2017. december 17. vasárnap
Tanulmányok

OMSZ: 2014. február 17. 09:44

Atlanti viharciklonok 2014. február közepén

A 2013–2014-es tél időjárása minden bizonnyal emlékezetes lesz Európa atlanti partjai mentén élőknek, különösen pedig a Brit-szigetek lakosságának. 2013 decembere óta több, egymást követő viharciklon okozott rendkívüli károkat, elsősorban az orkán erejű széllel, illetve a nagy mennyiségű csapadékkal.

Horváth Ákos, Nagy Attila


A december végi viharok elvonultával január közepén ismét délebbre tolódtak a ciklonpályák és január 18–19-én egy gyorsan fejlődő ciklon Spanyolországban és Portugáliában okozott áradásokat és a partvidéken orkán erejű szelet. Ezt követően január 25-én ismét egy klasszikus viharciklon érte el a Brit-szigeteket, melynek centruma szerencsére északon vonult el, de a felhőrendszeréből így is jelentős mennyiségű eső hullott Angliára és Skóciára egyaránt. Ezt valamivel gyengébb légörvények követték január 28-án, majd február 1-én. Ezután ismét egy déli pályájú ciklon csapott le Spanyolország és Portugália partjaira február 6-án, amit 8-án egy Angliát érintő északi, majd 9-én ismét Portugáliát és Spanyolországot sújtó déliesebb pályájú ciklon követett. Ha nem is okozott mindegyik ciklon katasztrófát, a rendszeres nagy csapadék elsősorban Dél-Angliában kritikus árvíz-helyzetet okozott, illetve a francia és angol partoknál a hullámzás meggyengítette a partvédelmi műveket. Ezt a sorozatot követte újabb két nagyon heves klasszikus viharciklon február 12-én és 14-én, melyekkel e tanulmány foglalkozik.


Február 12-i viharciklon

A vihar 2014. február 12-én vonult át Nagy-Britannia felett. A ciklon kialakulásának és fejlődésének körülményei a viharciklonok klasszikus esetének tekinthetőek. A nagy magasságban (300 hPa) fújó rendkívül erős jet-stream keltette cirkuláció a magasból, az igen nagy észak-déli hőmérsékleti gradiens az alsó rétegekből, míg az óceán délebbi területeiről áramló és kicsapódó meleg nedves levegő a középső troposzféra irányából egyszerre fejtette ki hatását.

Az 1. ábrán látható, hogy a jet-stream magjához közel (attól jobbra előre) jelent meg a talaj menti nyomásdepresszió. A jet magjában a számítások szerint a szél erőssége meghaladhatta a 90 m/s (324 km/h) sebességet és a magassági szél mindaddig erősen támogatta a ciklon fejlődését, míg az a Brit-szigetek fölé nem ért.

A 2. ábrán látható, hogy a ciklon mögött jelentős hideg áramlás indult meg és az óceán felől jövő hideg advekció ugyancsak hozzájárult a ciklon gyors mélyüléséhez. A ciklonban a legalacsonyabb légnyomás a számítások szerint 955 hPa körül lehetett február 12-én dél körül. Az elmúlt hónapok időjárásának tükrében ez nem számít rendkívül alacsonynak, azonban a gyors nyomáscsökkenés (kb. 50 hPa 24 óra alatt) mindenképpen intenzív folyamatra utal.

Az ekvivalens potenciális hőmérsékleti mezőben megfigyelhetőek (3. ábra) a ciklon centrumába felhúzódó magas értékek, amelyek a meleg és nedves levegő helyzetét mutatják. A nedvesség kicsapódásával járó látens hőfelszabadulás ugyancsak elősegítette a feláramlásokat, ezáltal a ciklon további mélyülését.

A ciklon felhőképe (4. ábra) a viharciklonok jellegzetes, köríves elrendezését mutatja. Február 12-én 06 UTC-kor még megfigyelhető a meleg- és hidegfronti felhőzet elkülönülése, azonban aznap 18 UTC-re már csak az okklúziós felhőív látható.

A szinoptikus állomások 12-én 06 UTC-kor Írországban 10 hPa/3 óránál nagyobb nyomássüllyedést mértek, 12 UTC-kor pedig már Angliában is 10-12 hPa/3 óra nyomássüllyedéseket regisztráltak. A ciklon átvonulását követően ugyancsak Írországban és Kelet-Angliában 10 hPa/3 órát meghaladó emelkedéseket mértek 18 UTC-kor (5. ábra). Az angol meteorológiai szolgálat mérései szerint a nyugat-angliai Aberdaron városban lévő szélműszer 18 UTC-kor a ciklon hátoldalán 166 km/h széllökést is mért.

A nagy területeken fújó orkánerejű szél és az intenzív csapadék együttesen hatalmas károkat okozott elsősorban Közép- és Dél-Angliában. A károk elhárítása még javában folyt, amikor két nappal később, február 14-én egy újabb viharciklon érkezett az óceán felől.


Február 14-i viharciklon

A következő viharörvény az európai partoktól jóval távolabb alakult ki, de nagyon hasonló meteorológiai körülmények között. A poláris légtömegeket körülvevő nagyon fejlett jet-stream a 40. szélességi kör mentén végig húzódott az egész Atlanti-óceán felett. A február 12-én a Labrador félszigettől délkeletre megjelenő 1014 hPa-os ciklonmag rendkívül gyorsan mélyülni kezdett és 12 órával később már 995 hPa-os maggal rendelkezett és nagy sebességgel haladt Európa irányába majd 48 órával később már a kontinens partjainak közelébe ért (6. ábra). Az örvény gyors áthelyeződéséhez minden bizonnyal hozzájárult a jet stream folyamatos erősítő hatása.

Az alsó légkörben (850 hPa nyomási szinten) a ciklon elő- és hátoldala között jelentős hőmérsékleti különbség jött létre. A Kanada felől áramló hideg levegő -26 C fokos magja és az óceán fölötti +10 C fokos meleg szektor távolsága kevesebb, mint 1000 km volt. A gyorsan mélyülő rendszer hátoldalán az alsó légrétegekben (925 hPa) 25 m/s-t meghaladó széllel áramlott a hideg levegő (7. ábra).

A hőmérséklet és nedvesség különbséget különösen jól érzékelteti a 700 hPa szinten ábrázolt ekvipotenciális hőmérséklet (8. ábra). Valószínűsíthető, hogy a nedvesség kicsapódásával járó hőfelszabadulás és a jelentős észak-déli hőmérséklet különbség ennél a ciklonnál még nagyobb szerepet kapott, mint a magassági szél hatása.

Míg az előző ciklonnál a legintenzívebb fejlődés a Brit-szigetek közelében fordult elő, a második ciklon már az óceán közepén túljutott ezen a fázison. A műholdképek tanúsága szerint a szokásos, okklúziós felhőkaréjon túl nagyon hosszú konvergens felhősávok is kialakultak, jól jelezve a ciklon hátoldalán egymást követő hideg léghullámokat (9. ábra).

A felszíni mérések alapján (10. ábra) 14-én 06 UTC-kor Írországban és Nyugat-Angliában erős nyomáscsökkenés indult meg, amely 12 UTC-re többfelé meghaladta a 10hPa/3óra értéket. 18 UTC-re a Bretagne-félszigeten és Dél-Angliában 20 m/s (72 km/h) körüli átlagszelet mértek és a legerősebb széllökések Dél-Angliában éjfél körül 38 m/s (137 km/h) körül alakultak (Portland, 2014. február 15. 01 UTC). A ciklon hajnalra lassan töltődve tovább vonult az Északi-tenger irányába.


A globális háttér

Hasonlóan a 2013-as decemberi viharokhoz, a februári atlanti-viharok hátterében is a globális cirkulációs rendszer sajátosságai állnak. A téli helyzetekben általában megfigyelhető a szibériai és a kanadai kettős hideg centrum. Mindkét rendszer a kontinensek belsejében télen jellemző, erős hosszúhullámú kisugárzás miatt alakul ki. Ezen a télen gyakran előfordult, hogy a szibériai pólus nem hűlt le a szokásos mértékben, illetve a felhalmozódó a hideg levegő átáramlott az északi sarkvidéken keresztül Kanadába (11. ábra). Mindezt elősegítették a Csendes-óceán keleti partjainál, illetve Japán térségében kialakult hatalmas ciklonok, melyek Ázsia keleti partvidékén vonultak északnyugati irányba és az áramlási rendszerük messze északra benyúlt Ázsia keleti területei fölé. A kanadai hideg mag így nemcsak a saját területeken történő kisugárzás, hanem a Szibériából jövő „hideg import” által is erősebb lett. A sarkvidéki és a meleg déli levegő közötti frontrendszeren gyorsan kialakulnak a ciklonok, a hosszú frontrendszer mentén létrejövő összeáramlás pedig a délebbi óceáni területek meleg és nedves levegőjét is északra mozdítja.

Hazánk időjárására közvetett hatással vannak az atlanti viharok: a ciklonok déli oldalán rendszerint enyhébb légtömegek áramlanak a térségünk fölé. A viharciklonok a nagytérségű légköri hullámok szempontjából kicsi objektumok, amelyek olyan jellegű zavarokat eredményeznek, amelyek növelik a középtávú (3-10 napos) előrejelzések bizonytalanságát.

 

1/a. ábra2014.02.11. 12 UTC 1/b. ábra2014.02.12. 00 UTC

1/c. ábra2014.02.12. 12 UTC

1/d. ábra2014.02.13. 00 UTC

1. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal), a 300 hPa szélsebessége (színezett területek) és
a 300 hPa-os szint szélzászlói az ECMWF analízisei alapján;
a ciklon kialakulási helyét a C betű jelzi

2/a. ábra2014.02.11. 12 UTC 2/b. ábra2014.02.12. 00 UTC

2/c. ábra2014.02.12. 12 UTC

2/d. ábra2014.02.13. 00 UTC

2. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és 850 hPa hőmérséklete (színezett területek),
illetve a 925 hPa szélmezeje az ECMWF analízisek alapján;
a ciklon kialakulási helyét a C betű jelzi

 

3. ábra

3. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és a 700 hPa ekvivalens potenciális hőmérséklete
az ECMWF analízis alapján; 2014.02.12. 06 UTC

 

4/a. ábra2014.02.12. 06 UTC 4/b. ábra2014.02.12. 12 UTC

4/c. ábra2014.02.12. 18 UTC

4/d. ábra2014.02.13. 00 UTC

4. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és az EUMETSAT infravörös tartományú műholdképe
a ciklon angliai átvonulásakor

 

5/a. ábra2014.02.12. 06 UTC 5/b. ábra2014.02.12. 12 UTC 5/c. ábra2014.02.12. 18 UTC

5. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és a szinoptikus állomások
szél és légnyomásváltozás (hPa/3óra) adatai

 

6/a. ábra2014.02.12. 12 UTC 6/b. ábra2014.02.13. 00 UTC

6/c. ábra2014.02.13. 12 UTC

6/d. ábra2014.02.14. 12 UTC

6. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) a 300 hPa szélsebessége (színezett területek)
és a 300 hPa-os szint szélzászlói az ECMWF analízisei alapján;
a ciklon kialakulási helyét a C betű jelzi

 

7/a. ábra2014.02.12. 12 UTC 7/b. ábra2014.02.13. 00 UTC

7/c. ábra2014.02.13. 12 UTC

7/d. ábra2014.02.14. 12 UTC

7. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és 850 hPa hőmérséklete (színezett területek),
illetve a 925 hPa szélmezeje az ECMWF analízisek alapján;
a ciklon kialakulási helyét a C betű jelzi

 8. ábra

8. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és a 700 hPa ekvivalens potenciális hőmérséklete
a ciklon intenzív mélyülési fázisában, az ECMWF analízis alapján, 2014.02.13. 12 UTC

 

9/a. ábra2014.02.14. 00 UTC 9/b. ábra2014.02.14. 06 UTC

9/c. ábra2014.02.14. 12 UTC

9/d. ábra2014.02.14. 18 UTC

9. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és az EUMETSAT infravörös tartományú
műholdképe abban a szakaszban, amikor a vihar elérte Európa partjait

 

10/a. ábra2014.02.14. 06 UTC 10/b. ábra2014.02.14. 12 UTC

10/c. ábra2014.02.14. 18 UTC

10/d. ábra2014.02.15. 00 UTC

10. ábra: A tengerszinti légnyomás (folytonos vonal) és a szinoptikus állomások
szél és légnyomásváltozás (hPa/3óra) adatai

 11. ábra

11. ábra: A tengerszinti légnyomás (fehér vonalak) és a 850 hPa hőmérsékleti mező
az ECMWF analízise alapján, 2014. február 5. 00 UTC;
az „A” az alacsony, a „M” a magasnyomású központokat jelzi,
a fehér nyíl a szibériai hideg levegő áramlását mutatja Kanada irányába


 

Tanulmányok