Hőhullám után és előtt: a hűtési foknapok alakulása a változó éghajlatban

Bokros Kinga, Lakatos Mónika

Valószínűleg nem ez volt az utolsó hőhullám idén nyáron, mivel az éghajlatváltozás legnyilvánvalóbb jele térségünkben a magas hőmérsékletekkel kapcsolatos szélsőségek gyakoribbá válása. A növekvő hőstresszhez való alkalmazkodás egyik formája a belső tereink hűtése a nyári időszakban, így fontos vizsgálni, hogy ennek energiaigénye hogyan változott a növekvő hőmérsékleti trendek függvényében.

Melegedő nyarak, növekvő hűtési energiaigény

Magyarországon a nyárra jellemző a legmarkánsabb növekedés az évszakos középhőmérsékleti menetben 1901 óta: országos átlagban a 122 éves változás +1,74 °C (1. ábra). Az egyes melegindexek, mint a hőségnapok (T_max ≥ 30 °C), forró napok (T_max ≥ 35 °C) száma is emelkedő tendenciát mutat, előbbinek az éves összege több mint 2 héttel (15,5 nappal) nőtt a múlt század eleje óta. Az emberi szervezetet jelentősen megterheli, ha kánikulai napokon az éjszakai hőmérséklet sem csökken 20 °C alá, ezek az ún. trópusi éjszakák, melyek éves száma szintén emelkedő tendenciát mutat (Bokros és Lakatos, 2022a, 2022b).

1. ábra
Nyári középhőmérséklet országos átlaga 1901 és 2022 között homogenizált (MASH) és interpolált (MISH) adatok alapján

Tanulmányunkban az Országos Meteorológiai Szolgálat homogenizált és az egész ország területére interpolált hőmérsékleti adatbázisa alapján vizsgáljuk a hűtési foknap alakulását, ami az időjárás függő hűtési energiaigény egy mérőszáma. A nyári hőmérsékletek alapján jellemezzük az 1991–2020-as normálidőszakot országosan, valamint a 122 év alatt bekövetkezett változásokat is ismertetjük, végül bemutatjuk Budapest bel- és külterületének hűtési foknapokban való eltérését, a városi környezet klimatikus viszonyait.

Adatok és módszerek

Az az energiamennyiség, amelyre szükség van ahhoz, hogy a belső környezetet egy meghatározott hőmérsékletre hűtsük, arányos a napi minimum-, maximum- és középhőmérséklet alakulásával egy meghatározott alaphőmérséklet (22 °C) mellett (Spinoni et al., 2015). Tehát minél melegebb az idő, és minél magasabb a léghőmérséklet a 22 °C fokos alaphőmérsékletnél, annál több energiára van szükség a belső környezet hűtéséhez. A kérdést úgy is feltehetjük: Mekkora a különbség a külső hőmérséklet és egy beltéri, komfortosnak tekinthető hőmérsékleti érték között? Hány fokkal kell csökkenteni a belső tereink hőmérsékletét a kinti levegő hőmérsékletéhez képest, hogy egy átlagos emberi szervezet számára komfortos legyen? Ezzel az energiamennyiséggel arányos hőmérsékleti érték a hűtési foknap. Ha ezeket a foknap értékeket naponként összegezzük, megkapjuk a havi vagy a szezonális hűtési foknap-összeget Celsius fokban kifejezve, amely az adott hónap vagy a teljes hűtési időszak alatt keletkezik. Egy korábbi tanulmányunkban szemléltettük a hűtési foknapok párjának, a téli időszak fűtési energiaigényének (fűtési foknapok) alakulását, mely az emelkedő hőmérsékleti trendek tükrében jelentősen csökkent országszerte (Bokros és Lakatos, 2023).

Fontos kiemelni, hogy az általunk vizsgált hűtési foknap csak és kizárólag az időjárás függvénye, tehát nem függ gazdasági mutatóktól vagy az épületek különböző fizikai paramétereitől (szigetelés modernitásától, építőanyagok típusától, anyagától, épület fekvésétől, szellőzés hatékonyságától stb).

A hűtési foknapokat a nyári hónapokra adjuk meg, számításához egy 4 feltételből álló rendszert használunk (Spinoni, et al. 2018). Azokon a napokon, amikor a maximumhőmérséklet 22 °C alatti, a hűtési foknap 0 °C. Egyéb esetekben vizsgáljuk, hogy a 22 °C alaphőmérséklet a napi maximum- és középhőmérséklet, a napi közép- és minimumhőmérséklet közötti érték-e, vagy a minimumhőmérséklet alatt helyezkedik-e el. Ehhez mérten adjuk meg a hűtési foknap értékét:

A számításokhoz használt napi minimum-, maximum- és középhőmérsékleti adatok 1901-től 2022-ig, június 1. és augusztus 31. között az OMSZ hivatalos adatbázisából származnak, melyek homogenizáltak (MASH¹ (Szentimrey, 1999; 2008)), a feldolgozás során átestek ellenőrzésen és pótláson is. A homogenizálás fontosságáról Izsák és munkatársai, 2021 cikkében olvashatunk. Az országos átlagok, trendek és a térképek származtatásához a homogenizált adatsorokat a MISH² eljárással interpoláltuk (Szentimrey és Bihari, 2007) sűrű, szabályos (0,05° × 0,05°) rácshálózatra.

A trendelemzés során lineáris trendmodellt alkalmaztunk, a trend szignifikanciájára vonatkozó hipotézisvizsgálatot t-próbával végeztük α=0,05 szignifikancia szintre.

Európai léptékben is tájékozódhatunk a hűtési foknapok alakulásáról az 1979–2100 időszakra vonatkozóan a Copernicus Éghajlatváltozási Szolgáltatásokat fejlesztő program felületén keresztül, melyben szintén a Spinoni és társai (2018) által meghatározott 22 °C fokos külső hőmérsékletet tekintették alaphőmérsékletnek [1.].

Hűtési foknapok Magyarországon

Magyarországon átlagosan az elmúlt 30 évet jellemezte a legmagasabb hűtési foknap érték (167,9 °C) az elmúlt évszázad 30 éves normálidőszakait tekintve. Az országos átlaghoz képest magasabb hűtési energiaigény jellemzi hazánk délkeleti régióját, az Alföldi déli, délkeleti területeit, 200-220 °C hűtési foknap értékekkel, valamint a Duna-Tisza-köze és az Alföld középső tájain is az átlagnál magasabb, 180-200 °C értékek jellemzőek. Észak-Kelet-Magyarországon, a Kisalföldön, a Dunántúl keleti szegletén átlag körüli értékek mutatkoznak. A Dunántúl többi részén, a magasabb tengerszint feletti magasságú területeken (Alpokalja, Dunántúli-középhegység, Dunántúli-dombság) az alacsonyabb hőmérsékleti értékek miatt a hűtési foknapok átlaga is alacsonyabb, az ország leghűvösebb klímájú régióiban (Északi-középhegység) 20-60 °C hűtési foknap értékek jellemzőek (2. ábra).

 
2. ábra
Hűtési foknapok nyári összegének 30 éves átlaga az 1991–2020-as klímanormál szerint

A nyári időszakon belül – minimális eltéréssel – júliusra és augusztusra jellemző a legmagasabb hűtési energiaigény (63,8 °C és 63,4 °C foknap), míg ez az érték júniusban alacsonyabb az 1991–2020-as átlag szerint (1. táblázat).

1. táblázat
Hűtési foknapok 30 éves országos átlaga [°C] és 122 éves változása [°C/122 év]
a három nyári hónapban és a teljes nyári időszakban

Hűtési foknapok 122 éves változása Magyarországon

A hűtési foknapok 122 éves változásának országos átlaga minden nyári hónapban statisztikailag szignifikáns növekedést mutat, a legnagyobb mértékben az augusztusi hűtési energiaigény növekedett, míg a júliusi és júniusi kisebb mértékben nőtt (1. táblázat). A teljes nyárra vonatkozó hűtési energiaigény növekedése 71,2°C/122 év volt (3. ábra), mely szintén statisztikailag szignifikáns α=0,05 szinten.

3. ábra
Hűtési foknapok nyári összegei 1901 és 2022 között Magyarországon

Az elmúlt 122 év alatt 2022 nyara volt a legmelegebb országosan (22,78 °C), s a legtöbb hűtési foknap is ezt a nyarat jellemezte (255,8 °C). A 2022-es nyár hűtési energiaigényét országos átlagban 2012 és 2015 követte. A 10 legnagyobb hűtési foknappal rendelkező nyár listája a 2. táblázatban olvasható. Ezek közül nyolc az elmúlt 20 évből származik, kettő pedig a 90-es évekből, ezek alapján is jól megfigyelhető a növekvő tendencia.

 2. táblázat
A 10 legmagasabb hűtési foknappal rendelkező nyár Magyarországon

A hűtési foknapok hosszútávú változásának országon belüli eloszlását a 4. ábra szemlélteti, melyről az ország egyes tájain 15-100 °C növekedés olvasható le. A 71,2 °C-os átlagos növekedéshez képest nagyobb mértékben emelkedett az épületek hűtési energiaigénye hazánk középső részén, északnyugaton, a Kisalföld területén (80-90 °C/122 év), a Duna-Tisza-közén s az Alföld déli, délnyugati területein (75-80 °C/122 év). Az Alföld középső tájain az átlaggal azonos volt a növekedés. Északkelet-Magyarországon, valamint az ország magasabban fekvő régióiban (Alpokalja, Dunántúli-dombság, Dunántúli-középhegység (50-65 °C/122 év) és az Északi-középhegységben (15-45 °C/122 év) növekedett a legkisebb mértékben a hűtési energiaigény nyáron 1901 óta. A 122 éves növekedés az ország minden pontjában statisztikailag szignifikánsnak adódott.

 
4. ábra
Hűtési foknapok 122 éves változása Magyarországon az 1901 és 2022 közötti nyarakat tekintve;
a változás minden pontban statisztikailag szignifikáns α=0,05 szinten

Hűtési energiaigény városi lakásban és külvárosi házban, tanácsok kánikula idejére

A zöldövezeti, külvárosi épületeket jellemzően több növényzet veszi körül, amely természetes árnyékot biztosíthat, ezzel csökkenti a túlzott felmelegedést. Emellett a fák, bokrok és más növények párologtatással segítik a levegő hűtését, így olyan mikroklímát hoznak létre, amely hűvösebb, mint a városi környezet. A zöldövezet természetes árnyéka és hűsítő hatása csökkentheti a hűtéshez szükséges energiaszükségletet egy zöldövezeti házban a városi lakásokhoz képest. A mesterséges felszínek, járdák, utak és épületek anyagainak bizonyos fizikai tulajdonságai (kisebb albedó, nagyobb hővezetőképesség) miatt a városi lakások gyakran nagyobb hőterhelésnek vannak kitéve. A városi területeken általában kevesebb a fa és a zöldfelület, ami csökkenti az árnyékot és a természetes növényzet által okozott hűtést (Unger, 1997, 2012).

Minderről Budapest bel- és külterületének hűtési foknapjainak alakulásán keresztül is megbizonyosodhatunk. Az 5. ábra szemlélteti a két állomás hűtési foknapjainak nyári összegeit 1975 és 2022 között. Az ábráról leolvasható, hogy egy-egy év kivételével a belterületi, városi állomás hűtési foknapjai a magasabbak, azaz a belvárosi környezetben nagyobb az épületek hűtési energiaigénye, mint a külvárosi házaké, lakásoké. Továbbá szembetűnő, hogy bár mindkét állomáson növekvő a hűtési foknapok tendenciája, a két állomás éves összegei közti eltérés is nagymértékben nőtt, mivel a belterületi állomás éves hűtési foknapjai nagyobb mértékben nőnek, mint a külterületi hűtési energiaigény.

5. ábra
Budapest bel- és külterületének hűtési foknapja az 1975 és 2022 közötti időszak nyarakon

2023. június 19. és 23. között, az év első hőhulláma során jelentősen megemelkedett a hűtési foknap értéke Budapest belterület mérőhelyen, majd a hidegfront okozta hirtelen csökkenés is megjelenik 24-én (6. ábra).

6. ábra
Hűtési foknapok alakulása Budapest belterület állomás adatai alapján június 15-25. között

Mit tehetünk kánikula idején, hogy otthonunk komfortos hőmérsékletű legyen? [2.]

• A légkondicionáló, vagy ventilátor használata segít a légáramlás fokozásában, a levegő lehűtésében. (Légkondicionáló vásárlásánál legyünk körültekintőek, s válasszuk a lehető legkörnyezetbarátabb eszközt, melynek hűtőközege a legkevesebb üvegházgázt bocsátja a légkörbe, valamint tartsuk szem előtt energiahatékonyságát is! Egyes hűtőközegek a szén-dioxidnál több ezerszer erősebb üvegházgázok, kilójuk több tonnányi szén-dioxid kibocsátásával is felérhet.)
• Érdemes éjszaka vagy kora reggel szellőztetni, amikor a külső hőmérséklet alacsonyabb. A friss levegő beáramlását segítheti egy, az ablak közelébe helyezett ventilátor is.
• Napközben sötétítsünk be, amennyire lehet (redőnnyel, sötétítő függönnyel), hogy megakadályozzuk a belső terek túlzott felmelegedését!
• Fogyasszunk elegendő vizet a hidratáltság fenntartásához!
• Használjunk könnyű ágyneműt az éjszakai alváshoz, napközben szintén könnyű, világos, légáteresztő ruházatot! Ez segíti a test hőmérsékletének csökkentését, a test szellőzését.
• Érdemes kerülni a hosszú ideig tartó főzést, sütést, forró ételek készítését és fogyasztását. Részesítsük előnyben a könnyű fogásokat a hőségben!
• Kültéren kifejezetten fontos a fényvédő krém, naptej használata, nap ellen védő sapka, kalap vagy kendő, illetve kerüljük a közvetlen napfényt a legmelegebb órákban!
• Megfontolandó lehet a lakás páratartalmát valamelyest csökkenteni párátlanítóval, és/vagy ventilátorral fokozni a légmozgást. A meleg, nedves levegő lassabban hűl le, mint a száraz. Izzadás során, a testfelszínen lévő nedvesség elpárolog, mely biológiai folyamat a test hűlését szolgálja. A meleg, nedves levegőben a párolgás lassabb, ennek eredményeként az izzadság kevésbé tud elpárologni a bőrről, s ezáltal a hőérzet is magasabb lehet. Természetesen a párátlanítást sem érdemes túlzásba vinni, a túl száraz levegő kiszáríthatja a bőrt és a nyálkahártyákat.

További megfontolandó tanácsért érdemes ellátogatni a Nemzeti Népegészségügyi Központ honlapjára.