Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 1. szám - KÖSZÖNTŐ - Kovács Attila - Marton Annamária - Tóth György - Szőcs Teodóra: A sekély felszín alatti vizek klíma-érzékenységének országos léptékű kvantitatív vizsgálata
22 Hidrológiai Közlöny 2016. 96. évf. 1. sz. kus, moduláris módszert dolgoztunk ki, amelyik az alábbi komponenseket tartalmazza: 1. Klímazónák meghatározása klíma paraméterek országos eloszlása alapján, 2. Beszivárgási zónák lehatárolása, 3. Beszivárgás meghatározása egydimenziós hidrológiai modellek segítségével, 4. Talajvíz eloszlás meghatározása numerikus vízföldtani modellek segítségével. Vizsgálataink során területileg interpolált klímaparaméterek napi felbontású idősorait használtuk, melyeket a CARPATCLIM-Hu Közép-Európai adatbázisból, illetve az ALADIN regionális klímamodell kimenő adataiból nyertünk ki. A klímazónákat a Thorntwaite klímazóna beosztás alapján állítottuk elő. A beszivárgási zónákat a geológia, területhasználat és lejtőszög alapján határoltuk le. A víztükör eloszlását a MODFLOW numerikus kóddal szimuláltuk. A projekt során a talajvíz tükröt az 1961-1965, 2005-2009, 1961-1990, 2021-2050, 2071-2100 idő- intervallumokra, azok átlagolt klímaparaméterei alapján számítottuk. A múltbeli talajvíz eloszlásokat mért bemenő adatok alapján határoztuk meg. Az előrejelzéseink az Országos Meteorológiai Szolgálat által szolgáltatott ALADIN klímamodellek eredményei (Uly et al., 2015) alapján lettek szimulálva. A klímamodellek bizonytalanságai emiatt megjelennek az előre jelzett beszivárgás és talajvíz eloszlásokban, ezért azok tájékoztató jellegűek. A modellezés során feltételeztük, hogy a hozzáférhető adatsorok kezdeti 1961-1965-ös időszakában a talajvíz kvázi természetes egyensúlyi állapotban volt, ezért a bányászati vízszint süllyesztések illetve ivóvíz kitermelések hatásait ebben az időszakban elhanyagolhatónak tekintettük. A modellt erre a nyugalmi időszakra kalibráltuk, és az előrejelzések során ezen kalibrált modell paramétereket alkalmaztuk. Az előrejelzések a klímaváltozás hatására előálló hipotetikus vízszinteket mutatják, melyek nem tartalmazzák sem a jelenlegi, sem pedig a potenciális jövőbeni víztermelések depressziós hatásait. KLÍMAADATOK A jelen tanulmányban a múltbeli klimatikus viszonyok jellemzéséhez a CarpatClim-Hu (Lakatos et al., 2013) adatbázis szolgáltatta a fő bemeneti adatokat. A CarpatClim-Hu egy homogenizált raszteres adatbázis, amelyet a Kárpát-medence klímaállomásainak adataiból állítottak elő interpolációval. Az adatbázishoz 258 klímaállomás és 727 csapadékmérő állomás adatát használták fel. Magyarország területére ebből 37 klímaállomás és 176 csapadékmérő állomás esik. Az adatbázis számos alapvető klímaparaméter és klímaindikátor 0,1 fokos (mintegy 10x10 km) felbontású homogenizált adathálóját tartalmazza napi, havi és éves felbontásban 1961-től 2010-ig. A jövőbeni klímaviszonyok jellemzéséhez az Országos Meteorológia Szolgálat (OMSZ) által előállított ALADIN regionális klímamodell (Uly et al., 2015) eredményeit használtuk fel. Az ALADIN regionális klímamodell bemenetét az ARPEGE-Climate globális általános cirkulációs modell adja, ami a Météo-France modellje. A modell hibrid koordinátarendszert alkalmaz és 31 vertikális szintet különít el. Az ALADIN modell szimulációkban fontos szerepe van a sugárzási, felhőcsapadék-turbulencia és a konvektiv sémáknak. A klíma projekciók az SRES A1B emissziós forgató- könyv (Nakicenovic et al., 2000) szerint, 10 km-es felbontással készültek. A modellezett klímaparaméterek alapján 3 db 30 éves időintervallumot (1961-1990 (2021-2050 (2071- 2100) vizsgáltunk. A klímamodell előrejelzések harminc éves átlagai alapján a vizsgált 110 éves időszak során az egész ország területén az átlagos évi csapadékösszeg 20-100 mm-es csökkenése, és az éves átlag hőmérséklet több, mint 3 °C-os növekedése várható (/. ábra). 1. ábra. A 2071-2100 és 1961-1990 szimulációs időszakok csapadék és hőmérséklet eloszlásának különbségtérképe. Készült az ALADIN klímamodell kimeneti adatainak felhasználásával Figure 1. Rainfall and temperature differences between 2100-2071 and 1961-1965 periods based on ALADIN simulation results.
