Egyre gyakoribb lesz a napi nagy hőmérsékleti ingadozás

A Spanyolországot jelenleg érintő áramszünetet a levegő gyors hőmérséklet-változása és az ebből eredő hálózati instabilitás idézhette elő, ez pedig a rendszer összetettsége miatt káoszhoz vezetett. De már tudjuk azt is, hogy a napon belüli gyors hőingadozások erősebben növelik a halálozás mértékét, mint maguk a szélsőséges hőmérsékleti értékek. Az ELTE Meteorológiai Tanszékének kutatói azt vizsgálták, miként változik e szervezetünket és elektromos hálózatainkat próbára tevő hőmérsékleti változások gyakorisága, és mire számíthatunk a következő években. 

Az éghajlatváltozás hatásainak elemzése során eddig legfeljebb napi meteorológiai változókon alapuló kutatásokat végeztünk, azonban úgy tűnik, a finomabb időbeli skálákon is történik egyfajta átrendeződés. A napi hőingás, amely a maximum- és minimumhőmérséklet különbsége, jó indikátora a regionális változásoknak, hiszen az ökoszisztéma, benne a növényzet és az ember is nagyon érzékenyen reagál rá. Egy vizsgálat szerint az éghajlati szempontból hozzánk közel álló országokban az elmúlt évtizedekben 4-6%-kal nőtt a halálozási kockázat a növekvő napon belüli változékonyság miatt. Ez magasabb érték, mint amit az extrém alacsony vagy magas hőmérsékletek okoznak, ami indokolja a napon belüli hőmérsékleti folyamatok vizsgálatát.

Mi történt eddig?

Egy megfigyeléseken alapuló, ún. reanalízis adatbázis alapján megnéztük, mely hónapokban fordulnak elő gyors, 3 órán belüli melegedések – ezek közül az 5 és 7 °C-os küszöbértékeket mutatjuk csak be. A legtöbb ilyen nap március–áprilisban, illetve szeptember–októberben fordul elő, de az igazán nagy (7 °C feletti) 3 órán belüli melegedések főként márciusra és októberre jellemzők, mely elsősorban a reggel 8 és 11, másodsorban az 5 és 8 óra közötti időszakhoz köthető.

Ezután azt vizsgáltuk, hogyan változott a jelen (2005–2024) a múlthoz (1971–1990) képest: a legnagyobb növekedés áprilisban történt, ugyanakkor a legtöbb gyors melegedés továbbra is márciusban fordul elő. Éves szinten az igazán nagy 3 órán belüli melegedésekből jelenleg már átlagosan 7 nappal több következik be, mint néhány évtizede – ez közel 40%-os növekedést jelent.

A gyors, 3 órán belüli hűlések jóval ritkábbak: legalább 5 °C-os hőmérsékletcsökkenés csak negyed-ötödannyi napon fordul elő, mint azonos mértékű melegedés. Ezért itt a 4 és 5 °C-os küszöbértékeket mutatjuk be. Leggyakrabban a nyári félév során, azaz március és október között fordulnak elő. A múlt és a jelen közötti legnagyobb növekedés – a melegedéshez hasonlóan – áprilisban figyelhető meg (nem véletlenül nevezzük a legváltozékonyabb hónapnak), de a nagyobb 3 órán belüli hűlések jelenleg leginkább március és július között jellemzők, melyek elsősorban a délután 5 és 8, másodsorban az este 8 és 11 óra közötti időszakhoz köthető. 

Keressük az okokat!

A napi hőingás térségünkben nyáron a legnagyobb, majd tavasszal, aztán ősszel, végül télen a legkisebb. Ezek alapján állíthatjuk, hogy nem ugyanakkor fordulnak elő a leggyakoribb napon belüli nagy hőmérséklet-változások, amikor a napi hőingás a legnagyobb, ezért a lehetséges okok feltárásához ún. kontingencia-táblázatot hoztunk létre. A március, április, illetve szeptember és október hónapok elemzése alapján ezek a gyors melegedések a klímaátlaghoz képest melegebb periódusokban (amelyből a globális klímaváltozás miatt egyre több van), illetve egy hideg időszakot követő erőteljesebb felmelegedés során fordulnak elő. Ez összhangban van egy nemzetközi kutatás eredményével, amely európai nagyvárosok esetében kimutatta, hogy meleg anomáliák idején gyakoribbak a napon belüli nagyobb hőmérséklet-ingadozások.

A gyors hűlés vizsgálatához más módszertant alkalmaztunk, nevezetesen a március és október közötti hónapokra elvégzett ún. korrelációvizsgálat alapján arra jutottunk, hogy tavasszal és ősszel – a melegedéshez hasonlóan – ezek is leginkább a meleg anomáliák alatt fordulnak elő, különösen akkor, ha a talaj száraz. A másik gyakori kiváltó ok nyáron jelentkezik, amikor egy-egy hőhullámot követően (lehűléssel járó frontokból vagy zivatarokból) csapadék érkezik térségünkbe. Ehhez a magyarázathoz is kapcsolódik egy nemzetközi tanulmány, amely szerint a felhőzet csökkenése és a talajnedvesség változása jelentősen befolyásolja a napon belüli hőmérsékleti ingadozásokat.

Még rosszabb lesz a jövőben?

A jövőre vonatkozóan azt vizsgáltuk, hogy mi történik abban az esetben, ha az üvegházhatású gázok jelenlegi kibocsátási trendje 2050-ig folytatódik. A jövőt a 2031–2050 időszak átlagával jellemezzük, de hogy jobban látható legyen a változás íve, a térképeken a múlt és a jelen is szerepel. A gyors melegedések közül az 5 °C-ot emeljük ki tavasszal (március–április) és ősszel (szeptember–október), míg a gyors lehűléseknél a 4 °C-ot ábrázoljuk a márciustól októberig tartó hosszabb időszakban.

A tavaszi gyors melegedések száma főként az ország északi részén ugrott meg: a múlthoz képest nagy területen a növekedés átlagosan havi 3 napnál is több. A jövőben ez a nagyobb változás szűkebb területre koncentrálódik: elsősorban a Dunakanyar–Budapest–Tisza-tó térségére, ahol a sűrűn lakott övezetek és a turizmus együttese miatt fokozott stresszterhelésre számíthatunk. Ősszel kisebbek a változások: mostanra az ország északkeleti vidékén nőtt a gyors melegedések száma 2 nappal, de a jövőben nagyobb területen, az ország nyugati-északnyugati részén és a főváros környékén várunk jelentősebb változásokat.

A március és október közötti gyors hűlések tekintetében az Északi-középhegyég térségében és északkeleten látjuk a legnagyobb gyakoriságnövekedést a múlthoz képest, ezeken a területeken a megfigyelt átlagos növekedés eléri a havi 2 napot. A jövőben viszont a nagyobb hűlések inkább a főváros térségében és az Alföldön várhatóak. A gyors hűlés és melegedés tekintetében a Balaton tágabb környezete továbbra is “nyugodt” hely marad. 

Milyen hatásokkal számolhatunk?

A borászatban akár pozitív hatás is jelentkezhet, mivel a nagyobb esti lehűlés javítja a szőlő természetes savait – ugyanakkor nem szabad figyelmen kívül hagyni a tartós nyári hőség okozta stresszt.

A mezőgazdaság számára megterhelő lehet, mivel a növények nehezebben alkalmazkodnak a hirtelen változásokhoz: a fotoszintézis csökken, miközben a növények légzése fokozó Ilyenkor a gyökerekből szén vonódik el, ami végső soron kimeríti a növényeket. Mindez hosszabb távon visszavetheti a növekedést és a terméshozamot.

Vélhetően megviseli a frontérzékenyeket, emellett mentális és fizikai stresszt is okozhat, ezáltal rontva az életminőséget – a ruházkodással kapcsolatos kihívásokat nem is említve.

A jelentős napon belüli hőingás fokozza a halálozási kockázatot, különösen szív- és légzőszervi betegségek esetén, ami plusz terhet róhat az egészségügyi rendszerre.

A gyors hőmérséklet-ingadozások erősen veszélyeztetik az olyan kritikus infrastruktúrák működését, mint a nagyfeszültségű elektromos hálózatok. Az április végi, Spanyolországot érintő áramszünetet a levegő gyors hőmérsékletváltozása és az ebből eredő hálózati instabilitás idézhette elő, ez pedig a rendszer összetettsége miatt káoszhoz vezetett.

Az energiarendszert is megterhelhetik, hiszen gyorsan változó hűtési vagy fűtési igények jelentkezhetnek.

A hatások súlyosabban érintik a szegényebb rétegeket és egyes népcsoportokat, továbbá a városi lakosságot, akik egyébként is jobban szenvednek a hőhullámoktól.

A döntéshozóknak az alkalmazkodási stratégiák kidolgozásakor a hőhullámok mellett egyre inkább számolniuk kell a gyors napon belül hőingadozások egészségügyi hatásaival is. Mindez egyértelművé teszi, hogy a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok antropogén kibocsátásának azonnali, globális csökkentése mindannyiunk érdeke. 

Szerzők: Szabó Péter, éghajlatkutató, az ELTE Meteorológiai Tanszékének doktorandusza, korábban az Országos Meteorológiai Szolgálat és a Nemzeti Alkalmazkodási Központ szakértője; Pongrácz Rita, meteorológus, hidrológus, a földtudományok doktora, az ELTE Meteorológiai Tanszékének adjunktusa.