2017 jeges januárja

Horváth Ákos

Makroszinoptikus meteorológiai háttér

2017 januárjának hideg időjárását az egész északi félteke cirkulációját meghatározó nagytérségű légköri folyamatok (makroszinoptikus folyamatok) alakították ki. A tartós hideg fennmaradásában azonban szerepet játszott a Kárpát-medence jellegzetes téli időjárási sajátossága, a megülepedett hideg levegő okozta hidegpárna (inverzió) gyakori megjelenése is.

Az északi féltekén telente rendszerint két hidegpólus alakul ki: az egyik Szibéria, a másik pedig Kanada északi területei fölött. A két hidegpólus fölött felhalmozódott hideg légtömegek egy idő után valamilyen irányba elmozdulnak, és létrejönnek az úgynevezett sarki hidegkitörések (arctic outbreak), amelyek az érintett területeken gyorsan fejlődő ciklonokat, majd szélsőségesen hideg időjárást okoznak. A kanadai hideg pólus rendszerint Észak-Amerika keleti része, az Egyesült Államok keleti partjai irányába indul el, és a nyitott kontinensen végigszáguldva okoz kemény téli időjárást. A hideg légtömegek végül az Atlanti-óceán fölé sodródva rendszerint felmelegednek, illetve jelentős szerepük van az európai partokat is elérő atlanti viharciklonok kialakulásában.  A szibériai hidegpólus kitörését déli irányba megakadályozza a Szibériától délre, egész Ázsián áthúzódó magas hegységrendszer. Az alapvetően nyugat-keleti irányú alapáramlás hatására a hideg légtömeg kelet felé, elsősorban Kína és a Csendes-óceán irányába indul el. A nyugati szelek övében kialakuló ciklonrendszerek azonban időnként elősegítik a nyugati irányú, Európa felé történő kitörést is.

A téli időjárási helyzetek vizsgálatánál figyelembe kell venni, hogy különböző magasságokban nagyon eltérő lehet a légállapot. Ha a nagytérségű folyamatok hatását akarjuk leírni, akkor hamis képet kaphatunk, ha csak a felszínhez közeli légrétegeket tekintjük, ahol a kisugárzás miatt nagyon alacsony lehet a hőmérséklet. A nagyobb magasságokban viszont ugyancsak jelentősen eltérhet a légállapot, főleg az alacsonyabb szinteken lezajló hidegkitörések alig látszódnak. Optimálisan célszerű az 1000–1600 m közötti légállapot változásait követni, amely a 850 hPa-os standard meteorológiai nyomásszinten látható legjobban.

2017. január 1-én az északi félteke cirkulációja az átlagos teleknek megfelelően, de az utóbbi másfél évtizedhez képest kissé hidegebb hemiszférikus légállapotot hozott létre. A szibériai és a kanadai hidegpólus egyaránt létrejött, azonban középpontjával az Ural hegység északi területei fölött egy nagy kiterjedésű ciklon fejlődött ki (1. ábra).

A hidegpólusok kitörése néhány nappal később (január 6-án) kezdődött el. Az Egyesült Államokat a kanadai hideg a szokásosnak mondható légpályákon érte el. A szibériai hideg egy része ugyancsak a szokásos úton keletnek indult, míg a másik része a kelet-európai ciklon északi oldalán Európára zúdult (2. ábra).

Pár nap múlva (január 9-én) az amerikai hideg levegő az Atlanti-óceán fölé sodródva mély ciklonokat okozott, míg a Szibériából Európába leszakadó hideg levegő a Balkán és a Fekete-tenger fölött hozott létre egy alacsonynyomású légörvényt. Ez a délkeleti légörvény több napig fennmaradt, ami annak is köszönhető, hogy az északi oldalán kialakult áramlási rendszer folyamatosan biztosította a hideg utánpótlást keleti irányból (3. ábra).

A hónap közepére (január 18.) a kanadai hideg pólus részben kiürült, részben áthelyeződött Grönland fölé, és hozzájárult az Atlanti-óceán északi területein folyamatosan kialakuló mély ciklonok létrejöttéhez.  A szibériai hidegpólusból is keleti, illetve nyugati irányban szétáramlott a hideg levegő. A nyugati pályát továbbra is segítette a permanensen fennmaradó kelet-mediterrán ciklon áramlási rendszere. A két ciklonrendszer között egy hatalmas anticiklon alakult ki, amely január második felében jobbára meghatározta Nyugat-Európa, illetve időnként Közép-Európa és a Kárpát-medence időjárását is (4. ábra).

Január hónap második felére (január 25.) az említett anticiklon északi oldalán egy nagyon hosszú, délnyugat-északkelet irányú áramlási rendszer jött létre, amely Észak-Európában szokatlanul enyhe időjárást okozott, míg az anticiklon keleti oldalán tovább folytatódott a szibériai eredetű hideg levegő áramlása Közép-Európa irányába, amely megszakításokkal, de a hónap végéig kitartott (5. ábra).

Szinoptikus skálájú időjárási sajátosságok Európában

A januári európai skálájú időjárást vizsgálva az alábbi mozzanatokat érdemes külön kiemelni. A sarkvidéki hideg betörés január 6-án zajlott le, amikor a viharos széllel érkező szibériai eredetű hideg levegő Európa nagy részét elárasztotta (6. ábra). Az ábrán látható, hogy a Balkán és Kelet-Európa fölött kialakult két középpontú ciklon, valamint az atlanti-térségben lévő anticiklon együttesen egy olyan hosszú és erős áramlási rendszert hozott létre, amelyben a keleti hidegpólus irányából egyenes pályán tudott betörni a hideg levegő.

A január első felében betörő, majd átmenetileg nyugalomba jutó hideg levegő uralmát térségünkben csak átmenetileg törte meg január 13-án egy mediterrán ciklon fölénk nyúló meleg szektora, amely többfelé jelentős csapadékot okozott az országban (7. ábra). A fagyott talajra, illetve vezetékekre lehulló erősen vizes és tapadó hó elsősorban a nyugati és délnyugati országrészekben okozott sokfelé elektromos vezeték szakadást, nagyobb területeken áramszünetet. A keményebb hidegperiódusok után általában gyakoriak a vegyes halmazállapotú csapadék (ónos eső, fagyott eső) okozta infrastruktúra-károsodások, azonban ebben a nagyon hideg januárban csak ez az egy ilyen jellegű időjárási esemény volt.

A január eleji hidegbetöréshez sokban hasonlított a január utolsó negyedében lezajlott újabb hideg hullám, ahol szintén a szibériai –ekkor már gyengülő- hidegpólus irányából érkezett a fagyos levegő Kelet-Európába. A január 25-én és 26-án kapott hideg-erősítés zöme azonban a Kárpátokról keletre vonult el, és a hideg levegő kerülő úton, délkeleti irányból szivárgott be a Kárpát-medencébe (8. ábra).

A hosszú, nagyon hideg periódus még februárba is átnyúlt, február 6-án ismét egy mediterrán ciklon törte meg a hideget, és okozott jelentősebb csapadékot, illetve olvadást (9. ábra). Ez a nem rendkívüli mennyiségű csapadék azonban elegendő volt ahhoz, hogy a Tiszán egy sok tekintetben különleges jeges árvíz induljon el, amelynek összetett kiváltó okairól még szó lesz.

Fontos kiemelni, hogy a hideg betörések nyomán kialakult anticiklon alapvetően megállította az óceán irányából a nedvesség beáramlását, illetve az ide érkező szibériai hideg levegő önmagában is rendkívül száraz volt. A január 13-i mediterrán ciklon kivételével nem volt jelentősebb csapadékot okozó helyzet januárban, így sokfelé nem alakult ki olyan vastag hóréteg, amely megvédte volna a talajt a mélyebb rétegekig nyúló lefagyástól.

Kárpát-medence sajátosságai

A Kárpátok egyik legfontosabb időjárási hatásaként szokták említeni, hogy védelmet nyújt az északról betörő sarki légtömegek ellen. A jelenség valóban fennáll egy lassúbb mozgású, talaj közeli hideg légtömeg esetén. Azonban a fentiekben bemutatott planetáris méretű léghullám feltartóztatásához a Kárpátok nem bizonyultak elegendőek. Legfeljebb az utolsó, január 25-i és 26-i hideg kitörés esetén lehetett megfigyelni, hogy az áramló légtömegek délkelet felől megkerülik a Kárpátok vonulatait, de a hideg zöme egyébként is keletre vonult el.

A helyi hatások elsősorban a nyugalomba jutó hideg légtömeg esetén figyelhetőek meg. Mindenekelőtt az éjszakai kisugárzást kell említeni, amely a hóval borított területeken a száraz, szibériai eredetű levegőben markánsan lehűti a felszín közeli levegőt. Ugyancsak megfigyelhető a hideg összefolyás jelensége, amely ugyancsak a havas, északi völgyekben okozott helyenként -28 fok alatti minimumhőmérsékletet az első hidegbetörést követően, a hideg levegő nyugalomba jutása után (10. ábra).

A legmarkánsabb medencehatás ebben az időjárási helyzetben a légköri inverzió, vagyis a hidegpárna létrejötte. A hidegbetörések után rendre megült a hideg, fagyos levegő az alsó néhány száz méteres rétegekben. A magasban beáramló melegebb levegő nem tudta átkeverni a hideg réteget, így például január 28-án 800–1500 m magasan már pozitív volt a hőmérséklet, míg a felszín közelében a nappali órákban is kitartóan -8 fok körüli értékek voltak (11. ábra).

A januári időjárás egyik következménye volt a mélyen átfagyott altalaj, melynek hőmérséklete még február elején is 20 cm mélységben -1 fok alatt volt, meggátolva az akkor lehullott csapadék beszivárgását (12. ábra).

A hideg periódus vízügyi következménye: jeges árvíz a Tiszán

A február első felében levonult tiszai jeges árvíz közvetlen kiváltó oka a február elején lehullott csapadék, illetve az akkor bekövetkező olvadás volt. A csapadék mennyisége önmagában azonban semmiképpen nem indokolta az árvíz létrejöttét, a nyilvánvaló ok a vastag, folyamatosan torlódó jég volt, amely sűrűn okozott jégdugókat és lokálisan rendkívül magas vízállást.

A tiszai árvíz elsődleges meteorológiai oka a rendkívül hideg, és meglehetősen száraz január volt. A hideg időjárás kedvezett a folyón kialakult jégpáncél megvastagodásának. A szárazság és a folyamatos fagyás miatt a folyók vízszintje nagyon alacsony maradt, a gyenge jégalatti vízáram kevésbé tudta alulról megolvasztani, vagy legalább meggyengíteni a jeget. A január 13-án lehullott csapadék hó formájában már a vastag jégre esett és olvadás hiányában csak a vízgyűjtő hókészletét gyarapította. Ugyancsak a hosszan tartó hideg okozta a korábban már említett talajlefagyást is, amely a hiányzó, vagy vékony hóréteg miatt a mélyebb, 20–40 cm-es mélységekben is bekövetkezett.

A február elején megindult átmeneti enyhülés következtében kialakult olvadás és a csapadék miatt a felszínen megjelenő víz nem tudott elszivárogni a fagyott talajba és nagyon gyorsan a vízfolyásokba jutott, vagy belvíz formájában a felszínen maradt. A megemelkedő víz magával sodorta a vastag, összetöredezett jégtáblákat, amelyek a kanyargós Tiszán sorra hozták létre a jégtorlaszokat és a kritikusan magas vízszintet (13. ábra). A helyzetet csak rontotta, hogy az árvíz alatt a hidegpárna ismét visszaállt csak lassan olvadtak a vonuló jégtáblák.

A szokatlan lefolyású tiszai árvíz meteorológiai okai tehát még az árvizet közvetlenül kiváltó csapadék előtt, több héttel korábban fennálltak.

Jeges Balaton

A Balatonon december 30-án alakult ki először az összefüggő nyíltvízi jégréteg. A január 6-i hidegbetöréssel járó viharos szél az északi parton felszakította a jeget, és körülbelül a Balaton közepéig tolta előre a jégtáblákat, és így ott keletkeztek torlaszok. A rendkívüli hidegben a jégmentessé vált vízfelületeken ismét megjelent a jég, és gyorsan hízni kezdett. Február elején történt felmérés alapján, amikor a Siófok-Balatonalmádi közötti vonalat bejárva mérték a jégvastagságot, a Siófok előtti 32 cm mellett Balatonalmádi közelében is 28 cm vastag volt a nyíltvízi jég.

A 32 cm-es legnagyobb jégvastagság elmaradt az 1987-ben mért 45 cm-es értéktől, de mindenképpen kiugróan magasnak számít. A jégen a napi hőmérsékleti ingás miatt rendszeresen keletkeztek hangos rianások, jégrengések, amelyek nyomai a tihanyi szeizmológiai méréseken is láthatóak.

A vastag és látványos jég sok embert vonzott a Balatonhoz, egy második balatoni turista szezon alakult ki néhány hétvégére (14. ábra).

Összefoglalás

A 2017-es hideg január nem egy kisebb (szinoptikus) skálájú időjárási folyamat következménye volt, hanem planetáris skálájú (makroszinoptikus) hatások váltották ki.  A többszöri hidegbetörés mellett a Kárpát-medence időjárási sajátosságai is hozzájárultak a hosszú hideg periódus fennmaradásához, mindenekelőtt a hidegpárnás (inverziós) helyzeteken keresztül. A hideg és száraz január közvetve okozója volt a szokatlan tiszai jeges árvíz kialakulásának, a Balatonon több éve nem tapasztalt jégvastagságnak, Valószínűleg a hideg időjárás és a kevés, vagy hiányzó hótakaró nem volt jó hatással a szántóföldi művelésnek, illetve károk keletkeztek az infrastruktúrában is.

A téli hideg periódus nem illeszkedik az éghajlatváltozás tendenciáihoz, de az éghajlatkutatók véleménye szerint ez nem mond ellent a globális felmelegedés folyamatának.

 
1. ábra
Az északi félteke időjárási helyzete 2017. január 1. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják.
A HP1 és HP2 jelölések a szibériai és a kanadai hidegpólus helyzetét jelölik.

 
2. ábra
Az északi félteke időjárási helyzete 2017. január 6. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják.
A kék nyilak a hidegpólusok felől meginduló kitöréseket jelölik.

 
3. ábra
Az északi félteke időjárási helyzete 2017. január 9. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják.
A HP1 és HP2 jelölések a szibériai és a kanadai hidegpólus helyzetét jelölik.

4. ábra
Az északi félteke időjárási helyzete 2017. január 18. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják.
A HP1 és HP2 jelölések a szibériai és a kanadai hidegpólus helyzetét jelölik.

5. ábra
Az északi félteke időjárási helyzete 2017. január 25. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják.
A sárga nyíl az atlanti térség felett kialakult erős délnyugati áramlást jelöli, a kék nyíl a
szibériai eredetű hideg európai légpályáját mutatja.

6. ábra
Európai időjárási helyzet 2017. 01.06. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják,
a szélzászlók ugyancsak a 850 hPa-os szint áramlási viszonyait jelölik.

7. ábra
Európai időjárási helyzet 2017. 01.13. 12 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják,
a szélzászlók ugyancsak a 850 hPa-os szint áramlási viszonyait jelölik.
A mediterrán ciklon átmenetileg megtörte a sarki légtömegek hatását, és
a nyugati és déli országrészben jelentős csapadékot okozott.

8. ábra
Európai időjárási helyzet 2017. január 26. 00 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják,
a szélzászlók ugyancsak a 850 hPa-os szint áramlási viszonyait jelölik.
A sarkvidéki levegő zömében a Kárpát-medencétől keletre vonul el és délkeletről szivárog hazánk térségébe.

9. ábra
Európai időjárási helyzet 2017. február 6. 12 UTC-kor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa nyomásfelület hőmérsékletét, a vonalak a 850 hPa magasságát mutatják,
a szélzászlók ugyancsak a 850 hPa-os szint áramlási viszonyait jelölik.
A mediterrán ciklon okozta enyhülés és csapadék közvetlen kiváltó oka volt a tiszai jeges árvíz megindulásának.

10. ábra
Az elmúlt 24 óra minimum hőmérsékletei Magyarországon 2017. január 9. 06 UTC-kor.

11. ábra
A légállapot vertikális profilja 2017. január 29. 12 UTC-kor a budapesti rádiószondás mérés alapján.
Az éles inverzió fölött 800–1500 m között pozitív hőmérsékletek, míg a felszínnél mindössze -8 fok volt.

12. ábra
A 30–40 cm mélységű talajréteg hőmérséklete 2017. február 6-án, az enyhülés megindulásakor.
A mélyen fagyott talaj meggátolta a beszivárgást.

13. ábra
Jeges árvíz a Tiszán Tiszadobnál, 2017. február 12-én. (Országos Vízügyi Főigazgatóság felvétele)

14. ábra
Korcsolyázók a Balatonon 2017. január végén.(Szerző felvétele)