ForrásMásfél fok; Lakatos Mónika – Éghajlati szakértő, a földtudományok doktora (PhD). Az Országos Meteorológiai Szolgálat tanácsadója. Kutatási területe az éghajlati szélsőségek statisztikai elemzése.

2021 júniusa a legszárazabb és a harmadik legmelegebb június volt 1901 óta. Budapest van a leginkább veszélyben a klímaváltozás miatt fokozódó extrém hőségtől: a 100 évvel ezelőtti időszakhoz képest megháromszorozódott a másodfokú hőségriadós napok átlagos évi száma. A városi hősziget jelenséggel súlyosbított hőhullámok és trópusi éjszakák komoly egészségügyi kockázatot jelentenek, de az épített környezet és a hőséggel együtt járó aszályok miatt a mezőgazdaság is veszélyben van. A növekedési trend országosan is megfigyelhető: leginkább a Kisalföld és a Dél-Alföld kitett a növekvő forróságnak. A regionális klímamodell szimulációk szerint a melegedés töretlen, a mostani szélsőségek mindennapjaink részévé válhatnak. Az üvegházhatású-gázkibocsátások radikális csökkentése és a klímaváltozás mérséklése mellett elengedhetetlen a minél gyorsabb alkalmazkodás. Lakatos Mónika és Szabó Péter elemzése.

2021 júniusa a legszárazabb és a harmadik legmelegebb június volt 1901 óta. Budapesten már június 18-án, országos átlagban pedig június 21-én átlépte a napi középhőmérséklet a 25 °C-ot, a hőségriadó első fokozatát. Rövid, átmenti felfrissüléstől eltekintve a hőhullám kitart azóta is. Ismét ízelítőt kapunk abból, ami a klímaváltozás miatt valószínűleg mindennapos lesz a századvég nyarain.

Az éghajlatváltozás egyik nyilvánvaló jele térségünkben a magas hőmérsékletekkel járó szélsőségek gyakoriságának növekedése. Számos éghajlati indikátor létezik a hőségperiódusok jellemzésére, ezek közül mutatunk be itt néhányat annak szemléltetésére, hogy hol tart a melegedés most, és mi várható a jövőben.*

A városi környezet, és az ebből fakadó városi hősziget jelenség fokozza a hőhullámok negatív hatását. A burkolt felületek és a gyenge átszellőzés miatt több, akár 5-10 fokkal is magasabb hőmérsékletet mérhetünk a sűrűn beépített övezetekben, mint külterületen.

 A főváros lakossága a legkitettebb az egészségügyi kockázatoknak

Nyilvánvaló a növekedés a hőségriadó különböző fokozatait kielégítő napok számában a múlt század elejétől Budapesten (1. ábra). Míg az 1901–1930 közötti harmincéves periódusban átlagosan 11 hőhullámos nap (hőségriadó első fokozat) fordult elő évente (napi középhőmérséklet ≥ 25 °C), addig a közelmúlt és a jelen éghajlati időszakát (1991–2020) már 26 ilyen nap fellépése jellemezte Budapesten. A másodfok kritériumának megfelelő (legalább 3 napig 25 °C-ot elérő napi középhőmérséklet) napokból is több lett:

a másodfokú hőségriadós napok átlagos évi száma 1961–1990-re megduplázódott, 1991–2020-ra pedig megháromszorozódott a múlt század első három évtizedéhez képest.

A legkomolyabb megterhelést jelentő harmadfokú hőségriadós napok (legalább 3 napig 27 °C vagy annál magasabb a napi középhőmérséklet) kiugró növekedését látjuk a fővárosban 1991-től. Míg a múlt század elején nem érte el a 2 napot sem évente átlagosan a legkomolyabb hőhullámokból származó napok száma (voltak évek, amikor ennél több volt, de olyan is, amikor nem fordult elő ilyen nap), s még az 1961–1990-es normált is csak 2 ilyen nap jellemezte,

addig a jelen klímában már 7 nap felel meg átlagosan a harmadfok feltételének Budapesten. A legtöbb ilyen napot, 27-et, 2015-ben kellett elszenvedni.

1. ábra: A hőségriadó különböző fokozatainak megfelelő napok átlagos száma évente Budapesten. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

A hőhullámok nagyobb kockázatot jelentenek az idősek és a betegek számára, és az egészségügyi ellátórendszert is jobban megterhelik. A legforróbb időszakokban az éjszakák sem hoznak felfrissülést. Amikor éjszaka sem csökken 20 °C alá a hőmérséklet (trópusi éjszaka), a nyugodt pihenés nem biztosított: a kilencvenes évektől Budapesten ennek számában ugrásszerű növekedést látunk (2. ábra).

A legutóbbi harminc évben (1991-2020) már 18 ilyen éjszakát kellett elszenvednünk átlagosan, a legtöbbet 2019-ben, amikor 41 trópusi éjszakát rögzítettünk Budapesten.

2. ábra: Trópusi éjszakák száma évente (napi minimumhőmérséklet ≥ 20 °C) Budapest-belterület állomáson az 1901-2020 időszakban. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Minél hosszabbak és intenzívebbek a hőhullámok, annál nagyobb a hozzájuk kapcsolódó egészségügyi és egyéb kockázat, azonban nem csak az emberek vannak veszélyben. A rendszerint velük együtt járó aszályok miatt a vízigényes szektorokra, például a mezőgazdaságra is negatív hatással vannak, de az épített környezetre (pl. közlekedési infrastruktúra) is káros a hatásuk. A forró szélsőségek gyakoribbá válása miatt a hűtési villamosenergia-igény is megnövekedett, évente ilyenkor dőlnek meg a nyári rendszerterhelési csúcsok.

Egy hőhullám hatása nemcsak  a hosszától, hanem az intenzitásától és a hőhullám során tapasztalt legmagasabb hőmérséklettől is függ. A 3. ábrán a Budapesten tapasztalt hőhullámok tartam-intenzitás-csúcshőmérséklet szerinti osztályozását látjuk. Ennél az osztályozásnál figyelembe vettük az egymást követő hőségperiódusok összesített hatását is, mégpedig úgy, hogy két kánikulai időszakot összefüggőnek tekintettünk, ha a napi középhőmérséklet nem csökkent 21 °C alá, vagy legalább 3 napig 25 °C alá.

A leghosszabb, 30 napig tartó kánikula 2018 nyarán alakult ki Budapesten, míg a legmagasabb csúcshőmérsékletet elérő (33,4 °C napi középhőmérséklet), 15 napig tartó hőségperiódus 2007-ben lépett fel. A legintenzívebb (25 °C feletti hőmérséklet összeg) hőhullám 2013-ban alakult ki, ez meglehetősen hosszú is volt, 25 napig tartott. A 120 éves sort tekintve három hőhullám került fel erre az ábrára a múlt század első feléből (1921, 1932, 1946), ezek kisebb intenzitásúak voltak és nem tetőztek kiugróan magas hőmérsékletekkel.

Az ezredforduló utáni 20 évből viszont ötöt is láthatunk a 15 napot elérő hosszúságú hőhullámok között. Ezek a tények is alátámasztják a melegedő trendet.

3. ábra: A Budapesten előforduló, 15 napot elérő hosszúságú hőhullámok az 1901–2020 közötti időszakban. Az x-tengelyről leolvasható a hőhullám időtartama napokban kifejezve, az y-tengelyen az előforduló legmagasabb napi középhőmérséklet szerepel, a buborékok nagysága pedig arányos az intenzitással (a 25 °C feletti hőmérséklet-összeggel). A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Országosan is nő a forróság nyáron

A melegedéssel összhangban országosan is megmutatkozik a hőhullámos napok számának növekedése. 1994-ben, 2012-ben és 2015-ben lépett fel a legtöbb hőhullámos nap ( napi középhőmérséklet≥ 25°C) 1901 óta (4. ábra, bal panel). A 2020-szal záruló legutóbbi időszak átlagát tekintve évente átlagosan közel 11 ilyen nap fordult elő országos átlagban. Az 1981 utáni, igen intenzív melegedés időszakát tekintve több területen, főként a Kisalföldön, és a Dél-Alföldön a két hetet is meghaladja a hőhullámos napok számának növekedése (4. ábra, jobb panel).

4. ábra: A hőhullámos napok (napi középhőmérséklet≥ 25°C) éves számának országos átlaga 1901 és 2020 között és a hőhullámos napok számának változása 1981-től 2020-ig lineáris trend feltételezésével. A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ

Egyre több és hosszabb hőhullám vár ránk a jövőben

A regionális klímamodell szimulációk szerint a melegedés töretlen. A hőhullámokkal kapcsolatos indikátorok jövőbeli alakulását éghajlati modellek segítségével vizsgálhatjuk. A modelleredmények bizonytalanságokat hordoznak, egyrészt a fizikai folyamatok közelítő jellegű leírásából, másrészt az emberi tevékenység jövőbeli alakulásának kiszámíthatatlanságából fakadóan, ezért több modellszimuláció eredményét és több üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvet veszünk figyelembe a jövőbeli változások becsléséhez.

A fővárosra vonatkozóan két regionális éghajlati modell két kibocsátási forgatókönyvvel meghajtott eredményét és a paraméterekben bekövetkező változásokat mutatjuk be a 2021–2050 és 2070–2099 időszakokra, a modellezett múlthoz (1971–2000) viszonyítva. A modell egy optimista (RCP4.5) és egy pesszimista (RCP8.5) forgatókönyvet tartalmaz.**

A hőhullámok előfordulásának gyakorisága a jövőben Budapestre mindkét modell szerint növekedni fog a referencia időszakhoz viszonyítva.

5. ábra: A hőhullámos napok (napi középhőmérséklet ≥ 25 °C) átlagos éves számának budapesti növekedése a CCLM és a RACMO modellszimulációk szerint a modellezett múltbeli időszakhoz képest. Ábra forrása: Euro-CORDEX, Simon Csilla (2021)

A 21.század közepére még kisebb változásokat láthatunk, míg a század végére nagyobb az eltérés a szcenáriók között:

az optimista szcenárió szerint 10–24-gyel, a pesszimista szcenárió szerint 26–54-gyel több hőhullámos nap várható a fővárosban évente.

A hazai eredményeket vizsgálva, a hőhullámos napok száma országosan a legoptimistább szimuláció szerint is a 21. század közepére legalább a múltbeli (1971–2000) érték kétszeresére növekszik, a század végére pedig az indikátor évi átlagos előfordulása megközelítheti az egy hónapot.*** Az Alföld és az ország délkeleti területei különösen kitettek a növekvő hőhullámos időszakok okozta hőstressznek, míg a Dunántúlon és a magasabb hegyvidékeinken várható értékek elmaradnak az országos átlagoktól.

6. ábra: A hőhullámos napok átlagos éves száma [nap] 2021–2050-ben (felső sor) és 2071–2100-ban (alsó sor) az OMSZ-ban alkalmazott három éghajlati szimuláció szerint. További eredmények az OMSZ honlapján. 

Néhány évtized múlva hétköznapi lehet az, ami ma szélsőséges

A legnagyobb stresszt jelentő, tartós, harmadfokú hőségriadós napok vizsgálatához több modellszimuláció eredményét vettünk figyelembe, melyek szintén a Euro-CORDEX együttműködésből származnak.****

A megfigyelések szerint 2000 előtt országos átlagban alig fordult elő harmadfokú hőségriadós év, bőven 1 alatti a 30-éves átlaga is ennek, míg 2000 után már évi átlagban vett 2 napra számíthattunk országosan az ilyen extrém időszakokból. A legextrémebb évek sorrendben 2012, 2015 és 2007 voltak, amikor is országos átlagban vett 7-8 ilyen nap is előfordult az év során (7. ábra).

Ami a közelebbi jövőbeli éghajlati időszakot, 2021–2050-et illeti, elmondhatjuk, hogy mind a 11 vizsgált modellszimuláció szerint az elmúlt, megfigyelt 20 évhez képest éves átlagban több ilyen időszak várható hazánkban. Megkétszereződik a 30 év alatt bekövetkező ilyen időszakok száma, de van olyan szimuláció, amely szerint akár háromszorosa is lehet az elmúlt években tapasztaltnak. Ezen átlag változása azt jelenti, hogy a nemrég megfigyelt extrém éveket (2012, 2015 vagy 2007) egyes jövőbeli években bőven felülmúlhatjuk.*****

A még távolabbi jövőben, 2051–2080-ban ennél is nagyobb mértékben fog növekedni a harmadfokú hőségriadós napok országos száma: ami extrém volt a közeli múltban, az teljesen átlagos lehet a modellek szerint.

Átlagosan 6,5 ilyen nap fordulhat elő a 11 modellszimulációt együttesen vizsgálva, de a változás nagyban függ már attól, hogy melyik kibocsátási forgatókönyvet tekintjük és melyik klímamodellt, mert a jelentől távolodva nő a bizonytalanság az eredményekben. Területi változásokat nem közlünk, de egyes modellszimulációk szerint akár átlagosan évi 11 ilyen extrém nap is előfordulhat a jövőben hazánk átlagában, és ez azt vetíti előre, hogy néhány évtized múlva a korábbi szélsőséges éveket gyakran felülmúljuk majd.

7. ábra: A harmadfokú hőségriadók (legalább 3 napig 27 °C feletti az átlaghőmérséklet) országos átlagban vett éves értékei [nap] az 1971–2020 megfigyelési időszakban (fekete x-ek), az 1971–2000 és 2001–2020 időszak átlagában (fekete vonal), valamint a jövőre vonatkozó, 11 korrigált regionális modellszimuláció szerint tekintett 2021–2050 és 2051–2080 időszakokra vett átlagokra (piros vonalak). A szerzők ábrája. Adatok forrása: OMSZ Adattár a megfigyelésekre és Euro-CORDEX a jövőbeli modelleredményekre.

Nem tehetjük meg, hogy nem alkalmazkodunk

A gyakoribbá, hosszabbá és intenzívebbé váló hőhullámok nagyobb kockázatot jelentenek az idősek és a betegek számára, de az egészséges szervezet koncentráló képességét is visszavetik. Növekedni fog az UV-sugárzás okozta egészségügyi stressz is, mely fokozza a bőrbetegedések kialakulásának kockázatát.

A hőhullámok rendszerint aszállyal párosulnak, ez a mezőgazdasági tevékenységre lesz negatív hatással, csökkentve az élelmiszerellátás biztonságát. Számos sekély tó és vízfolyás esetében a hőhullámok gyakoribbá válása elősegítheti az eutrofizáció folyamatának felgyorsulását, ami pusztító hatással lesz a vízi ökoszisztémákra.

Módosuló energiaigényekre kell felkészülni: télen az energiaszükséglet mérséklődésére, nyáron a hűtési villamosenergia-igény jelentős növekedésére kell számítani. A már meglévő és a most épülő infrastrukturális elemeket és az épületeinket is ellenállóbbá kell tennünk a hőhullámokkal szemben, előtérbe helyezve az energiahatékonyságot.

Ha nem mérsékeljük az üvegházhatású-gázkibocsátásainkat, és ugyanezen a pályán haladva változtatjuk meg bolygónk éghajlatát, akkor a helyzet a legjobb elérhető tudományos adatok és modellek szerint csak rosszabbodni fog. A hatások már most is érezhetők és fokozódnak a jövőben, ezért az alkalmazkodással nem késlekedhetünk.

Szerzők: Lakatos Mónika, Szabó Péter

* A megfigyelt változások bemutatását reprezentatív, ellenőrzött, homogenizált mérésekre alapoztuk. Az Országos Meteorológiai Szolgálat Éghajlati Osztályán adathomogenizálást végzünk a mérési körülmények okozta inhomogenitások kiküszöbölésére (Szentimrey, 1999; Izsák és Szentimrey, 2020). Ezen kívül térbeli reprezentativitást biztosító interpolációs eljárást is alkalmazunk annak érdekében, hogy jó minőségű adatsorokat állítsunk elő az éghajlati vizsgálatokhoz (Szentimrey és Bihari, 2007).

**A CCLM és a RACMO modelleket az Euro-CORDEX európai modellezési együttműködés keretében futtatták (Jacob et al., 2014), és 0,11°-os horizontális rácsfelbontással rendelkeznek. Ez a két különböző forgatókönyvvel meghajtott (RCP4.5 optimista és RCP8.5 pesszimista) két regionális modell alkotta négytagú szimulációegyüttes kielégítően megjeleníti a klímamodellek és a forgatókönyvek különbségeiből származó bizonytalanságokat. Négy Budapestre eső rácspont átlagát használtuk a számításokhoz, míg az eredményeket az ún. „delta módszert” alkalmazva mutatjuk be, aminek a lényege, hogy kiszámítottuk a paramétereket a 2021–2050, illetve a 2070–2099 időszakra, valamint egy múltbeli, modellezett referenciaidőszakra is (1971–2000) és a paraméterekben bekövetkező változásokat ehhez viszonyítva mutatjuk be.

***Az Országos Meteorológiai Szolgálatnál jelen tanulmányban két regionális éghajlati modellel (ALADIN-Climate és REMO) végzett finomfelbontású (10 és 25 km-es) éghajlati szimulációkat, az emberi tevékenység alakulását egy pesszimista és egy átlagos forgatókönyvvel figyelembe véve mutatjuk be. Az ábrán három szimuláció eredménye látható egy közelebbi (2021–2050) és egy távolabbi (2071–2100) időszakra vonatkozóan.

**** A legnagyobb stresszt jelentő, tartós, harmadfokú hőségriadós napok vizsgálatához 11 finomfelbontású (0,11°-os rácsfelbontású) Euro-CORDEX modellszimuláció eredményét vettük figyelembe, melyek vegyesen voltak optimista (RCP4.5) és pesszimista (RCP8.5) forgatókönyvvel meghajtott regionális modellek. Az eredményeket kiegészítettük az elérhető legjobb, rácsra interpolált, homogenizált hazai megfigyelésekkel, illetve ezek figyelembevételével a jövőre vonatkozó, 2021-től bemutatott eredményeket korrigáltuk is aszerint, hogy a modellek mennyire voltak képesek megfogni 2020-ig ezen események átlagos előfordulását.

***** A klímamodellek nem alkalmasak arra, hogy jövőbeli éveket azonosítsunk velük, így 30-éves átlagokat közlünk csak a jövőre (az egyes évek értékeit nem mutatjuk meg és csak átlagoljuk azokat).