
8. ábra
Az OMSZ automata mérőhálózata alapján 2022. június 10. 6 UTC-ig 24 óra alatt lehullott csapadék.

A villámárvizek a legnagyobb kárt a Dunakanyarban okozták, ahol a 62 mm csapadék a vasúti és közúti hálózat működésében hosszú ideig tartó kiesést okozott. A legtöbb csapadékot Kaposvár térségében mérték, ahol a 74 mm javarészt a helyben fejlődő cellából hullott. Ugyancsak jelentős károk keletkeztek Budapesten, a belvárosban lehullott 44 mm, illetve Pécsen, az 54 mm csapadékot adó intenzív felhőszakadások következtében.

A mezo-meteorológiai háttér

 
9. ábra
A hullámzó hidegfront és a meleg szektor konvergencia vonalai, valamint az ECMWF 10 m-es szélmezeje és
az EUMETSAT látható műholdképe 2022. június 9. 14 órakor (12 UTC).

A térségben már néhány nappal korábban labilizálódott a levegő és elsősorban a Dunántúlon alakultak ki záporok, zivatarok. Június 9-én a reggeli órákban egy gyenge hidegfront érte el a Dunántúlt, a front előtti meleg-szektorban több összeáramlási zóna is létrejött (9. ábra).

 
10. ábra
A szél és az ekvivalens potenciális hőmérséklet vertikális metszete Bécs-Szeged vonalában
az ECMWF adatai alapján 2022.06.09. 06 UTC-kor. A kék vonal a talaj közeli hidegfront helyzetét mutatja.

A Bécs-Szeged vonalon készített vertikális metszetből látható, hogy a hideg levegő a reggeli órákban is csak a legalsó rétegeket töltötte ki (10. ábra). Napközben a Nyugat-Dunántúl kivételével a délkeletire forduló áramlás vált meghatározóvá, ami meleg levegőt szállított az alacsony szinteken, tovább növelve ezzel a labilitás mértékét. (11. ábra).

 
11. ábra
A szél és az ekvivalens potenciális hőmérséklet vertikális metszete Bécs-Szeged vonalában
az ECMWF adatai alapján 2022.06.09. 12 UTC-kor. A kék vonal a talaj közeli hidegfront helyzetét mutatja.

A magas labilitás, illetve a szélnyírás értékeit jól tükrözi a 12 UTC-s budapesti rádiószondás mérés (12. ábra). A mérésből az is látszik, hogy az alsó szintek rétegződése (a talaj és a szabad konvekciós szint között) rendkívül labilis, nincsen konvektív tiltási terület (CIN). A szabad konvekciós szint viszont egybeesik az éles szélnyírási réteggel amely valószínűleg támogatta a szupercellák kialakulását.

 
12. ábra
A Budapesti rádiószondás mérés 2022. június 9. 14 órakor (12 UTC).

A fentiekből látható, hogy a hidegfront torlasztó hatása érvényesült, azonban mivel maga a front csak nagyon lassan haladt előre, így az alsó szinteken a hideg beáramlás nem fejtette ki stabilizáló hatását. Az 1. videón is követhető, hogy 16 és 19 UTC között Kaposvár térségében egy helyben álló cella is annak köszönhette hosszú élettartamát, hogy a délkeletről áramló nedves levegő feltorlódott a front felületére, a cella fejlődési iránya éppen ellentétes volt az áramlással, így a talajhoz képest egy helyben maradt. Hasonló folyamat zajlott le 2021. szeptember 29-én az Őrségben, amely ugyancsak villámárvizet okozott [1].

Érdemes megjegyezni, hogy bár szupercellák is kialakultak, a jégesők száma kevesebb volt, mint a sok tekintetben hasonló 2022. május 25-i vihar során [5]. Ennek lehetséges oka, hogy a légoszlopban nagyobb volt a nedvesség és kisebb volt a szélnyírás mértéke. 

A sekély hidegfront okozta éles szélnyírás jól követhető a Balaton feletti felhőzet alakulását mutató 2. videón. A délkeletre áramló alacsony szintű felhőzetből kialakuló zivatarfelhők a magasban fújó ellentétes irányú szél hatására északnyugati irányba kezdenek elmozdulni, aminek következtében a front behullámzik, hátrálni kezd.

 

2. videó
A sekély hidegfront és a fejlődő konvekció a Balatonnál 2022.06.09-én a siófoki obszervatóriumból nézve.
youtu.be/e9jCALRQ0BU

A szinoptikus helyzet

A vizsgált esemény  időpontja egybeesik a Medárd-időszakkal, amikor a konvektív csapadék a legnagyobb valószínűséggel alakul ki. Mivel ebben az időszakban a legerősebb a napsugárzás, amely gyorsan felmelegíti az alacsonyabb rétegeket, valamint még meglehetősen hűvös a felső légkör, így nagyobb az esélye a légköri labilitásnak. Ehhez hozzájárul az is, hogy a nyugati szelek öve még nem húzódott északabbra, így a frontok, illetve a vertikális szélnyírás is erősíti a heves zivatarok kialakulásának valószínűségét. A képet azonban bonyolítja, hogy éppen a nyugati szelek övének légköri  objektumai képesek blokkolni is a konvekciót, például a hosszan fennmaradó anticiklonok által.

A légköri konvekcióhoz elengedhetetlen, hogy legyen elegendő nedvesség a légkörben. Ha a nyugati szelek övét egy zárt rendszernek tekintjük, akkor az északi óceánok párolgása nem fedezné azt a csapadékmennyiséget, amely ebben a zónában kihullik. Szükség van pótlásra is, amely a trópusok felől jut a térségbe. Ez a pótlás azonban nem minden esetben áll rendelkezésre, mivel a sivatagi területek anticiklonai lezárhatják a beáramlást. A megfigyelések alapján úgy tűnik, hogy Közép-Európában kialakuló nagyobb csapadékos periódusokat megelőzi egy intenzívebb nedvesség export, amely akár a sivatag felett áthúzódó nedves szállítószalag formájában is megnyilvánulhat. Ez a folyamat megfigyelhető volt a már említett 2021. július közepi csapadékos időszaknál [3], a 2021. június 25-i viharok kapcsán [6], de téli időjárási helyzetekben is [7].

A tanulmányban vizsgált 2022. június 9-i helyzetben is tetten érhető ez a „trópusi segítség”. Hat nappal korábban kirajzolódott az a nedvesség híd, amelyben a telítetlen vízgőz átáramlott Afrika nyugati része felett a trópusoktól a Kárpát-medencéig (13. ábra).

 
13. ábra
Az Afrika nyugati területei felett átnyúló nedvességi híd 2022.06. 03. 00 UTC-kor (nyíllal jelölve).
A 700 hPa specifikus nedvesség (színezett terület) és a 700 hPa geopotenciál mező
az ECMWF analízise alapján lett feltüntetve.

Ez a plusz nedvesség és a nyugati pályán pár nappal később érkező “szokásos” nedvesség együttesen játszott szerepet a rendkívüli időjárás kialakításában. Maga a szinoptikus helyzet alapvetően egy gyenge magassági hidegörvényt mutat, 700 hPa-os szinten a legfejlettebb állapottal, 500 hPa-os teknővel (14. ábra).

 
14. ábra
Időjárási helyzet 2022.06.09. 12 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
Bal felső kép: 850 hPa hőmérséklet (színezett terület), tengerszinti légnyomás (folytonos vonalak),
925 hPa áramlási viszonyai szélmező (szélzászlók);
jobb felső kép: 700 hPa specifikus nedvesség (színezett terület), a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és
a szint szélviszonyai (szélzászlók);
bal alsó kép: az 500 hPa hőmérséklete (színezett területek), a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és
a szint szélviszonyai (szélzászlók);
jobb alsó kép: a 300 hPa szint magassága (folytonos vonalak), a szint szélerőssége (színezett területek) és a szélzászlók.

A szinoptikus helyzet időbeli változását a 3. videó mutatja. Az ilyen típusú szinoptikus helyzetek kedveznek a zivatarok kialakulásához.   

 

3. videó
A szinoptikus helyzet alakulása 2022.06.07-10. között az ECMWF analízise alapján.
(A képek értelmezése megegyezik a 14. ábráéval). youtu.be/7ZXTaVaWNok

Összefoglalás

A tanulmányban bemutatott időjárási helyzet legfőbb sajátossága a többfelé villámárvizeket okozó intenzív, nagy mennyiségű csapadék volt. Láthatóan összetett légköri folyamatok vezettek a jelenség kialakulásához: a szokásos konvektív instabilitás mellett a sekély hullámzó hidegfront is jelentős szerepet játszott a labilis levegőben a konvergencia vonalak létrehozásával, a szélnyírás alakításával. A helyzetben szupercellák is kialakultak, azonban a jégesők száma alacsonyabb volt.  A villámárvizek azonban önmagukban is rendkívül jelentős károkat okoztak az épített és a természetes környezetben egyaránt.

Hivatkozások

[1] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3099&hir=Villamarviz_az_Orsegben

[2] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3062&hir=Villamarviz_Nyugat-Europaban

[3] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3072&hir=Ciklon_Europa_felett

[4] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=1382&hir=Villamarvizeket_okozo_idojaras_elemzese

[5] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3186&hir=Szupercellak_jegesovel

[6] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3045&hir=Viharzona_Magyarorszag_felett

[7] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=1249&hir=Onos_esos_helyzet_elemzese