Bálint Gábor, Csík András, GauzerBalázs, Gnandt Boglárka ... · Tél (XII -II) Tavasz (III -V) Nyár (VI -VIII) Ősz (IX -XI) 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 m 3 /s 1500

36. METEOROLÓGIAI TUDOMÁNYOS NAPOK MTA, BUDAPEST, 2010. NOVEMBER 18-19.

Bálint Gábor,

Csík András, Gauzer Balázs,

Gnandt Boglárka, Hunyady Adrienn, Gnandt Boglárka, Hunyady Adrienn,

Lipták Gábor, Varga György

VITUKI Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet

Áttekintés�Bevezetés: motiváció, határfeltételek�Bevezetés: motiváció, határfeltételek

�A vízjárás stabilitása és változása az észlelések alapján

�Hidrológiai változásokkal (is) foglalkozó projektek: CLAVIER, ECCONETprojektek: CLAVIER, ECCONET

�Évszakos változások

�Árvizek, kisvizek

�Az alkalmazkodás tervezése2010. november 19. 36. Meteorológiai Tudományos Napok 2

A Balaton havi természetes vízkészlet-változásának átlagos (1921-2009) és 2010. évi értékei [mm]

2010. november 19. 36. Meteorológiai Tudományos Napok 3

A tranzit lefolyás szerepe közepes és nagy folyóink vízjárásában


Vélekedések, bizonytalanságok� Az éghajlat változásának következményeivel együtt � Az éghajlat változásának következményeivel együtt

jelentkeznek a vízgyűjtőt és a vízfolyást befolyásoló egyéb mesterséges és természetes változások

� A földhasználatok módosulása (sok, közszájon terjedő vélekedéssel ellentétben) többnyire csak mérsékelten hat a nagyobb vízgyűjtők lefolyására: (Rajna-vízgyűjtő, Bárdossy, 2005) (Rajna-vízgyűjtő, Bárdossy, 2005) � Kisebb vízgyűjtők esetén az ilyen hatások

következménye számottevő lehet.

� Vízgyűjtő-gazdálkodás vs. Folyó gazdálkodás


A vízjárás stabilitása és változása


A megfigyelt vízjárás (viszonylagos) stabilitása


A megfigyelt vízjárás (viszonylagos) stabilitása


Az évszakos megoszlás lehetséges változásaNagymaros

1981-2010Nagymaros

1891-1920

19732042

2673291628682869

2595

22642035

1707 17571903

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Qm

ea

n[m

3 /s

]

1981-2010

2105 2163

2569

2863

3262 31723053

2627

2336

17811536

1675

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Qm

ea

n[m

3 /s

]

1891-1920

2010. november 19. 36. Meteorológiai Tudományos Napok

0

500

Hónapok

0

500

Hónapok

9

Az éves lefolyás megoszlásaDuna - Pozsony


Pekarová, P. et al. 2008 (idézve Nováky B. által 2010)

10

2600

2700

2800

Az éves lefolyás eloszlásaDuna - Nagymaros

Téli félév (XI-IV) Nyári félév (V-X)

2200

2300

2400

2500

m3 /

s

1800

1900

2000

2100

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 20102010. november 19. 36. Meteorológiai Tudományos Napok 11

2700

2800

2900

3000

Az éves lefolyás eloszlásaDuna - Nagymaros

Tél (XII-II) Tavasz (III-V) Nyár (VI-VIII) Ősz (IX-XI)

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2600

m3 /

s

1500

1600

1700

1800

1900

2000


450

500

Az éves lefolyás eloszlásaTisza - Vásárosnamény

Téli félév (XI-IV) Nyári félév (V-X)

300

350

400

m3 /

s

200

250

300


600

700

Az éves lefolyás eloszlásaTisza - Vásárosnamény

Tél (XII-II) Tavasz (III-V) Nyár (VI-VIII) Ősz (IX-XI)

300

400

500

m3 /

s

100

200

300


A Balaton felületére hulló csapadék és a hozzáfolyás arányának [%] alakulása a tó vízmérlegének bevételi oldalán


Időben lineárisan változó skálaparaméter

A visszatérési szintek grafikonja Időfügg ő hisztogram

Visszatérési szintek

2000

3000

4000

5000

A visszatérési szintek grafikonjaVásárosnamény

Vis

szat

érés

i szi

nt (m

3/s)

Időfügg ő hisztogramVásárosnamény

rela

tív g

yako

riság

2 e

-04

4 e

-04

6 e

-04

Az időszak elején érv ény es GEV eloszlássűrűségf üggv ény eAz időszak v égén érv ény es GEV eloszlássűrűségf üggv ény e


2 5 10 20 50 100 200 500 1000

010

00

Visszatérési idő (év)

Vis

szat

érés

i szi

nt (m

3/s)

Megfigyelések (m3/s)

0 1000 2000 3000 4000

0 e

+00

2 e

-04

A skálaparaméter időfüggése nem volt szignifikáns

Időfügg ő hisztogramVásárosnamény - Eltelt id ő: 20 nap

Időben lineárisan változó skálaparaméter

Visszatérési szintek

A visszatérési szintek grafikonjaA küszöbszint: 1000 (m3/s)

rela

tív g

yako

riság

0.00

050.

0010

0.00

15

Az időszak elején érv ény es GP eloszlássűrűségf üggv ény eAz időszak v égén érv ény es GP eloszlássűrűségf üggv ény e

2000

3000

4000

5000

Vis

szat

érés

i szi

nt (m

3/s)


Megfigyelések m3/s

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

0.00

00

Itt már 0.01 szinten szignifikáns a változás

2 5 10 20 50 100 200

1000

2000

Visszatérési ido (év)

Konklúzió – stabilitás - ?Elem Változás Megjegyzés

Éves vízjárás jellemzőkMin átlag, max

Többnyire nem detektálható, nem szignifikáns

Területi változékonyság,Mesterséges beavatkozás hatása a kisvizekre

Évszakos eloszlás Tavaszi növekmény Kérdéses?

Éves maximumok szezonalitása

Nyári és decemberi gyakoriság növekedés

Bizonytalan nem szignifikáns

Árvíz gyakoriságok Felső Tiszán növekedésÁrvíz gyakoriságok Felső Tiszán növekedés

Kisvízi gyakoriságok Tározás hatása a Tisza mellékfolyóin

Időtartamok stabilak vagy növekednek


CLAVIER Projekt� A Max Planck Meteorológiai Intézet, Hamburg REMO5.7-ERA40 (1961

– 2000) és REMO5.7-A1B (1951 – 2050) adatai szolgáltak a hidrológiai modellező rendszer bemeneteként.modellező rendszer bemeneteként.

� Az elő-feldolgozás során hibajavítás (Wegener Center, Graz); 6 órás időbeli (INHGA, Bukarest), és térbeli leskálázást (VITUKI, Budapest)végeztünk ~10 km.

� A hidrológiai szimuláció „természetes állapotokat” feltételezett, a tározás hatását nem vette figyelembe.

� A hidrológiai modell paraméteri a jelen földhasználati állapotot tükrözték.tükrözték.

� A modellek kalibrálása során észlelt (állomásonkénti) adatsorokat használtunk illetve a finomításhoz ERA40 adatokat.


ECCONET Projekt 2010 – 2012

� ECCONET – Effects of climate change on the inland waterway networks - Az éghajlatváltozás hatása a waterway networks - Az éghajlatváltozás hatása a belvízi hajózási hálózatra

� European Commission's 7th Framework Programme(233886)

� Különböző hatások elemzése a belvízi hajózásban, adaptációs stratégiák, fejlesztési keretek

� Hidrológiai tényezők:� Hidrológiai tényezők:� Kisvizek, gázlók

� Nagyvizek árvizek

� Jégjelenségek


Climate models: ECHAM 5 with REMO 5.7Climate scenario: A1B




















Subcatchment-wise changes of annual precipitation on Tisza River(1961-1990 and 2021-2050) REMO 5.7 runs [in %]

36. Meteorológiai Tudományos Napok2010. november 19. 31

Subcatchment-wise changes of seasonal precipitation on Tisza River (1961-1990 and 2021-2050) REMO 5.7 runs [in %]

SummerSpring

Autumn Winter


Az évszakos csapadék változása a Tisza vízgyűjtőjén (1961-1990 vs. 2021-2050) REMO 5.7 [%]

Winter Spring Summer Autumn AnnualWinter Spring Summer Autumn Annual

Upper-Tisza 14,44 -5,23 -1,60 -2,29 0,49

Szamos-Kraszna 10,78 -7,55 -2,91 -5,41 -2,21

Bodrog 10,36 -6,92 -5,87 0,17 -1,79

Sajó-Hernád 4,36 -7,86 -8,37 0,90 -4,09

Zagyva-Tarna 6,05 -0,83 -7,76 -3,99 -2,83

Middle-Tisza 8,08 -5,42 -8,11 -0,30 -2,69

Körösök 7,89 -7,70 -8,03 -3,31 -3,98

Maros / Mures 7,77 -7,68 -6,27 -5,92 -4,11

Lower-Tisza 10,70 -7,01 -13,05 -5,54 -4,91


A hőmérséklet emelkedése a Tisza részvízgyűjtőin (1961-1990 vs. 2021-2050) REMO 5.7 [°C]

Winter Spring Summer Autumn AnnualWinter Spring Summer Autumn Annual

Upper-Tisza 1,72 0,88 0,93 1,65 1,29

Szamos-Kraszna 1,81 0,88 1,00 1,67 1,34

Bodrog 1,83 0,81 0,88 1,63 1,28

Sajó-Hernád 1,83 0,79 0,90 1,70 1,30

Zagyva-Tarna 1,69 0,80 0,91 1,67 1,26

Middle-Tisza 1,80 0,82 0,92 1,65 1,29

Körösök 1,69 0,86 0,98 1,58 1,28

Maros / Mures 1,67 0,95 1,21 1,71 1,38

Lower-Tisza 1,62 0,90 1,21 1,70 1,36


Comparison of the mean monthly simulated discharges for the selected 30 years future periods (2001-2030, 2011-2040, 2021-2050) and those for the reference period (1961-1990), – Tisza-Tiszabecs

400

Comparison of the mean monthly discharges Tisza - Tiszabecs

150

200

250

300

350

400

Dis

char

ge (m

3/s)

2001-2030

2011-2040

2021-2050

1961-1990

36. Meteorológiai Tudományos Napok

0

50

100

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

2010. november 19. 35

Upper-Tisza2021-2050 vs. 1961-1990

Tisza River - Rakhiv Station

37.91

25.00

30.00

35.00

40.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Tisza River - Tyachiv Station

36.18

25.00

30.00

35.00

40.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-2.40

3.612.13

4.06

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

Winter Spring Summer Autumn Annual

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

1.62 0.782.63

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Rika River - Khust Station

30.79

25.00

30.00

35.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Tisza River - Tiszabecs Station

34.24

30.00

35.00

40.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-2.28

0.64 1.27

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

0.62 0.422.19

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)


A közepes lefolyás változása [%] 2021-2050 vs. 1961-1990

Tisza River - Tiszabecs Station

34.24

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

0.62 0.422.19

-5.00

0.00

5.00

10.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)


Felső-, Közép-Central Tisza2021-2050 vs. 1961-1990

Szamos River - Csenger Station

21.92

10.00

15.00

20.00

25.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Bodrog River - Sárospatak Station

27.34

15.00

20.00

25.00

30.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-7.69

-0.59 -1.63

-9.92-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

0.87

-7.46

-1.79

-15.32

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Hernád River - Gesztely Station

26.91

20.00

25.00

30.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Sajó River - Fels őzsolca Station

4.825.00

10.00

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

5.69

-8.41

-1.56

-13.43

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-3.00

-14.22

-7.17

-10.83

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

0.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)


Alsó-Tisza 2021-2050 vs. 1961-1990

Maros River - Arad Station

19.25

-4.06 -3.18

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

Tisza River - Szeged Station

19.65

-3.40

-3.40 -1.82

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-8.46-10.77

-15.00

-10.00Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-9.92-15.00

-10.00Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)


A közepes lefolyás változása [%] 2021-2050 vs. 1961-1990

Tisza River - Szeged Station

25.00

19.65

-3.40 -1.82

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00


Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)

-3.40

-9.92-15.00

-10.00

-5.00Winter Spring Summer Autumn Annual

Cha

nge

in m

ean

disc

harg

e (%

)


1400

Comparison of the mean monthly discharges Tisza - Szeged

Comparison of the mean monthly simulated discharges for the selected 30 years future periods (2001-2030, 2011-2040, 2021-2050) and those for the reference period (1961-1990), – Tisza - Szeged

600

800

1000

1200

1400

Dis

char

ge (m

3/s)

2001-2030

2011-2040

2021-2050

1961-1990

36. Meteorológiai Tudományos Napok

0

200

400

JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

2010. november 19. 41



� Nagy térségi különbségek� Felső-Tisza vs. Déli területek

� Az időlépcsőből eredő bizonytalanságok

Következtetések az alkalmazkodási stratégiákra vonatkozóan

� Az időlépcsőből eredő bizonytalanságok számottevőek� A napi időlépcső alatt? (flash flood) � Napi-évszakos időlépcső – jól lefedett, javítható� Éves , több éves amplitudójú változásokra az éghajlati

forgatókönyvek csak korlátozottan alkalmasak? (hosszú aszály, karszt és más felszínalatti víztest)(hosszú aszály, karszt és más felszínalatti víztest)

� A folyóhálózat hatása: árhullámok, találkozása, szuperpoziciója� MCMC modellek


Általános megjegyzés

� Az alkalmazkodás tervezésének � Az alkalmazkodás tervezésének hatásvizsgálatokon kell alapulnia: egyszerűsített feltételezések, kapcsolatok nem működnek a térbeli és időbeli lépték változékonysága miatt:� Éghajlati forgatókönyvek (mini) ensemble� Földhasználat változatok� Beavatkozás változatok: védekezési, beavatkozási � Beavatkozás változatok: védekezési, beavatkozási

lehetőségek számbavétele



36. METEOROLÓGIAI TUDOMÁNYOS NAPOK BUDAPEST, 2010. NOVEMBER 18-19.

Bálint Gábor,

Csík András, Gauzer Balázs,

Gnandt Boglárka, Hunyady Adrienn, Gnandt Boglárka, Hunyady Adrienn,

Lipták Gábor, Varga György

[email protected] Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Kutató Intézet

Documents

Bálint Gábor, Csík András, GauzerBalázs, Gnandt Boglárka ... · Tél (XII -II) Tavasz (III -V) Nyár (VI -VIII) Ősz (IX -XI) 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 m 3 /s 1500