Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 2. szám - SZAKMAI CIKKEK - Varga Laura - Buzás Kálmán - Honti Márk: Új csapadékmaximum-függvények
66 Hidrológiai Közlöny 2016. 96. évf. 2. sz. modellek rácsfelbontása 200-250 km körüli, amely nem szolgáltat kellően pontos információt a regionális változások leképezéséhez. Ezt felismerve fejlesztették ki az ún. beágyazott modellekkel történő szimulációt, melyek a globális modellek eredményeit vették bemenő paraméternek (Giorgo, 1990). A regionális klímamodellek képesek a globális modellek eredményeit területileg finomabb számítási hálóra lebontani - átlagosan 10-25 km-es rácsnagyság jellemzi őket (Retek 2011). Az alkalmazott regionális klímamodell-globális cirkulációs modell párosításokat az 1. táblázat foglalja össze. A szimulációs időszakok az egyes modellek esetén: 1951-2100 (150 év), kivétel a SMHIRCA-BCM típus, amely 1961-2100 között végzett előrejelzést. Településenként megkerestük, hogy melyik számítási rácsegységbe esnek, és mindegyikre külön-külön letöltöttük a regionális modellek által az adott területekre generált napi csapadékösszeg-idősorokat. MÓDSZERTAN A csapadékmaximum-függvények előállításához a Gumbel-féle eloszlásfüggvényt alkalmaztuk, amely ritkán előforduló, extrém értékek (maximum vagy minimum) eloszlását írja le. Az elmúlt két évized csapadékadataiból mindhárom városra meghatároztuk az új csapadékmaxi- mum-függvények 1, 2 3 órás pontjait 2, 4 és 10 éves visszatérési idők esetén. Fontos megemlíteni, hogy a vizsgálat elvégzéséhez a mérőállomásokon óránkénti rögzítésű adatsor csak 18-19 évre állt rendelkezésre, viszont az éghajlatvizsgálatoknál előnyösebb hosszabb, lehetőség szerint 30-50 év hosszúságú adatsorokat használni. Az éghajlatváltozás hatásait is figyelembe vevő, Jövőbeni” csapadékmaximum-függvények (illetve azok 1, 2 és 3 órás pontjainak) készítéséhez órás felbontású mesterséges csapadékösszeg-idősorokat generáltunk mindhárom településre. Ehhez ún. időjárás generátor programot (weather generator) használtunk, mely konzisztens, hiánytalan idősorokat szolgáltathat - a jelenre és a jövőre egyaránt (Wilks és Wilby 1999, Fatichi és társai 2011). A vizsgálathoz a Neyman-Scott-féle csapadékszimuláló téglalap-impulzus modellt alkalmaztuk (pl. Honti és társai 2014). A mesterséges idősorok előállításához az egyes klímamodellek által prognosztizált változásokat vettük alapul. A 8 darab választott regionális klímamodell esetén meghatároztuk a statisztikai jellemzők (átlag, autokorreláció, stb.) két időszak - 1996-2014 és 2041- 2059 - közötti változását. Minden hónapra kiszámítottuk a relatív változást, az alábbi módszerrel (1. egyenlet). *i j.rklímamod jövő ... rVij = ------------------=----- (1) j.rklímamodjelen ahol i - a vizsgált statisztikai jellemzők száma i=l ...6, j — a hónapok száma j=l... 12, rvy - az i-edik statisztikai jellemző relatív változása a vizsgált időszakok között a j-edik hónapot tekintve, Xij.rkiímamodjeien ~ a regionális klímamodell 1996-2014 közötti időszakára számított i-edik statisztikai jellemző j- edik havi értéke, Xij.rkiímamodjövö ~ a regionális klímamodell 2041-2059 közötti időszakára számított i-edik statisztikai jellemző j- edik havi értéke. A jelen időszakra (1996-2014) rendelkezésünkre álló észlelt csapadékösszeg-idősorok statisztikai jellemzőit a meghatározott relatív változás nagyságával módosítottuk, és az egyes hónapokon belül az összes aggregációs időegységre ugyanakkora változást feltételezünk. Ez adja a csapadékszimuláló modell számára a betanító statisztikát. A Neyman-Scott modell paramétereinek meghatározását követően tetszőleges számú órás csapadékösszeg-idősor generálására van lehetőség, amelyekből a kívánt csapadékmaximum-függvények is elkészíthetők. EREDMÉNYEK Az eredményeket tekintve a legjelentősebb változás a jelenben és a jövőbeni vizsgált időszak esetén is Budapesten jelentkezett (1. és 2. ábra). A regionális klímamodellek többsége a mértékadó csapadékintenzitások - akár 100%-os - növekedését jósolja (2. ábra és 2. táblázat). Ez az erős nagyvárosi jelleg következménye is lehet, hiszen a jelentős hősziget hatás befolyásolhatja a konvektiv csapadékhullást. A mértékadó csapadékintenzitások változását tekintve eltérő jelenséget tapasztaltunk városonként: Budapesttel ellentétben 1996-2014 között Szombathelyen és Szegeden inkább csökkenés tapasztalható a műszaki irányelv értékéihez viszonyítva (2. táblázat). Ez nem azt jelenti, hogy az intenzív csapadékok feltétlenül ritkábban jelentkeztek, hanem azt, hogy az egységes országos függvény értékeit nem haladták meg. A távlati időszakot vizsgálva Szombathelyen és Szegeden nagyobb a becslések bizonytalansága, hiszen a különböző regionális klímamodellek ellentétes előjelű becsléseket adnak. Fontos megemlíteni, hogy finomabb időbeli felbontású idősorok vizsgálatára is nagy szükség lenne, hiszen a rövidebb időtartamú csapadékok esetén még szélsőségesebb változások lehetnek. ÖSSZEFOGLALÁS Megállapíthatjuk, hogy a jelenlegi változások mellett a jövőben nagy esély van rá, hogy még szélsőségesebb körülményekhez kell alkalmazkodnunk, amely a vízi közműves szakmát komoly kihívások elé állítja. A felkészülést már most el kell kezdenünk, mivel utólag, tűzol- tásszerűen kezelni a problémákat mindig sokkal nehezebb és költségesebb feladat. A csapadékvíz elvezető hálózatok gyakoribb túlterhe- lődése, kiöntése várható, hiszen a hirtelen, nagy intenzitással lezúduló csapadék események visszatérési ideje növekvő tendenciát mutat. Belátható, hogy a jelenleg tervezéshez használatos csapadékmaximum-függvények érvényessége a jelenben is erősen megkérdőjelezhető, de a jövőben még nagyobb problémát jelent majd, ha nem aktualizáljuk őket. Sőt, tovább vezetve a gondolatot, az sem elég, ha az utóbbi időszak mért adatai alapján dolgozzuk ki az új mértékadó csapadékintenzitás értékeket, hanem az éghajlatváltozás hatásait is bele kell vennünk a számításokba. Mivel egy műszaki létesítmény tervezése
