Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 4. szám - Kovács Attila - Marton Annamária - Tóth György - Szőcs Teodóra: A sekély felszín alatti vizek klíma-érzékenységének országos léptékű kvantitatív vizsgálata
KOVÁCS A. - MARTON A. - TOTH GY. - SZOCS T.; A sekély felszín alatti vizek klíma-érzékenysége 7 Klímazónák lehatárolása A klímazónák lehatárolásának célja olyan elemi egységek előállítása volt, amelyeken belül a klimatikus viszonyokat homogénnek feltételezhetjük. A beszivárgást ezen homogén egységekre egyenként, egy-dimenziós hidrológiai vízmérleg modellekkel végeztük el. A nemzetközileg elfogadott biofizikai klímaosztályozási módszerek áttekintése után a Thomtwaite (1948) módszert értékeltük a vizsgálataink céljára alkalmasnak. Thomthwaite módszerét más módszerekkel összehasonlítva Szelepcsényi et al. (2009) elemezték. E vizsgálatok alapján bebizonyosodott, hogy Thomthwaite módszere alkalmas Magyarország mezoléptékű klimatikus jellemzésére. Thomtwaite módszere a talaj és a növényzet vízforgalmát használja fel klímaindikátorként kifejezhető hidrofízikai indexek formájában. A modell fizikai jellegét a Potenciális Evapotranszspiráció (PÉT) és egy egyszerű „tartály” modell alkalmazása biztosítja, míg biológiai jellegét a hasznos vízkészlet alkalmazása adja. Az Ács és Breuer (2013) által ismertetett metodológiát alkalmaztuk a Thomtwaite klíma zónák számítása során, melyek saját készítésű szkriptekkel automatizáltunk. A Thomthwaite módszer a klíma típusokat klímaképletek formájában jellemzi. A klímaképleteket négy betű alkotja, melyeket a jelen tanulmányban négyjegyű számok helyértékeivel helyettesítettünk a könnyebb azonosíthatóság miatt. Az eredeti klímaképletben az első betűt (ezres helyiérték) egy nedvességi állapotot jellemző klimatikus index (lm), a második betűt (százas helyiérték) a potenciális evapotranspiráció (PET), a harmadik betűt (tízes helyi érték) a víztöbblettel és a vízhiánnyal arányos nedvességi (Ia) és szárazsági index (Ih), míg a negyedik betűt (egyes helyi érték) a nyári és évi PÉT értékek aránya határozza meg. A klímaképlet első két betűje az évi, míg az utolsó két betűje az évszakos vízmérleg jellemzőkre utalnak. Az alkalmazott klímakódok az Ács és Breuer (2013, pp. 54-55) által közölt klímaképleteknek az adott helyi értékű számokkal való behelyettesítése alapján azonosíthatók. Az alkalmazott klímaképlet első betűjének (vízellátottság) értelmezését az 1. táblázat mutatja. 1. táblázat. A Thomtwaite klímaképlet első betűjének értelmezése A klímaképlet első betűje A vízellátottság jellemzése lm Kód A Perhumid > 100 1000 b4 Humid 80-100 2000 B, 60-80 3000 b2 40-60 4000 B, 20-40 5000 c2 Nedves szubhumid 0-20 6000 c, Száraz szubhumid-20-0 7000 D Szemiarid-40 - -20 8000 E Arid-50 - -40 9000 A klímazónákat a 1961-1990, 1981-2010, 1961-1990, 2021-2050, 2071-2100 időszakokra határoztuk meg átlagolt havi klímaadatok felhasználásával. A számítások grid alapú eljárással történtek, a végső zónaeloszlás vektoros formába lett átalakítva. A beszivárgást minden szimulációs időszakra és be- szivárgási zónára az időben ahhoz illeszkedő klímazóna beosztás felhasználásával számítottuk ki. A CARPAT- CLIM és ALAD1N klímaparaméter eloszlásokból számított klímazóna beosztásokat a 2. és 3. ábra szemlélteti. Látható, hogy míg a mért adatok alapján meghatározott klímazónák viszonylag kismérvű - és elsősorban a hegyvidéki területekre korlátozódó - eltolódást mutatnak, a klímamodellek alapján szerkesztett klímazónák ettől jelentősen eltérő változásokat jósolnak. Tekintve azonban, hogy a klímamodellek jelentős bizonytalansággal terheltek, a mért és modellezett adatok alapján lehatárolt klímazónák nem összehasonlíthatóak egymással. Beszivárgási zónák lehatárolása A jelen tanulmányban definiált beszivárgási zónák o- lyan vízföldtani egységek, melyeken belül a beszivárgási viszonyok nem mutatnak jelentős változékonyságot. A SWAT (Neitsch et al. 2002) modellezési nomenklatúra ezeket az egységeket „Hydrological Response Unit”- ként definiálja. A beszivárgási zónákat négy adatréteg (felszíni geológia, területhasználat, lejtőszög, klímatípus) szuperpozíciójaként határoztuk meg. A modellezéshez használt területhasználati beosztást az Európai CORINE (EEA, 2006) adatbázis alapján állítottuk elő. A projekt igényeinek megfelelően a nagyszámú CORINE kategóriát összevonás után hat osztályba soroltuk be úgy, mint lakott területek (1), szántó (2), legelő (3), gyümölcsös (4), erdő (5), víztestek (6). A geológiai réteghez a MÁFI fedett földtani térképét használtuk fel. A felszíni formációkat hat litológiai típusba soroltuk be, úgymint hasadozott kőzetek (10), dolomit (20), mészkő (30), finom porózus üledékek (40), durva porózus üledékek (50), felszíni vizek (60). A lejtőszög kategóriákat az 50 méteres felbontású Digitális Terepmodell alapján határoztuk meg (HM Zrínyi 2014). Két lejtőkategóriát különítettünk el. A 0 - 4,99 % lejtőszögű területeket lapos területnek (100), az 5 %-nál nagyobb lejtőszögü területeket lejtőnek (200) soroltuk be. A klímatípusokat az előző fejezetben tárgyalt módon, a Thomtwaite módszert alkalmazva határoztuk meg. A klímatípusokat az öt számjegyű A fenti adatrétegek szuperpozíciójaként előállított beszivárgási zóna térképet a 4. ábra szemlélteti. A beszivárgási zónákat ötjegyű azonosítókkal láttuk el, ahol az első és második tag a klímazónát, a harmadik a lejtőkategóriát, negyedik a geológiát, az ötödik a területhasználatot jelzi. A beszivárgási poligonok nagy száma miatt a 4. ábra csak a poligonok térbeli kiterjedését mutatja, a jelkulcs szemléltetésére a jelen keretek nincs lehetőség, a- zokat Kovács et al. 2015a tartalmazza.
