Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)
2. szám - Fövényi Attila: A téli csapadék halmazállapotának valószínűségi előrejelzése és ennek hidrológiai felhasználhatósága
FÖVÉNYI A : A téli csapadék halmazáll apotának valószínűségi előrejelzése 35 Természetesen ez utóbbi korreláció értékek kisebbek, mint az összes esetre vonatkozók. Eső esetén a korreláció a vegyes tartományban 0,906, a teljes tartományra vonatkoztatva 0,978, hóra vonatkoztatva 0,919 és 0,981. A másik három halmazállapot esetén a korrelációs egytltthatók lényegesen rosszabbak, ami érthető is, hiszen sokkal kevesebb esetből származtak. Ha az általunk számolt értékeket az összes esetre vonatkoztatjuk, akkor az együtthatók 0,95 és 0,97 közöttiek voltak. Azokra a tartományokra, amikor ezek a fázisok előfordulnak, lényegesen alacsonyabbaknak adódtak: 0,57 havas esőre, 0,59 fagyott esőre, 0,79 ónos esőre. A módszert 1996 novembere óta tényleges adatokon is teszteljük. Ezekben az esetekben már nem csak azokat a csapadék fajtákat használtuk, amelyekből a statisztika készült, hanem azokat is, amelyek hidegpárnás rétegfelhőből vagy zivatarfelhőből hullottak. Ennek következtében esetenként nem olyan halmazállapotú csapadék hullott, mint amilyet előrejeleztünk. Amennyiben hidegpárnás helyzetben az előrejelzett halmazállapot ónos eső, többnyire ónos szitálás hullik, amikor viszont havat vagy fagyott esőt jelez előre a módszerünk, a valóságban szemcsés hó vagy ónos szitálás fordul elő. Zivatarfelhő esetén (fóleg márciusban, áprilisban) eső helyett hózápor vagy jégdara zápor esik, a felhő alatti hidegleáramlás miatt. Mindezek mellett a módszer beválása 94-98 % között volt az 1996-2003 közötti időszakban. A módszer használata modell adatokon, modell hibák Egy módszer csak akkor jó, ha a szinoptikusi gyakorlatban is alkalmazhatónak bizonyul. Ezért az eljárást megpróbáltuk az ALADIN.HU modellhez adaptálni. Ennek segítségével 1998 óta készülnek az OMSz-ban csapadék halmazállapot előrejelzések. Az OMSz-ban kifejlesztett HAWK számítógépes megjelenítő rendszerben szerencsére négy különböző halmazállapot valószínűségeit is ábrázolhatjuk egyszerre. Amennyiben az ALADIN.HU modell hőmérsékleti profil előrejelzései pontosak, a csapadék halmazállapotának meghatározása is pontos lesz. Sajnos, főként hidegpárnás helyzetben az ALADIN.HU modell hőmérséklet előrejelzése esetenként katasztrofálisan rossz, de szerencsére a veszélyes csapadék eseményeknek csak egy kis része kapcsolódik ilyen időjárási szituációhoz, hiszen ilyenkor többnyire ónos szitálás, ritkábban ónos eső fordul elő. Az ilyen típusú csapadék mennyisége azonban hidrológiai szempontból nem veszélyes, inkább csak a közlekedés biztonságát veszélyezteti. Tapasztalataink alapján a halmazállapot váltás határát a síkságok felett, melegfrontok esetén 50-100 km pontossággal jelzi előre a modell, hidegfrontok, hullámzó frontok vagy okklúziós front esetén ez az eltérés csak 10-20 km. Az ALADIN modell szerint lényegesen hamarabb melegszik a légkör alsó része téli melegfrontok esetén, mint ahogyan az a valóságban bekövetkezik. Ezért az ónos eső kiterjedése, vagy a havazás területe kisebb lesz a ténylegesnél. Ez a hiba viszont hidrológiai szempontból kedvező, hiszen előbb ad olvadást okozó esőt a modell, mint az a valóságban bekövetkezne. A modell másik hibája, hogy az előrejelzett magasság és a tényleges topográfiai magasság esetenként lényegesen eltér egymástól. Ilyen eltérés a magyarországi hegyeknél is előfordult, pl. korábban a Mátra modell havas esőt vagy esőt jelzett előre, míg Kékes-tetőn vagy Galyatetőn 10-20 cm hó esett. Ugyanez a hibajelenség a környező országok hegyeinek vidékén is előfordul. Ez hidrológiailag szintén kedvező, hiszen nagyobb területre ad esőt a modell, mint ahogyan az a valóságban bekövetkezik. A módszer hidrológiai felhasználhatósága Az bemutatott módszer segítségével meglehetősen nagy biztonsággal megállapítható, hogy adott területen, milyen halmazállapotú csapadéknak mekkora a valószínűsége. A módszer könnyedén módosítható úgy, hogy megadja, hogy egy adott földrajzi ponton, milyen magasságban vált át a csapadék esőből-hóba, vagy fordítva. Az előző fejezetben síkvidékre elemeztük a modell által előrejelzett halmazállapot váltás hibáját. A magasságra vonatkoztatva ez a hiba melegfrontok esetén ± 200-300 méter, egyéb esetekben ennek kb. a fele. A módszerrel meghatározható, hogy egy adott vízgyűjtő mekkora területén kell esőre számítani, amely esetleg hóolvadást vagy gyorsan bekövetkező vízszín emelkedést okozhat. A halmazállapot váltás magassági behatárolásával megadható, hogy hegyvidéken milyen magasság alatt kell gyors hóolvadásra számítani, és melyek azok a területek, amelyen az adott időszakban nem várható eső, és ehhez kapcsolódó hóolvadás. A síkvidéki területeken az ónos eső védőréteget képezhet a hóréteg tetején, és ez néhány órára, esetleg napra lelassíthatja a hóolvadást, így csökkenhet a belvíz, vagy árvíz esélye. Jelenleg ezek a halmazállapot adatok 48 órás időtávra állnak rendelkezésünkre 3 óránkénti bontásban, míg órás bontásban 24 órás időtartamra. Az órás bontást az előrejelző gyakorlatban nem alkalmazzuk, de elméletileg felhasználható. Várhatóan 2004. tavaszára készül el a módszer térképes adaptálása az ECMWF középtávú előrejelző modellhez. Ennek horizontális felbontása kb. 40 km, vertikálisan 60 szint adatai állnak rendelkezésre, 10 napos időtávra. így sok esetben a jelenleginél korábban leszünk képesek riasztást kiadni, nemcsak a csapadék mennyiségére, hanem arra is, hogy ez a csapadék milyen halmazállapotú lesz. Végezetül egy példa az ALADIN.HU modell csapadék halmazállapot előrejelző képességére: 1999. február 11-én (és az utána következő napokban is) egy hullámzó frontrendszer húzódott Magyarország keleti határánál. Tőle nyugatra 2-3 napon át, váltakozó intenzitással havazott, Északkelet-Magyarországon 40-90 cm friss hó hullott. Erdélyben ugyanakkor az első másfél-két napban eső esett, majd később ott is átváltott a csapadék havazásba. A 2. ábrán az előrejelzett halmazállapotot (fekete, fehér, szürke), illetve a ténylegesen észlelt meteorológiai jelenségeket láthatjuk. Irodalom Fövény,i Allila, (1999): Probability Forecasting of Different States of precipitation Using ALADIN Data, RC LACE Bulletin No. 7, 4 pages, Ljubljana, Slovenia, 1999. Fövényi Allila (1999): Short and Ultra Short Range Forecasting of Hazardous Precipitation for VFR Flights, Proceedings of Fourth European Conference on Applications of Meteorology. EC AM "99. 13-17 September 1999, P-043/pp. 1-3, Norrköping, Sweden, 1999. Fövényi Attila (2001): Probability forecast of state of winter precipitation using NWP model data. Proceedings of Fifth European Conference on Applications of Meteorology, ECAM 2001, 24-28 September 2001, Budapest, Hungary. Theme 1 P-01 pp 1-7
