2019. augusztus 20. kedd
Tanulmányok

OMSZ: 2019. július 31. 18:18

Július végi zivataros napok meteorológiai háttere

2019. július 27-én és 28-án heves zivatarok alakultak ki Magyarország felett. A zivatarokat sokfelé kísérte orkán erejű szél, így 28-án délután Kunmadarason 40 m/s (144 km/h) legerősebb széllökést mért az OMSZ automata műszere. Ugyancsak sokfelé pusztító jégeső csapott le, helyenként dió nagyságú jéggel, illetve helyenként 50 mm-t is meghaladta a lehullott napi csapadékösszeg. A viharnak azonban fontos hozománya is volt: a sokfelé kritikus mértékű szárazságnak vetett véget. Az ország fölött kialakuló zivatarok hátterében ezúttal az egész nyugati féltekére kiterjedő, nagyskálájú folyamatok álltak.

Horváth Ákos, Zsikla Ágota


Nagytérségű időjárási folyamatok

A július 27-i és 28-i zivatarok eredete egészen a néhány nappal korábbi rendkívüli nyugat-európai hőhullámra vezethető vissza. A párizsi 42.6 fokos csúcshőmérséklet, illetve a belgiumi és hollandiai 40 fok feletti maximum hőmérsékletek egy, a Szaharából felnyúló forró légtömeg hatására alakultak ki (1. ábra). A forró levegő nagyon sok nedvességet képes magával hozni, anélkül hogy telítetté váljon. A tartós déli áramlás hatására az Európa fölé beáramló déli légtömeg trópusokról származó nedvességet is magával hozott, paradox módon a Szahara irányából. Mindez „láthatatlanul” történt, hiszen a meleg levegőben az egyébként nagyobb mennyiségű nedvesség nem csapódott ki, nem volt jelentősebb felhőképződés vagy csapadék. A nedvesség jelenlétére és az eredetére csak az 1 kg levegőben lévő vízgőz mennyiségét leíró ún. specifikus nedvesség eloszlásából lehetett következtetni (2. ábra). A nyugati szelek övébe bejutó, Észak-Afrika fölött átáramló, trópusi eredetű nedvesség fontos adalékot jelenthet a mediterrán ciklonok fejlődéséhez, akár télen is hozzájárulhat a rendkívüli időjárási helyzetek kialakulásához.

A forró légbuborékként északra vonuló afrikai eredetű légtömeg és az óceán fölötti hűvösebb levegő között kialakult hőmérsékleti kontraszt egy nagyobb skálán jelentkező instabilitási formán keresztül (baroklin instabilitás) gyors ciklon fejlődést indított meg Európa nyugati partjainál, amely a Földközi- tenger fölé sodródva mediterrán ciklonná alakult (3. ábra). Az északra haladó forró levegő keleti oldalán a magasabb szinteken (500 hPa nyomásszinten) egy ún. magassági hideg légörvényt lehetett megfigyelni, amely Fehéroroszország felől Lengyelországon keresztül haladt nyugati irányba (4. ábra). Ez jelentősen hozzájárult annak a konvektív instabilitásnak a kialakulásáért, amely elsősorban a július 27-i zivatarokért volt felelős, míg a 28-i zivatarok főleg a mediterrán ciklonnal hozhatók kapcsolatba. A zivatarok fűtőanyagául szolgáló nedvesség közvetett forrása egyrészt az említett forró afrikai levegő, illetve térségünk közelében kialakult mediterrán ciklon volt (5. ábra).

A heves zivatarok létrejöttéhez fontos adalék az erős magassági szél, amely az első zivataros napon a tőlünk északra vonuló légörvényhez (6. ábra), míg a második napon a mediterrán ciklonhoz köthető (7. ábra).


Délnyugati zivatarlánc a Dunántúlon

Július 27-én a hajnali órákban elvonult zivatarok, illetve az északi légörvény hátoldali áramlásának következtében az ország északi-északkeleti részén egy mezoskálájú magasnyomású rendszer alakult ki. A közeledő mediterrán ciklon hatására ugyanakkor délnyugaton alacsony volt a légnyomás (8. ábra). Az alacsony- és magas-nyomású rendszerek között jelentős nyomáskülönbség jött létre. Az áramlás azonban nem az izobárokkal párhuzamosan (geosztrófikusan), hanem azokra merőlegesen indult meg. Ennek egyik oka az lehetett, hogy a nagy nyomás gradienssel rendelkező terület viszonylag kicsi volt, így nem jött létre a szinoptikus skálára jellemző geosztrófikus egyensúly. A másik ok, hogy a nyomás gradiens csak az alsó szinteken volt jelentős, így a nyomáskiegyenlítő áramlás csak a súrlódó alsó szinteken jött létre, ahol ugyancsak nem tudott a geosztrófikus egyensúly létrejönni (9. ábra). Az így létrejövő keleties szél főleg a Balatonnál és attól északra fújt kitartóan konvergenciát keltve nyugaton, illetve kialakítva az első zivatarcellákat Szentgotthárd térségében. A Balatonnál mintegy hat órán át fújó keleti szél hatására a tó víztükre „megbillent”, Keszthely és Balatonfűzfő között 40 cm vízszint különbség alakult ki. A nyugati zivatarok tovább fejlődtek, azonban csak keveset mozdultak keleti irányba, mivel az alsó keleti áramlás folyamatosan visszasodorta a kelet felé fejlődő újabb cellákat. Ennek következtében Zalaegerszeg térségében több órán keresztül egy helyben fejlődött egy zivatarvonal (10. ábra). A vonal mentén fejlődő egyre erősebb cellák 10-12 km magasságba nyúltak, és helyenként dió nagyságú jeget és pár óra alatt 30-40 mm csapadékot produkáltak (11. ábra). A zalai zivatarcellák azonban egészen addig nem mozdultak el, amíg délnyugatról nem kezdett fejlődni egy újabb, ezúttal gyorsabb mozgású zivatarrendszer (12. ábra). A Kaposvárt este 10 óra felé elérő zivatarvonalban gyorsan mozgó szupercellák is lehettek, amelyek fákat csavartak ki és jégesőt okoztak, a cellák 12 km magasságba is felnyúltak (13. ábra). A délnyugati zivatarlánc megtörte a keleti áramlást, lehetővé tette a zalai zivatarok keletre mozdulását is. Végül egy többé kevésbe vonalba fejlődő zivatarrendszer érte el a Duna vonalát, és kissé legyengülve haladt át az éjszaka folyamán az Alföld felett (14. ábra).

 

A vihar átvonulása a video első részén követhető


Heves zivatarok az Alföldön

A második viharos napon, július 28-án elsősorban a keleti országrészre csaptak le a zivatarok. Ekkor az áramlást már alapvetően a mediterrán ciklon határozta meg. A gyorsan felmelegedő délkeleti országrészben 14 óra körül jelentek meg az első hevesebb zivatarcellák (15a. ábra), amelyek a ciklon egyik karja (konvergencia vonala) mentén vonalba rendeződtek (15b. ábra). A vonal azonban lassabban mozgott északkeleti irányba, mint ahogy a vonal mentén a zivatarcellák fejlődtek, így egy szélesebb zivataros sáv jött létre. A legerősebb cellák a sáv északi oldalán fejlődtek, és körülbelül 16 órára érték el a legerősebb fázisukat (15c. ábra). A lassan északkeletre mozduló rendszerben a sáv északi részén, a Mátra-Bükk vonalban még 19 óra körül is voltak nagyon erős cellák (15d. ábra). A legfejlettebb fázisban, 15:45-kor készült vertikális metszeten látható, hogy nagy területen az 50 dBz-s radarjelek elérték a 10 km magasságot, és ebben az időben volt a kunmadarasi (40 m/s, azaz 144 km/h) legerősebb széllökés is (16. ábra).


Összefoglalva elmondható, hogy a július végi két viharos nap minden időskálán szélsőséges időjárási eseményeknek a következményeként alakult ki. A nagyskálájú (szinoptikus skálájú) folyamatok éghajlati öveket kereszteztek, forróságot és ciklonokat okoztak, míg a mezoskálájú folyamatok különleges körülmények között kialakuló, pusztító zivatarokkal jártak.

 1. ábra

1. ábra
Nyugat-Európát elárasztó szaharai légtömeg az ECMWF 2018. július 25. 0 UTC-s analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa (kb. 1500 m) hőmérsékletét, a folytonos vonalak a 850 hPa magasságát,
a szélzászlók ugyanezen szint szélviszonyait mutatják.

 2. ábra

2. ábra
Trópusi eredetű nedvesség áramlása a nyugati szelek övébe.
A színezett területek a 700 hPa specifikus nedvességét (hány gramm vízgőz van 1 kg levegőben),
a folytonos vonalak a nyomásszint magasságát, a szélzászlók ugyanezen szint szélviszonyait mutatják.
A nyíl a trópusi eredetű nedvesség csatornáját jelzi.

 3. ábra

3. ábra
Európa alsó-légköri hőmérsékleti, légnyomási és áramlási képe
a) július 26-án 2 órakor (0 UTC); b) július 27-én 8 órakor; c) július 28-án 2 órakor; d) 28-án 14 órakor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 850 hPa (kb. 1500 m) nyomásszint hőmérsékletét, a folytonos vonalak a tengerszinti légnyomást,
a szélzászlók a 925 hPa (kb.800 m) szélviszonyait mutatják.

4. ábra

4. ábra
Hőmérsékleti és áramlási viszonyok a középső troposzférában
a) július 26-án 8 órakor (6 UTC); b) július 27-én 2 órakor; c) július 28-án 2 órakor; d) 28-án 20 órakor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek az 500 hPa nyomásszint (kb. 5500 m) hőmérsékletét, a folytonos vonalak a magasságát,
a szélzászlók a nyomásszint szálviszonyait mutatják.
A Nyugat-Európa fölött délről északra elvonuló meleg légtömeg mindkét oldalán hidegmagú légörvény alakult ki.

 5. ábra

5. ábra
Nedvességi viszonyok a középső troposzférában
a) július 26-án 14 órakor (12 UTC); b) július 27-én 8 órakor; c) július 28-án 2 órakor; d) 28-án 20 órakor az ECMWF analízise alapján.
A színezett területek a 700 hPa specifikus nedvességét (hány gramm vízgőz van 1 kg levegőben),
a folytonos vonalak a nyomásszint magasságát, a szélzászlók ugyanezen szint szélviszonyait mutatják.
A Nyugat-Európát elárasztó meleg levegő jelentős mennyiségű nedvességet hozott magával, amely
jelentős szerepet kapott a mediterrán ciklon fejlődésében.

 6. ábra

6. ábra
A magas légkör (300 hPa, ~9500 m) szélviszonyai július 27-én 2 órakor (0 UTC) az ECMW analízis alapján.
A színezett területek a szélerősséget, a szélzászlók a 300 hPa nyomásszint magasságát,
a folytonos vonalak a nyomásszint magasságát mutatják.

7. ábra 

7. ábra
A magas légkör (300 hPa, ~9500 m) szélviszonyai július 28-án 20 órakor (18 UTC) az ECMW analízis alapján.
A színezett területek a szélerősséget, a szélzászlók a 300 hPa nyomásszint magasságát,
a folytonos vonalak a nyomásszint magasságát mutatják.

 8. ábra

8. ábra
A tengerszinti légnyomás, a szélmező és a radarkép július 27-én 16:10-kor.
Az északkeleti magas és a délnyugati alacsony nyomású területek között a felszín közelében stabil,
az izobárokon átfújó északkeleti áramlás alakult ki, amely főleg a Balatonnál volt erős.
Az áramlás a nyugati országrészben megjelenő zivatarokhoz szállította a nedves, meleg levegőt.

 9. ábra

9. ábra
A pogányvári (a Balaton nyugati partjától kb. 10 km-re lévő) radar által mért vertikális szélprofil időbeli metszete.
Látható, hogy július 27-én 15 és 20 óra között (13-18 UTC) az alsó szinteken határozott kelet-nyugati áramlás jött létre.

 10. ábra

10. ábra
A 10 m-es szélmező (MEANDER analízis) és az országos kompozit radarkép július 27-én 19:20-kor.
A Balatontól északnyugatra kialakult cellák az északkeleti szél miatt sokáig egyhelyben fejlődtek.
Az ábrán már látható az elsőként megjelenő délnyugati cella is.

 11. ábra

11. ábra
Vertikális radarkép-metszet a Zalában fejlődő (és alig mozduló) zivatarokról július 27-én 18:25-kor (16:25 UTC).

12. ábra 

12. ábra
A 10 m-es szélmező (MEANDER analízis) és az országos kompozit radarkép július 27-én 21:40-kor.
A délnyugatról fejlődő heves zivatarok hatására a zivataros rendszer északi ága is megindult keleti irányba. Délnyugaton,
a Kaposvár felé mozgó rendszer különösen gyors volt és intenzíven fejlődött, vélhetően
forgó zivatarcellák (szupercellák) is megjelenhettek.

 13. ábra

13. ábra
Vertikális radarkép metszet a Somogyban gyorsan fejlődő zivatarrendszerről július 27-én 21:20-kor (19:20 UTC).

 14. ábra

14. ábra
A 10 m-es szélmező (MEANDER analízis) és az országos kompozit radarkép július 27-én 23:30-kor (21:30 UTC).
A konvektív rendszer több hullámból álló zivatarláncként mozgott a keleti országrész irányába.

 15. ábra

15.ábra
Országos kompozit radarkép július 28-án a) 13:50-kor; b) 15:00-kor; c) 15:50-kor; d) 17:30-kor.
A délkeletről fejlődő zivatarvonal szélesebb zivatarsávvá alakult.

16. ábra 

16. ábra
Vertikális radarkép metszet az intenzíven fejlődő zivatarvonalról július 28-án 15:45-kor (13:45 UTC).


 

Tanulmányok