Aktuality SHMU

Prechod klimatologických hodnotení a produktov Klimatologickej služby na nové štandardné normálové obdobie 1991 – 2020

Výpočet dlhodobých priemerov klimatických prvkov a ich charakteristík pre rôzne obdobia, vrátane normálových, patrí k základným úlohám meteorologických služieb. Za normálové obdobie je vo všeobecnosti považované akékoľvek 30-ročné obdobie. Pre celosvetové porovnanie stavu klímy však Svetová meteorologické organizácia (WMO) stanovila niektoré 30-ročné obdobia za štandardné normálové obdobia. Podľa WMO sú to tridsaťročia 1901 – 1930, 1931 – 1960, 1961 – 1990 a 1991 – 2020. Normály umožňujú robiť porovnania v širšom územnom priestore, kvantifikovať zmeny charakteristík oproti predchádzajúcim obdobiam a takto hodnotiť stav klimatického systému a jeho variabilitu v regionálnom meradle. Pomocou normálov môžeme kvantitatívne vyjadriť extremalitu kratších období, alebo jednotlivých rokov, či mesiacov.

Minulý rok sme sa preto aj na Klimatologickej službe SHMÚ venovali príprave normálov za najnovšie štandardné normálové obdobie 1991 – 2020. S týmto normálovým obdobím sa už môžete od začiatku tohto roka stretnúť v našich klimatických hodnoteniach a produktoch na našej webovej stránke, ako sú klimagramy, mesačné mapy, či pravidelné mesačné publikácie Bulletin Meteorológia a Klimatológia a Agrometeorologické a fenologické informácie, ktoré taktiež prešli formálnou aj obsahovou zmenou, ktorú v najbližších dňoch predstavíme samostatne.

Pri príprave normálov sme vychádzali z pravidiel WMO („WMO Guidelines on the Calculation of Climate Normals“). Mnoho klimatologických staníc malo v priebehu 30-ročného obdobia niekoľko prerušení. Preto bolo nutné pri riešení stanovení klimatologických normálov na začiatku definovať podmienky, za akých môže údajový rad vstupovať do procesu tvorby normálov. Taktiež v rámci tohto obdobia na niektorých meteorologických staniciach mohlo dôjsť k zmenám, ktoré v klimatológii nazývame aj nehomogenity. K najzávažnejším patrí napríklad presťahovanie stanice do odlišných klimatických podmienok. K ďalším možným zdrojom nehomogenít patria napríklad zmena pozorovateľa, alebo výmena prístrojového vybavenia stanice. Tieto diskontinuity sa dajú odhaliť pri procese kontroly kvality údajov a homogenizácie. Pomocou štatistických nástrojov boli aj v tomto prípade skontrolované údajové rady a prípadne doplnené krátke prerušenia pozorovaní a meraní.
 

▲ Obr. 1: (hore) Priemerná ročná teplota vzduchu T [°C] - vľavo, a priemerný ročný úhrn zrážok RR [mm] - vpravo, v období rokov 1991 - 2020; (dole) rozdiel priemernej ročnej teploty vzduchu (dT) - vľavo, a ročného úhrnu zrážok (RR) - vpravo, medzi normálovými obdobiami 1981 - 2010 a 1991 - 2020 podľa údajov globálnej reanalýzy ERA5 (Zdroj: ECMWF); pre zväčšenie kliknite na obrázok.
 

▌Teplota vzduchu

Obdobie 1991 – 2020 patrí celosvetovo k najteplejším tridsaťročiam v histórii klimatologických meraní. Na území Slovenska pri staniciach s historicky dlhšími časovými radmi (napr. Hurbanovo) sú posledné tri desaťročia vôbec najteplejšie aspoň od 1891. U všetkých staníc vykazuje teplotný vývoj exponenciálny priebeh. Všeobecnou črtou je, že rozdiel medzi hodnotami priemernej mesačnej, sezónnej a ročnej teploty vzduchu je kladný, t. j. teplota vzduchu v období 1991 - 2020 je vyššia než tomu bolo v období 1961 – 1990 aj v období 1981 – 2010 a to na celom území Slovenska.

Porovnanie hodnôt normálových období 1991 – 2020 a 1961 – 1990 ukazuje na zmeny, ktoré nastali s odstupom času 30 rokov. Pri teplote vzduchu najväčšie oteplenie nastalo v auguste (v priemere o 1,9 °C), resp. v júni (o 1,7 °C do 1000 m n. m., resp. o 1,8 °C nad 1000 m n. m.). Leto ako celok bolo priemerne teplejšie o 1,6 °C. Najmenšie oteplenie sme zaznamenali v septembri a v októbri o 0,5 °C do 1000 m n. m. resp., o 0,4 °C nad 1000 m n. m. v septembri, a o 0 °C v októbri.

V porovnaní s obdobím 1981 – 2010 najvýraznejší nárast teploty vzduchu pozorujeme v júni a v septembri (v priemere o 0,9 °C do 1000 m n. m. v oboch mesiacoch, resp. o 1,1 °C v júni a o 1 °C v septembri v polohách nad 1000 m n. m.), v období leta (0,8 °C do 1000 m n. m., resp. 0,9 °C nad 1000 m n. m.), resp. v ročnej teplote vzduchu o 0,5 °C do 1000 m n. m., resp. o 0,6 °C nad 1000 m. n. m.

So zvyšovaním teploty vzduchu dochádza aj k zmenám nástupu dní s priemernou dennou teplotou vzduchu >5 °C v priemere o 3 – 4 dni skôr a ich poslednému výskytu o 4 – 5 dní neskôr ako tomu bolo v období 1981 – 2010. Pri nástupe teploty vzduchu >10 °C je to potom v priemere o 3 – 5 dní skôr a o takmer bez zmeny pri ukončení, pri >15 °C je to v priemere o 1 – 3 dni skôr a takmer bez zmeny v nižšie položených lokalitách a 4 - 6 dní neskôr v horských a severných lokalitách.

V porovnaní s obdobím 1981 – 2010 vzrástol aj počet letných (tmax≥25 °C), tropických dni (tmax≥30 °C), a dní s 35 °C a viac, ako aj dní s tropickou nocou (tmin≥20 °C), naopak počet mrazových dní (tmin<0 °C), ľadových dní (tmax<0 °C) a arktických dní (tmax≤-10 °C) sa znížil.
 

▲ Obr. 2: Porovnanie priemernej mesačnej teploty vzduchu za normálové obdobia 1961 - 1990, 1981 - 2010 a 1991 - 2020 na meteorologických staniciach Hurbanovo a Chopok (Zdroj: SHMÚ).
 

▲ Obr. 3: Porovnanie priemernej ročnej teploty vzduchu (vľavo) a priemernej sezónnej teploty vzduchu (leto: jún - august; vpravo) v Európe medzi normálovými obdobiami 1961 - 1990 a 1991 - 2020 podľa údajov globálnej reanalýzy ERA5-land (Zdroj: ECMWF).
 

▌Teplota pôdy

Hodnoty priemernej ročnej teploty pôdy sa v porovnaní z obdobím 1981 – 2010 zvýšili priemerne o 0,6 °C vo všetkých pôdnych horizontoch. Rozdiel normálov priemernej ročnej teploty pôdy sa pohybuje od 0,3 °C (Rimavská Sobota) do 0,9 °C (Žiar nad Hronom). Výraznejšie sa zvýšili hodnoty teploty pôdy v teplom polroku ako v chladnom, z ročných období hlavne v lete, prípadne na jar. V zime a zimných mesiacoch bolo zvýšenie normálových rozdielov hodnôt teploty pôdy nižšie.
 

▌Atmosférické zrážky

Dlhodobé priemerné mesačné, sezónne a ročné úhrny atmosférických zrážok za obdobie 1991 – 2020, v porovnaní s obdobím 1961 – 1990, vykazujú zmeny, ktoré sú v niektorých mesiacoch väčšie, ako je štandardné v takýchto typoch analýz. Napríklad v septembri vzrástli na niektorých zrážkomerných staniciach dlhodobé priemerné mesačné úhrny zrážok aj o viac ako 50 %, pričom najviac to bolo na krajnom juhozápade Slovenska. Dôsledkom je, že ročný režim zrážok v najnovšom analyzovanom 30-ročnom období sa v určitých oblastiach Slovenska „sploštil“ (rozdiely v hodnotách dlhodobých priemerných mesačných úhrnov zrážok v mesiacoch máj až september sú malé) a toto je nová skúsenosť v klimatických podmienkach Slovenska. Zároveň vo viacerých oblastiach Slovenska sa vo všeobecnosti registruje pribúdanie zrážok, čo je paradoxné v súvislosťami s výskytom sucha, ktoré tiež pribúda. Určité zmeny sú zaznamenané aj pri iných charakteristikách zrážok.

Dlhodobé priemerné mesačné a sezónne hodnoty charakteristík snehovej pokrývky za obdobie 1991 – 2020 v porovnaní s obdobím 1961 – 1990 vo všeobecnosti vykazujú nižšie hodnoty, pričom výnimkou sú meteorologické stanice vo vysokohorských polohách. Zásadné je na väčšine územia Slovenska zreteľné skrátenie výskytu snehovej pokrývky.
 

▲ Obr. 4: Porovnanie priemerných mesačných úhrnov atmosférických zrážok za normálové obdobia 1961 - 1990, 1981 - 2010 a 1991 - 2020 na meteorologických staniciach Hurbanovo a Chopok (Zdroj: SHMÚ).
 

▲ Obr. 5: Porovnanie priemerného ročného úhrnu atmosférických zrážok (vľavo) a priemerného mesačného úhrn zrážok v septembri (vpravo) v Európe medzi normálovými obdobiami 1981 - 2010 a 1991 - 2020 podľa údajov globálnej reanalýzy ERA5-land (Zdroj: ECMWF).
 

▌Evapotranspirácia a sucho

Potenciálna evapotranspirácia sa v období 1991 – 2020 zvýšila v porovnaní s obdobiami 1961 – 1990 a 1981 – 2010 na všetkých staniciach. Na príklade Hurbanova si môžeme uviesť hodnotu priemerného ročného úhrnu potenciálnej evapotranspirácie. V období 1961 – 1990 to bolo 748,8 mm, následne v období 1981 – 2010 to bolo 782,4 mm a nakoniec v období 1991 – 2020 to bolo 797,7 mm.

Aktuálna evapotranspirácia sa taktiež zvýšila na všetkých staniciach. V období 1961 – 1990 bol priemerný ročný úhrn aktuálnej evapotranspirácie v Hurbanove 420,4 mm, v období 1981 – 2010 to bolo 440,9 mm a v období 1991 – 2020 to bolo 452,1 mm. Zvýšenie potenciálnej a aktuálnej evapotranspirácie však nastalo aj na staniciach na severe Slovenska. V Červenom Kláštore bol v období 1961 – 1990 priemerný ročný úhrn potenciálnej evapotranspirácie 498,2 mm a v období 1991 – 2020 to bolo už 542,7 mm. Aktuálna evapotranspirácia stúpla na tejto stanici zo 450,2 mm v období 1961 – 1990 na 487,1 mm v období 1991 – 2020.

Tomlainov klimatický ukazovateľ zavlaženia E₀ – R, kde E₀ je ročný úhrn potenciálnej evapotranspirácie a R je ročný úhrn zrážok, bol v období 1961 – 1990 v Hurbanove približne +200 mm a v období 1991 – 2020 to bolo už približne +227 mm. Na stanici Červený Kláštor bol tento ukazovateľ zavlaženia v období 1961 – 1990 približne -327 mm a v období 1991 -2020 to bolo -323 mm. Súhrne môžeme skonštatovať, že podľa Tomlainovho ukazovateľa zavlaženia, v nížinách pozorujeme postupne suchšie podmienky ako v období 1961 – 1990 a v horských oblastiach na severe sa podmienky zmenili len nepatrne.
 

▲ Obr. 6: Porovnanie priemerných mesačných úhrnov potenciálnej evapotranspirácie za normálové obdobia 1961 - 1990, 1981 - 2010 a 1991 - 2020 na meteorologickej stanici v Hurbanove (Zdroj: SHMÚ).
 

▌Slnečný svit a oblačnosť

Pri slnečnom svite sa prejavuje rastúci trend jeho trvania. Priemerné ročné úhrny slnečného svitu za obdobie 1991 –2020 dosiahli na Slovensku od 1473 do 2120 hodín. Pri porovnaní trvania slnečného svitu v normálovom období 1991 – 2020 s normálom 1961 – 1990 boli priemerné ročné úhrny svitu na klimatologických staniciach vyššie o 100 až 270 hodín. Výraznejší vzostup ročných súm slnečného svitu nastal na našom území približne po roku 1981, čo sa prejavilo pri porovnaní s normálom 1981 – 2010, kde je rozdiel menší, ročné priemery za obdobie 1991 – 2020 sú vyššie o 20 až 120 hodín. Na území celého Slovenska bol najslnečnejší rok 2003 s ročnými sumami svitu od 1776 h na Orave do 2498 h na Podunajskej nížine. Mimoriadne slnečné boli aj roky 2011, 2012 a 2017.

Viac slnečného svitu je oproti predchádzajúcim normálom v teplom polroku (od apríla do septembra). V porovnaní s normálom 1961 – 1990 bolo v teplom polroku za obdobie 1991 – 2020 dlhšie trvanie svitu na staniciach v priemere o 80 až 200 hodín, oproti normálu 1981 – 2010 o 20 až 90 hodín. Napríklad v mesiaci apríl v rokoch 2007, 2009 a 2020 dosiahli úhrny svitu na väčšine územia okolo 300, miestami až do 340 h (slnečný svit trval dlhšie o 100 hodín v porovnaní s maximálnymi aprílovými úhrnmi v období 1961 – 1990).    

Viac slnečného svitu bolo v mesiacoch a rokoch, v ktorých bolo najmenej oblačnosti. Pri priemernej oblačnosti v normálovom období 1991 – 2020 oproti predchádzajúcemu normálu 1981 – 2010 nastalo mierne zmenšenie oblačnosti na jar a v lete, naopak mierne zväčšenie oblačnosti na jeseň a v zimnom období. Pri priemernej ročnej oblačnosti nenastali výraznejšie zmeny.
 

▲ Obr. 7: Porovnanie priemerných mesačných súm celkového trvania slnečného svitu za normálové obdobia 1961 - 1990, 1981 - 2010 a 1991 - 2020 na meteorologických staniciach Hurbanovo a Chopok (Zdroj: SHMÚ).
 

▌Atmosférické javy (búrky, krupobitie, hmla)

Do analýzy sme zahrnuli 15 staníc s profesionálnym režimom pozorovania. V prípade dní s búrkou je spoločným ukazovateľom, ktorý môžeme pozorovať na všetkých staniciach, posun ich maximálnej početnosti z mesiaca jún na júl. Na staniciach západného Slovenska sa počet dní s búrkami zmenil len nevýrazne alebo poklesol, príkladom poklesu môže byť napr. Hurbanovo (pokles z priemeru 28,8 dní s búrkou ročne v normálovom období 1961 – 1990 na 23 dní v normálovom období 1991 – 2020). V prípade staníc v Tatrách, Nízkych Tatrách a ich okolí došlo aj k miernemu nárastu početnosti búrok za rok – napr. pre stanicu Telgárt zaznamenávame ročný priemer 34,1 dní s búrkou v porovnaní s predošlým normálovým obdobím s 32,8 dňami ročne. Vo východnej polovici Slovenska je tiež nevýrazná zmena počtu búrkových dní, prípadne sledujeme len nevýrazný rasť početnosti.

Dlhodobé ročné rozdelenie alebo ročná početnosť dní s výskytom krúp nevykazuje za obdobie 1991 – 2020, v porovnaní s obdobím 1961 – 1990 aj vzhľadom na zriedkavosť javu, žiadnu signifikantnú zmenu.

V prípade výskytu hmly môžeme konštatovať vo všeobecnosti buď približnú zhodu v ich ročnom chode, s istými špecifikami v rámci jednotlivých mesiacov (napr. nárast dní s hmlou v decembri na staniciach Lučenec- Boľkovce a Telgárt) alebo pokles celkovej početnosti dní s hmlou (napríklad v Hurbanove pokles z 36,4 na 24,1 dní). Nárast počtu dní s  hmlou pozorujeme z vybraných staníc len na staniciach Bratislava – letisko a Poprad.

▲ Obr. 8: Porovnanie priemerného mesačného počtu dní s búrkou (hore), hmlou (v strede) a krúpami (dole) za normálové obdobia 1961 - 1990 a 1991 - 2020 na meteorologických staniciach Hurbanovo, Telgárt a Košice-letisko (Zdroj: SHMÚ).