ForrásMásfél fok; Szerzők: Kis Anna, Szabó Péter, Pongrácz Rita

Már az elmúlt 50 év megfigyelései alapján is kijelenthető, hogy Magyarország érezhetően szárazodik: az 1971-1990-es időszakhoz képest a nedves területek aránya az év legcsapadékosabb hónapjában, júniusban 84-ről 68%-ra csökkent napjainkra. A klímamodell szimulációk szerint ha ugyanilyen ütemben folytatódnak a globális üvegházhatású-gázkibocsátások és erősödik a klímaváltozás, akkor tovább fog növekedni a száraz területek aránya hazánkban. A legkitettebb már most is az Alföld, de a Kisalföld és a Dunántúl északkeleti része is veszélyben van. A pesszimista, jelenlegi trendek folytatódásával számoló forgatókönyv szerint a század végére augusztusonként a teljes Alföld a száraz kategóriába eshet, a jelentős kibocsátáscsökkentéssel számoló forgatókönyv szerint azonban csak a Tisztántúlt érintené ebben az időszakban a szárazodás. Ha pedig nincsenek megfelelő klimatikus viszonyok, akkor teljesen búcsút inthetünk a bükkösöknek, de gyertyános-tölgyesekből sem marad sok, illetve a század végére szinte a teljes ország erdős-sztyeppévé fog válni. Kis Anna, Szabó Péter és Pongrácz Rita elemzése.

Egy korábbi elemzésünkben bemutattuk, hogy a súlyosan aszályos évek gyakorisága várhatóan növekedni fog hazánkban. Ezt a tanulmányt kiegészítve, két összetettebb, a nyári szárazsággal kapcsolatos indexre, az ún. de Martonne indexre és az erdészeti szárazsági mutatóra kapott eredményeinket mutatjuk be.

Mérhetően szárazodik az ország

Elsőként tekintsük a havi átlagos csapadékösszegen és hőmérsékleten alapuló, ún. de Martonne indexet (DMI), amelyet megadott küszöbértékek alapján szárazabb (arid) és nedvesebb (humid) kategóriákba sorolhatunk minden hónapra külön. A nyári hónapok közül először a júniust emeljük ki, amely a sokévi átlagokat tekintve a legcsapadékosabb hónapunk. Az Országos Meteorológiai Szolgálat adattárából rendelkezésre álló megfigyelések szerint míg az 1971–1990-es időszakban még a 84%-ot is meghaladta a humid területek aránya, addig a  2001–2020-as időszakban már csak az ország 68%-a tartozott a nedves éghajlati kategóriába.

Tehát már az elmúlt 50 évet tekintve is megfigyelhető a szárazodás folyamata ezen index alapján júniusban. Ez elsősorban a Dunántúlt érinti, amelynek nyugati-délnyugati régióiban szignifikáns volt a változás.

1. ábra: ábra: A humid területek aránya a DMI alapján júniusban a 2021–2040, 2041–2060, 2061–2080 és 2081–2100 időszakokban az optimistább RCP4.5 és a pesszimista RCP8.5 forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk alapján. Az értékek a húszéves átlagot mutatják, a múltbeli megfigyeléseket szürke (1971–1990), illetve fekete (2001–2020) vonal jelzi. Az oszlopokhoz tartozó sötétebb színű vonalak a szimulációk átlagát mutatják, míg az intervallumok a szimulációk bizonytalanságát jelzik a szélsőséges modelleredményeket már nem tartalmazva. A szerzők ábrája.

A 2021–2040-es időszakban a modellszimulációk átlaga szerint az ország több mint 60%-a továbbra is a csapadékos kategóriákba esik, azonban 2041–2060-ra megnövekszik a szárazabb területek kiterjedése (1. ábra).

A 21. század végére általánosságban csökkenés valószínűsíthető a nedves kategóriába eső területek kiterjedésében, különösen, ha a jelenlegi kibocsátási tendenciákkal számoló szcenáriót tekintjük.

Ekkor a modellszimulációk átlaga 35% alá esik. A száraz kategóriába eső területek növekedésére elsősorban az Alföld északi és középső részein, a Kisalföldön és a Dunántúl északkeleti részén számíthatunk (2. ábra, jobbra). Fontos megjegyezni, hogy a 21. század során bekövetkező éghajlati változások nem lineárisak, ezért nem is szükségszerű, hogy minden 20 éves időszak átlagosan nagyobb kiterjedésű száraz területtel rendelkezzen, mint az azt megelőző.

2. ábra: A DMI különböző kategóriáinak 2001–2020 időszakban júniusban megfigyelt előfordulása (balra), valamint a 2041–2060 és 2081–2100 időszakra az optimistább RCP4.5 (jobbra fent) és a pesszimista RCP8.5 (jobbra lent) forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk átlaga alapján. A szerzők ábrája.

A nyári hónapok közül jelenleg az augusztus a legszárazabb Magyarországon. Ha az 1971–1990-es és 2001–2020-as időszakokat hasonlítjuk össze, akkor a megfigyelések szerint a DMI alapján száraznak tekinthető területek aránya valamelyest csökkent (27%-ról 20%-ra). Az ország középső területei lettek nedvesebbek, viszont az északkeleti határszélen ezen időszakban is szárazodás lépett fel.

A jövőben a klímamodell-szimulációk szerint augusztusban meg fog növekedni a száraz területek kiterjedése.

Teljesen száraz lehet az Alföld a század végére nyaranta

Különösen a 2081–2100-as időszakra várható emelkedés a pesszimistább forgatókönyv szerint, ekkor átlagosan az 55%-ot is meghaladhatja a száraz területek aránya Magyarországon (3. ábra). Az RCP4.5 forgatókönyv (zöldebb jövő) szerint lehet esélyünk arra, hogy csak kisebb mértékben növekedjenek az arid területek augusztusban.

3. ábra: Az arid területek aránya a DMI alapján augusztusban a 2021–2040, 2041–2060, 2061–2080 és 2081–2100 időszakokban az optimistább RCP4.5 és a pesszimista RCP8.5 forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk alapján. Az értékek a húszéves átlagot mutatják, a múltbeli megfigyeléseket szürke (1971–1990), illetve fekete (2001–2020) vonal jelzi. Az oszlopokhoz tartozó sötétebb színű vonalak a szimulációk átlagát mutatják, míg az intervallumok a szimulációk bizonytalanságát jelzik a szélsőséges modelleredményeket már nem tartalmazva. A szerzők ábrája.

Ha a század közepét vizsgáljuk, akkor nincs igazán jelentős különbség a két forgatókönyv között, sem a modellek átlagát, sem a területi eloszlást tekintve. A 21. század végére azonban már megjelenik az eltérés:

a pesszimistább forgatókönyv szerint az Alföld teljes területe a száraz kategóriába fog esni, csupán a nyugati országrészben maradnak a csapadékosabb típusba eső régiók.

Ezzel szemben egy zöldebb jövőt feltételezve Magyarországon csak a Tiszántúl eshet az arid éghajlati övbe augusztusban, míg az Északi-középhegység és a Dunántúl jelentős részén csapadékosabb osztályok dominálhatnak (4. ábra, jobbra). Ebből is látszik, hogy nem mindegy, milyen intézkedéseket hozunk, és hogyan cselekszünk ma, hiszen mindezekkel befolyásolhatjuk a jövőben várható változások mértékét.

4. ábra: A DMI különböző kategóriáinak 2001–2020 időszakban augusztusban megfigyelt előfordulása (balra), valamint a 2041–2060 és 2081–2100 időszakra az optimistább RCP4.5 (jobbra fent) és a pesszimista RCP8.5 (jobbra lent) forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk átlaga alapján. A szerzők ábrája.

A század végére majdnem az egész ország erdős-sztyeppévé változhat, ha így folytatjuk

A vizsgálatban szereplő másik index az ún. erdészeti szárazsági mutató (FAI: Forestry Aridity Index), ami a nyári félév csapadékösszegei és átlaghőmérséklete alapján számolható ki. Az index segítségével jól elkülöníthetők az erdészeti klímahatárok, azaz az erdős-sztyepp, a kocsánytalan tölgyes vagy cseres, a gyertyános-tölgyes és a bükkös.

A múltbeli időszakokat (1971–1990 és 2001–2020) összehasonlítva az erdős-sztyepp számára kedvező terület kis mértékben csökkent (44%-ról 38%-ra), az ország északi-középső területein nedvesebb kategória felé való eltolódás volt megfigyelhető.

2021–2040-re az erdős-sztyepp-klíma kiterjedésének növekedése valószínűsíthető, amely így átlagosan 43-62%-ot foglalhat el az országból, forgatókönyvtől függően.

A 2060-as évektől már jelentős különbség mutatkozik a forgatókönyvek között: a pesszimistább RCP8.5 esetén a modellek közti szórás is jelentősen csökken, az átlaguk szerint 85% feletti részesedése lehet az erdős-sztyepp-klímának Magyarországon (5. ábra).

5. ábra: Az erdős-sztyepp számára ideális terület aránya a FAI alapján a 2021–2040, 2041–2060, 2061–2080 és 2081–2100 időszakokban az optimistább RCP4.5 és a pesszimista RCP8.5 forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk alapján. Az értékek a húszéves átlagot mutatják, a múltbeli megfigyeléseket szürke (1971–1990), illetve fekete (2001–2020) vonal jelzi. Az oszlopokhoz tartozó sötétebb színű vonalak a szimulációk átlagát mutatják, míg az intervallumok a szimulációk bizonytalanságát jelzik a szélsőséges modelleredményeket már nem tartalmazva. A szerzők ábrája.

A megfigyeléseken (2001–2020) alapuló területi eloszlás azt mutatja, hogy az Alföld és a Kisalföld az erdős-sztyepp számára alkalmas. A nedvesebb éghajlati feltételeket igénylő tölgyesek számára a Dunántúlon és az ország északi területein voltak ideális klimatikus viszonyok, míg a leginkább humid klímát kedvelő bükkös csak kis területen figyelhető meg a hegységekben (6. ábra, balra).

A század végére az eddigi kibocsátási trendek folytatódásával számolva az ország szinte teljes területe az erdős-sztyepp kategória felé mozdul el,

csupán az északi és nyugati határszélen marad a tölgyesek számára ideális terület, míg a bükkösök teljesen kiszorulnak. Egy zöldebb jövőt feltételezve viszont az erdős-sztyepp továbbra is jellemzően az Alföldre és a Kisalföldre koncentrálódik, és a bükkös is megmarad az Északi-középhegységben (6. ábra, jobbra).

6. ábra: A FAI különböző kategóriáinak 2001–2020 időszakban megfigyelt előfordulásának területi arányai (balra), valamint a 2081–2100 időszakra az optimistább RCP4.5 (jobbra fent) és a pesszimista RCP8.5 (jobbra lent) forgatókönyvet figyelembe vevő klímaszimulációk átlaga alapján. A szerzők ábrája.

Az idei, 2022-es nyár során is megtapasztalhattuk a szárazság és meleg kedvezőtlen hatásait, és a jövőben az ország nyári szárazságának fokozódása várható. Fontos azonban kiemelni, hogy egyáltalán nem mindegy, ez a szárazodás milyen mértékű lesz: a jelenlegi kibocsátásokkal számoló forgatókönyv és egy zöldebb jövőt feltételező szcenárió között jelentős különbségek alakulnak ki a 21. század végére. Ezért különösen fontos, hogy még most, mielőbb elkezdjük az éghajlatváltozás mérséklését itthon, és támogassuk az erre irányuló uniós és globális törekvéseket.

Szerzők: Kis Anna, Szabó Péter, Pongrácz Rita

Köszönet illeti a regionális modelleredményekért az Euro-CORDEX konzorcium modellező intézeteinek tagjait, a hazai megfigyelésekért pedig az Országos Meteorológiai Szolgálatot.

Rövid tudományos módszertan:

1. Regionális klímamodellekkel végzett szimulációk:

Egy térség, pl. hazánk, éghajlatának részletesebb elemzéséhez regionális klímamodellekre van szükség, hiszen azok a légköri folyamatokat pontosabban és finomabb térbeli felbontással írják le, mint a globális modellek. A regionális modellek historikus szimulációi nagy számban jelenleg 2005-ig állnak rendelkezésünkre, míg a jövőre vonatkozóan, 2006-tól indítva 2100-ig azt szimuláljuk, hogy két, hipotetikus üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvre (az optimistább RCP4.5-re és a pesszimista RCP8.5-re) hogyan reagál az éghajlati rendszer. Jelen elemzésben az Európa egészét 10 km-es rácsfelbontással lefedő, ún. Euro-CORDEX együttműködés keretében futtatott hat-hat különböző regionális klímamodell-szimulációt vizsgáltunk. Ezen hattagú együttes már megfelelően tudja reprezentálni a modellek különbözőségéből eredő bizonytalanságot, illetve ezeket mindkét említett forgatókönyvvel tekintve az emberi tevékenység jövőbeli alakulásából származó bizonytalanságot is.

2. Szimulációk hibakorrekciója és a megfigyelések:

Az elmúlt évtizedek folyamatos fejlesztései ellenére az éghajlati szimulációk még ma sem tökéletesek (ennek elvi okai, fizikai akadályai is vannak), a meteorológiai változóktól függően kisebb-nagyobb hibával terheltek a megfigyelésekkel szemben. A hibák javításához hibakorrekciós módszerre és jó minőségű megfigyelésekre egyaránt szükségünk van. A klímaszimulációk eredményeit a legjobb hazai, homogenizált, minőségileg ellenőrzött, 10 km-es rácsfelbontású, 1971-től rendelkezésre álló, ún. HUCLIM adatbázissal (adatforrás: Országos Meteorológiai Szolgálat) korrigáltuk. Jelen elemzésben a relatív delta módszert alkalmaztuk, mely a származtatott indexek átlagával korrigál, ehhez a referencia-időszak 2001–2020 volt. Az említett HUCLIM adatbázis szolgáltatta az utolsó 50 év méréseire bemutatott eredményeket is.

3. A vizsgált indexek: DMI (de Martonne aridity index) és FAI (Forestry Aridity Index)

ahol T az adott hónapra vonatkozó éghajlati skálán vett átlaghőmérsékletet (°C) jelöli, P pedig az adott hónap átlagos csapadékösszegét (mm). Az indexeket rácspontonként a megfigyeléseken túl mind a hat regionális klímamodell alapján, mindkét szcenárió felhasználásával kiszámítottuk. A box-plot diagramokon a két szélsőértéket adó szimuláció elhagyásával négy modell alapján kapott tartományt tüntettünk fel, melyek már a magyarországi területi átlagra vonatkoznak. A DMI esetén „arid” (szárazabb) kategóriába soroltuk a 20 alatti értékeket és „humid” (nedvesebb) kategóriába a 28 feletti értékeket. A FAI indexet négy különböző csoportba sorolhatjuk az értéke alapján, mely erdészeti klímaöveket definiál: bükkös (FAI < 4,75), gyertyános-tölgyes (FAI: 4,75-6), kocsánytalan tölgyes vagy cseres (FAI: 6-7,25), erdős-sztyepp (FAI > 7,25).