Azonnali kibocsátás-csökkentés nélkül alig lehet tartósan fagyos tél Magyarországon a század végére

2023.02.01.

ForrásMásfél fok; Szerző: Szabó Péter, Pongrácz Rita

75%-os valószínűséggel állíthatjuk, hogy az általunk okozott klímaváltozás miatt csökkent a téli napok (amikor egész nap fagy) száma Magyarországon az elmúlt negyven évben. Bár átlagosan továbbra is a január a leghidegebb, ez a hónap melegedett a legtöbbet a téliek közül, és már alig marad el a decembertől. Csak a Párizsi Megállapodással összhangban, az azonnali kibocsátás-csökkentési forgatókönyv követésével van esélyünk arra, hogy nagyjából a jelenlegi szinten tartsuk a fagypont alatti napok számát. A pesszimista forgatókönyvet követve (a globális kibocsátások folytatódnak) a jelenlegi csupán harmada-negyede lehet a téli napok átlagos évi száma, míg a tartósan fagyos téli időszakok szinte eltűnhetnek, és a század végére alig lesz olyan év, amikor majd várhatóak. Ez kétségkívül mérsékli az energiafogyasztást, csökkenti a fűtésszámlát, de számos negatív hatással is jár: a sarkvidékek erőteljesebb melegedése gyengíti a poláris futóáramlást, ami extrém hőmérsékleti rekordokat okozhat hazánkban is; a mezőgazdaságban a károkozók könnyebben áttelelnek, és akár több életciklusra is képesek; a hidegigényes termények vegetációs időszaka felborul, ami gazdasági károkat okoz, növelve a tavaszi fagykárok súlyosságát; megszűnhet a téli turizmus és síelés, miközben az influenza szezon is hosszabb és erőteljesebb lehet. A vonatkozó alkalmazkodási stratégiák csak akkor lehetnek sikeresek, ha komolyan vehető kibocsátás-csökkentéssel párosulnak. Szabó Péter és Pongrácz Rita elemzése.

Teleink jelentősen melegednek, ami kedvező a fűtésszámlák tekintetében, ugyanakkor a mezőgazdasági károkozók szempontjából egyáltalán nem. Éppen egy éve azt vizsgáltuk, hogy a fagyos napok száma hogyan változott az elmúlt néhány évtizedben, amely index a minimumhőmérséklethez kötődik és az éjszakai-hajnali viszonyokat tükrözi. Mivel a nappalok kissé kevésbé melegednek, mint az éjszakák, így ezúttal a nappali időszakot jellemző maximumhőmérsékletet elemezzük. Ennek kapcsán megnéztük, hogy a tél folyamán hogyan alakultak az országos átlagban vett napi maximumhőmérsékletek az 1970-80-as években és a 21. század első két évtizedében a megfigyelések szerint (1. ábra).

1. ábra: A napi maximumhőmérséklet országos átlaga a tél folyamán 1971-1990-ben és 2001-2020-ban, illetve a két időszak közötti változás az Országos Meteorológiai Szolgálat mérései alapján. Az eredményeken ötnapos simítást végeztünk. A szerzők ábrája.

Az eredmények alapján januárban történt a legnagyobb melegedés, mellyel a korábbi, éves szinten leghidegebb nappalaink január közepéről a hónap végére kerültek, és ugyan továbbra is ez a leghidegebb hazai hónap, de már jóval kevésbé marad el decembertől.

Mindez azzal magyarázható, hogy a december szinte nem változott, míg februárban gyakorlatilag minden nap kissé melegebb van mostanában, mint 40 évvel ezelőtt. Jelen tanulmányban azt vizsgáljuk, hogy a téli napok (amikor a napi maximumhőmérséklet 0 °C alatti – vagyis egész nap fagypont alatt marad a hőmérséklet) hogyan alakultak Magyarországon.

Emellett azt is megnézzük, hogy a tartósan téli napok (amikor legalább 5 napig fennáll a fagy) hogyan változtak, hiszen ezek azok az időszakok, amelyek a károkozók áttelelését megakadályozzák. Mivel november vége azonos hőmérsékletű a február közepével, illetve március kevésbé melegedett, mint a november, ezért a továbbiakban mind a novembert, mind a márciust bevonjuk az elemzett hónapok közé.

Trendszerűen és a klímaváltozás miatt csökken a téli napok száma

Tekintsük először az elmúlt 50 év megfigyeléseinek trendjét a téli napokra! Mivel a trend vizsgálatánál fontos, hogy egybefüggő téli időszakokat vegyünk, ezért a novembertől márciusig tartó időszakot tekintjük egy adott évnek az általában szokásos januártól azonos év decemberig történő összegzés helyett (így a cikk további részében pl. 1971/72 telét annak végével, 1972-ként jelöljük). Az elmúlt 50 év alatt legkevesebb téli napunk 1975-ben és 2007-ben volt – országos átlagban csupán 2-4 napos értékkel (ekkor voltak olyan területei az országnak, ahol nem volt ilyen nap). Ugyan idén még csak a tél felénél járunk, de legmagasabb hegyeinket leszámítva eddig három-négy napon fordult elő téli nap, és az is legfeljebb az ország egynegyedén (tehát az országos átlag 1 körüli).

Mivel a tél a legváltozékonyabb évszakunk, így előfordultak olyan évek is, amikor a november-március közötti 151 napos időszak harmadában, országos átlagban 44-52 nap is téli volt – a két rekorder 1985, majd 1987, a harmadik pedig 2003. A legextrémebb évben a Tiszántúlon és északon ez 2 hónapot is kitett. Az előbb említett két extrém ’80-as évekbeli tél miatt statisztikailag is szignifikáns trendet nem sikerült megállapítani az 1970-es évektől, ezért a téli napokban bekövetkezett trendet 1981-től nézzük egészen 2021-ig (2. ábra).

2. ábra: A téli napok számának és a tartósan téli napoknak a trendje az 1981-2021 időszakban az Országos Meteorológiai Szolgálat mérései alapján. Pöttyözés jelöli a statisztikailag szignifikáns trendet. A szerzők ábrája.

A téli napokban az ország egész területén csökkenő trendet figyelhetünk meg, mely hegységeinkben, az Észak-Dunántúlon és az Északi-középhegységben elérheti a 3-4 nap/évtizedes mértékű csökkenést is.

A Nyírség, az Alföld közepének kis területe és a Dráva-mente kivételével mindenhol szignifikáns ez a csökkenés. A tartósan téli napokban ezzel szemben kisebb csökkenést detektálhatunk, és csupán az Észak-Dunántúlon, Kárpátalja közelében és a hegységekben szignifikánsak a változások.

Ahhoz, hogy ezekről a csökkenő trendekről eldöntsük, hogy az emberi tevékenység miatt következtek-e be, kétféle éghajlati szimulációt vizsgáltunk az elmúlt 50 évre. Az egyikben csak természetes kényszerekkel számoltak a modellek (pl. vulkánkitörések vagy a napsugárzás rövidtávú változásai), míg a másikban a valóságban lezajlott folyamatokat, azaz a természetes okok mellett az emberi tevékenység miatt egyre növekvő üvegházgáz-koncentrációkat is tekintették. Ezen modellszimulációk alapján a téli napok számában a mérésekhez hasonló, szignifikánsan csökkenő trendet 8-ból 6 modell esetében csak akkor kaptuk meg, ha az emberi tevékenységet is figyelembe vettük.

Ez azt jelenti, hogy 75%-os valószínűséggel állíthatjuk, hogy antropogén hatásra következett be a téli napok számának utóbbi négy évtizedben mért csökkenése.

A tartósan téli napok esetében országos átlagban a megfigyelések szerint nincs szignifikáns trend, vagyis azt mondhatjuk, hogy itt a természetes éghajlati változékonyságnak nagyobb a szerepe, mint az emberi tevékenységnek. Ez egyszerű fejszámolással is igazolható: alacsonyabb átlagos esetszámhoz a téli napokkal közel azonos változékonyság párosul a tartósan téli napok esetében. Az összefüggő, folyamatosan fagyos időszakok az enyhébb teleken nem vagy csak alig fordulnak elő, míg a havasabb és hidegebb telek rendszerint tartós faggyal is párosulnak.

Elbúcsúzhatunk a tartósan téli napoktól, ha folytatódnak a kibocsátások

Hogy teljesebb képet kapjunk, az elemzést kiegészítettük a 20. század elejéig visszamenő klímaszimulációkkal, illetve jövőbeli modelleredményeket is tekintettünk egészen a 21. század végéig. Ezek alapján azt láthatjuk, hogy a 20. század elején még évi átlagban kb. 30 téli napunk volt (3. ábra, szürke sáv, ld. lent), az elmúlt 20 évben a mérések szerint ez 21 napra csökkent. Ezzel szemben a tartósan téli napokból a század elején még kevéssel 20 alatt fordult elő (4. ábra, szürke sáv, ld. lent), és ez mostanra kissé tovább csökkent évi 13-ra.

A jövőbeli modelleredmények vizsgálatakor háromféle forgatókönyvet tekintettünk:

1) Az azonnali kibocsátás-csökkentéssel számoló, ún. RCP2.6-os forgatókönyvet, amely a legzöldebb jövőt feltételezi, és gyakorlatilag a párizsi klímacélokat, azaz a maximálisan 2 °C-os felmelegedést jelenti a század végéig. Fontos megjegyezni, hogy az azonnali kibocsátás-csökkentés sem jár azonnali hatással, hanem csak leghamarabb 20 év múlva érezhetjük annak hatásait.

2) A közepesen optimista, ún. RCP4.5 forgatókönyvet, amely szerint valamivel később, 2040 körül kezdjük meg a globális kibocsátás-csökkentést.

3) A pesszimista forgatókönyvet, amely 2100-ig nem tartalmaz üvegházhatású gáz kibocsátás-csökkentést.

Az azonnali kibocsátás-csökkentéssel nagyrészt a mai szinten tudnánk tartani a téli napok átlagos számát a század folyamán (3. ábra, zöld sáv). Jól látszik, hogy 2045 után egyértelműen elválnak a másik két forgatókönyvtől a legzöldebb szimulációk.

közepesen optimista, későbbi kibocsátás-csökkentéssel számoló szimulációk 2060 előtt válnak el a pesszimista forgatókönyvtől, s ezzel a jelenlegi 21-ről 10-12 nap/év körül tarthatjuk a téli napok számát (3. ábra, sárga sáv). Ugyanakkor persze ez még nem jelenti azt, hogy egy adott évben nem lehet a múltbelinél is több téli nap ezen forgatókönyv esetében.

pesszimista forgatókönyv szerint azonban a csökkenés még tovább erősödik, és a 21. század végén sokéves átlagban csupán 6 körüli lesz a téli napok száma (3. ábra, piros sáv).

Mindez azt jelenti, hogy több évben is fagyos nappalok nélküli téli időszakunk lehet.

3. ábra: A téli napok számának 1981-2021 időszakban megfigyelt, az 1901-1981 időszakban historikus kényszerekkel szimulált, illetve a 2021-2100 időszakban háromféle jövőbeli kibocsátási forgatókönyvet követő szimulációk idősorai hazánkra. Az eredményeken ötéves simítást végeztünk, a szürke sáv 8 globális szimulációt, míg a zöld, sárga és piros sáv 6-6 regionális szimulációt tartalmaz, a vastagított vonalak a szimulációk átlagát jelölik. A szerzők ábrája.

Gyakorlatilag hasonlókat fogalmazhatunk meg a tartós téli napok esetében is (4. ábra): ugyan az értékek alacsonyabbak, így a különbség is kisebb a három forgatókönyv között, de már ez is érzékelhető mértékű. A jelentős és azonnali kibocsátás-csökkentési forgatókönyvet követve a 21. század utolsó három-négy évtizedében a jelenleginél kissé alacsonyabban tarthatjuk a tartósan téli napok éves átlagos gyakoriságát, a közepesen optimista forgatókönyv szerint a jelenlegi fele lehet, míg

 a pesszimista jövőkép szerint alig lesz olyan év, amikor tartósan téli időszak előfordulhat.

4. ábra: A tartósan téli napok 1981-2021 időszakban megfigyelt, az 1901-1981 időszakban historikus kényszerekkel szimulált, illetve a 2021-2100 időszakban háromféle jövőbeli kibocsátási forgatókönyvet követő szimulációk idősorai hazánkra. Az eredményeken ötéves simítást végeztünk, a szürke sáv 8 globális szimulációt, míg a zöld, sárga és piros sáv 6-6 regionális szimulációt tartalmaz, a vastagított vonalak a szimulációk átlagát jelölik. A szerzők ábrája.

Részletesebben az 5. ábra mutatja, hogy két kiemelt jövőbeli időszakra, a század közepére (2041-2060) és annak végére (2081-2100) az országon belül hol várható a téli napok számának nagyobb előfordulása. Ehhez viszonyításképpen az elmúlt 20 év és az azt megelőző 20 év megfigyelései alapján készített térképeket is bemutatjuk. 2000 előtt hegységeinkben még évi 30 nap felett számíthattunk téli napra, azonban 2000 után ez a megindult felmelegedés hatására már csak kis területre korlátozódik, és északkeletről délnyugat felé haladva jutunk a 25 napról a 15 nap körüli értékekre.

Az azonnali kibocsátás-csökkenéssel mind a század közepén, mind annak végén azonos eloszlást láthatunk az országon belül, de a jelenlegitől csak kissé alacsonyabbat.

Ha 2040-től visszafogjuk az antropogén kibocsátást, akkor a század végére még 10 nap feletti lehet északkeleten a téli napok száma, míg a pesszimista forgatókönyv szerint az ország északkeleti részének kivételével síkvidéken szinte mindenhol 5 nap alatt várhatjuk ezek éves gyakoriságát.

5. ábra: A téli napok számának megfigyelt értékei 1981-2000-ben és 2001-2020-ban, illetve háromféle jövőbeli forgatókönyvet figyelembe vevő modellszimulációk átlaga alapján 2041-2060-ra és 2081-2100-ra. A szerzők ábrája.

Az előzővel azonos módon a 6. ábrán láthatjuk a tartósan téli napok térbeli eloszlását. Jelenleg a Kisalföldön és a Balaton körül 10 nap alatt várható ezen napok évi átlagos előfordulása, mely északkelet felé növekszik. A legzöldebb jövőképet követve a század közepére és végére is még további, néhány napos csökkenésre számíthatunk ugyan, de a mérsékelten optimista forgatókönyv szerint az ország legnagyobb részén a század végére 6 nap lehet csupán az éves átlagos száma ezen tartós hidegeknek.

A pesszimista forgatókönyv szerint az ország nagy részén átlagosan minden második év nélkülözi majd a tartós hidegeket, mely káros hatásokat idéz elő az energiaigény csökkenése ellenére.

6. ábra: A tartósan téli napok megfigyelt értékei 1981-2000-ben és 2001-2020-ban, illetve háromféle jövőbeli forgatókönyvet figyelembe vevő modellszimulációk átlaga alapján 2041-2060-ra és 2081-2100-ra. A szerzők ábrája.

Lehet, hogy kevesebbet fogunk fűteni, de ennek nagy ára van

Összefoglalásként tehát elmondhatjuk:

  • A téli napok száma 1981-től csökkent az ország szinte egészén, ezért nagy valószínűséggel az emberi tevékenység a felelős. A legalább 5 napig elhúzódó, tartósan téli napokban ezzel szemben csak kisebb területen jelentkezett számottevő
  • A legzöldebb jövőképet követve tudnánk csak megfékezni a további csökkenést. A későbbi kibocsátás-csökkentéssel számoló, közepesen optimista forgatókönyv szerint a pesszimistához képest ugyan kétszer több téli napra számíthatunk, de harmadnyival kevesebbre, mintha azonnali jelentős kibocsátást-csökkentést indítanánk.

Hogy ez milyen hatásokkal jár? A téli napok számában bekövetkező csökkenés egyértelműen pozitív hatású az energiafogyasztás és a fűtésszámlák tekintetében, és pszichológiailag is jó hatással van ránk a nappali meleg, azonban nem szabad megfeledkeznünk a negatív következményekről sem.

A sarkok erőteljesebb melegedése gyengíti az ún. poláris-jetet, amellyel jobban délebbre, illetve északabbra tud a sarkköri hideg vagy a trópusi meleg levegő jutni (amit az USA-ban is láttunk idén télen), s mindkettő extrém hőmérsékleti rekordokat okozhat hazánkban is. Egy újabb kutatás szerint az influenza-vírus az ősz végi, novemberi gyors hőmérséklet-ingadozások miatt nagyobb eséllyel okoz megbetegedéseket, és ez a jövőben a mi térségünkben is várhatóan inkább növekedni fog.

Emellett a melegedéssel járó hóolvadás pozitív visszacsatolásként hat, ez pedig a téli turizmus gyengülését, sőt, akár megszűnését is eredményezheti a további melegedéssel párosulva. mezőgazdaságra is egyértelműen negatív hatást fejt ki a tartósan téli napok számának csökkenése: sok károkozó (pl. atkák, tetvek) áttelel a kevés és rövid ideig tartó, fagypont alatti hőmérsékletű nap alatt, illetve egyes fajok egyszerűen több életciklusra is képesek lesznek egy vegetációs időszak alatt (pl. az almamoly, mely a gyümölcsösöket irtja).

Egyes gabonafélék és sok gyümölcs (pl. a csonthéjasok, a körte) igénylik a hideget a nyugalmi időszakban, mely nélkül a virágzást és a beporzást zavarhatjuk meg, illetve az egyre korábban kezdődő vegetációs időszak miatt növekszik a tavaszi fagyveszélyes időszak is.

Azt is fontos hangsúlyozni, hogy a melegedés az év többi hónapjában sem áll meg, és a pesszimista forgatókönyv szerint tovább fokozódik a nyári hőhullámok jelentős negatív hatása az emberi egészségre és halálozásra, illetve a mezőgazdasági termesztés biztonságát az extrémebb csapadékeloszlás jelentősen bizonytalanná teszi. A jövőre nézve fontos, hogy az éghajlatváltozás lehetséges előnyeit az alkalmazkodási stratégiák során kihasználjuk, ugyanakkor a stratégiák megadása előtt a potenciális hatások teljes spektrumát fel kell mérnünk, és emiatt elsősorban a kibocsátási célokat kellene szem előtt tartanunk.