Aktuality SHMÚ

Extrémny krátkodobý dážď v Dolnej Porube

Ako sme informovali už v predošlých analýzach, v priebehu júla 2016, a najmä v jeho závere, sa vyskytlo na Slovensku hneď niekoľko pozoruhodne vysokých denných, prípadne krátkodobých úhrnov zrážok, napríklad v Komárne alebo Revúcej [viac v analýze: Extrémne úhrny zrážok v závere júla 2016]. A navyše, júl 2016 aj ako mesiac, skončil s výrazne pozitívnou vlahovou bilanciou, pričom na niektorých staniciach boli prekročené historické maximá júlového mesačného úhrnu [viac v analýze: Zrážkovo rekordný júl 2016]. Ďalší extrémny krátkodobý úhrn zrážok bol na konci júla zaznamenaný aj na zrážkomernej stanici Dolná Poruba.

V stredu, 27. júla 2016, sa obcou Dolná Poruba v Trenčianskom kraji prehnala intenzívna búrka, počas ktorej spadlo úhrnne 128 milimetrov zrážok. Hoci z pohľadu denného úhrnu je  táto hodnota pre danú lokalitu extrémna, na Slovensku sme v priebehu tohto leta zaznamenali aj vyššie úhrny. Okrem toho, v historických záznamoch by sme vedeli vypátrať hneď niekoľko situácií, kedy lokálna búrka a prietrž mračien vyprodukovala omnoho vyšší denný úhrn (pozri nižšie).  No v prípade Dolnej Poruby je zrážková epizóda z 27. júla 2016 výnimočná  tým, že väčšia časť uvedeného úhrnu spadla v priebehu polhodiny (>91,0 mm), resp. hodiny (>110 mm).

Ako vidieť na priloženom zázname staničného ombrografu (Obr. 1), dážď padal v čase medzi 19:00 a 19:30 hod. s výdatnosťou aj viac ako 3 milimetre za minútu. Maximálna radarová odrazivosť (CMAX, Obr. 2) a odhad hodinového úhrnu zrážok (Obr. 3) poukazujú na vysokú intenzitu zrážok, ktoré vypadávali z pomerne rozsiahleho konvektívneho systému, pomaly sa pohybujúceho cez predmetnú oblasť smerom na severovýchod (vidieť aj na záberoch družice NOAA v čase o 16:00 hod. UTC). Na mimoriadnosť polhodinového úhrnu z Dolnej Poruby poukazuje tiež graf na Obr. 4, kde sú vyznačené maximálne (vypočítané) intenzity krátkodobých (5 až 180-minútových) dažďov a zmerané historické maximá denného, mesačného a ročného úhrnu na Slovensku. Pre porovnanie sú vynesené aj historické extrémy vybraných intenzít vo svete (modré body; Zdroj: WMO). Polhodinový úhrn z 27. júla 2016 významne prevyšuje maximum 30-minútového dažďa pre Slovensko, ktoré je podľa Šamaj a Valovič (1973) stanovené na 66 mm. Už táto hodnota by v prípade Dolnej Poruby predstavovala denný úhrn s pravdepodobnosťou opakovania raz za 200 až 500 rokov.

Obr. 4: Obalové krivky maximálnych intenzít dažďa [mm] pre vybrané trvania zrážok [min] na svete podľa WMO a na Slovensku (5 až 180 minút podľa Šamaj a Valovič, 1973; 1 deň a viac – maximálne úhrny namerané v sieti meteorologických staníc SHMÚ) – úhrn zrážok za 30 minút z Dolnej Poruby (91,0 mm/30 min) je zvýraznený červeným symbolom

Z pohľadu frekvencie výskytu mimoriadnych zrážok a ich klimatickej zabezpečenosti je preto možné hodnotu 91,0 mm/30 min považovať za veľmi odľahlú hodnotu, ktorej n-ročnosť sa dostupnými štatistickými metódami nedá spoľahlivo odhadnúť pre časové rady kratšie ako 30 rokov. Predpokladáme však, že ide o úhrn s priemerným výskytom raz za viac ako 1000 rokov. V tejto súvislosti pre zaujímavosť uvádzame aj porovnanie maximálneho denného úhrnu zrážok z kombinovaného historického radu zo staníc Dolná Poruba (1990 – 2016) a Horná Poruba (1951 – 2015) (Obr. 5). V grafe sú, okrem maximálneho denného úhrnu v júli a za rok, zobrazené aj hodnoty 20-, 50- a 100-ročného denného úhrnu zrážok. Z obrázku vidieť, že maximálny denný úhrn v júli na stanici Horná Poruba sa k „storočnej“ hodnote zabezpečenosti priblížil najviac v roku 1969 (60,5 mm), resp. v Dolnej Porube ju od roku 1990 presiahla len jedenkrát, a to v roku 1997 (68,8 mm).

Obr. 5: Maximálny denný úhrn zrážok [mm] za rok a v júli na zrážkomerných staniciach Horná Poruba (1951-2015) a Dolná Poruba (1990-2016); zvýraznené sú hodnoty 20-, 50- a 100-ročného denného úhrnu pre Hornú Porubu

Historický prehľad  (Slovensko)

Dosiaľ najvyšší denný úhrn zrážok, ktorý bol kedy na Slovensku zaznamenaný, bol výsledkom lokálnej prietrže mračien dňa 12. júla 1957 v lokalite Salka (severne od Štúrova), kde za 65 minút spadlo 228,5 mm vody (žiaľ, ombrografický záznam tejto udalosti nie je k dispozícii, predpokladáme však, že 30 minútová intenzita mohla dosiahnuť hodnotu aj viac ako 110 mm). Táto prietrž postihla u nás pomerne malé územie, v blízkom susedstve mali zrážky oveľa menšiu výdatnosť (napr. Kamenica n/Hr. iba 114,3 mm). Ďalšou význačnou zrážkovou udalosťou bola intenzívna búrka z 3. júna 1951 v Trnave, kde v priebehu necelých dvoch hodín napršalo 162,8 mm, teda celá tretina priemerného ročného úhrnu zrážok. Búrky s výdatnými zrážkami sa vyskytli aj na západnom Slovensku v júli 1999, kedy napríklad v širšom okolí Bratislavy a Pezinka spadlo v priebehu jediného dňa vyše 150 mm. Za mimoriadny extrém možno považovať aj zrážky z 28. na 29. júna 1958, ktoré viedli ku katastrofálnej povodni v Tatrách. Extrémne zrážky spôsobila pomaly sa pohybujúca, takmer stacionárna tlaková níž, premiestňujúca sa na severovýchod, ktorá v kombinácii s horským charakterom územia viedla k tomu, že v priebehu dvoch dní  napršalo v Západných a Vysokých Tatrách z intenzívnych lejakov viac ako 200 mm (na 36 zrážkomerných staniciach bol zaznamenaný denný úhrn zrážok vyšší ako 100 mm). Následná povodeň spôsobila mnohomiliónové škody a z hydrologického hľadiska mala svoj význam v tom, že v tatranskej oblasti najvyššie prietoky dosiahli, a dokonca aj o niečo prekročili známe hodnoty tzv. storočnej vody.

Mimoriadne vlhký júl 2016

Počas tohtoročného leta spadlo na Slovensku výrazne viac atmosférických zrážok ako v minuloročnom lete, kedy sa počasie naopak vyznačovalo dlhými obdobiami s nedostatkom zrážok v spojení s mimoriadne vysokými teplotami vzduchu. Príčin významne vyššieho množstva zrážok a výraznejších extrémov intenzít krátkodobých dažďov v priebehu tohto leta bolo hneď niekoľko.

Prvou je skutočnosť, že počasie v strednej Európe bolo v posledných dvoch mesiacoch ovplyvnené pravidelnejšou výmenou vzduchových hmôt, formujúcimi sa nad relatívne teplými vodami Atlantiku. To sa  prejavilo celkovo premenlivejším rázom počasia. Frontálne rozhrania spojené s rozvojom konvektívnych systémov pravidelne prinášali do našej oblasti zrážky, ktoré vypadávali hlavne vo forme výdatných (intenzívnych) lejakov.  Ďalším rozhodujúcim činiteľom bola aj skutočnosť, že júl 2016 bol na väčšine územia Slovenska teplotne silne nadnormálny. Len na okraj pripomíname, že podľa nedávnej správy WMO a údajov americkej NASA a NOAA skončil júl 2016 globálne dokonca ako najteplejší júl za posledných 136 rokov. Príčinu významne vyššieho množstva zrážok v priebehu júla možno teda hľadať nielen v cirkulačných podmienkach (častý prechodoch frontálnych systémov cez naše územie), ale aj v relatívne vysokých teplotách vzduchu a citeľne vysokom obsahu vodnej pary v atmosfére. Prejavilo sa to aj tým, že sme často, a to aj v nočných hodinách, hlavne na juhu západného a stredného Slovenska, pociťovali v priebehu júla dusno. [Viac aj v analýze Dusno a microburst]

Na záver je potrebné pripomenúť aj to, že extrémne zrážkové situácie, akou bola aj prietrž z Dolnej Poruby, sa na Slovensku vyskytovali aj v minulosti, no od polovice 90. rokov minulého storočia sa podobné situácie vyskytujú častejšie (Pecho et al. 2010, Faško et al. 2012). Tento trend je nakoniec konzistentný aj s predpokladmi budúceho nárastu extrémnych zrážok (v podmienkach vyššej teploty atmosféry a oceánov) založenými na výstupoch globálnych alebo regionálnych modelov (napr. Frei et al 2006, Trenberth et al. 2003, Trenberth 2011, Westra et al. 2014). Pri globálnom otepľovaní musíme teda počítať aj v budúcnosti s tým, že situácie s výdatnejšími zrážkami sa veľmi pravdepodobne budú vyskytovať častejšie a budú pri nich padať vyššie úhrny zrážok.

Literatúra

Allen MR and Ingram WJ, 2002. Constraints on future changes in climate and the hydrologic cycle. Nature 419: 224–232.

Allan RP and Soden BJ, 2008. Atmospheric warming and the amplification of precipitation extremes. Science 321: 1481–1484, doi: 10.1126/science.1160787.

Alexander LV, Zhang X, Peterson TC, Caesar J, Gleason B, Klein Tank AMG, 2006. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. J Geophys Res Atmos. 2006; 111, D05109.

Berg P, Moseley C and Haerter JO, 2013. Strong increase in convective precipitation in response to higher temperatures, Nat. Geosci., 6, 181–185.

Berg P and Haerter JO, 2013. Unexpected increase in precipitation intensity with temperature—A result of mixing of precipitation types? Atmos. Res. 119 56–61.

Faško P, Lapin M, Pecho J, 2008. 20-year extraordinary climatic period in Slovakia. Slovak Meteorol. J., 11, pp. 99-105. Slovak Hydrometeorological Institute, Bratislava 2008, ISSN 1335-339X.

Faško P, Pecho J, Mikulová K, Košťálová J, Kajaba P, 2012. Trends in extreme one-day precipitation in Slovakia over 1951-2010. In: Proceedings of The Fifth International Scientific Conference BALWOIS 2012, May 28, 2012 – June 2, 2012, Ohrid, Macedonia.

Frei CR, Schöll R, Fukutome S, Schmidli J and Vidale PL, 2006. Future change in precipitation extremes in Europe: Intercomparison of scenarios from regional climate models, J. Geophys. Res., 111, D06105, doi:10.1029/2005JD005965.

Kyselý J, 2009. Trends in heavy precipitation in the Czech Republic over 1961-2005. 615 International Journal of Climatology 29, 1745-1758.

Melo M, Lapin M, Kapolková H, Pecho J, Kružicová A, 2013. Climate Trends in the Slovak Part of the Carpathians. In: Kozak, J., Ostapowicz, K., Bytnerowicz, A., Wyżga, B. (Eds.). The Carpathians: Integrating Nature and Society Towards Sustainability. Springer Series: Environmental Science and Engineering, 2013, XII, 717 p. (pp. 131-150), ISBN 978-3-642-12724-3.

Pecho J, Faško P, Lapin M, Kajaba P, Mikulová K, Šťastný P, 2010. Extreme precipitation in spring and early summer of 2010 in Slovakia. Meteorol. J., 13, pp. 69-80. Slovak Hydrometeorological Institute, Bratislava 2010, ISSN 1335-339X.

Pokorná L, Pecho J, Faško P, 2013. Precipitation characteristics for the Slovak republic and their link to the atmospheric circulation. In proceeding of: EGU 2013, Vol. 15, 7.-12. April 2013, Wien, Austria. [poster]

Šamaj F, Valovič Š, 1973. Intenzity krátkodobých dažďov na Slovensku. In: Zborník prác HMÚ 5. SPN, Bratislava, 84 s.

Šamaj F, Valovič Š, Brázdil R, 1985. Denné úhrny zrážok s mimoriadnou výdatnosťou v ČSSR v období 1901-1980. In: Zborník prác HMÚ 24. Alfa, Bratislava, 9-113.

Trenberth KE, 2011. Changes in precipitation with climate change. Clim. Res. 47: 123–138.

Trenberth KE, Dai A, Rasmussen RM and Parsons DB, 2003. The changing character of precipitation. Bull. Am. Meteorol. Soc. 84, 1205-1217 (2003).

Westra S, Fowler HJ, Evans JP, Alexander LV, Berg P,  Johnson F, Kendon EJ, Lenderink G and Roberts NM, 2014. Future changes to the intensity and frequency of short-duration extreme rainfall, Rev. Geophys., 52, doi:10.1002/2014RG000464.