A 2012. októberi Rafael hurrikán és a hónap végi magyarországi havazás kapcsolata
Bevezetés:
Hazánkban az októberi, síkvidéken megmaradó hóréteget produkáló havazás bár
nem rendkívüli, meglehetősen ritka esemény, létrejöttéhez ugyanis sok időjárási
tényező együttes jelenléte szükséges. Mivel ilyenkor még magas az óceán
vízhőmérséklete, illetve leggyakrabban Észak-Oroszországban sem kezdődik meg
téli a hidegbázis kialakulása, így a havazást kiváltó légtömegnek egyenesen a
sarkvidékről kell érkeznie, emellett pedig elég erőteljesnek és kiterjedtnek
kell lennie ahhoz, hogy eljusson Magyarország környezetébe és itt havazást
okozhasson. Az ilyen helyzetek leggyakrabban mediterrán ciklonok kialakulását
idézik elő, ami a hideg levegő beáramlását és a csapadékhullást is biztosítja.
Az év ezen időszakában megmaradó hó síkvidéken leggyakrabban csak az
éjszakai órákban fordul elő, mivel a léghőmérséklet ekkor tud a szükséges
mértékig lecsökkenni. Emellett a talaj hőmérséklete október végén még viszonylag
magas, és ez a napközben még borult égbolton keresztül is beérkező hősugárzással
együtt már elegendő az olvadáshoz akár fagypont körüli hőmérséklet esetén is.
A 2012. október 29-ére virradóan az ország több pontján megfigyelt, és rövid időre síkvidéken is megmaradó havat produkáló időjárási helyzet is hasonló szisztéma szerint alakult ki, az események legfőbb mozgatórugója azonban a hónap közepén az Atlanti-óceánon kialakult Rafael hurrikán volt. Ahogy az alábbi 1. ábrán látható, a ciklon a mérsékelt övbe helyeződve extratrópusi ciklonként is tartósan fennmaradt, illetve kacskaringós és hosszú utat járt be. Ez annak volt köszönhető, hogy a ciklon az önmaga által generált áramlási helyzetnek megfelelően tudott csak mozogni. Közvetett módon Ex-Rafael volt az okozója a havazás előtt Európát elárasztó sarkvidéki hidegbetörésnek, illetve belőle alakult ki Spanyolország felett az a mediterrán ciklon, amiből végül a havazás előfordult.
1. ábra [1]
A mérsékelt övi és a trópusi ciklonok jellemzői:
A mérsékelt övi ciklonok közepes földrajzi szélességek felett, a nyugati szelek
zónájában alakulnak ki, létrejöttük és fejlődésük pedig a környezetükben lévő
hőkontraszttal van összefüggésben. A különböző hőmérsékletű légtömegeket
elválasztó határfelületen frontok fejlődnek ki, és a ciklon előoldalán a
melegfront mögött meleg levegő áramlik dél felől, míg a hátoldalán a hidegfront
mögött hideg levegő áramlik észak felől. A hideg levegő azonban gyorsabb
mozgású, így egy idő után utoléri a melegfrontot, és a két frontszakasz
összeolvadásával megkezdődik az okklúziós folyamat. A mérséklet övi ciklonok annál erősebbek, minél nagyobb a hőkontraszt
körülöttük, így ezek általában a téli, tavaszi hónapokban a legintenzívebbek,
amikor a sarkvidék felől igen hideg levegőt tudnak magukba szívni. A ciklon
belsejében alacsony légnyomás uralkodik, mely körül alacsonyszinten az óramutató
járásával ellentétes irányú áramlás alakul ki, melyben a frontvonalak mentén
összeáramlás (konvergencia) van.
Magasabb szinteken a 2. ábrán látható módon ezzel szemben szétáramlás
(divergencia) fejlődik ki a közvetlenül a frontok felett. A ciklonközpont közelében azonban itt is az óramutató járásával
ellentétes irányú, örvénylő áramlás jön létre, melynek középpontjában a
környezetéhez képest hidegebb levegő található. A mérsékelt övi ciklonok feloszlása akkor következik be, amikor
megszűnik a környezetükben lévő hőkontraszt, vagyis a hideg- és melegfrontok
teljesen egybeolvadnak.
A trópusi ciklonok általában alacsony földrajzi szélességek felett, az északkeleti passzátszél zónájában alakulnak ki, meleg tengervíz felett. Ezért ezen légköri képződmények leggyakrabban a nyári, őszi hónapokban jelennek meg. Kialakulásukhoz szervezett zivatarképződés szükséges. Amennyiben ez elég tartóssá válik, egyre nagyobb hőfelszabadulással jár, mely azt eredményezi, hogy a ciklon középpontjában - mely nagyobb erősségű példányoknál már szemként jelenik meg - a környezeténél melegebb lesz a levegő, és itt erős nyomásesés alakul ki. Ez talajszinten az óramutató járásával ellentétes irányú, szabályos kör alakú örvénylő mozgást hoz létre. A magasabb szinteken ugyanakkor - gyenge magasszintű szélsebesség mellett - határozott és egy pontból kiinduló szétáramlás (divergencia) fejlődik ki közvetlenül a trópusi ciklon magja felett. Ezt a magasszintű fátyolfelhők általában kitűnően jelzik, ahogy a 3. ábrán is látható a Rafael hurrikán esetében. A trópusi ciklonok akkor oszlanak fel, ha megszűnik a fenntartásukhoz szükséges hőenergia. Ez leggyakrabban a ciklon szárazföld fölé, vagy hideg víz fölé helyeződésével következik be. Emellett egyes trópusi ciklonok időnként elérik a mérsékelt övezetet, ahol bár nem oszlanak fel, már nem tudják megtartani trópusi tulajdonságaikat. Ilyenkor extratrópusi (mérsékelt övi) ciklonná alakulnak át és gyakran ismét megerősödnek, de már a kialakult hőkontraszt energiáját felhasználva.
A mérsékelt övezet magaslégköri áramlási rendszere és a trópusi ciklonok
erre gyakorolt hatása:
A mérsékelt övezetben az alacsonyabb és magasabb szinteken egyaránt
nyugatias áramlás jellemző, mely azonban nem szabályos. Meteorológiai
szempontból a magaslégköri áramlásoknak, ezen belül az úgynevezett
futóáramlásnak van a legnagyobb szerepe, mely a magasabb szinteken található
sarkvidéki hideg és szubtrópusi meleg légtömeget elválasztó határfelület mentén
húzódik. Ez egy általában néhány 100 km széles, változó
erősségű csőszerű áramlás. Mivel az északi féltekén a szárazföldek és tengerek
elhelyezkedése, valamint a domborzat meglehetősen inhomogén eloszlású, így ezek
már képesek jelentősen módosítani a magasszintű nyugati áramlást is. Éppen ezért
a futóáramlásban általában mindig találhatók kisebb nagyobb behullámzások. Ezeket hívják Rossby-hullámoknak, melyek
kialakulása a 4. ábrasoron következő végig. A hullámok
által határolt ciklonális áramlású (az óramutató járásával ellentétes irányú), hideg levegővel kitöltött területet magassági teknőnek, míg a
meleg levegővel kitöltött, anticiklonális áramlású részt magassági gerincnek nevezik.
A magasszintű
áramlási rendszer hatással van az alacsonyabb szintekre is, így a
Rossby-hullámok erősen befolyásolják a hagyományos értelemben vett ciklonok és
anticiklonok helyzetét. A nagy amplitúdójú Rossby-hullámok kifejlődése gyakran a ciklonok délebbre és az
anticiklonok északabbra helyeződésével jár együtt, szemben a közel egyenletes
nyugati áramlásra jellemző Izland környéki ciklonközponttal és délnyugat-európai
anticiklonközponttal. Amikor megszűnik a hideg vagy a meleg légtömeg
utánpótlása, a nagy amplitúdójú hullámok fokozatosan feloszlanak, és visszaáll a
korábbi nyugat-kelet irányú áramlás. Ily módon a folyamat periodikus. Emellett a
nagy amplitúdójú hullámok teknőrészéről időnként önálló, hideg levegővel kitörött
örvények is leszakadhatnak a fő áramlási zónáról. Ezekhez általában már nem
kapcsolódnak jól fejlett ciklonok az alacsonyabb szinteken, azonban gyakran
kíséri őket zápor- és zivatarképződés.
4. ábra
Mivel a trópusi ciklonok a korábban leírtak alapján gyakran jelentős magasszintű áramlással rendelkeznek, így a mérsékelt övezetbe kerülve képesek megbolygatni a Rossby-hullámokat. Ez részben annak köszönhető, hogy az északabbra helyeződő példányoknál általában egyre határozottabbá válik a szétáramlás északi része, mely délies irányú szeleket eredményez, ahogy ez az 5. ábrasorozaton 1. számmal jelölve látszik. Másrészt pedig a trópusi ciklonok a magasabb szinteken is meleg, trópusi eredetű levegőt szállítanak magukkal, melyek a futóáramlást megközelítve megnövelik a hőkontrasztot annak környezetében. Mindezen fizikai kényszerek a trópusi ciklontól jobbra található magassági gerinc másik oldalán egyre határozottabb északias áramlást indítanak meg, mely a 2. számmal van jelölve. Amikor a trópusi ciklon már jelentősen megközelíti a futóáramlást, az erős magassági szél miatt nem tudja fenntartani trópusi tulajdonságait, és megkezdődik az átalakulása. Ezzel együtt beékelődik a tőle balra lévő magassági teknőbe, aminek előoldalán a 3. számmal jelölt részen tovább erősödik a délies irányú, meleg levegőt szállító áramlás. Ezt kompenzálva a korábban említett magassági gerinc túloldalán erőteljes észak-déli leáramlás, és ezáltal egy nagy amplitúdójú magassági teknő fejlődik ki, mely a 4. számmal van jelölve. Ez a folyamat, melyet downstream development-nek neveznek, a nyugatias áramlási rendszer gyors észak-déli irányúba fordulásával jár a felszín közelében is.
5. ábra
A 2012-es Rafael hurrikán által előidézett downstream
development:
A Rafael trópusi vihar október 12-én alakult ki a Kis-Antillák közelében,
majd a következő napokban észak felé fordulva egyre jobban megerősödött. A
kezdetben tapasztalható erős magassági szél fokozatosan mérséklődött a
környezetében, és 15-ére virradóan már gyenge, de határozottan látható magassági
szétáramlás alakult ki felette, ami elősegítette, hogy hurrikánná erősödjön.
Ezzel egy időben Grönland délnyugati partjánál egy erőteljes
mérsékelt övi ciklon örvénylett. Ez az Atlanti-óceán felett a magaslégkörben
nyugatias áramlást váltott ki, mely az 6. ábrán még nagyon markánsan
jelentkezik. Ugyanakkor Észak-Amerikában, a Nagy-tavak vidékén már megfigyelhető
volt egy fejlődésben lévő
magassági
teknő. Október 16-án 12 UTC-kor Rafael elérte legnagyobb
intenzitását 150 km/h-s 1 perces átlagszéllel és 969 hPa-os
központi légnyomással [1]. Ekkor a 7. ábrán látható módon a magasszintű áramlás
kissé megerősödött a ciklon északi oldalán, és ezzel egy időben az észak-amerikai
teknő előoldalán is erősebbé vált a délies áramlás. Az észak-atlanti
ciklon mögött az óceán felett viszont már északnyugatias irányt vett fel a
magasszintű szél. 17-ére virradóan a Rafael hurrikán már veszített erejéből, és
megkezdődött a beleolvadása az Új-Skócia fölött lévő magassági teknőbe. A
két rendszer összeolvadó áramlási mezejében a 8. ábra tanúsága szerint már erős
délies áramlás
alakult ki. Ez a szélerősödés a teknő előtt egy határozott magassági gerinc kifejlődésével
járt együtt, melynek másik oldalán egyre inkább északias irányúra fordult és
szintén erősebbé vált a
magasszintű szél. Ennek következtében egy új magassági teknő lefűződése indult meg az Ibériai-félszigettől
északnyugatra. A folyamat 19-én érte el csúcspontját, amikor a 9. ábrán látható,
a Brit-szigetektől egészen Madeira és a Kanári-szigetek térségéig elnyúló nagy
amplitúdójú teknő fejlődött ki Portugáliától nyugatra, a hátoldalán határozott
északi, előoldalán pedig déli, délnyugati áramlással. Ugyanekkor a már
extratrópusi ciklonná alakult Rafael gyors mozgása révén elérte az Atlanti-óceán
középső vidékét és ismét erősödni kezdett, már a hőkontrasztból merítve
energiát.
Ex-Rafael hatása az atlanti-óceáni és
európai időjárási helyzetre október 20. után:
A Rafael hurrikánból kialakult, gyors mozgású mérsékelt övi ciklon 20-ára
virradóan már elérte Grönland térségét, miközben tovább mélyült. Az előző nap
még 975 hPa-os központi légnyomás 20-ára virradóan 966 hPa-ig süllyedt, de a
legerősebb átlagszél már csak 95 km/h volt, ami jócskán
elmaradt a trópusi időszakában mért maximumtól. [1] Ezzel együtt a 10. ábra tanúsága szerint a
hátoldalán jelentősebbé vált az északnyugati áramlás, ami megakadályozta, hogy a
nyugat felől közeledő újabb magassági teknő beleolvadjon a ciklonba. A Rafael
által generált kiterjed nyugat-európai teknő gyengülni kezdett, de a hátoldalán
Izland térségében egy anticiklon épült ki. Ez megakadályozta, hogy Ex-Rafael
észak felé folytassa útját, így a ciklon dél felé indult meg és
fokozatosan gyengülni kezdett. Ezzel együtt viszont a magasságszintű ciklonális áramlások egyre kiterjedtebb és erősebb önálló örvényt alakítottak ki, ahogy ez a
11. ábrán látható.
Az erőteljes északi, északnyugati hátoldali szélmező mellett az előoldalon is egyre
határozottabbá vált a délies szél. 23-án Ex-Rafael az Észak-Amerikából
kimozduló, gyors mozgású teknő hatására kelet felé fordult, ahogy ez a 12. ábrán
megfigyelhető. A két légköri képződmény között elhelyezkedő magassági gerinc
azonban erőteljes délies áramlást idézett elő a nyugat-atlanti teknő
előoldalán, ami egészen Dél-Grönland térségéig ért. Ennek következtében Izland környékén
a korábbi délnyugati áramlás északnyugatiba váltott, ami a következő
napokban egy teknő kialakulását generálta Észak-Európa felett. Ez utóbbi
segítette elő
a sarkvidéki hideg levegő beáramlását a kontinens fölé. Ennek első fázisa,
illetve a hatására Izland felé kiterjedő magassági gerinc már
megfigyelhető a 13. ábrán. A magassági gerinc mentén létrejövő felszínközeli észak-atlanti anticiklon egyrészt hozzájárult
ahhoz, hogy az időközben Portugáliát elérő Ex-Rafael észak felől hideg levegő
utánpótlást kapva a Földközi-tenger felett mediterrán ciklonná alakuljon,
másrészt blokkolta a nyugat felől közeledő ciklont, így az tartósan a
nyugat-atlanti térség felett maradt.
Az időjárási helyzet alakulása Európában
október 25. és 30. között:
A sarkvidékről megindult légtömeg október 25-én érte el Közép-Európát egy
erőteljes észak-európai ciklon hátoldalán. Ahogy a 14. ábrán megfigyelhető, a
front környezetében jelentős hőmérsékleti kontraszt alakult ki. A 850 hPa-os
nyomási szinten (kb. 1300-1400 méteres magasságban) Franciaország környezetében még +10 °C felett alakult a
hőmérséklet, míg a skandináv és a balti országokban -5 °C alatti, sőt északabbra
-10 °C fok alatti értékek voltak jellemzőek nagy területre kiterjedően. A hideg
levegő a Kárpát-medencét megközelítve két részre szakadt. Az egyik hullám a
Kárpátoktól keletre folytatta útját, kis mértékben érintve hazánkat is.
Ezzel szemben a másik, erősebb hullám az Alpoktól északra elhaladva Nyugat-Európára
zúdult, elősegítve a későbbi havazást okozó, Ex-Rafael maradványából kialakuló
mediterrán ciklon megerősödését.
14. ábra [4]
A gyorsan kimélyülő, több középpontú mediterrán ciklon 27-én már az Alpok fölé helyeződött, és előoldalán a 15. ábrán látható módon erőteljes délnyugati áramlással meleg, szubtrópusi eredetű levegőt szívott fel Afrika felől. Ennek hatására a Kárpát-medence térségében és attól keletre az átmeneti lehűlést követően enyhébbre fordult az idő. Az Alpoktól északnyugatra ugyanakkor már télies időjárás alakult ki. A kezdeti esőt ezen a napon észak felől többfelé havazás váltotta fel, miközben csupán 0 °C körül alakult a napközben mért maximum-hőmérséklet. Több helyen az év ezen időszakához képest képest vastag, 5-10 cm-es hótakaró alakult ki Dél-Németországtól Csehországon és Észak-Ausztrián át Lengyelországig húzódva.
15. ábra [4]
Ezt követően a mediterrán ciklonról egy önálló ciklon szakadt le, mely Északkelet-Európa fölé helyeződött, míg a főciklon tartósan a Genovai-öböl térsége felett maradt, ahogy ez a 16. ábrán látható. Ez utóbbi biztosította dél felől a nedves levegő utánpótlását, miközben a hideg levegő lassan keletebbre mozdult, elérve a Kárpát-medencét. Ezen feltételek segítették elő, hogy 29-ére virradóan és napközben Magyarországon is több helyen előforduljon havazás.
16. ábra [4]
A mediterrán ciklon hatása hazánkban [5]:
Az észak-európai ciklon hidegfrontja 26-án érintette az országot, de hatása nem
volt számottevő. A korábbi napokban ugyanis sokfelé borongós, párás és hűvös idő
volt jellemző az országban, így ahol a front miatt feloszlott a ködfelhőzet,
inkább enyhébb lett az idő. 27-ére virradó éjszaka már a közeledő mediterrán
ciklon melegfrontja határozta meg időjárásunkat, melyből reggelig a nyugati és
az északi országrészben sokfelé fordult elő eső. Napközben a melegfront mögött a
déli megyékben átmenetileg felszakadozott a felhőzet, és a kevés napsütés
hatására 17, 20 °C közé melegedett fel a levegő. Ezzel szemben északon többfelé
15 °C alatt, sőt helyenként csak 10 °C
körül alakult a hőmérséklet. A késő délutáni órákban megérkezett a ciklon
hidegfrontja, melyből ismét egyre többfelé kezdődött csapadékhullás. Az eső,
zápor mellett a déli és a középső országrészben szórványosan zivatarok is
kialakultak. Eközben északnyugat felől megkezdődött a hideg levegő beáramlása, melynek hatására
éjjel nyugaton havas eső, havazás váltotta fel az esőt. A ciklonból
összességében országszerte jelentős, jellemzően 10-25 mm csapadék hullott. A
27-én észlelt időjárási jelenségek a MetNet adatbázisa alapján a 17. ábrán
láthatóak.
17. ábra [6]
28-án északnyugat felől eleinte kissé szárazabb levegő áramlott fölénk, így megszűnt a csapadékhullás, és helyenként a felhőzet is felszakadozott kissé. A hőmérséklet ennek ellenére már országszerte jelentősen visszaesett, napközben csupán 5 °C körüli értékeket mérhettünk. A délutáni órákban a Genovai-öböl térségében megrekedt ciklon áramlási rendszerében dél felől újból nedvesebb légtömeg érte el hazánkat. Ennek hatására egyre többfelé kezdődött csapadékhullás, melynek halmazállapota eleinte nyugaton, majd később kelet felé terjeszkedve már hó volt, míg másutt többnyire eső, az átmeneti zónában pedig havas eső vagy fagyott eső esett. A csapadékhullás legintenzívebb része az éjszakai órákban zajlott, amikor a Dunántúl nagy részén és a Duna-Tisza köze középső területén síkvidéken is 0 °C köré, míg a magasabban fekvő helyeken néhány fokkal fagypont alá hűlt le a levegő. Ennek köszönhetően reggelre síkvidéken is több helyen kialakult lepelnyi vagy néhány cm-es hóréteg, a legtöbb Győr-Moson-Sopron és Vas megye egyes vidékein. A hegyvidéki területeken és az Őrség magasabb dombjain helyenként a 10 cm-t is meghaladta a lehullott hó mennyisége, így például a Soproni-hegységben, ahol 15 cm-es hóréteget mértek. Saját mérésem alapján Egyházasrádócon 4 cm hó hullott, mely átmenetileg fehérbe öltöztette a még őszies küllemű tájat, ahogy a 18. és 19. ábra mutatja.
|
|
18. ábra |
19. ábra |
29-én délelőtt már a Tiszántúl egyes helyein is havazásba vagy havas esőbe váltott az addigi eső, de megmaradó hó itt már nem alakult ki. A Kékestetőn azonban rövid időre 10 cm fölé hízott a hóréteg. Eközben nyugat felől fokozatosan megszűnt a csapadékhullás, és megkezdődött a felhőzet csökkenése. Ennek ellenére a maximumok jellemzően 5 °C alatt maradtak, sőt a magasabb helyeken egész nap fagyott. A korán jött hó síkvidéken mindenütt elolvadt 29-én vagy 30-án napközben, de a hegyvidéki területeken kissé tovább megmaradt, a Kékestetőn csak november 2-án reggelre szűnt meg az összefüggő hótakaró. A kevésbé felhős időjárásnak köszönhetően október 30. és 31. többfelé meghozta az első kiterjedt őszi fagyokat, melyeket ezúttal ritka esetként megelőzte az első, megmaradó havat produkáló hóesés.
Források:
[1]:
http://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/AL172012_Rafael.pdf
[2]:
Rapid Response - LANCE - WMS
[3]:
http://squall.sfsu.edu/crws/archive/jetsat_atl_arch.html
[4]:
http://www.wetter3.de/Archiv/
[5]:
http://met.hu/idojaras/aktualis_idojaras/napijelentes/
[6]:
http://metnet.hu/?m=osszefoglalo
Írta: Hérincs Dávid