Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 2. szám - Csibrán Adrián - Kovács Sándor: A Tisza szolnoki szakaszának jég-előrejelzése
10 A módosító tényező bevezetésével minden esetben nagy mértékben lehetett csökkenteni a szórást, a két paraméter kapcsolata pedig lineárisnak mutatkozott. Ezek után a jégmegjelenés feltételének közelítő előrejelzése a figyelembe vett 20 év adatai alapján a következő: y> 12,682 (x m) + 16,806 °C ahol: y - előrejelzett negatív hőösszeg abszolút értéke Szolnokon [°C] x - kezdeti vízhőmérséklet Szolnoknál [°C] m - módosító tényező a szolnoki vízállás alapján [-] A kapott eredmények mindegyike olyan sávba esik, a- melyek az egyenestől +13 ill. -17 °C-kal térnek el (szaggatott vonalak az ábrán). A pontok korrelációs tényezőjének értéke 0,85. A képlet alapján megállapítható, hogy amennyiben a víz kezdeti hőmérséklete 0 °C, akkor a jég megjelenéséhez abban az esetben is szükség van további negatív hőmérsékletekre. A 2000-től 2011-ig terjedő időszak számadatainak a függvényhez való viszonyát szintén a 2. ábra mutatja. Látható, hogy majdnem minden pont beleesik az előbbi sávba, tehát a 20 éves időszak alatt készített előrejelzés használható a 11 éves verifíkációs időszakra is. Megjegyezzük, hogy az igazoló időszakkal kibővítve a kalibrációst az alábbi regressziós egyenes adta volna a legjobb egyezést: y > 15,302 (xm) + 13,359 °C ahol y, x és m változatlanul értelmezendő. A módosító tényező meghatározásánál problémát jelenthet, hogy az előrejelzés megkezdésekor nem lehet tudni pontosan a jég megjelenésének időpontját, ezért nem lehet a megfelelő napi vízállással számolni. Ilyenkor az első negatív léghőmérsékletű nap vízállásával lehet számolni, majd az előrejelzett nap vízállásával iteratív módon újraszámolni. Ennek az előrejelzésnek a legnagyobb hiányossága, hogy nem veszi figyelembe ajég megjelenését megelőző hideg időszak hosszát, pedig lényeges szempont, hogy egy adott negatív hőösszeg hány nap alatt (azaz milyen intenzíven) következik be, hiszen ez a jég helyi kialakulása és felvízi folyószakaszról való sodródása szerepének súlyát befolyásolja és a víz hűlését sem lineárisan befolyásolja a léghőmérséklet 0 °C-tól való eltérése. Megállapítható, hogy ezzel a jég megjelenésének időpontjára csak meglehetősen közelítő értéket adhatunk, ezután a további lépésekkel szükséges korrekciókat végezni. Hatnapos időtávú előrejelzés Az előzőeknek megfelelően a módosított kezdeti vízhőmérsékletet kapcsoljuk össze a jég megjelenéséhez szükséges negatív hőösszeg abszolút értékével és előrejelezzük, hogy a várható léghőmérsékleti és vízállás viszonyok alapján, várhatóan hat nap múlva megjelenik-e a jég, illetve hat napnál korábban, vagy később várható. Ennek a módszernek az alkalmazása akkor szükséges, a- mikor a közelítő előrejelzés alapján várhatóan öt, hat, hét vagy nyolc nap múlva jelenik meg ajég. A hatnapos előrejelzésnél a legnagyobb pontosságnövekedés annak köszönhető, hogy minden esetben az aznapi, és az utána következő 6 nap adataival számol, ezért azonos negatív hőösszegek azonos idő alatt jelentkeznek. így nem lehetséges, hogy a több napon át tartó alacsony abszolút értékű negatív hőmérsékletű esetet, és a kevés napon át tartó magas abszolút értékű esetet azonosan kezelje. Bár az e- lőrejelzés 6 napos időtávra történik, a negatív hőösszeg megállapításához hét nap adatait kell figyelembe venni, tekintettel arra, hogy a számítás részét képezik az előrejelzés kezdetekor jelentkező hőmérsékletek is. Ezeket figyelembe véve, megismételve az Ízelítő előrejelzés számítási menetét, a hatnapos előrejelzés teljes időszakra vetített feltétele y> 8,7081 (xm) + 19,216 °C ahol y,x és m értelmezése az (1) egyenlettel megegyező. Háromnapos időtávú előrejelzés Ahogy közeledünk a jég megjelenésének előrejelzett napjához, a prognózis tovább pontosítható. Az itt bemutatott egyenletet három nappal az előrejelzett megjelenés előtt alkalmazzuk. A lényege hasonló az előbbiekhez, a különbség annyi, hogy nem a szolnoki adatokkal számol, hanem bevonja a felsőbb szakaszon lévő állomások méréseit is. Ennek az az oka, hogy a Szolnokon megjelenő jéggel együtt folyó víztömeg természetszerűleg nem a Szolnokon jelentkező léghőmérsékletek miatt hűlik le, hanem áramlása során folyamatosan. A Tisza sebessége Szolnok környékén körülbelül 1,3 m/s és 0,4 m/s között változik. Természetesen árvíz idején nagyobb az érték. A Kisköre-Szolnok távolságot a folyó éppen ~24 óra alatt teszi meg, ez alapján a Szolnokon jégképződéskor megjelenő víz hőmérsékletére egy nappal korábban a(K)isköre térségében jelentkező léghőmérséklet hatott. Kisköre felett található a Tisza-tó, így a visszaduzzasztás miatt körülbelül felére csökken a folyó sebessége, ennek következtében átlagosan 22 óra szükséges ahhoz, hogy a víz a 29 kilométerrel távolabbi Tiszafüredről eljusson Kiskörére. így a víz két nappal korábbi adatait Tiszafüreden lehet leolvasni. Tiszafüred fölött 86 kilométerre található Tiszalök. Ezt az utat a víz — ismét átlagos vízsebességgel számolva - 30 óra alatt teszi meg. A három nappal korábbi adatok így Tiszalök térségéből származtathatók. A terjedési sebesség azonban akár kétszeres változékonyságot mutat az árhullámok során, így az előre rögzített eltolások csak erős közelítést jelentenek. A modell nem számol a nagyobb mellékfolyók, a Sajó és a Hemád vizéből bekövetkező hőmérséklet-változással. Kisvíz idején a két folyó együttes vízhozama körülbelül a tizede a Tiszáénak, míg a hőmérsékletkülönbségük maximum 1 -2 °C lehet, így a vízhőmérséklet maximum 0,1 °C-ot csökkenhet. Az előzőek következtében a Szolnokra adott előrejelzés kezdeti vízhőmérsékletét a Tiszalökön mért vízhőmérséklettel vesszük föl. A múltbéli adatok alapján a ti- szalöki vízhőmérsékletek körülbelül egy teljes Celsius fokkal alacsonyabbak voltak, mint a másnap Tiszafüreden tapasztalhatóak, aminek az oka a tiszaújvárosi hőerőmű hűtővize. Természetesen fontos információ, hogy a jégelőrejelzés indításának pillanatában milyen hosszú ideje tapasztalható a 0 °C fok. Szabadon fogalmazva, „mennyire 0 °C-os a víz”. Torzíthatja az előrejelzést, ha Tiszalökön a víz hőmérséklete huzamosabb ideig 0 °C a- latt áll. A jég három nappal későbbi megjelenéséhez szükséges feltétel: y > 2,8669 (x m) + 24,432 °C ahol ezúttal: HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2015. 95. ÉVF.2. SZ.
