|
Mely évek levegőkörnyezeti adatait
válasszuk ?
Az utóbbi két évtized leginkább normálnak
tekinthető évei 1995, 1997, 1998, 1994..., illetve a normáltól leginkább
eltérőek 1981, 1983, 1996, 1991...
Az 1881-2001 közötti időszak egyes éveinek eltérése az időszak átlagától, a
Péczely-féle makroszinoptikus helyzetek
éves gyakorisága alapján.
Szerzők: Major György, Károssy
Csaba, Szepesi Dezső
A Péczely-féle makroszinoptikus helyzetek
évi gyakoriságainak 120 évi átlagukhoz viszonyított közelségük mértékének
kiszámítására a
összefüggés szolgál, ahol:
- T a közelség mértéke
- az i index a makroszinoptikus helyzeteket jelöli
- y az adott évbeli gyakoriság
- Y a referencia időszakra vonatkozó átlagos
gyakoriság
- D^2 a referencia időszakra vonatkozó szórásnégyzet
- a felülvonás az átlagolást jelenti az összes i-re
A
makroszinoptikus helyzet alapján az évek átlaghoz való közelség mértéke nem
függ a gyakoriság nagyságától, csak a változékonyságától, ha értéke 1,
akkor megfelel annak, mintha egy változó esetén az eltérés az egyszeres
szórásnál lenne. Az 1-nél kisebb értékek közelebb vannak, a nagyobbak
távolabb vannak az "egyszeres szórásnál" az átlagos évtől. Az
átlagos távolság a referencia időszak összes éveiből számolva =1 kell, hogy
legyen.
|
Rangsor
|
|
Év
|
Reprezen-
tativitási index (leginkább)
|
Év
|
Reprezen-
tativitási index
|
Év
|
Reprezen-
tativitási index
|
Év
|
Reprezen-
tativitási index (legkevésbé)
|
|
1978
|
0,296
|
1987
|
0,699
|
1964
|
0,933
|
1961
|
1,154
|
|
1955
|
0,311
|
1985
|
0,706
|
2000
|
0,933
|
1975
|
1,155
|
|
1957
|
0,335
|
1896
|
0,708
|
1970
|
0,934
|
1929
|
1,164
|
|
1931
|
0,372
|
1908
|
0,723
|
1910
|
0,935
|
1907
|
1,165
|
|
1927
|
0,378
|
1934
|
0,729
|
1990
|
0,960
|
1923
|
1,175
|
|
1995
|
0,403
|
1912
|
0,745
|
1952
|
0,997
|
1958
|
1,177
|
|
1997
|
0,405
|
1913
|
0,746
|
1884
|
1,004
|
1963
|
1,203
|
|
1998
|
0,406
|
1926
|
0,747
|
1930
|
1,007
|
1991
|
1,216
|
|
1891
|
0,427
|
1894
|
0,749
|
1890
|
1,009
|
1966
|
1,219
|
|
1988
|
0,431
|
1992
|
0,752
|
1968
|
1,013
|
1984
|
1,225
|
|
1994
|
0,453
|
1909
|
0,759
|
1901
|
1,017
|
1976
|
1,238
|
|
1940
|
0,470
|
1893
|
0,760
|
1999
|
1,019
|
1932
|
1,240
|
|
1993
|
0,473
|
1954
|
0,761
|
1898
|
1,032
|
1945
|
1,245
|
|
1886
|
0,497
|
1917
|
0,766
|
1960
|
1,039
|
1887
|
1,252
|
|
1922
|
0,503
|
1950
|
0,780
|
1911
|
1,039
|
1967
|
1,259
|
|
1897
|
0,503
|
1979
|
0,781
|
1904
|
1,041
|
1969
|
1,286
|
|
1892
|
0,534
|
1986
|
0,809
|
1936
|
1,050
|
1972
|
1,327
|
|
1889
|
0,544
|
1883
|
0,822
|
1905
|
1,054
|
1933
|
1,336
|
|
1971
|
0,549
|
1925
|
0,831
|
1959
|
1,054
|
1921
|
1,443
|
|
1948
|
0,555
|
1956
|
0,832
|
1918
|
1,067
|
1982
|
1,496
|
|
1973
|
0,563
|
1947
|
0,834
|
1989
|
1,073
|
1938
|
1,539
|
|
1965
|
0,570
|
2001
|
0,835
|
1919
|
1,081
|
1916
|
1,585
|
|
1935
|
0,583
|
1943
|
0,856
|
1915
|
1,095
|
1944
|
1,597
|
|
1888
|
0,593
|
1962
|
0,860
|
1953
|
1,102
|
1996
|
1,615
|
|
1937
|
0,647
|
1942
|
0,865
|
1980
|
1,106
|
1983
|
1,625
|
|
1881
|
0,649
|
1974
|
0,880
|
1885
|
1,114
|
1946
|
1,968
|
|
1951
|
0,653
|
1924
|
0,883
|
1903
|
1,120
|
1939
|
2,012
|
|
1977
|
0,674
|
1928
|
0,893
|
1906
|
1,122
|
1900
|
2,050
|
|
1882
|
0,683
|
1949
|
0,916
|
1941
|
1,124
|
1920
|
2,252
|
|
1895
|
0,688
|
1914
|
0,922
|
1902
|
1,136
|
1981
|
2,466
|
|
|
|
|
|
|
1899
|
3,251
|
Klímaváltozás
középtávon hazánkban?
kérdések-válaszok
Hazai éghajlatkutatók hozzászólásai alapján átdolgozva
Tények: Az üvegház hatású gázok
koncentrációi a légkörben a 19. század óta növekedést mutatnak. A
kibocsátás mértéke az utóbbi évtizedekben megnövekedett.
Az üvegház hatású gáz koncentráció növekedés és az éghajlat változás
összefüggése jelenleg nem kellőképpen feltárt jelenség, melyet az
atmoszféra-óceán rendszer kölcsönhatása ill. számos visszacsatolási
mechanizmus befolyása bonyolít. További nehézséget jelent - amire
tulajdonképpen a gazdasági tervezők kíváncsiak - a feltételezett globális
változások hatásának országos léptékben középtávon való
számszerűsíthetősége.
A feltételezett éghajlatmódosulás gyakran tapasztalt zsurnalisztikus,
hírérték növelő túlhangsúlyozása, (nem beszélve a számtalan e témájú
pályázatról) a klimatológusok számára kötelezővé teszi a kérdéssel
kapcsolatos jelentős mértékű bizonytalanságok megfogalmazását. Ennek
elmulasztása vezethetett a múltban pl. a belvízlevezető csatornák kötelező
tisztításának elhanyagolásához, árvízveszélyes területekre való
betelepedéshez, stb. melyek gazdasági kárt okozó hatása százmilliárdokban
mérhető.
E fokozott érdeklődésre számot tartó témáról a Magyar Tudományos Akadémián
2002 március 11-én vitaülést tartottak klimatológusaink ( Mika János
doktori tézisei). A fentiekben említettek miatt célszerűnek látszik, ha az
ülésen kibontakozott élénk vita lényegéről a hazai gazdasági élet
tervezőit, továbbá a téma iránt érdeklődőket késedelem nélkül
tájékoztatjuk.
1. Kérdés: Az éghajlat változás problematikája a szakirodalomban
részletezett levegőkörnyezeti kockázati kategóriák közül melyikbe tartozik:
(a) Ismert, tervezhető,
(b) Ismert, nem tervezhető és
(c) Feltételezett veszély iránti felelősség felvállalása.
Válasz: Az éghajlatváltozás problematikája a (c) kategóriába tartozik.
2. Kérdés: Világviszonylatban hány jelentősebb team foglalkozik a globális
éghajlatváltozás ill. a regionális kihatások számszerűsítésével,
különösképpen a léghőmérséklet és a csapadék várható változásának
becslésével? Vizsgálataiknak (időbeliség, változás várható mértéke)
területi megoszlásban megadott részletei mennyire térnek el egymástól ill.
a hazai kutatások eredményeitől.
Válasz: Jelenleg kb. 16 team foglalkozik a témával, kutatási eredményeik
jelentős mértékben (60-80 %) eltérnek.
3. Kérdés: Alkalmas-e az OMSZ szekuláris klimatológiai állomás hálózata a
feltételezett éghajlatváltozás monitorozására ill. a változások
detektálására? Ezt milyen minőségbiztosítási és ellenőrzési technikák
alkalmazása segíti elő? Ha az OMSZ megfigyelő hálózat alkalmas erre,
tapasztalható-e a léghőmérséklet ill. csapadék átlagos, ill. anomalikus
értéksorainak klimaváltozással indokolható trendje?
Válasz: A hazai szekuláris klimatológiai állomás hálózat 16 tagból áll.
Ezekből kb. 5 állomás adatsora alkalmas trend analízisre, mivel az
állomások az elmúlt 50 esztendőben - sajnos meggondolatlanul- gyakran át
lettek telepítve és a helyben maradottak környezete is sok esetben
megváltozott. Ehhez adódik, hogy az észlelési időpontok is változtak a
korábbi napi 3-ról 4 időpontra. Ezen zavaró hatások miatt a mérési sorokat
homogenizálni kell, ami jelenleg folyik. Csak hosszú sorozatú homogenizált
adatsorok válhatnak alkalmassá az átlagértékekben ill. az anomáliák
mértékében esetlegesen megmutatkozó éghajlatváltozási jel detektálására.
Összefoglalás:
(a) A hazánkban a jelenleg rendelkezésre
álló léghőmérséklet és csapadék adatsorok többsége alapján
éghajlatváltozásra utaló jelek nem detektálhatók.
(b) Középtávú gazdasági tervezésekhez a levegőkörnyezeti állapot (léghőmérséklet
és csapadék átlag és szélső értékek) megismerésére ill. felmérésére
irányuló vizsgálatok számára a korábbi 10, 30, 50, vagy 100 éves
hisztorikus adatsorok felhasználása indokolt.
(c) A globális környezetpolitikai megfontolásokon alapuló IPCC jelentés
létrehozásának célja kizárólag a kormányok figyelemének felhívása volt. Az
IPCC globális felmelegedési felhívás regionális változások becslésére való
alkalmazása a (b) pontban ajánlott közelítésnél jóval nagyobb
bizonytalansági kockázatot jelent.
Klimatológusaink eddig beérkezett véleményét köszönettel vettük és az
alábbiakban adjuk közre:
Dr. Probáld Ferenc MTA doktora, tszv. egyetemi tanár:
ad a) Elvileg a trend-analizisre alkalmas 5 állomás megfelelő lehet az
éghajlatváltozási jel detektálására. Véleménye szerint Mika az 1980-2000
időszakra végzett is erre irányuló vizsgálatot.
ad b) Az éghajlat abszolút változatlanságának hipotézise véleménye szerint
irreális, és kb. ugyanannyi kockázatot jelenthet, mint az IPCC jelentésen
alapuló becslés.
Dr. Szász Gábor MTA doktora, egyetemi
tanár:
A " c." választ tartja reálisnak.
Véleménye szerint:
A hőmérsékletre és a csapadékra vonatkozó, különböző éghajlat kutatóktól
származó középtávú becslések eltérőek, amennyiben regionális skálára
vonatkoznak,
A hőmérsékleti sorok valóban még homogenizálásra várnak, azonban némi
kétség merül fel benne arra vonatkozóan, hogy a homogenizálás után az
idősor alkalmas lesz-e a reális anomáliák idősorainak előállítására, lehet
hogy a korrigálással némely hiba eltűnik, de egyidejűleg újabb hibát
juttatunk be a sorba.
A csapadéknál lényegesen egyszerűbb esettel állunk szemben. Kétséges, hogy
a homogenizált adatsorok jobbak lennének, mint az eredeti sorok, amennyiben
a mérések folytonosak - tehát hiánypótlásra nincsen szükség - feltétel
viszont, hogy a csapadékmérő állomás helye jelentősen ne módosuljon. Ez azt
is jelenti, hogy egy település területére vonatkozó adatsor gyakorlatilag
kielégíti a homogenitás tágabb értelemben vett kritériumait.
Összefoglalva:
Saját vizsgálatai szerint a csapadék idősorában szignifikáns csökkenés
állapítható meg éves, illetve néhány évszakos idősor trendjében 16 állomás
alapján.
Középtávú gazdasági tervezésekhez minimálisan 50 éves idősorok alkalmasak a
csapadék trendjének megállapításához, mivel az utóbbi 50 évben következtek
be az erőteljesebb megváltozások.
A politikai és gazdasági közélet igényel hazánkban is a regionális
változásra vonatkozó feltételezést, amely természetesen az első kérdés
" c. " pontjának formája szerint értelmezhető.
A kérdés összefoglalójával egyetértenek :
Dr. Koppány György MTA doktora, egyetemi tanár
Dr. Károssy Csaba kandidátus, főiskolai tanár
Dr. Rapcsák Tamás MTA doktora, matematikus
Javaslataikat a módosított anyagban figyelembe vettük. Rapcsák T. szerint :
Esetleg félrevezető az összefoglalás (a) pontja. Hiszen lehet, hogy vannak
éghajlatváltozásra utaló jelek, de az adatsorok és/vagy eszközök nem olyan
minőségűek, hogy ki lehessen mutatni, de az is lehet, hogy az ingadozások
még nem léptek túl bizonyos határokat.
100 éves hőmérséklet- és csapadékmenet /
100yr temperature - precipitation march
|
|
|
|
Yearly air temperature
march for Hungary
|
Yearly precipitation
march for Hungary
|
Az
utóbbi évek klimatius tényezőinek normalitása
Levegőkörnyezeti Kézikönyv. Az
MTA/FTO/MTB Levegőkörnyezeti Albizottsága által 1995 okt. 19-én rendezett
Szimpózium előadásai. A LKGSZ Bt. kiadványa 1996
Schirokné
Kriston Ilona - dr. Szentimrey Tamás - dr. Károssy Csaba
A levegőkörnyezettel kapcsolatos kérdések tárgyalásánál a klimatológustól
azt várják, hogy a meteorológiai jellemzők - azaz a meteorológiai elemek,
mint pl. a léghőmérséklet és a csapadék-, illetve a makroszinoptikus
helyzetek utóbbi évben és évtizedben való viselkedését leírják a (legalább)
száz éves átlagokhoz viszonyítva. Más szóval: válaszoljanak arra a
kérdésre, hogy mikor, mennyire tért el a normáltól, azaz a hosszú idősor
átlagától a meteorológiai elemek közelmúltban mért, észlelt értéke; és ez
hogyan tükröződik a makroszinoptikus helyzetek gyakoriságában.
Előadásunk ezekre a kérdésekre ad választ.
A történelmi adatsorok ismerete lehetővé teszi a léghőmérséklet és a
csapadék havi átlagainak és anomáliáinak történeti perspektivában való
szemlélését, bemutatja ezen klimatikus hatótényezők természetes
ingadozásának mértékét. A történelmi adatsorok alapján lehetőség nyílik
arra is, hogy az egyes évek reprezentativitását értékelhessük, ami a
tervező mérnökök számára elengedhetetlenül szükséges ismeret.
Meteorológiai
adatsorok elemzése
A címben
megfogalmazott feladat elvégzéséhez elsőként a normálokat kell
meghatározni. Ehhez hosszú idősorokra van szükségünk, tehát csak azokat az
állomásokat vehetjük figyelembe, amelyeknek naponként többszöri (legalább
3-szori) hőmérsékleti-, illetve egyszeri csapadék-mérési adata
rendelkezésünkre áll több mint száz év óta.
A kezdési időpont érzékeléséhez pár szó tudománytörténeti kiegészítést kell
tenni: Az Országos Meteorológiai Szolgálat idén ünnepelte fennállásának 125.
évfordulóját, a jogelőd Meteorológiai és Földdelejességi Magyar Királyi
Központi Intézet 1870-ben alakult meg, mint Európában és a világon- London,
Párizs, Szentpétervár és Bécs után- szám szerint az ötödik önálló
meteorológiai intézmény, a monarchiabeli bécsi intézettől 47 állomást véve
át. Ezen állomások közül 14 állomás volt a mai Magyarország területén.
Kiindulási adatbázisunkat a 15. ábrán látható 16 állomás 1881-1994 közötti
naponkénti meteorológiai mérései adják. Az állomások elhelyezkedése egyrészt
lehetőséget biztosít kisebb régiók levegőkörnyezetének klimatikus
állapotanalízisére. A 16 állomás ugyanakkor jó lefedi az országot, ezért az
adatok alkalmasak arra is, hogy országos léptékű következtetések alapjául
szolgáljanak.
15. ábra
Hosszú
adatsorral rendelkező meteorológiai állomások Magyarországon
A
léghőmérséklet havi átlagának és a csapadék havonkénti összegének a 16
referencia állomásra számolt adataiból aritmetikai átlagokkal képeztük az
országos átlagértékeket. Az országos átlagértékek idősorai, nyilvánvalóan
eltakarják a területi és időbeli részleteket, viszont alkalmasak arra, hogy
az egész országot érintő természetes éghajlati ingadozásokat bemutassák.
A 16. ábrán a hőmérséklet havi és évi országos átlagainak homogenizált
idősorait mutatjuk be. A homogenizálást Szentimrey T. készítette el, a
Kremsmünster-i és az Ógyalla-i homogén hőmérsékleti adatsorok
felhasználásával. A homogenizálást az észlelési soron törést okozó állomási
helyváltoztatások, a mérőműszerek típus cseréi, továbbá a napi hőmérsékleti
átlag kiszámolásának módszerében történt módosítás tette szükségessé.
A 16. ábra függőleges tengelyén feltüntetett hőmérsékletek-bár az egyes
hónapokban más és más értékközök körül ingadoznak-, de a 12 hónap ábráján
azonos léptékűek, így első ránézésre összehasonlíthatók: a téli hónapok
havi hőmérsékletei sokkal változékonyabbak, mint a nyári hónapok értékei. A
vízszintes egyenesek az átlag, az átlagnak a szórással növelt, illetve
csökkentett értékei. A leghidegebb január 1893-ban és 1940-ben volt,
mindkét évben -9,3 Celsius-fok volt a havi országos léghőmérséklet. A
februárok közül az 1929 évi -9,1 Celsius-fokos és az 1956 évi -8,8 Celsius-
fokos átlaghőmérséklet volt a legalacsonyabb. Az 1992 év forró augusztusa
még frissen él emlékezetünkben, amikor 26,6 Celsius-fok volt a havi
országos átlaghőmérséklet.
16. ábra
A havi és évi átlaghőmérsékletek homogenizált idősorai Magyarországon
A 16.
ábra 13-dik grafikonja az évi hőmérsékletek idősora, a havi bontású
ábrákhoz viszonyítva duplájára nagyított hőmérsékleti beosztással. A 114 év
hőmérsékleti átlagára 10,8 Celsius-fok adódott. A havi átlaghőmérsékletek
változékonysága sokkal nagyobb országunkban a téli hónapokban, amire az
empirikus szórás értékének változása utal: november és március között 2
Celsius-foknál nagyobb értékeket kaptunk, január hónapra adódott a
legnagyobb empirikus szórásérték: 2,9 Celsius-fok. A hőmérséklet
természetes ingadozása nagyobb tehát télen. De az év további 7 hónapjában
sem csökken 1,2 Celsius-fok alá az empirikus szórás értéke, ezt a minimumot
július hónapra kaptuk. Az évi hőmérsékleti átlagok szórása 0,8 Celsius-fok.
17. ábra
A hőmérséklet évi menete Magyarországon
A 17.
ábra első rajzán is jól tükröződik ez a tágabb intervallum a téli
időszakban az átlag körül, amit a hőmérséklet 114 évi átlagából rajzolt évi
menete köré von a szórással növelt, illetve csökkentett értékek felvitele.
A középső görbe már tartalmazza a legutolsó évtizedünk adataiból képzett 10
éves átlagot is. Látható, hogy a 114 éven belül (hiszen az átlag képzésében
ez az utolsó évtized is szerepelt) az utóbbi 10 év a november kivételével
átlag feletti volt.
Vessünk egy pillantást a legalsó ábrára, ahova az 1995 első félévének
adatait is felvittük. A februári kiugró értéket követően (idén februárban
volt a tavasz!) a többi hónap hőmérséklete átlag körüli volt.
18. ábra
A havi és évi átlagos csapadékösszegek idősorai Magyarországon
A 18.
ábrán az országos csapadék havi összegeinek 114 éves idősorait mutatjuk be
az év 12 hónapjára. A függőleges tengelyek azonos léptékűek; a vízszintes
egyenesek az átlag, az átlagnak a szórással növelt, illetve csökkentett
értékei. A legkisebb havi csapadékösszeg 1949 februárjában volt, akkor
csupán 2 milliméternek adódott az országos átlag. A legnagyobb értéket, az
1896 augusztusi 140 millimétert jól megközelítette 1974 októberben a 135
milliméteres másodmaximum.
A régi csapadék megfigyelések, amennyiben azok az osztrák-, vagy a
Schenzl-, majd az Anderkó-féle csapadékmérővel történt észlelésekből
származtak, a valóban lehullott csapadéknál többet mutattak, mert ezeket a régi
esőmérőket nem védte semmi az esőmérő külső oldaláról történő beszivárgás
ellen. Ez a beszivárgás az esőmérőknek évről-évre romló és lazábbá váló
szuronyzára következtében mind nagyobbá vált és végül a hiba rendszerint
állandósult. Az így keletkező csapadéktöbblet átlagban mintegy 12%-ra volt
tehető (téli tartós esőnél a 15%-ot is meghaladhatta). Ezt a kétségtelenül
fennálló, de változó hibát utólag javítani elég körülményes, mert nem lehet
megállapítani a hiba növekedésének mértékét, viszont egészen biztos az is,
hogy az egyöntetűen alkalmazott javítással ugyancsak önkényesen járnánk el.
Ezt a hibát 1913-ban fedezték fel, az esőmérőket az állomások nagy részén
kicserélték Hellmann-féle ombrométerekre, de még évekkel később is több
helyen mértek régi esőmérővel, a teljes csere 1932-ben történt meg.
Elődeink (Réthly A., Hajósy F.) jóvoltából a mérési adatok korrekciói a
századelejei párhuzamos észlelések kapcsán a legtöbb helyen megtörténtek,
de nem zárhatjuk ki annak lehetőségét, hogy a múlt századi adatok akár 5-10
%-kal nagyobbak a valóban lehullott csapadékmennyiségnél.
A 18. ábra utolsó (13) grafikonja az évi csapadékösszegek idősora,
természetesen a függőleges tengely eltérő beosztásával. Az évi
csapadékösszeg országos átlaga a 114 éves időszakra 603 milliméter, az
empirikus szórás mértéke 87 milliméter.
19. ábra
A csapadék évi menete Magyarországon
A 19.
ábra felső rajzán a magyarországi csapadéknak a 114 éves időszakból számolt
évi menete látható; ami egy kettős hullámot ír le: a főmaximum júniusban, a
másodmaximum októberben, a legkevesebb csapadék pedig januárban van
általában. A csapadék a legváltozékonyabb meteorológiai elem, amire ezen az
ábrákon az átlagnak a szórással növelt, illetve csökkentett értékeit mutató
görbe távolsága utal. Az empirikus szórás értéke januárban a legkisebb
(+-16 mm), ami fokozatosan nő egy kb. 25-ös értékig, amit nyáron (V-VI-VII
hónapokban) ér el, ekkor a növekedése megszűnik, de októberben hirtelen
30-as értékre ugrik, ami a januári szórás értéknek csaknem duplája. Más
szavakkal: a legváltozékonyabb meteorológiai elem, a csapadék egy éven
belüli menetét vizsgálva az őszi másodmaximum értékei mutatják a legnagyobb
változékonyságot a 114 éves idősor tanúsága szerint.
A középső ábra már tartalmazza a legutolsó évtizedünk adataiból képzett 10
éves átlagot is. Látható, hogy a 114 éven belül (hiszen az átlag képzésében
ez az utolsó évtized is szerepelt) az utóbbi 10 évben a májusok megközelítették,
és csupán a novemberek haladták meg az átlagot, a többi hónapban átlag
alatti volt ugyan a havi csapadékösszeg, de értéke elég közel van a 114 évi
átlaghoz.
A legalsó ábrára az 1995 első félévének adatait is felvittük. Az idei
február nem csak magas hőmérsékletével, hanem csapadékosságával is kiugró
értéket képvisel, az év többi hónapja átlag körüli (inkább feletti) volt.
Makroszinoptikus
helyzetek elemzése
A XX.
század első évtizedétől kezdődően néhány kutató időjárási típusokat
definiált a napi észlelési adatok alapján, és az átlagértékek helyett ezen
típusok gyakoriságával jellemezte az éghajlatot.
A levegőkörnyezeti elemzésekhez Magyarországon jól alkalmazhatók a
Péczely-féle makroszinoptikus helyzetek (1957), ezeknek Károssy Cs. által
az utóbbi évekre előállított értékei 1881-től állnak rendelkezésre.
Péczely Gy. 13 típust, azaz hazánk időjárására jellemző makroszinoptikus
helyzetet (11a. ábra) különített el egymástól. Ezek segítségével
lehetőség nyílik arra, hogy egyetlen számérték segítségével reprezentáljuk
a regionális léptékű áramlási, léghőmérsékleti, csapadék, felhőzeti stb.
viszonyokat. E típusok segítségével kijelölhetők mértékadó időszakok,
amelyek hűen reprezentálják környezet-gazdálkodási szempontból egy adott
terület klimatikus viszonyait. Ugyanakkor világosan kideríthető, hogy mely
évek mérési pl. szél adatai azok, amelyek nem reprezentálják hűen egy adott
helyen uralkodó légáramlási viszonyokat, így az ebből az időszakból
származó mérési adatok nem alkalmasak pl. levegőminőség tervezésekhez.
A 13 típus közül kettőt választottunk ki, azt a kettőt, amelyik egész évben
a
legnagyobb csapadékot adja. Egyik esetben Magyarország felett helyezkedik
el egy cikloncentrum ©, a másik esetben (CMw) hazánk egy mediterrán ciklon
előoldalának áramlási rendszeréhez tartozik (20. ábra).
20. ábra
A CMw és C makroszinoptikus helyzetek és gyakoriságuk
Mindkét
makroszinoptikus helyzet 114 évi gyakorisága utal a csapadék évi menetének
kettős hullámára, hiszen ezek a típusok a legfőbb csapadékalakítók
hazánkban. Az egyes típusoknak a 80-as évtizedben (nem azonos az eddigi 10-
éves idő intervallummal) való gyakoriságát mutatja az ábra második oszlopa.
Bár a két makroszinoptikus helyzet gyakorisága határozott növekedést mutat,
ez nem volt elegendő az országos csapadék, átlagot meghaladó növekedéséhez.
Meg kell azonban jegyezni, hogy a mediterrán ciklon elsősorban a Dunántúlra
ad nagy csapadékot, az országos átlagban elmosódhat a hatása. A 20. ábra
utolsó oszlopa az 1993 évi típus- gyakoriságot mutatja, ahol két anomáliára
hívjuk fel a figyelmet: a mediterrán ciklon egyáltalán nem fordult elő
január, május és július hónapokban, a ciklon centrum pedig január, február
és áprilisban-az őszi hónapokban pedig mindkét típus gyakorisága pedig
lényegesen nagyobb volt az átlagnál. Az 1993-as országos csapadék évi
menetén (21. ábra) látható a felsorolt téli-tavaszi hónapok
csapadék-szegénysége, továbbá az őszi hónapok átlagon felüli csapadéka.
21. ábra
A csapadék évi menete.
Az ország szélcsatornái
-A tényleges szélenergia
potenciál feltárása-
Dr. Szepesi Dezső, Feketéné dr. Nárai Katalin
Levegőkörnyezet-gazdálkodási Szaktanácsadó Bt. szd12506@ella.hu
Összefoglaló : Jelen vizsgálat célja annak bemutatása, hogy
250 talaj közeli és magassági szélmérő állomás sok évtízedes (1881-1989)
adatainak speciális analízise alapján már reális kép adható a szél energia
potenciál hazai helyzetéről. Ennek alapján már megbízható klimatológiai
valószínűséggel kijelölhetők az ország területén a jövőben is várhatóan
kialakuló – energia termelés szempontjából igen fontos - szélcsatornák.
Ismertetésre kerül a rövid idejű terepmérések adatainak vonatkoztatása
hosszabb távú mérések tükrében. Bemutatásra kerül továbbá a műholdas
mérések, numerikus modellek által generált szélmezők információ
tartalmának, felhasználhatóságának lehetőségei ill. korlátai.
Széladatok, információk
reprezentativitása
A légáramlás időben és térben igen
változó meteorológiai elem. Nem mindegy, hogy milyen adatbázisra,
információ forrásra támaszkodunk.
Időbeli reprezentativitás: Szélsőséges
klímájú hazánkban legbiztosabb ha legalább 5 éves időtartamból származó
széladatokat alkalmazunk. Kivételt képez az olyan „normális” évből származó
adatsor, melyben a jellegzetes időjárási (makro-szinoptikus) helyzetek gyakorisága
jól közelíti azok 100 éves időszakban előforduló eloszlását (lásd www.levegokornyezet.hu|
Kutatási eredményeink | Klimatikus vonatkozások | Melyik évet válasszuk ?
).
Térbeli reprezentativitás: Az uralkodó
légáramlás iránya és sebessége függ a geográfiai elhelyezkedéstől, a talaj
felszíntől való magasságtól (általában felfelé nő ill. jobbra fordul), a
közelben (10 m-eken belül) lévő áramlási akadálytól, a talajfelszín (néhány
km) érdességétől és az orográfia (néhány 10 km) hatásától.
Bár a meteorológiai szabványok a szélmérő
állomások telepítésének, műszerezettségének követelményeit pontosan
előírták, a gyakorlatban a későbbi években nem mindig volt megvalósítható a
nagyobb körzet szabad légáramlásának mérésére vonatkozó igény biztosítása.
A szélrózsás ábrázolás ezért felelt meg a gyakran egymással is nehezen
összevethető, különböző körülmények között mért széladatok bemutatásának.
A széllel kapcsolatos műszaki igények
(szélnyomás, szél energia potenciál, légszennyezettség terjedésének
modellezése stb.) konkretizálódásával szükségessé váltak izovonalas vagy
digitális ábrázolású széltérképek készítése, melyek a szélirányt, ill. a szélsebességet
a térben folytonosan változó elemként tekintették. Ezekhez viszont, olyan
szél információra van szükség, mely a méréseket zavaróan befolyásoló (pl.
helyi áramlási akadályok) hatásoktól, ill. a feldolgozás során keletkezett
problémáktól mentesített adatokra épül.
Ilyen széltérképeket készítettünk a
korábbi időszakokban különböző műszerekkel, különböző körülmények között
mért és értékelt nagyszámú (250) talaj közeli, ill. magassági állomáson
végzett hosszúsorozatú (110 év) értékek alapján, un. adat asszimiláció
(objektív és szubjektív térbeli simítás) módszerének alkalmazásával.
Széladatok
beszerezhetősége, letölthetősége
A megújuló energiaforrások feltárásának
érájában ennek érdekében számos adatforrás áll rendelkezésre.
Legkönnyebben elérhető a RETSCREEN
http://www.retscreen.net/ang/menu.php metodika ill. adatforrás, továbbá
megújuló energia potenciál távoktató csomag, amely - mivel az egész
Földgömbre vonatkozik - hazánkra csak nagy vonalú becslésként használható.
Szél adatsorok elsősorban az Országos
Meteorológiai Szolgálatnál szerezhetők be fizető szolgáltatás keretében.
Aktuális szélértékek az OMSZ honlapjáról is leolvashatók költségmentesen 8
állomásra.
Ezen adatok azonban nem alkalmasak hazánk
szélenergia potenciáljának klimatológiai értelemben vett felmérésére
elsősorban ritka elhelyezkedésük és pontatlanságuk miatt. Ezzel szemben
bizonyos mértékig felhasználhatók rövididejű terepen végzett pilot mérések
adatainak interpretálásához.
Széltérképek
készítése sík és enyhén dombos területekre
A szél térkép a LKGSZ Bt. által
kidolgozott metodikáját az alábbiakban foglaljuk össze:
A talaj feletti 10 m, ill. 500 m
magasságú szintek adat asszimilációs módszerrel kidolgozott térképeiről az
egész országot lefedő 10 km x10 km felbontású rácspontoknál, a szélirány
ill. a légköri stabilitás szerint súlyozott éves átlag sebesség párokat
képezünk. Ezen adat párokból meghatározzuk a sebesség profil egyenlet p
exponensét. Ennek segítségével 20, 30, 50 és 100 m-es magasságokra
kiszámítjuk a nagy valószínűséggel várható átlagos évi sebesség értékeket,
majd ezek alapján a különböző magasságokba telepítendő szélkerekek számára
mértékadó szélcsatornák területi elhelyezkedését. Ezt követi a kritikus
szélsebesség tartomány évi előfordulási óraszámainak, ill. az optimális
szélsebesség előfordulását szemléltető térkép elkészítése, majd a
rácspontonként meghatározott évi óraszámok izovonalas vagy digitális
formában történő értékelése.
Domborzat légáramlás
módosító hatásának figyelembevétele
Az uralkodó északnyugati légáramlás
zónájába eső hazánk szélviszonyait erősíti, máshol módosítja, hogy az
északi, ill. az észak- keleti irányítottságú helyzetekben a hideg levegő az
Északi Kárpátok hegytömegét megkerülve NW és NE irányokból két szélkapun
(Morva horpadás, Erdős Kárpátok) hatol be. Ezáltal a Kárpát medencében
jelentősen megnöveli a NW, ill. a NE szélirányok gyakoriságát. A nagyobb
hegységek mellett a közepes dombok, szél kapuk, völgyek is jelentős áramlás
módosulást okozhatnak.
Ezért az előző fejezetben sík területekre
bemutatott közelítés domborzat áramlás módosító hatása esetén korrigálásra
szorul. A korrekcióra javasolható legjobb módszer a WaSP modell.
Alkalmazása tömören a következő lépésekben foglalható össze:
A talaj feletti 500 m magas szint sok
évtizedes adatai alapján meghatározott regionális léptékű szél térképet
felhasználva lefelé extrapoláljuk a szélenergia potenciál paramétereit a
vizsgált pont 10 km-es körzetének rácspontjainál leolvasott izohipszák,
ill. érdességi paraméterek felhasználásával.
Összefoglalás
A szélenergia potenciál egzakt
felmérésére tulajdonképpen sűrűn telepített 100 m magas mérőtornyokra lenne
szükség. Mivel ez kivitelezhetetlen és többek között gazdaságilag sem
indokolt, a szélpotenciál felmérésére közelítő módszereket alkalmaznak.
Minthogy a számított potenciál helyessége csak utólag, hosszabb távon derül
ki, javasolandó olyan módszer alkalmazása, melynek megbízhatósága a
leginkább garantálja a korábbi hosszabb mérési sorozatokból leszűrhető
valószínűség bekövetkezését.
Külföldi tapasztalatok alapján előre
óvhatók azok a beruházók, akik - kényelmi megfontolásból, ill. a „ printed
digital data and maps are perfect” misztérium bűvöletébe esve - nem
klimatológiailag reprezentatív széltérképekre alapozzák tervezéseiket.
Hivatkozások
A. Defant 1923, Hegyfoky K. 1894, Béll B.
1984, Berényi D. 1930, Péczely Gy. 1968, Károssy Cs. 2002, Tóth G. 1933.
|
