Aktuality SHMÚ
Mimoriadne slnečný apríl 2020
Tohoročné aprílové počasie na Slovensku nebolo vôbec „aprílové“, teda premenlivé, s typickým striedaním oblačných, bezoblačných, teplejších a chladnejších dní. Naopak, prevládali dni, kedy bolo jasno, alebo len malá oblačnosť. Slnečných lúčov sme si užili neúrekom, vrátane tých z ultrafialovej (UV) oblasti spektra.
Stratosférický ozón
Po skončení extrémne studenej zimy 2019/2020 v polárnej stratosfére na severnej pologuli sa vytvorili mimoriadne dobré podmienky na deštrukciu ozónu v chemických reakciách so zlúčeninami halových prvkov (nízka teplota, silný polárny vortex - cyklonálne prúdenie okolo polárnej oblasti zabraňujúce premiešavaniu polárnej stratosférickej vzduchovej hmoty so vzduchovými hmotami bohatšími na ozón z nižších zemepisných šírok, vznik polárnych stratosférických oblakov, prítomnosť chemických látok poškodzujúcich ozón a ich prekurzorov). Takéto extrémne podmienky sa v polárnej stratosfére na severnej pologuli vyskytujú oveľa zriedkavejšie ako na južnej pologuli, asi raz za 5-6 rokov. V poslednej globálnej správe o stave ozónu z roku 2018 sa uvádza, že výskyt extrémne studených zím v polárnej stratosfére severnej pologule môže v tejto oblasti spomaliť predpokladaný priebeh obnovy ozónosféry poškodenej ľudskou činnosťou. Po skončení extrémne studených polárnych zím a narušení silného polárneho vortexu sa za určitých podmienok môžu stratosférické vzduchové hmoty s nízkym obsahom ozónu presunúť aj do nižších zemepisných šírok severnej pologule, ktoré sú husto obývané. Pri takýchto situáciách sa pri bezoblačných podmienkach aj u nás merajú na dané ročné obdobie extrémne hodnoty slnečného UV žiarenia v tej spektrálnej oblasti, ktorá je najviac ovplyvnená absorpciou ozónom.
Odchýlka množstva celkového ozónu od priemernej hodnoty vypočítanej z družicových meraní za obdobie 1978 – 1988 na severnej pologuli 7. apríla 2020 vyjadrená v %. Body s číselnými údajmi reprezentujú miesta s pozemnými meraniami celkového ozónu. Obrázok predstavuje situáciu, kedy sa z polárnych oblastí do Európy presunula stratosférická vzduchová hmota chudobná na ozón a v Európe boli namerané výrazne podnormálne hodnoty celkového ozónu. V Poprade-Gánovciach bolo v tento deň oproti normálu o 23,2 % menej celkového ozónu (http://woudc.ec.gc.ca/e/ozone/Curr_allmap_g.htm).
Posledná podobná výrazná situácia sa na severnej pologuli vyskytla po skončení zimy 2010/2011, kedy v apríli 2011 hodnoty celkového ozónu v Poprade-Gánovciach klesli v priemere až o 15 % pod normál vypočítaný z meraní na najbližšej stanici Hradec Králové za obdobie 1962 -1990. Ročný priemer bol v roku 2011 o 6% nižší oproti normálu, pričom pre našu oblasť predstavoval v tomto období priemerný ročný úbytok celkového ozónu oproti normálovému obdobiu pred poškodením ozónosféry ľudskou činnosťou asi 2%.
Mesačné a ročné relatívne odchýlky celkového ozónu meraného Brewerovým spektrofotometrom v Poprade-Gánovciach od normálu vypočítaného pre najbližšiu stanicu Hradec Králové za obdobie 1962-1990 v %. Údaje sú pre rok 2011 a január – apríl 2020, kedy sa po skončení studenej polárnej zimy sformovala v polárnej stratosfére vzduchová hmota chudobná na ozón, ktorá najmä v jarných mesiacoch ovplyvnila hodnoty celkového ozónu aj v našej oblasti.
Priemerné denné hodnoty celkového ozónu v Dobsonových jednotkách [DU] merané v Poprade-Gánovciach v období január-apríl 2020 (modrá čiara) a ich relatívne odchýlky (zelená čiara) od normálu vypočítaného z meraní na najbližšej stanice s dlhodobými meraniami celkového ozónu v Hradci Králové za obdobie 1962-1990 (červená čiara). Aprílu zodpovedajú dni 92-121.
V apríli 2020 boli denné priemery celkového ozónu namerané v Poprade-Gánovciach Brewerovým ozónovým spektrofotometrom nižšie ako normál počas 28 dní, pričom 6. - 8.4. a 18.4. klesli pod normál o viac ako 20%. Priemerná denná odchýlka celkového ozónu od normálu bola v apríli 2020 až -13%.
Slnečné UV žiarenie
Množstvo slnečného žiarenia dopadajúceho v danom mieste na zemský povrch závisí od dennej a ročnej doby (výšky slnka na oblohe), od oblačnosti a atmosférického aerosólu. Najvyššie hodnoty toku slnečného žiarenia sú merané na poludnie v období letného slnovratu pri bezoblačnej oblohe. V prípade ultrafialového žiarenia je dôležitým faktorom, ktorý ho ovplyvňuje, aj celkové množstvo ozónu v atmosfére. UV žiarenie, ktoré spôsobuje po nadmernej expozícii sčervenanie/zápal ľudskej kože (erytémové UV žiarenie - EUV) je pri prechode cez atmosféru výrazne absorbované ozónom. Pre jednoduché vyjadrenie úrovne EUV žiarenia pre verejnosť bol zavedený bezrozmerný celočíselný UV index, odvodený od hustoty toku EUV žiarenia. Pre jednotlivé intervaly UVI sú vydané odporúčania pre použitie ochranných prostriedkov pred slnečným UV žiarením.
Poludňajší UV index zodpovedajúci podmienkam bez oblakov nad Európu 7. apríla 2020. Údaje sú zo satelitných meraní. (Zdroj: http://www.temis.nl/uvradiation/UVindex.html ). V Poprade-Gánovciach bol v tento deň maximálny hodinový UVI 5,4.
Slnečné EUV žiarenie je u nás merané Brewerovým spektrofotometrom v Poprade-Gánovciach a tiež pomocou UV rádiometrov na radiačných staniciach SHMÚ. Kým výsledkom meraní Brewerovho spektrofotometra je niekoľko diskrétnych hodnôt počas dňa (prístrojom sa meria aj celkový ozón), pomocou UV rádiometrov sa meranie robí každých 5 alebo 10 s, čo umožňuje získať reálny obraz o dennom chode a sumách tohto žiarenia.
Najvyššie denné hodnoty UVI namerané Brewerovým spektrofotometrom od r. 1994 boli v apríli 2020 prekročené počas 7 dní. Merania UV rádiometra z tejto stanice ukázali, že maximálny hodinový priemer UVI presiahol počas 15 dní hodnoty, ktoré sa tu v danom ročnom období vyskytujú s pravdepodobnosťou menšou ako 10% (na obr. nižšie prekračujú limit P90). Na stanici Trebišov-Milhostov sa takéto hodnoty vyskytli počas 18 dní a na stanici Bratislava-Koliba počas 16 dní. Jednalo sa o dni, kedy bol pri jasnej oblohe zaznamenaný výrazný pokles celkového ozónu pod normálne hodnoty. 18. - 24. apríla maximálne hodinové priemery UVI na sledovaných staniciach dosahovali hodnoty 5,5 až 6.
Maximálne hodinové priemery UVI v Poprade-Gánovciach v období 1999 - 2019 (modré značky) a od januára do apríla 2020 (červené trojuholníky) podľa meraní UV rádiometra SL 501A v Poprade-Gánovciach. Čierne čiary predstavujú zhladené denné percentily P10, P25, Median(P50), P75 a P90 vypočítané za 20-ročné obdobie 2000-2019. Za obdobie 2000-2019 bolo 10% hodnôt menších ako P10 a väčších ako P90, 25% menších ako P25 a väčších ako P75. 50% hodnôt bolo menších a 50% väčších ako medián. V apríli 2020 (dni 92 – 121) presiahol maximálny hodinový UVI limit P90 až počas 15 dní. Farebné čiary vymedzujú intervaly UVI, pre ktoré Svetová zdravotnícka organizácia odporúča príslušné ochranné prostriedky pred UV žiarením.
V apríli 2020 boli na troch spomínaných staniciach zaznamenané extrémne mesačné sumy slnečného svitu v rozsahu od 310 do 327 h (slnečný svit je registrovaný vtedy, keď hustota toku priameho žiarenia dopadajúceho na plochu orientovanú kolmo k slnečným lúčom dosiahne aspoň 120 W m-2). Sumy globálneho slnečného žiarenia (priameho a rozptýleného dopadajúceho na horizontálne orientovanú plochu) boli tiež rekordné (na stanici Bratislava-Koliba prekonali maximálnu aprílovú sumu registrovanú od r. 1981 a na stanici Trebišov-Milhostov od r. 1984). Maximálne boli aj sumy EUV žiarenia. V Poprade-Gánovciach presiahla aprílová suma EUV žiarenia priemer za obdobie 2000-2019 o 44%, v Trebišove-Milhostove o 46% a v Bratislave o 37%.
Relatívne odchýlky od priemeru vypočítaného za obdobie 2000-2019 pre aprílové sumy slnečného svitu (SD), globálneho žiarenia (GLO) a EUV žiarenia meraného UV rádiometrom SL 501A (UV). Relatívna odchýlka mesačného priemeru celkového ozónu bola vypočítaná vzhľadom na normál meraný na stanici Hradec Králové za obdobie 1962-1990 (OZÓN). Údaje boli merané v Poprade-Gánovciach. V apríli 2020 boli výrazne nadpriemerné sumy slnečného svitu (+57%), globálneho žiarenia (+37%) a EUV žiarenia (+44%) pri podnormálnych hodnotách celkového ozónu (-13%).
Budúci vývoj
Vývoj celkového ozónu a UV žiarenia po extrémne studenej zime 2019/2020 v polárnej stratosfére bude ďalej analyzovaný a monitorovaný. Extrémne hodnoty UVI a súm EUV žiarenia boli u nás v apríli 2020 merané v podmienkach s úbytkom celkového ozónu podobne ako v roku 2011, avšak pri prevládajúcom počasí s malou oblačnosťou, čo sa prejavilo najmä v extrémoch súm tohto žiarenia. Keďže je predpoklad, že tak ako v roku 2011, aj v tomto roku sa aj v nasledujúcich mesiacoch vyskytnú častejšie situácie s podnormálnym celkovým ozónom, odporúčame venovať zvýšenú pozornosť ochrane pred škodlivými účinkami slnečného UV žiarenia.