Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)
2018 / 1. szám - SZAKCIKKEK - Szinetár Márton Miklós - Csáki Péter - Keve Gábor - Gribovszki Zoltán: Változó klimatikus viszonyok hatásai a vízháztartási mérlegre - Esettanulmány a Bácsbokodi-Kígyós vízgyűjtőjén
Szinetár Márton Miklós és társai: Változó klimatikus viszonyok hatásai a vízháztartási mérlegre 51 tápanyagkörforgás modellezése, a (vízgyűjtő) hidrológia valamint a különböző meteorológiai es klimatológiai fel- használások (Kalma és társai 2008). A technika jelen fejlettsége mellett a különböző távérzékelési szenzorokból származó adatok felhasználhatóságát korlátozza az azok tér és időbeli felbontása között fennálló fordított arányosság. A Landsat 5 műhold szenzorjai 16 napos visszatérési idő mellett, 30-120 m-es térbeli felbontásban pásztázzák a föld felszínét. A Terra és az Aqua műholdak MODIS szenzorjai napi felbontásban készítenek felvételeket 250 (látható fényhullámok, rövidhullámú sugárzás)-1000 (felszínhőmérséklet) méteres felbontásban, ami alkalmassá teszi a térben osztott hidrológiai és meteorológiai számítások adatigényének kielégítésére, többek között például a napi átlagos párolgásértékek számítására is (Gowda és társai 2008). Az elmúlt években megannyi módszer látott napvilágot a távérzékelési adatokon alapuló párolgásbecslés számításához, melyekből jó összefoglaló található Gowda és társai (2008) illetve Courault és társai (2005) munkáiban. A legtöbb modell esetében problémát okoz a nagyszámú változó az egyenletekben (over-parameterization), melyekből kifolyólag ugyanaz a kimeneti adat elérhető lesz, nagyban különböző változó értékek mellett. A probléma megkerülésének jó módszerei a változók számának csökkentése valamint az úgynevezett kalibráció-mentes modellek. A CREMAP/Complementary-relationship-based Evapotranspiration Mapping Technique/ (Szilágyi és Kovács 2010) módszer segítségével Szilágyi és Kovács (2011) elkészítették Magyarország térben osztott (1*1 km) párolgástérképét a 2000-2008-as időszakra (1. ábra), mely párolgás adatok adják e munka fő bemeneti paramétereit. 1. ábra. Átlagos éves területi párolgás Magyarországon 2000-2008 között (Szilágyi és Kovács 2011) Figure 1. Average annual evapotranspiration between 2000 and 2008 (Szilágyi and Kovács 2011) Az elmúlt pár évtizedben az antropogén hatásra bekövetkezett klímaváltozás bizonyítottan hatással volt és van az összes emberi és természetes rendszerre a Földön. Hidrológiai szempontból a változást főként a csapadék, a hőmérséklet lokális és regionális változása indukálja, melyek hatására változik a hidrológiai ciklus, a vízkészletek meny- nyiségi és minőségi állapota, valamint a hidrológiai szélsőségek előfordulása. Minden elérhető klímaforgatókönyv szerint a változások a jövőben gyorsuló ütemben zajlanak majd le (1PCC 2014). Magyarország esetében a különböző klímaforgatókönyvek nagy szórásától eltekintve is megállapítható, hogy az országban a melegedő légkör és a csökkenő csapadék eredményeként a hazai ariditási index növekedni fog, továbbá a csapadék éven belüli eloszlásának változása miatt a mediterrán klímajellegek is erősödnek. Az elmúlt pár évtized klimatikus változásai - a további, minden valószínűség szerint bekövetkező változásoktól eltekintve is - gyorsuló ütemben módosítják a hidrológiai ciklust, valamint a vízkészletek mennyiségi és minőségi állapotát. Csökken az éves vízhozam a legtöbb folyó esetében, változik a lefolyás időbeni eloszlása. Jelentős vízkészlet csökkenés várható a Balaton esetében, valamint növekszik a felszíni vizek hőmérséklete (Nováky és Bálint 2013). A mező- és erdőgazdaságra, mint a hidrológiai és klimatológiai szempontból legsérülékenyebb szektorra, jelentős veszélyt jelent az antropogén klímamódosító hatás. Ezért Magyarországon - és más, hasonló adottságú országokban - ahol a mezőgazdaság a nemzetgazdaság egyik meghatározó pillére, még fontosabb, hogy tisztában legyünk a klímaváltozás és az annak hatására bekövetkező változások jelen és jövőbeli mértékével (Mátyás 2014). A Budyko-féle empirikus modell (Budyko 1974) az egyik legelterjedtebb szárazföldi vízháztartás-modell, mely egy egyszerű empirikus függvény segítségével írja le egy adott időszakban a csapadék és a területi párolgás egymáshoz viszonyított arányát, a rendelkezésre álló csapadék valamint a potenciális párolgás függvényében (Berghuijs 2015). Magyarországon korábban Nováky (1985, 2002) a Zagyva vízgyűjtőjének példáján dolgozta ki a Budyko ösz- szefüggésen alapuló osztott paraméterű éghajlat-lefolyás modellt, melyet később a Balaton vízgyűjtőjén is alkalmazott (Nováky 2006). Csóka két Zala megyei kisvízgyűjtőn a Budyko-modell segítségével vizsgálta a klímaváltozás lehetséges vízgazdálkodási hatásait (Csóka 2013). Csáki jövőbeni párolgásbecslésre, illetve a felszínborítás változásának párologtatásra kifejtett hatásának vizsgálatára használta a Budyko-modellt Zala megye példáján (Csáki és társai 2014). Keve és Nováky (2010) a Bácsbokodi-Kí- gyós vízgyűjtőjén alkalmazták a Budyko összefüggést térben osztott lefolyásbecsléshez. ANYAG ÉS MÓDSZER Budyko-féle empirikus modell A Budyko-féle empirikus modell alapját az a feltételezés adja, miszerint egy területen az éghajlat függvényében vagy a rendelkezésre álló víz vagy pedig a rendelkezésre álló energia a párolgást limitáló tényező. Ennek értelmében megoldása két egyensúlyi egyenletre - a víz- és az energiamérlegre - épül. Kellően hosszú At (a vizsgált időszak időtartama) - jelen esetben egy év - esetén, a vízmérleg és az energiamérleg hányadosának felírásával könnyen belátható, hogy az evapotranspirációs hányados (—~) és az ariditási index (—) között függvénykapcsolat van, mely kapcsolatot Schreiber az alábbi módon határozta meg (Schreiber 1904): EJ_a P ET0 = 1 -exp(-—) (1) ahol ETa a területi párolgást (mm), ET0 a potenciális párolgást (mm), P pedig a csapadékot jelöli (mm).
