Kevésbé válhat jégpályává télen az ország a felmelegedés miatt. Ónos esők és klímaváltozás

A téli mindennapjainkat a köd és az ónos eső nagymértékben rontja, hiszen a közlekedés mellett jelentősen megzavarja minden más kinti tevékenységünket is. A köd legnagyobb része és az ónos eső is a hideg légpárnás helyzetek idején jelentkezik, amikor szélcsendesebb időben a levegő hőmérséklete hamar eléri a harmatpontját és kicsapódik, majd ezen hideg, nedves levegő a talaj közelében megmarad.

Az ónos (vagy régiesen ólmos) eső azt jelenti, hogy a magasban már eleve esőként, de akár hóként keletkező csapadék egy vastagabb, meleg, 0 °C feletti hőmérsékletű légrétegen (az ún. olvasztórétegen megolvadva) halad át, majd a vízcseppek a még fagyos alsó légrétegen gyorsan átesve, túlhűlt vízcseppekként a még fagyott talajra és a tereptárgyakra azonnal ráfagynak.

Ezzel sokszor okoznak káoszt az utakon és a légi forgalomban, illetve az emberek is könnyebben elcsúsznak, ami sok sérülést, törést eredményez (legutóbb épp a mostani és a múlt héten vagy korábban decemberben). Egy korábbi elemzésünkben a ködöt már vizsgáltuk, ebben a tanulmányban pedig arra vagyunk kíváncsiak, hogy hazánkban az ónos eső gyakorisága hogyan változik a melegedő éghajlat következtében.

Gyengén csökkenő trend az elmúlt bő fél évszázadban

Az ónos eső elsősorban a tengertől távolabb eső, szélcsendesebb területeket érinti. Európán belül hazánk – a gyakori hideg légpárnás helyzetek miatt – egyértelműen az egyik leginkább kitett térség. Egy európai tanulmány szerint hazánkban november és március között fordulhat elő, de legnagyobb gyakorisággal decemberben és januárban jelentkezik.

Az ónos esőt ugyanakkor nem könnyű számszerűsíteni, hiszen a légkör vertikális ismerete kell hozzá, és mind a fagyhatár meghatározása (időben, illetve a felszínről felfelé haladva), mind a halmazállapot-váltás bekövetkezésének megadása nagy kihívás. További probléma, hogy jó minőségű, országos lefedettségű, több évtizedes megfigyelési adatbázisunk nincs a felszíntől feljebb eső légrétegekről, és csak kevés, észlelővel ellátott meteorológiai állomásra áll rendelkezésünkre megfelelő adat.

Ezért a megfigyeléseken alapuló, de modellezéssel készült, finomfelbontású ún. ERA5-Land adatbázist elemeztük, mely a légkör függőleges szerkezetét megfelelően írja le. Ónos esős napnak azt tekintettük, amikor fagypont alatti felszíni hőmérséklet mellett legalább 6 órán át eső hullott. A kidolgozott módszertant ugyan itt nem részletezzük, de a kapott eredmények jól közelítik a más tanulmányokban fellelhető megfigyelések átlagait és az évek közötti változékonyságot is.

Az ónos esős napok átlagos gyakoriságát az utóbbi 52 évben az 1. ábra mutatja. Az országos átlag évi 2-3 nap, és számításaink szerint a legkevesebb ilyen nap az ország közepén fordul elő (1-2 nap csupán), míg a Bakonyban és attól nyugatra, a Mecsek tágabb környezetében, a Pilisben, valamint északkeleten inkább 3-4 nap, illetve a Mátra, Bükk és a Szlovákiával közös legészakibb határnál 5-6 napot látunk. Az átlag azt jelenti, hogy egyes években ennél több vagy kevesebb is előfordulhat.

Az elmúlt bő öt évtized idősorára illesztett trendről elmondható, hogy az ország legnagyobb részén nem történt változás az ónos esős napok számában, de egy statisztikailag is szignifikáns,

gyengén csökkenő trendet láthatunk a Dunántúl közepén, a Mátra-Zemplén vonalában, illetve a Tiszántúl egyes részein.

Ez az országos átlagban vett fél napos csökkenés mára évi egy-két nappal kevesebbet jelent errefelé, de a Zemplénben akár hármat is.

1. ábra: Ónos esős napok átlagos évi száma az elmúlt 52 év alatt, illetve az idősorra illesztett lineáris trendegyüttható. Pöttyözés jelöli a statisztikailag szignifikáns trendet. A szerzők ábrája. Alapadatok: órás ERA5-Land változók; rácsponti értékek: saját számítás.

Az erőteljes felmelegedéssel csökkenhet az ónos esős napok száma a jövőben

A szubjektív érzetünket alátámasztják a számok is, tehát pl. a fővárosban eddig nem változott az ónos esők gyakorisága. Mire számíthatunk a jövőben? Hogyan fogja befolyásolni az emberi tevékenység az ilyen veszélyes helyzetek előfordulását?  Ehhez tekintsük a jövőre vonatkozó klímamodell-eredményeket! A szimulált adatbázisok közül háromféle, az emberi tevékenység tekintetében egymástól jelentősen különböző forgatókönyvet vizsgáltunk: a Párizsi Megállapodással összhangban lévő, azonnali kibocsátás-csökkentést feltételező RCP2.6-ot; a csökkentést 2040-től számító RCP4.5-öt; valamint a visszafogás nélküli, pesszimista RCP8.5-öt.

Az optimista RCP2.6 szerint nem várható a továbbiakban jelentős változás az ónos esős napok számában, azaz a jelentől (az azonosan kék színskálájú 1. ábrától) alig eltérő színeket látunk (2. ábra felső sor). A jövőbeli modelleredményeket jellemző bizonytalanságot figyelembe véve a modellszimulációk egyetértését a térképeken szürke pöttyökkel jelöltük. Ezekből a pöttyökből már előfordul 2060 után az RCP4.5-öt követve, ami a század végére az országban mindenhol legalább fél-egy napos csökkenést jelenthet (2. ábra középső sor).

A legerőteljesebb melegedéssel számoló pesszimista forgatókönyv (RCP8.5) szerint 2060 után az ország kétharmadán legalább 1, de inkább 1,5 napos csökkenést várunk, míg északkeleten akár évi 2-3 nap is lehet (2. ábra alsó sor).

Ez azt jelenti, hogy a század végére az ország legnagyobb részén sokéves átlagban kevesebb, mint 1 ilyen veszélyes időjárású napra számíthatunk.

Ezen eredményeket megerősíti az az európai tanulmány, mely szerint Észak-Európában a jövőben nőni, Közép-Európában és hazánk térségében pedig csökkenni fog az ónos esők gyakorisága. Ennek oka elsősorban az, hogy Észak-Európában a magasban manapság még nagyon ritka a meleg, olvasztó légréteg, ami majd gyakoribbá válik a jövőben, míg

hazánk térségében gyakori marad az olvasztóréteg a jövőben is, de a felmelegedés miatt egyre kevesebbszer lesz fagyott talajközeli állapot.

2. ábra: Ónos esős napok várható átlagos gyakorisága az RCP2.6, az RCP4.5 és az RCP8.5 forgatókönyvet figyelembe vevő 5-5 jövőbeli modellszimuláció mediánja alapján 2041-2060-ra, 2061-2080-ra és 2081-2100-ra. Pöttyözés jelöli a statisztikailag szignifikáns csökkenést. A szerzők ábrája.

Veszélyes és káros az ónos eső, de az összképet tekintve a globális felmelegedés veszélyesebb

Az ónos eső a zúzmaránál is nagyobb károkozója az erdőállománynak (a 2014-es, hatalmas pusztításra talán még mind emlékszünk), illetve több településre is kiterjedő, tartós áramkimaradást okozhat a villamosenergia infrastruktúrában, a vezetékszakaszokban keletkezett károk miatt, amelyet hónapokig is eltarthat teljesen rendbe hozni.

Elemzésünk alapján elmondhatjuk, hogy az ónos esős napokból az elmúlt bő 50 évben hazánkban csak kis területen történt csökkenés. További melegedés hatására, kibocsátáscsökkentés nélkül a század végére jelentősen csökkenhet ezen események száma. Ez egyértelműen egy kedvező következménynek tekinthető, ugyanakkor nem szabad elfelejtenünk, hogy a felmelegedésnek nemcsak télen jelentkeznek a hatásai, és bőven túlsúlyban vannak a veszélyek és kockázatok, így ahogy a ködös időszakokkal foglalkozó írásban is megállapítottuk, emiatt nem volna érdemes halogatni a valódi és érdemi kibocsátáscsökkentést.

Szerzők: Szabó Péter, Pongrácz Rita

Köszönet illeti a regionális modelleredményekért az EURO-CORDEX konzorcium modellező intézeteinek tagjait, a megfigyeléseken alapuló reanalízis elkészítését pedig az EU-s ECMWF-nek, az adatok elérhetőségét pedig a Copernicus programnak köszönjük.

Rövid tudományos módszertan:

1. Regionális klímamodellekkel végzett éghajlati szimulációk:
   Egy térség, pl. hazánk éghajlatának részletesebb vizsgálatához regionális klímamodellekre van szükség, hiszen azok a légköri folyamatokat már elég pontosan és megfelelő térbeli felbontással írják le. A regionális modellek múltbeli szimulációi nagy számban továbbra is csak 2005-ig állnak rendelkezésünkre, míg a jövőre vonatkozóan, 2006-tól indítva 2100-ig azt szimuláljuk, hogy egy-egy feltételes üvegházgáz-kibocsátási forgatókönyvre hogyan reagál az éghajlati rendszer. Jelen tanulmányban három forgatókönyvet tekintettünk: a Párizsi Megállapodás szerinti 2 °C-os melegedést jelentő RCP2.6-ot; az antropogén kibocsátás 2040 utáni csökkentésével számoló RCP4.5-öt; és a kibocsátás-csökkentés nélküli RCP8.5-öt. Az elemzésben adott forgatókönyvön belül az Európa egészét 10 km-es rácsfelbontással lefedő, Euro-CORDEX együttműködés keretében futtatott ugyanazon öt-öt regionális klímamodell különböző szimulációit elemeztük. Ezzel megfelelően tudjuk reprezentálni a modellek eltéréséből eredő bizonytalanságot, illetve az emberi tevékenység jövőbeli alakulásából származó bizonytalanságot is.
2. Megfigyelések és szimulációk hibakorrekciója:
   Az ónos eső számításához nem áll rendelkezésünkre nyílt hozzáférésű hazai, rácsponti, ellenőrzött megfigyelési adatbázis. Ezért a megfigyeléseken alapuló, de szimulációkkal készített, a légkör vertikális szerkezetét is figyelembe vevő ún. ERA5-Land reanalízis adatbázis (kvázi-megfigyelés) 10 km-es rácsfelbontású, órás eredményeit dolgoztuk fel Magyarországra 1971-től 2022-ig. Mivel a klímamodell-eredményekre csak napi felbontású adataink vannak, ezért a különböző meteorológiai változók küszöbértékeit sokféleképpen kombinálva megtaláltuk, melyik esik a legközelebb a kvázi-megfigyelések órás adatai alapján definiált ónos esős napokhoz. Ez alapján az esőként hulló napi csapadékösszeg legalább 1 mm, a napi maximumhőmérséklet 3 °C alatti, míg a minimumhőmérséklet 0 °C alatti adta a legjobb egyezést az ország három különböző pontjára. Az elmúlt évtizedek folyamatos fejlesztései ellenére az éghajlati szimulációk még ma sem tökéletesek, a meteorológiai változóktól függően kisebb-nagyobb hibával terheltek a megfigyelésekkel szemben. Jelen elemzéshez a jövőbeli eredmények bemutatásakor a standardizálás módszerét használtuk, amely az eloszlások átlagát és szórását is figyelembe véve végzi ezen hibák javítását. A korrekciós referencia-időszak a megfigyelések 2001-2022 közötti időszakát jelenti.
3. Átlag, trend, változás és statisztikai szignifikancia-vizsgálat:
   Egy hosszabb, legalább húszéves időszak átlagai megadják, hogy az időszakon belül bármely évben milyen értékre számíthatunk. A változás ezen két időszak közötti átlagos különbséget adja meg, míg az idősorra illesztett trend azt adja meg, hogy mekkora az adatsorban adott idő alatt bekövetkezett átlagos változás. A megfigyelésekre illesztett trendről t-próbával megvizsgáltuk, hogy az statisztikailag szignifikánsan különbözik-e nullától, illetve modellenként külön-külön meghatároztuk Welch-próbával, hogy a változás statisztikailag szignifikáns-e (melyeket erősen befolyásol a szórás nagysága), és ehhez 90%-os megbízhatósági szintet vettünk. Tanulmányunkban a bemutatott öttagú jövőbeli modellegyüttes mediánja (középső eleme) esetén azt a rácspontot tekintettük szignifikánsnak, amikor ötből legalább három tag azonos irányú, szignifikáns változást jelzett.