25
1 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128). Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov zmeny klímy na mesto Košice a okolie Pavel Šťastný 1 , Milan Lapin 2 , 1 Slovenský hydrometeorologický ústav, Bratislava, 2 Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK, Úvod Od 70-tych rokov 20. storočia sa odborná i laická verejnosť zaoberá klimatickou zmenou. Je to významný environmentálny problém, ktorý sa síce podarilo identifikovať, ale jeho riešenie si vyžaduje dlhšie sústredené úsilie. Najdôležitejším ukazovateľom klimatickej zmeny je globálne otepľovanie. Za obdobie od začiatku priemyselnej revolúcie vzrástla globálna teplota o 0,8 O C. Už v súčasnej dobe malo toto oteplenie dôsledky na dostupnosť vodných zdrojov, produktivitu poľnohospodárstva a lesov ako aj morského rybolovu, prejavilo sa na zvýšenom výskyte vĺn horúčav, šírení chorôb a škodcov a tiež na, zvýšenej frekvencii záplav, sucha a lesných požiarov. Takýto vývoj je aj v dôsledku toho, že v súvislosti s rýchlejším otepľovaním Arktídy sa mení atmosférické prúdenie nad severnou pologuľou. Zvýšenie teploty Európskej pevniny od začiatku industriálnej revolúcie do roku 2011 bolo o 1,3 O C. Trend ročnej teploty vzduchu za obdobie 1960 – 2012 dosiahol hodnotu 0,2 O C za dekádu v juhovýchodnej Európe a v severnej a severovýchodnej Európe 0,3 až 0,4 O C za dekádu. Jedným z dôležitých indikátorov vývoja primárnej zložky vodnej bilancie sú ročné zrážkové úhrny. Časovo i priestorovo sú oveľa premenlivejšie ako teplota vzduchu. Od roku 1950 doteraz na severovýchode a severozápade Európskeho kontinentu ročné zrážkové úhrny vzrastali o 70 mm za dekádu, no v niektorých častiach južnej Európy poklesli do 70 mm za dekádu. Projekcie budúcej klímy ukazujú na ďalšie otepľovanie Európy, podľa umiernených emisných scenárov medzi 1,0 a 2,5 O C v období 2012 – 2050, pričom extrémne vysoké teploty sa budú v porovnaní s nedávnou minulosťou vyskytovať častejšie a potrvajú dlhšie. Zrážky by naďalej mali narastať v severnej a klesať v južnej polovici Európy. 1. Klimatická zmena a jej dôsledky na Slovensku Podľa globálnej klimatickej klasifikácie Slovenská republika patrí do mierneho klimatického pásma s rovnomerne rozloženými zrážkami počas roka. Pre našu oblasť je typické pravidelné striedanie štyroch ročných období. Na západe Slovenska je výraznejší vplyv Atlantického oceánu, naopak na východe územia kontinentálny vplyv. Klíma Stredomoria ovplyvňuje predovšetkým juh stredného Slovenska vyššími úhrnmi zrážok na jeseň a občas aj v zime. Časté striedanie vzduchových hmôt rôzneho pôvodu a vlastností je charakteristické pre našu polohu v strede Európskeho kontinentu. To spôsobuje veľkú premenlivosť všetkých klimatických prvkov. Táto vlastnosť našej klímy je typická a

Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

1 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov zmeny klímy na mesto Košice a okolie

Pavel Šťastný1, Milan Lapin2,

1Slovenský hydrometeorologický ústav, Bratislava, 2Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK,

Úvod Od 70-tych rokov 20. storočia sa odborná i laická verejnosť zaoberá klimatickou zmenou. Je to

významný environmentálny problém, ktorý sa síce podarilo identifikovať, ale jeho riešenie si vyžaduje

dlhšie sústredené úsilie. Najdôležitejším ukazovateľom klimatickej zmeny je globálne otepľovanie. Za

obdobie od začiatku priemyselnej revolúcie vzrástla globálna teplota o 0,8 OC. Už v súčasnej dobe

malo toto oteplenie dôsledky na dostupnosť vodných zdrojov, produktivitu poľnohospodárstva a lesov

ako aj morského rybolovu, prejavilo sa na zvýšenom výskyte vĺn horúčav, šírení chorôb a škodcov

a tiež na, zvýšenej frekvencii záplav, sucha a lesných požiarov. Takýto vývoj je aj v dôsledku toho, že

v súvislosti s rýchlejším otepľovaním Arktídy sa mení atmosférické prúdenie nad severnou pologuľou.

Zvýšenie teploty Európskej pevniny od začiatku industriálnej revolúcie do roku 2011 bolo o 1,3 OC.

Trend ročnej teploty vzduchu za obdobie 1960 – 2012 dosiahol hodnotu 0,2 OC za dekádu

v juhovýchodnej Európe a v severnej a severovýchodnej Európe 0,3 až 0,4 OC za dekádu.

Jedným z dôležitých indikátorov vývoja primárnej zložky vodnej bilancie sú ročné zrážkové úhrny.

Časovo i priestorovo sú oveľa premenlivejšie ako teplota vzduchu. Od roku 1950 doteraz na

severovýchode a severozápade Európskeho kontinentu ročné zrážkové úhrny vzrastali o 70 mm za

dekádu, no v niektorých častiach južnej Európy poklesli do 70 mm za dekádu.

Projekcie budúcej klímy ukazujú na ďalšie otepľovanie Európy, podľa umiernených emisných

scenárov medzi 1,0 a 2,5 OC v období 2012 – 2050, pričom extrémne vysoké teploty sa budú

v porovnaní s nedávnou minulosťou vyskytovať častejšie a potrvajú dlhšie. Zrážky by naďalej mali

narastať v severnej a klesať v južnej polovici Európy.

1. Klimatická zmena a jej dôsledky na Slovensku

Podľa globálnej klimatickej klasifikácie Slovenská republika patrí do mierneho klimatického pásma

s rovnomerne rozloženými zrážkami počas roka. Pre našu oblasť je typické pravidelné striedanie

štyroch ročných období. Na západe Slovenska je výraznejší vplyv Atlantického oceánu, naopak na

východe územia kontinentálny vplyv. Klíma Stredomoria ovplyvňuje predovšetkým juh stredného

Slovenska vyššími úhrnmi zrážok na jeseň a občas aj v zime. Časté striedanie vzduchových hmôt

rôzneho pôvodu a vlastností je charakteristické pre našu polohu v strede Európskeho kontinentu. To

spôsobuje veľkú premenlivosť všetkých klimatických prvkov. Táto vlastnosť našej klímy je typická a

Page 2: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

2 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

prirodzená. Prejavuje sa nielen rýchlym a pestrým striedaním rôzne teplých a vlhkých krátkych

časových periód, ale aj rozličným teplotným a vlhkostným rázom mesiacov, ročných období alebo

rokov. Prirodzená premenlivosť klímy a klimatická zmena sa takto prekrývajú. Preto globálny, či

regionálny časový priebeh teploty vzduchu nevykazuje plynulý vzostup, ale podlieha určitej

periodicite a rôznym časovým trendom. Podobne to platí aj o iných klimatických prvkoch.

Zmena klímy a jej dôsledky na Slovensku

Pomerne verne môžeme opísať stav a vývoj klimatického systému Slovenska od posledných dekád 19.

storočia. Za obdobie 1881-2010 sa na Slovensku pozoroval rast priemernej ročnej teploty vzduchu asi

o 1,7 °C a nevýznamný trend poklesu ročných úhrnov atmosférických zrážok asi o 0,5 % v priemere.

Na juhu SR bol pokles miestami aj viac ako 10%, na severe a severovýchode ojedinele úhrn zrážok

vzrástol do 3%. Zaznamenaný bol aj výrazný pokles relatívnej vlhkosti vzduchu. Na juhu Slovenska

od roku 1900 doteraz o 5%, na ostatnom území menej Toto obdobie bolo typické aj poklesom

snehovej pokrývky do výšky 1000 m takmer na celom území. Vo väčšej nadmorskej výške bol

zaznamenaný jej nárast. Aj charakteristiky výparu vody z pôdy a rastlín, vlhkosti pôdy, slnečného

žiarenia potvrdzujú, že najmä juh Slovenska sa postupne vysušuje, pretože vzrastá potenciálny výpar

a klesá vlhkosť pôdy. Značne zmenený režim klímy bol na Slovensku zaznamenaný najmä po roku

1990. Zvýšenú pozornosť je potrebné venovať zmenám v premenlivosti klímy, najmä zrážkových

úhrnov. Príkladom sú za sebou v krátkom časovom intervale idúce extrémne suchý rok

2003, extrémne vlhký rok 2010 a mimoriadne suchý rok 2011. Za posledných 15 rokov došlo k

významnejšiemu rastu výskytu extrémnych denných a niekoľkodenných úhrnov zrážok, čo malo za

následok zvýšenie rizika lokálnych povodní v rôznych oblastiach SR. Na druhej strane v období rokov

1989-2012 sa oveľa častejšie ako predtým vyskytovalo lokálne alebo celoplošné sucho, ktoré bolo

zapríčinené predovšetkým dlhými periódami relatívne teplého počasia s malými úhrnmi zrážok

v niektorej časti vegetačného obdobia. Zvlášť výrazné bolo sucho v rokoch 1990-1994, 2000, 2002,

2003 a 2007. Desaťročie 1991-2000, ale aj obdobie 2001-2010 sa charakteristikami teploty vzduchu,

úhrnov zrážok, výparu, snehovej pokrývky, ako aj iných prvkov, priblížilo k predpokladaným

podmienkam klímy okolo roku 2030, ktoré boli vyčíslené v zmysle scenárov klimatickej zmeny pre

naše územie, výnimkou sú iba nižšie úhrny zrážok v chladnom polroku a v zime v desaťročí 1991-

2000.

Teplotu vzduchu na Slovensku (obr. 1) charakterizujeme ako odchýlky od dlhodobého priemeru

z obdobia 1951-1980. Trend teploty vzduchu pre teplý a chladný polrok v období 1881-2010 je

podobný ako pre ročné priemery. Trend územných úhrnov atmosférických zrážok na Slovensku je

podobný v chladnom a teplom polroku. Zrážkový trend sa o málo líši medzi juhom a severom, resp.

medzi juhozápadom a severovýchodom Slovenska

Page 3: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

3 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

RN = -0,0039x + 101,2r2 = 0,0001

Trend = -0,51%

dT = 0,013x - 0,89r2 = 0,359

Trend = 1,69°C

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

1880

1885

1890

1895

1900

1905

1910

1915

1920

1925

1930

1935

1940

1945

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

70

85

100

115

130

145

160

dT[°C] RN[%]

dT

RN

Podľa údajov SHMÚ

Obr. 1. Trend odchýlok priemernej teploty vzduchu (dT), priemer reprezentatívnych klimatologických staníc) od normálu 1951-1980 a územných úhrnov atmosférických zrážok (RN) v SR ako % z normálu 1901-1990 za roky z obdobia 1881-2010.

Dôležitou zložkou vodnej bilancie je výpar. Potenciálna evapotranspirácia (Eo) je výpar z pôdy

a rastlín za daných meteorologických podmienok v podmienkach dostatočne zavlaženej pôdy.

Aktuálna evapotranspirácia (E) je výpar pri aktuálnych podmienkach vlhkosti pôdy. Za posledných

60 rokov sme zaznamenali významný rast Eo na celom Slovensku, najviac na nížinách juhozápadného

Slovenska (obr. 2). Na severe Slovenska bol rast Eo o trochu menší, vzhľadom na vyššie úhrny zrážok

ako je potreba na evapotranspiráciu a aj menší pokles relatívnej vlhkosti vzduchu, no významne tam

vzrástol E, najmä po roku 1993.

Eo = 1,858x + 695,3r2 = 0.335

E = 0,0596x2 - 3,327x + 463,9r2 = 0,0984

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Eo,E[mm]

Eo

E

Podľa modelu Budyko-Tomlain a údajov SHMÚ

Obr. 2. Trend ročných súm potenciálnej (Eo) a aktuálnej (E) evapotranspirácie v Hurbanove v období 1951-2010 (spracované podľa Budykovej komplexnej metódy upravenej Tomlainom).

Page 4: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

4 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Denné úhrny zrážok ≥100 mm na Slovensku (z cca 700 staníc) v období 1949-2010 ukazuje obr. 3.

Dňa 29.VI.1958 sa celkom výnimočne vyskytol taký úhrn zrážok na 36 staniciach, predovšetkým na

severe Slovenska. Denný úhrn zrážok ≥100 mm je takmer vždy príčinou aspoň lokálnej náhlej

povodne so závažnými škodami. Na väčšine územia Slovenska predstavujú takéto úhrny zriedkavejší

výskyt ako raz za 100 rokov. V obr. 3 je dobre vidieť relatívne malý výskyt dní s úhrnom ≥100 mm

v období 1975-1993, odvtedy sa počet takýchto dní výrazne zvýšil napriek poklesu celkového počtu

dní so zrážkami a s výnimkou roka 2010 iba s malým rastom ročných úhrnov zrážok.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1949

1950

1951

1952

1953

1954

1955

1956

1957

1958

1959

1960

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

N [prípady/dni]

36 prípadov Podľa údajov SHMÚ

3 dni

Obr. 3. Počet prípadov a dní s 24-hodinovými úhrnmi zrážok ≥100 mm na Slovensku (podľa záznamov okolo 700 zrážkomerných staníc,) v období 1949 -2010, dňa 29.VI.1958 sa vyskytol taký úhrn zrážok na 36 staniciach, predovšetkým na severe Slovenska.

Page 5: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

5 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Očakávané zmeny klímy na Slovensku do konca 21. storočia Scenáre klimatickej zmeny boli spracované špeciálnymi postupmi (tzv. štatistickým downscalingom

a využitím priamych meraní v referenčnom období) z výstupov globálnych atmosférických modelov

a boli premietnuté do predpokladaného budúceho vývoja klimatických charakteristík pre zvolené

klimatické stanice na území Slovenska na obdobie do konca 21.storočia. Boli spracované rôzne druhy

scenárov, tzv. pesimistický, ktorý predpokladá rýchlejší rast emisie CO2 a optimistický, simulujúci

stabilizáciu až redukciu týchto emisií. V našej štúdii sa budeme zaoberať väčšinou stredne

pesimistickými scenármi.

Veľká väčšina doterajších klimatických scenárov predpokladala nasledujúci očakávaný vývoj klímy

do roku 2100 (za predpokladu splnenia stredne pesimistických globálnych scenárov emisie

skleníkových plynov do atmosféry):

1) Priemery teploty vzduchu na Slovensku by sa mali postupne zvyšovať o 2 až 4°C v porovnaní

s priemermi obdobia 1951-1980, pričom sa zachová doterajšia medziročná a medzisezónna časová

premenlivosť. Trochu rýchlejšie by mali rásť denné minimá ako denné maximá teploty vzduchu, čo

spôsobí pokles priemernej dennej amplitúdy teploty vzduchu. Scenáre nepredpokladajú výraznejšie

zmeny v ročnom chode teploty vzduchu, v jesenných mesiacoch by ale mal byť rast teploty menší ako

v zvyšnej časti roka.

2) Ročné úhrny zrážok by sa nemali podstatne meniť, skôr sa ale predpokladá mierny nárast (okolo

10%), predovšetkým na severe Slovenska. Väčšie zmeny by mali nastať v ročnom chode a časovom

režime zrážok. V lete sa všeobecne očakáva slabý pokles úhrnov zrážok (predovšetkým na juhu

Slovenska) a v zvyšnej časti roka slabý až mierny rast úhrnov zrážok (predovšetkým v zime a na

severe Slovenska). V teplej časti roka sa očakáva zvýšenie premenlivosti úhrnov zrážok, zrejme sa

predĺžia a častejšie vyskytnú málozrážkové (suché) obdobia na strane jednej a budú zrážkovo

výdatnejšie krátke daždivé obdobia na strane druhej. Pretože sa očakáva teplejšie počasie v zime, tak

až do výšky 900 m n.m. bude snehová pokrývka nepravidelná a častejšie sa budú vyskytovať zimné

povodne. Snehová pokrývka bude zrejme v priemere vyššia iba vo výške nad 1200 m n.m., tieto

polohy ale predstavujú na Slovensku menej ako 5% rozlohy, čo nemôže podstatne ovplyvniť odtokové

pomery.

3) Doterajšie klimatické scenáre poskytujú aj údaje o možnom vývoji iných klimatických prvkov

a charakteristík. Neočakávajú sa žiadne významné zmeny v priemeroch globálneho žiarenia, rýchlosti

a smeru vetra. Vzhľadom na zosilnenie búrok v teplej časti roka sa očakáva častejší výskyt silného

vetra, víchríc a tornád v súvislosti s búrkami (doteraz sa na celom Slovensku vyskytovalo v priemere

asi 1 tornádo kategórie F1 alebo F2 za rok). Rovnako sa neočakávajú významné zmeny v priemeroch

relatívnej vlhkosti vzduchu, zdá sa, že na juhu Slovenska zotrvá terajšia priemerná relatívna vlhkosť

vzduchu vo vegetačnom období (asi o 5% nižšia v porovnaní v priemermi z obdobia 1901-1980).

Page 6: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

6 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Pretože sa ale zvýši teplota vzduchu, tak sa musí pri nezmenenej relatívnej vlhkosti vzduchu zvýšiť

tlak vodnej pary a aj sýtostný doplnok (asi o 6% na každý 1 °C oteplenia). To zapríčiní rast

potenciálnej evapotransirácie vo vegetačnom období roka tiež asi o 6% na 1 °C oteplenia. Pretože sa

na juhu Slovenska vo vegetačnom období roka úhrny zrážok podstatne nezvýšia, bude to mať za

následok pokles vlhkosti pôdy. Navyše častejší výskyt krátkodobých intenzívnych zrážok nebude

dostatočne prispievať k dopĺňaniu pôdnej vlhkosti, pretože z intenzívnych zrážok je väčší odtok.

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Year

Sum

T[°C] Mean annual and Summer air temperature at Sliač (scenarios in 1950-2100)

CGCM3.1 model, A2 scenario

By: DMC downscaling data

Obr. 4. Priemerná ročná a letná teplota vzduchu na Sliači podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 2013 – 2100, merané údaje v období 1950-2012.

Na obr. 4 je vykreslený minulý (1951 – 2012) a projektovaný (2013 - 2100) nárast teploty vzduchu,

zhodne pre leto i rok pre Sliač, ležiaci v blízkosti zemepisného stredu Slovenska, v nadmorskej výške

313 m n.m., ktorý reprezentuje stredné kotlinové polohy Slovenska. Stredne pesimistický scenár

znázorňuje pravdepodobne najvyšší očakávaný budúci nárast teploty vzduchu. Ak sa ľudstvo bude

správať k prírode ohľaduplnejšie, najmä tým, že bude znižovať emisie skleníkových plynov, môžeme

očakávať aj podstatne nižší nárast teploty vzduchu. Značný nárast teploty tento pesimistický scenár

indikuje najmä v mesiacoch chladného polroka, s dôsledkami na skupenstvo zrážok a parametre

snehovej pokrývky najmä v nižších polohách. Predpokladá sa, že do výšky 800 m n.m. budú úhrny

zrážok prevažne tekuté a snehová pokrývka značne nestabilná.

Page 7: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

7 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Zrážkový režim je oveľa premenlivejší ako režim teploty vzduchu. Naviac, projekcie zrážok sú

zaťažené väčšou neistotou ako projekcie teplôt. Pre opis predpokladaného vývoja zrážok na Slovensku

sme vybrali dve stanice, ležiace v rozdielnych geografických podmienkach. Nížinná stanice

Hurbanovo, 115 m n.m., na juhu Slovenska (obr. 5) a údolná až kotlinová stanica Oravská Lesná, 780

m n. m., ležiaca na severe územia (obr. 6). Predpokladaný vývoj úhrnu zrážok podľa pesimistického

scenára. ukazuje na obidvoch staniciach podobný priebeh. Do úrovne časového horizontu roku 2100

modelový výstup nepredpokladá významné zvýšenie či už ročného, alebo letného úhrnu. Po roku 2050

sa predpokladá nepodstatný vzrast ročných úhrnov zrážok, najmä s ohľadom na vyššiu teplotu

vzduchu a predpokladaný vyšší obsah vody v atmosfére. Možný vzrast zrážok vykazuje model

v zimnom období, čo by, spolu so zmenou ich skupenstva, mohlo zmeniť ročný režim odtoku s

nárastom v zimných mesiacoch a poklesom začiatkom jesene. Predpokladá sa, že zrážky budú

vypadávať v lete v menšom počte dní, no s vyššími úhrnmi, medzi ktorými budú dlhšie epizódy sucha.

Veľká medziročná premenlivosť zrážok zostane zachovaná, čo už indikoval výskyt extrémne nízkych

zrážok v roku 2003 a o niekoľko rokov zas extrémne vysoký v roku 2010.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Year

Sum

R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Hurbanovo (scenarios in 1950-2100)

CGCM3.1 model, A2

By: DMC downscaling data

Obr. 5. Ročný a letný úhrn zrážok v Hurbanove podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 2013 – 2100, merané údaje v období 1950-2012.

Page 8: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

8 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

180019

50

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Rok

Leto

R[mm] Úhrny zrážok za rok a leto v Oravskej Lesnej (1950-2012 merané údaje, 2013-2100 podľa modelu CGCM3.1, SRES A2)

Obr. 6. Ročný a letný úhrn zrážok v Oravskej Lesnej podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 2013 – 2100, merané údaje v období 1950-2012.

Page 9: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

9 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Dôsledky zmeny klímy na Košický kraj, so zameraním sa na mesto Košice a jeho okolie

Košický kraj je geograficky značne členitý a pestrý. Jeho súčasťou sú nížiny, pahorkatiny, masívy

pohorí s rôzne orientovanými hrebeňmi, kotliny - viac, či menej uzavreté okolitými pohoriami a tiež

doliny riek, široké no i úzke a hlboké. Nadmorská výška Východoslovenskej nížiny je okolo 100 m,

hrebene najvyšších pohorí akými sú Slanské vrchy a Slovenské Rudohorie presahujú 1000 m. Táto

pestrosť reliéfu vplýva na klimatické pomery jednotlivých častí kraja., Územie kraja do nadmorskej

výšky asi 400 m patrí do teplej klimatickej oblasti pričom dobre ventilovaná a na juhu otvorená

Východoslovenská nížina patrí do mierne suchého okrsku, zatiaľ čo Košická i Rožňavská kotlina do

okrsku mierne vlhkého. Pahorkatiny, pod pohoriami a vyššie položené doliny, zhruba do nadmorskej

výšky 800 m patria do okrsku mierne teplého, ktorý je väčšinou mierne vlhký. Nad touto hranicou

začína chladná oblasť, ktorá je vlahovo v priemere veľmi vlhká a zásobuje odtokom nižšie položené

oblasti. Územie kraja má väčšiu kontinentalitu, pretože teplé prúdenie od Atlantiku v zime je tu menej

časté ako v juhozápadnej časti Slovenska. V dôsledku toho má napr. Trebišov o 2 OC nižšiu priemernú

januárovú teplotu oproti Bratislave. Najnižší ročný úhrn zrážok, menej ako 600 mm je v južnej časti

Východoslovenskej nížiny, najviac, 700 až 800 mm v hrebeňových polohách pohorí. Východná

polovica kraja, je vzhľadom na konfiguráciu pohorí, ležiacich v nej alebo jej tesnom okolí veternejšia.

Mesto Košice leží v južnej časti Košickej kotliny v nadmorskej výške okolo 200 m. Podľa Končekovej

klimatickej klasifikácie patrí spolu s blízkym okolím do oblasti teplej, s priemerným počtom letných

dní 50 a viac v roku, ktorý je vzhľadom na vlahové zabezpečenie a charakter zimy zahrnutý do

klimatického okrsku A6, ktorý je mierne vlhký a má chladnú zimu. V jeho okolí patria svahy

Slovenského Rudohoria, či Slanských vrchov od výšky 400 m n.m. do klimatického okrsku B5, mierne

vlhkého. Uvedené obidva horské masívy ohraničujú v tejto časti zo západu a východu Košickú kotlinu

a takto formujú najmä veterné pomery územia. Prevládajúce výškové prúdenie vzduchu z rozmedzia

smerov od severozápadu po juhozápad sa v prízemnej vrstve mení na zreteľne vyjadrené severojužné

prúdenie s prevahou severného smeru. Veterný režim na Východoslovenskej nížine je, vzhľadom na

podobnosť okolitých orografických pomerov, analogický. Podobnosť v orografických pomeroch je

nasledovná:

• Severojužná orientácia hrebeňa Slanských vrchov a okolitých pohorí - západného okraja

Slovenského Rudohoria pre Košickú kotlinu, resp. venca Vihorlatských vrchov pre VSN

podporujúcich severojužné prúdenie.

• Otvorenosť územia smerom na juh, umožňujúce výmenu vzduchu medzi uvedenými

územiami a Veľkou uhorskou nížinou.

• Prítomnosť vonkajšieho karpatského oblúka – masívu Beskýd ktorý často chráni územie,

ležiace južne od neho, pred vpádmi studeného vzduchu z územia Poľska. Keď však studený

vzduch zo severu prenikne, spôsobuje silný nárazový severný vietor v obidvoch územných

Page 10: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

10 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

celkoch. Pri južnom prúdení, najmä v chladnom polroku, bariéra Beskýd bráni prenikaniu

vzduchu na sever a môžu sa vyskytnúť rozsiahle prízemné teplotné inverzie.

• Uvedené územia majú za málooblačného počasia dobre vyvinutý denný chod smeru vetra, keď

v noci dnom kotliny (aj nížinou) prúdi severný vietor, cez deň zase južný.

Ostatné údolné a kotlinové polohy v kraji sú menej veterné a majú vyššiu početnosť bezvetria.

Pohoria v kraji a jeho okolí spôsobujú zníženie zrážkových úhrnov, tzv. zrážkový tieň a to najmä

v Spišskej kotline, no najvýraznejšie v južnej časti VSN, kde sú najnižšie úhrny, pod 600 mm za rok.

Naopak zvýšenie úhrnov, tzv. náveterný efekt je najvýraznejší na južných svahoch Vihorlatu

a Popričného ako aj na priľahlom území VSN, kde sú ročné úhrny 800 až 1000 mm.

História pravidelných meteorologických pozorovaní a meraní v Košiciach siaha pred rok 1871, no ich

záznamy sa nezachovali. Prvé archivované výsledky košických pozorovaní sú od roku 1876, z

meteorologickej stanice pri bývalej cisársko-kráľovskej vojenskej nemocnici, ktorá v roku 1903

zanikla. Medzitým, od roku 1890 merala stanica pri Poštovom úrade, neskôr pri býv. rím. kat.

gymnáziu až do roku 1895. Od roku 1896 bola v činnosti stanica pri poľnohospodárskej škole, po 1.

svetovej vojne v tejto budove sídlil Výskumný ústav poľnohospodársky, ktorý stanicu udržal až do

roku 1956. Od roku 1921 začala pozorovať prvá profesionálna stanica na bývalom letisku v Barci,

ktorá bola v činnosti až do roku 1951. Neskôr bolo letisko, spolu so stanicou, presunuté na súčasné

miesto, do nadmorskej výšky približne o 30 m vyššie. Z meraní uvedených staníc sa podarilo vytvoriť

homogénny časový rad teploty vzduchu až od roku 1881, vztiahnutého na polohu stanice na dnešnom

letisku, ktorý prestavujeme v analýze jej časového radu. V neskoršom období na území mesta boli

v činnosti ďalšie stanice, na Podhradovej a v meste (Mestský park). Pozorovania zrážok boli

spoľahlivé od roku 1901 a sú využité pri analýze časového radu až po súčasnosť.

Súčasná zmena klímy a jej dôsledky v Košickom kraji, so zameraním na Košice a okolie

Územie Slovenska v geografických pomeroch strednej Európy, je pomerne malé vzhľadom na rozmer

cirkulačných pomerov v tejto oblasti. Inými slovami, dlhodobo, alebo opakovane nie je na Slovensku

časť územia, alebo územný celok, na ktorom by sa líšil režim, alebo trend základných klimatických

prvkov, teploty vzduchu, úhrnu atmosférických zrážok, či rýchlosti vetra. Preto aj prejavy globálneho

oteplenia a zmeny zrážkovej činnosti sú na území Slovenska podobné, s veľmi malými rozdielmi.

Z týchto dôvodov aj pre územie Košického kraja platia zásadné znaky klimatickej zmeny, uvedené pre

celé územie Slovenska.

Dôsledky týchto zmien na prírodné systémy sú však niekedy rôzne, líšia sa od orografických pomerov,

geologickej stavby, hydrogeologických pomerov, vlastností povrchu a rastlinnej pokrývky. Za

podstatné môžeme považovať tie, kde je vlhkostný ráz územia a bilancia vody taká, že zdroje vody

vytvorené atmosférickými zrážkami a zásobami vody v podloží, alebo pôde môžu byť vyčerpané

vysokým výparom. Táto nerovnováha sa môže prejaviť na vlhkosti horných vrstiev pôdy, na

Page 11: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

11 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

zásobách podzemných vôd, na výdatnosti prameňov a tiež v prietokoch riek. Takýmito sú oblasť

Východoslovenskej nížiny, menej i Košická kotlina, náchylné na pôdne sucho a povodia Bodvy

a Slanej na hydrologické sucho - nízke stavy riek, najmä v lete a v jeseni.

Vyššia teplota vzduchu a vyšší úhrn zrážok v zime (aj tekutých) vyvolá rýchlejší a vyšší odtok, so

zvýšeným nebezpečenstvom zimných a skorých jarných záplav, najmä v oblasi VSN, ale aj v

povodiach Bodvy a Slanej. Zároveň v nižších polohách je menšia stabilita tvorby snehovej

pokrývky s dopadom napríklad na lyžiarske strediská.

Zvýšené teploty vzduchu sú v Košicach navyše zosilňované vplyvom umelých povrchov

a mestskej zástavby, tzv. mestským ostrovom tepla. Umelé nepriepustné povrchy môžu zvyšovať

riziko miestnych povodní.

Teplotné pomery oblasti Košíc budeme hodnotiť na základe košického radu z obdobia 1881 – 2010

(obr. 7, 8 a 9) a zrážkové pomery za kratšie obdobie 1901 – 2010 (obr. 12 a 13). V nich modrými

čiarami sú pospájané hodnoty ročných (sezónnych) hodnôt v jednotlivých rokoch, červené čiary

reprezentujú kĺzavý priemer, vypočítaný pre každý rok z 11 členov radu, pomocou tohto priemeru sa

krivka aktuálnych hodnôt vyhladí a je možné lepšie určiť trend, alebo zmenu trendu. Vodnú bilanciu

budeme hodnotiť pomocou potenciálnej a aktuálnej evapotranspirácie a ich vzťahom so zrážkami

v období 1951- 2010. Extrémy teploty vzduchu a zrážkových úhrnov budú hodnotené za taký istý

časový interval.

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

1880

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

T [ºC] Ročná priemerná teplota vzduchu v Košiciach v období 1881 - 2010

Obr. 7. Ročná priemerná teplota vzduchu v Košiciach a 11-ročné kĺzavé priemery teploty vzduchu v období 1881 – 2010.

Page 12: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

12 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Trend priemernej ročnej teploty v Košiciach (1881 – 2010) je znázornený na obr. 7. Podobne ako

na iných staniciach na Slovensku vykazoval rast priemernej ročnej teploty vzduchu asi 1,6 °C, čo

svedčí o podobnosti trendu otepľovania na území Slovenska. V košickom teplotnom rade bolo z 10

najteplejších rokov až 7 z obdobia po roku 1990. Chladné roky boli skôr výnimočné v druhej

polovici 20. storočia a boli nimi 1980, 1956 a 1965. Veľkú medziročnú premenlivosť mali priemerné

ročné teploty vzduchu od 30-tych rokov 20. storočia do polovice 60-tych rokov. V celej perióde je

znateľné kolísanie priemernej ročnej teploty s minimami v 90-tych rokoch 19. storočia a v 60-tych až

v 80-tych rokoch 20. storočia a maximami v 30-tych až v 40-tych rokoch 20. storočia a v súčasnom

období. Teplý polrok prispel do tohto kolísania viac ako chladný, ktorého periodicita nebola taká

znateľná. Teplé polroky majú výrazný trend otepľovania od 80-tych rokoch 20. storočia až doposiaľ

(obr. 8).

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

1880

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

Ra [mm]Priemerná teplota vzduchu v teplom polroku v Košiciach v období 1881 - 2010

Obr. 8. Priemerná teplota vzduchu v teplom polroku a 11-ročné kĺzavé priemery teploty vzduchu v teplom polroku v Košiciach v období 1881 – 2010.

Teplé polroky majú v sebe zahrnuté letné obdobie a preto teplé polroky pomerne dobre kopírujú

časový priebeh letných sezón. Chladné polroky majú v sebe zahrnutú zimu – teda najpremenlivejšie

ročné obdobie, časový priebeh teploty zím (mesiace XII až II) je na obr. 9.

Page 13: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

13 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

-8,0

-7,0

-6,0

-5,0

-4,0

-3,0

-2,0

-1,0

0,0

1,0

2,0

3,018

80

1890

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

Ra [mm]Priemerná teplota vzduchu v zime v Košiciach v období 1881 - 2010

Obr. 9. Priemerná teplota vzduchu v zime a 11-ročné kĺzavé priemery teploty vzduchu pre zimu v Košiciach v období 1881 – 2010.

Série veľmi chladných zím sa vyskytli koncom 90-tych rokov 19. storočia, v 40-tych, 60-tych a 80-

tych rokoch 20. storočia. Naopak série teplých zím boli v rozmedzí rokov 1910 – 1930 a v 70-tych

rokoch. Od zím 1962/3, 1963/4 a 1984/5 a 1986/7 sa v neskoršom období nevyskytla studená zima.

Naopak, zima 2006/07 bola v histórii meraní od roku 1881 najteplejšia.

Dobrým ukazovateľom pre denné maximá teploty vzduchu v teplom polroku je počet letných dní (s

maximálnou dennou teplotou 25 °C a viac) a počet tropických dní (s maximálnou dennou teplotou 30

°C a viac). Ich priebeh, vykazujúci rastúci trend v Košiciach, je znázornený na obr. 10. Počet

obidvoch týchto ukazovateľov vzrástol najmä v posledných 20 rokoch (tropických asi z 12 na 16

resp. letných z 60 na 66), podobne ako na ostatnom území Slovenska . V období po roku 1990 počet

letných dní zriedka klesol pod 50 ročne. Tropické dni sa od roku 1951 do roku 1980 nevyskytli

v troch rokoch, po roku 1981 sa rok bez tropického dňa nevyskytol. Obdobie 1991-2010 bolo na

Slovensku teplejšie ako predpokladali scenáre klimatickej zmeny.

V zime a prechodných ročných obdobiach sú ukazovateľom chladných epizód počet mrazových dní

(s minimálnou dennou teplotou vzduchu pod 0OC) a počet ľadových dní (s maximálnou dennou

teplotou vzduchu 0OC a menej). Na obr. 11 je znázornený ich ročný počet pre Košice za obdobie

1951 – 2010, ktorý má klesajúci trend. V poslednom období je znateľný ich pokles výskytu. Počet

mrazových dní, ktorý má celkovo klesajúci trend, za posledných 15 rokov klesal temer

každoročne na úroveň 100 a menej za rok, táto hranica bola predtým prekonaná pomerne zriedka.

Page 14: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

14 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Podobne, počet ľadových dní za posledných 15 rokov sa vyskytoval v počte 40 a menej, no v 50-

tych a 60-tych rokoch vystupoval nad túto hodnotu pomerne často.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1951

1956

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

počet tropických dnípočet letných dníLineárny (počet letných dní)Lineárny (počet tropických dní)

Le,Tr [dni] Košice: počet letných (Le) a tropických (Tr) dní 1951 - 2010

Obr. 10. Počet letných a tropických dní v Košiciach v období 1951 – 2010.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1951

1956

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

počet mrazových dnípočet ľadových dníLineárny (počet mrazových dní)Lineárny (počet ľadových dní)

Mr,La [dni]Košice: počet mrazových a ľadových dní 1951 - 2010

Obr. 11. Počet mrazových a ľadových dní v Košiciach v období 1951 – 2010.

Priebeh teploty vzduchu za obdobie 1881 – 2010 v Košiciach ukázal postupné otepľovanie,

s hodnotami typickými pre územie Slovenska a tiež pre stredoeurópsky región. Otepľovanie však

Page 15: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

15 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

nevykazuje pomalý, rovnomerný vzostup, ale podlieha veľkej premenlivosti, a kvázi periodickým

kolísaniam.

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

Ra [mm] Ročný úhrn atmosférických zrážok v Košiciach v období 1901- 2010

Obr. 12. Ročný úhrn atmosférických zrážok a 11-ročné kĺzavé priemery úhrnov zrážok v Košiciach v období 1901- 2010.

Charakteristiky atmosférických zrážok, t.j. ich výskyt, množstvo a rozloženie počas roka sú

ukazovateľmi najmä ich vplyvu na vlhkostný ráz krajiny, výskyt sucha i príčinné javy pre prívalové

povodne. Na obr. 12 je znázornený priebeh ročného úhrnu v Košiciach za obdobie 1901 – 2010,

ktorý má klesajúci trend. Vidíme, že ročný úhrn kolísal v širokom intervale zhruba od 400 do 1000

mm. Celkovo vyššie úhrny boli zaznamenávané v období 1910 – 1940, čiastočne aj v období 1970 –

1980. Menej zrážok sa vyskytlo do roku 1910, ďalej v obdobiach 1950 – 1965 a 1985 – 2005. Do roku

1950 vykazovali ročné úhrny veľkú medziročnú premenlivosť, ktorá sa neskôr znížila. Po roku 1990

sa medziročná premenlivosť zrážok opäť zvýšila a nastúpil rastúci trend ročných úhrnov, ktorý

vyvrcholil úhrnom 959 mm v roku 2010. Vplyvom vyššej teploty vzduchu a tým aj množstva vodnej

pary v ovzduší je ťažisko množstva zrážok v teplom polroku, kedy naprší zhruba 2/3 celoročných

úhrnov. Preto spravidla kolísanie zrážok v teplom polroku určuje aj kolísanie ročných úhrnov a má

tiež podobný trend ako ročné úhrny. Začiatkom minulého storočia do roku 1920 tieto úhrny vykazujú

veľkú rozkolísanosť, ktorá po stabilnejších 20-tych a 30-tych rokoch pokračovala v období 1940 až

1970 (obr. 13). Najvyšší úhrn bol zaznamenaný v roku 2010 s úhrnom 713 mm.

Page 16: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

16 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

200

300

400

500

600

700

80019

00

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

Ra [mm]Úhrn atmosférických zrážok v teplom polroku v Košiciach v období 1901- 2010

Obr. 13. Úhrn atmosférických zrážok v teplom polroku (IV-IX) a 11-ročné kĺzavé priemery úhrnov zrážok v teplom polroku v Košiciach v období 1901- 2010.

Letné úhrny a ich časový chod majú podobný priebeh ako úhrny teplého polroka, no vykazujú slabý

rastúci trend. V 80-tych rokoch a začiatkom 90-tych rokov 20. storočia boli zaznamenané nižšie letné

úhrny. Chladný polrok má klesajúci priebeh úhrnov pomerne vyrovnaný, s celkovo vyššími úhrnmi

len v období 1910 – 1920 a s vysokou rozkolísanosťou úhrnov do polovice 50-tych rokov. Podobný

priebeh, no nižší klesajúci trend mali aj zimné úhrny zrážok, kedy malá premenlivosť bola od polovice

50-tych do polovice 70-tych rokov a od roku 1990 doteraz. Obidve prechodné ročné obdobia, jar aj

jeseň, majú klesajúci trend úhrnov. Vyššie úhrny vykazujú zhruba v období 1920 – 1940, naopak

nižšie úhrny začiatkom 20. storočia a v období 1950 až 1970. Priebeh sezónnych úhrnov zrážok

ukazuje jednak určité periodické kolísanie výšky úhrnov, no i striedanie rozkolísanosti úhrnov, t.j. ich

medziročnej premenlivosti, pričom celkový trend úhrnu zrážok je klesajúci. Leto je jediným ročným

obdobím s rastúcim trendom zrážok v sledovanom období 1901 až 2010.

Za ukazovatele extrémnosti krátkodobých úhrnov zrážok sme zvolili denný a dvojddenný úhrn

zrážok, konkrétne ich najvyššie hodnoty za jednotlivé roky 1951 až 2010, znázornený na obr. 14.

Výskyt takýchto vysokých úhrnov je väčšinou viazaný na búrkové lejaky, ale aj na epizódy s trvalými

výdatnými zrážkami, ktoré sú spojené s tlakovými nížami nad našim územím. Za uvedené obdobie

tieto ukazovatele nevykazujú vzostup, či pokles. Jednodenné maximá sú väčšinou v rozmedzí 25 až

50 mm, čo je typická hodnota pre kotlinové polohy Slovenska.

Page 17: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

17 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Rmax1a2 [mm] Úhrn maximálnych jedno a dvojdňových zrážok v Košiciach za obdobie 1951 - 2010

Obr. 14. Úhrn maximálnych jedno a dvojdňových zrážok v Košiciach v období 1951- 2010.

V zime je prevažujúca časť zrážok vo forme sneženia. Vytvorená snehová pokrývka je určovaná

kombináciou teplotného rázu zimy a výskytom zrážok v tuhom, či tekutom skupenstve. Počet dní so

snehovou pokrývkou je dôležitým ukazovateľom jej výskytu. V Košiciach dosahuje väčšinou 30 až

70 dní, čo je typická hodnota pre takéto nadmorské výšky a jej slabý klesajúci trend neukazuje na

zjavnú spojitosť s oteplením v posledných rokoch (obr. 15). Počet dní s novou snehovou pokrývkou

s výškou 5 cm a viac je určitým ukazovateľom možnosti vzniku snehovej kalamity, keď môžu byť

problémy s dopravou apod., v zjazdnosti komunikácií, v možnosti tvorby závejov apod. Takýchto dní

sa vyskytne v Košiciach väčšinou 2 až 6 ročne, ojedinele nad 10 dní (v roku 1991). Tento ukazovateľ

nemá významný časový trend.

Page 18: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

18 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

CSP [dni]Počet dní so snehovou pokrývkou v Košiciach za obdobie 1951 - 2010

Obr. 15. Počet dní so snehovou pokrývkou v Košiciach v období 1951- 2010.

Atmosférické zrážky sú primárnou zložkou vodného cyklu. Po dopade na zemský povrch sa časť

z nich dostáva do pôdy a zvyšuje jej vlhkosť, ďalšia časť nasycuje zásoby podzemných vôd a tiež tvorí

povrchový odtok. Prevažné množstvo vody sa zo zemského povrchu a rastlín vyparí do atmosféry. Ak

je povrch pôdy dostatočne vlhký, vyparí sa z neho a z rastlinnej pokrývky najviac vody. Tento výpar

sa nazýva potenciálnym a aj keby sme ďalej dodávali vodu na pôdu a do jej horných vrstiev, nebude sa

výpar už ďalej zvyšovať. Skutočný výpar nazývame aktuálnym, pri ktorom sa dostáva do atmosféry

množstvo vody pri reálnych podmienkach vlhkosti pôdy. Tento výpar je v podmienkach Košíc

podstatne nižší ako potenciálny. K potenciálnemu výparu sa na území kraja môže priblížiť len

v horských polohách nad 800 m. Obidva druhy výparu v Košiciach za obdobie 1951 – 2010

vzrástli, ako je ukázané na obr. 16.

Page 19: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

19 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

80019

50

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

EoELineárny (Eo)Lineárny (E)

Eo,E [mm] Úhrn potenciálnej (Eo) a aktuálnej (E) evapotranspirácie v Košiciach za obdobie 1951 - 2010 podľa komplexnej metódy

Obr. 16. Úhrn potenciálnej (Eo) a aktuálnej (E) evapotranspirácie v Košiciach za obdobie 1951 - 2010 podľa komplexnej metódy.

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Eo-R [mm] Klimatický ukazovateľ zavlaženia v Košiciach za obdobie 1951 - 2010

Obr. 17. Klimatický ukazovateľ zavlaženia v Košiciach za obdobie 1951 – 2010.

Klimatický ukazovateľ zavlaženia je rozdiel potenciálneho výparu a úhrnu zrážok za určité obdobie

a dajú sa ním hodnotiť vlahové podmienky územia. Pre jednotlivé roky 1951 – 2010 je priebeh tohto

Page 20: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

20 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

ukazovateľa na obr. 17. Kladné hodnoty znamenajú nedostatok, záporné prebytok vlahy v roku.

V Košiciach sa do roku 1985 striedali roky s prebytkom vlahy s rokmi s jej nedostatkom, no neskôr sa

vyskytovali roky s nedostatkom vlahy. Výnimkou bol extrémne vlhký rok 2010. Košice a okolie

patria do mierne vlhkej oblasti, no v poslednom období je postihovaná dlhšie trvajúcim obdobím

sucha. Priemerná hodnota klimatického ukazovateľa zavlaženia za sledované obdobie je 48 mm.

Podobné hodnoty sú aj v Rožňavskej kotline. Situácia je však odlišná na území VSN. Podľa údajov zo

Somotora je priemerná hodnota tohto ukazovateľa 122 mm, čo poukazuje na väčšiu hrozbu sucha

v tejto oblasti, zvýšené riziko veternej erózie ako aj na nutnosť závlah. Pomer potenciálneho

a aktuálneho výparu sa nazýva relatívny výpar a poukazuje na dostatok vlahy (keď sa aktuálny výpar

približuje potenciálnemu), alebo jej deficit, keď je aktuálny výpar oveľa nižší ako potenciálny.

Obdobie s nedostatkom vlahy nastalo v Košiciach od polovice 80-tych rokov 20. storočia, ako ukázal

aj priebeh klimatického ukazovateľa zavlaženia.

Analýza súčasnej zmeny klímy v Košickom kraji, konkrétnejšie v Košiciach a ich okolí ukázali na

rastúci trend otepľovania v priemerných hodnotách i teplotných extrémoch. Zvlášť vlny teplého

počasia môžu mať dôsledky na teplotný komfort obyvateľstva, zraniteľnejšie sú vyššie vekové

kategórie obyvateľstva a malé deti. V mestských podmienkach je teplotný komfort ešte viac

narušený, vplyvom mestského ostrova tepla. Ďalším dôsledkom vyššej teploty je migrácia

teplomilnejších druhov živočíchov i rastlín, zvýšené požiadavky na hygienu a na skladovanie

potravín. Zrážková činnosť neukazuje na podstatnú zmenu ani v priemerných ani v extrémnych

ukazovateľoch. Podstatným faktorom sú zvýšené charakteristiky výparu. Tento sa môže prejavovať

nižšou vlahovou zabezpečenosťou vrchnej vrstvy pôdy, najmä v nížinných oblastiach kraja, ale

aj juhu Košickej a Rožňavskej kotliny. Ďalším dôsledkom je hydrologické sucho, prejavujúce sa

v nízkych prietokoch riek a poklesom hladiny podzemných vôd. Zraniteľnejšie sú najmä povodia

Bodvy a Slanej, kde geologická stavba a potenciálne zásoby vodných zdrojov ukazujú na túto

skutočnosť. Príkladom sú posledné roky, keď po veľmi vodnom roku 2010 v nasledujúcich 2 rokoch

sa vyskytlo veľmi významné hydrologické sucho na uvedených tokoch. Bolo to spôsobené aj súhrou

nepriaznivého rozloženia zrážok v roku a vysokých letných teplôt.

Očakávané zmeny klímy v Košickom kraji, Košiciach a okolí v budúcich desaťročiach.

V predchádzajúcej analýze sme sa zaoberali vývojom minulej klímy v oblasti Košického kraja,

konkrétnejšie v oblasti Košíc s poukázaním na niektoré rozdiely pre ostatné časti kraja. Vývoj klímy je

podobný ako na ostatnom území Slovenska, v širšom ponímaní v celom stredoeurópskom regióne,

najmä čo sa týka teplotných pomerov, ale aj zrážkových. Zrážkové pomery sú veľmi premenlivé,

pretože územie Slovenska je určitým prechodným pásmom, medzi vplyvom stredomorskej klímy,

vnútrozemia Euroázijského kontinentu a Atlantického oceánu. Toto pásmo nie je územne vyhranené,

Page 21: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

21 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

kolíše v severojužnom smere, mení sa od roka k roku. Preto aj scenáre zrážok do budúcnosti sú pre

územie Košického kraja značne neurčité.

Dôležitou skutočnosťou pre Košický kraj je aj to, že rieky, pritekajúce na jeho územie z pohorí mimo

jeho hraníc, pramenia v oblastiach s prebytkom zrážok, preto ich prietoky budú stabilnejšie. Naproti

tomu rieky prameniace v kraji budú náchylnejšie na hydrologické sucho, najmä povodia Bodvy

a Slanej.

Nížinné oblasti kraja majú mierne suchú klímu, zraniteľnú najmä na výskyt sucha, preto tu

v kombinácii rastúcej teploty vzduchu s prirodzene pomerne nízkymi úhrnmi zrážok sa bude účinok

výskytu sucha a jeho dĺžky trvania na túto oblasť naďalej zvyšovať. To značí najmä zvýšené nároky

na zavlažovanie ako aj pri vyššej veternosti územia väčšiu veternú eróziu. Sucho, no v nižšej miere, sa

bude vyskytovať i v ostatných nižšie položených oblastiach kraja, so všetkými nepriaznivými

dôsledkami.

V ďalších úvahách berieme do úvahy stredne pesimistický scenár správania sa ľudstva, teda

spojený s vyšším nárastom modelovaných výstupov teploty vzduchu.

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Year

Sum

T[°C] Mean annual and Summer air temperature at Košice (scenarios in 1950-2100)

CGCM3.1 model, A2 scenario

By: DMC downscaling data

Obr. 18. Priemerná ročná a letná teplota vzduchu v Košiciach podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 1951 - 2100.

Na obr. 18 je projektovaný priebeh priemerných ročných teplôt vzduchu a priemerných letných teplôt

v Košiciach do konca tohto storočia. Hodnoty teploty vzduchu v jednotlivých rokoch nie sú

predpovedanými hodnotami, vyjadrujú len charakteristickú a veľkú medziročnú premenlivosť tejto

Page 22: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

22 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

klimatickej veličiny. Podstatným znakom je postupne narastajúci trend zvyšovania teploty,

ktorého výsledok by mal byť nárast priemernej ročnej teploty vzduchu o 2°C do polovice tohto

storočia a až do 4°C do jeho konca. Optimistické scenáre predpokladajú nižší nárast do roku

2100 a to len okolo 1,5°C. Dôsledok vyšších teplôt sa odzrkadlí v reakcii prírody, najmä vegetácii.

Znamená to v priemere teplejšie vegetačné obdobie, jeho skorší nástup a tiež jeho neskorší

koniec. To síce umožňuje pestovanie teplomilnejších plodín, ale zároveň aj migráciu nových

rastlinných a živočíšnych druhov a väčšie riziko poškodenia neskorými jarnými a skorými

jesennými mrazmi. V budúcnosti, pri predpokladanom zachovaní premenlivosti klímy budú

zraniteľnejšie napríklad v skorších agrotechnických termínoch zakvitnuté ovocné stromy na

neskoré jarné mrazy.

Vzrast priemerných teplôt vzduchu so sebou nesie aj nárast priemerných maximálnych teplôt vzduchu,

teda aj počtu letných a tropických dní. Projektovaný počet letných a tropických dní pre budúce

obdobie, v porovnaní s normálovým obdobím 1961-1990 a posledným tridsaťročím 1981 – 2010 je

v tabuľke 1. Vyplýva z nej, že v polovici tohto storočia bude, oproti normálu 1961 – 1990 v priemere

o 10 letných (7 tropických) dní viac a okolo roku 2075 viac o 40 letných (11 tropických) dní.

Predpokladá sa, že počet dní s maximálnou teplotou 35OC a viac by v časovom horizonte 2050 mohol

dosiahnuť v priemere 2 ročne. Obdobie 1991-2010 bolo na Slovensku teplejšie ako predpokladali

klimatické scenáre.

Tab. 1. Projektovaný počet letných a tropických dní podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2, v porovnaní s obdobiami 1961-1990 a 1981–2010

Počet dní 1961-1990 1981-2010 2001-2050 2026-2075 2051-2100 Letné 51,9 62,3 71,1 80,7 93,5 Tropické 8,4 13,5 14,1 15,1 19,2

Projektovaný nižší počet mrazových a ľadových dní neznamená oveľa nižšie riziko ich výskytu

v obdobiach citlivých pre vegetáciu, pretože sa posunie začiatok vegetácie do skoršieho obdobia roka,

v zime môže takýto vývoj zhoršiť podmienky prezimovania rastlín.

Page 23: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

23 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Year

Sum

R[mm] Annual and Summer precipitation totals at Košice (scenarios in 1950-2100)

CGCM3.1 model, A2

By: DMC downscaling data

Obr. 19. Ročný a letný úhrn zrážok v Košiciach podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 1951 - 2100.

Projektovaný vývoj ročných zrážkových úhrnov a letných úhrnov do konca tohto storočia pre

Košice vidíme na obr. 19. Treba však podotknúť na vyššiu mieru neistoty týchto projekcií. Ročné

úhrny, podľa stredne pesimistického scenára, ukazujú pomalý nárast, no pri zachovaní veľkej

premenlivosti, v polovici 21. storočia na predpokladanú hodnotu okolo 650-700 mm, jeho koncom na

cca 750 mm. Zrážkové úhrny sa v letnom období celkovo znížia, no ide o nevýznamný pokles. To

znamená, že predpokladaný nárast zrážok bude vyšší v ostatných ročných obdobiach, hlavne

v zime. Takáto zmena rozloženia ročného chodu zrážok na úkor letných zrážok, spolu

s projektovaným vzrastom teploty nám ukazuje tiež na zmenu režimu odtoku v povodiach kraja. Ide

najmä o občasný nárast zimného a posun jarného odtoku do skoršieho termínu a tiež zníženie

letného a skorého jesenného odtoku. V zime to znamená aj zvýšenú hrozbu zimných povodní

z tekutých zrážok a topenia snehu pri občasných otepleniach, pre jeseň častejší výskyt

hydrologického sucha. Scenáre vývoja zrážok zároveň predpokladajú tiež zvýšenie extrémnosti

zrážkových udalostí. V lete by mali byť zrážky viac v podobe lejakov ako trvalých zrážok. Medzi

zrážkovými udalosťami by mali narastať výskyt a trvanie bezzrážkových období. Tým sa deficit

zrážok zvýši a vlahová zabezpečenosť zníži, najmä na nížine a v južnej časti kraja.

Vyššia teplota vzduchu predpokladá aj častejší výskyt zrážok v tekutom, alebo zmiešanom skupenstve

okrem hrebeňových polôh najvyšších pohorí. To bude mať za následok jednak zmenu hydrologického

Page 24: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

24 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

režimu vodných tokov aj v horských polohách ale tiež nižšiu zabezpečenosť snehovej pokrývky,

okrem už spomínaných hrebeňových polôh pohorí.

Ako už bolo spomenuté, celkový ráz klímy v krajine je určovaný v podstatnej miere kombináciou

teplotných a vlhkostných pomerov. Teplotné pomery sa klasifikujú jednoduchšie, či už súčasné, alebo

budúce, porovnaním a posúdením hodnôt priemerných teplôt ako aj teplotných extrémov, ktoré spolu

úzko súvisia. Vlhkostné pomery krajiny sú oveľa zložitejším problémom, ktorý je daný jej vodnou

bilanciou. Najväčšia zložka vodnej bilancie sú zrážky, vyjadrené v prvom rade výškou úhrnov, no i

režimom zrážok, t.j. ich časovým rozložením počas roka. Veľmi dôležitou zložkou vodnej bilancie

územia je výpar. Tento limituje vodu ktorú má krajina k dispozícii na ďalšie využitie, jednak pre

zvýšenie vlhkosti pôdy, ako aj na naplnenie podzemných vodných útvarov a tvorbu odtoku.

0

2

4

6

8

10

12

14

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

2080

2085

2090

2095

2100

Year

Sum

D[hPa] Mean annual and Summer saturation deficit at Košice (scenarios in 1950-2100)

CGCM3.1 model, A2

By: DMC downscaling data

Obr. 20. Ročný a letný sýtostný doplnok v Košiciach podľa výstupov kanadského modelu CGCM3.1 a emisného scenára A2 pre obdobie 1951 – 2100.

Scenáre klimatickej zmeny ukazujú, že potenciálny výpar bude naďalej narastať. Prispieva k tomu

nárast teploty vzduchu, čím sa zvyšuje schopnosť atmosféry prijímať vodu. Ukazovateľom tejto

schopnosti atmosféry je sýtostný doplnok. Jeho hodnoty sú úmerné potenciálnemu výparu.

Predpokladaný vývoj sýtostného doplnku v Košiciach je na obr. 20. Výstup atmosférického modelu

ukazuje na jeho nárast v ročných i letných priemeroch. To korešponduje s predpokladaným nárastoch

skutočného výparu v závislosti od vlhkostných pomerov pôdy. V teplom období roka sa podľa

klimatických scenárov očakáva iba slabý nárast až mierny pokles úhrnov zrážok na juhu Slovenska.

Page 25: Opis minulých, súčasných a očakávaných efektov a dôsledkov

25 Štúdia bola vypracovaná v rámci projektu „Partnerstvo pre znižovanie dopadov klimatickej zmeny na rozvoj“ (HUSK/1101/1.5.1/0128).

Tento vývoj vo vodnej bilancii povedie k zvýšeniu citlivosti územia na pôdne aj hydrologické

sucho na juhu územia Košického kraja, vrátane mesta Košice.

Klimatická zmena sa dotkne celého územia našej krajiny. Bude však zároveň prekrytá prirodzenou

premenlivosťou klímy a tak predpokladané zmeny teploty, či zrážok nebudú postupné, ale sa budú sa

odohrávať v určitých cykloch s veľkou premenlivosťou, tak ako tomu bolo aj v minulosti.

Literatúra:

AUER, I., BÖHM, R., JURKOVIC, A., KVĚTOŇ, V., BOCHNÍČEK, O., ŠŤASTNÝ, P., LAPIN, M., NIEPLOVÁ, E., 2007: HISTALP-historical instrumental climatological surface time series of the Greater Alpine Region. In: Internat. Journal of Climatology, 27, 1, 17-46.

FAŠKO, P., GAÁL, L., LAPIN, M., PECHO, J., ŠŤASTNÝ, P., 2006: Príspevok k problematike odhadu návrhových hodnôt denných úhrnov zrážok. In: Nedožité osemdesiatiny profesora Milana Dzubáka. Bratislava. Slovenský hydrometeorologický ústav, 19-26.

GAÁL, L., SZOLGAY, J., LAPIN, M., FAŠKO, P., 2007: Process-based delineation of regions for a regional frequency analysis of multi-day precipitation totals in the cold season in Slovakia. In: Contributions to Geophysics and Geodesy, 37, 3, 197-225.

Konček, M. (1980): Klimatické oblasti. In: Atlas Slovenskej socialistickej republiky. SAV, Bratislava, číslo mapy 42, s. 64.

Lapin, M., Faško, P., Melo, M., Šťastný, P. & Tomlain, J. (2002): Klimatické oblasti. In: Atlas krajiny Slovensko. Ministerstvo životného prostredia SR a Slovenská agentúra životného prostredia Banská Bystrica, ISBN 80-88833-27-2, číslo mapy 27, s. 95.

LAPIN, M., DAMBORSKÁ, I., DRINKA, R., GERA, M., MELO, M., 2006: Scenarios of climatic elements daily values for Slovakia until 2100. Meteorologický časopis. 9, 3-4, 149-156.

LAPIN, M., MELO, M., DAMBORSKÁ, I., VOJTEK, M., MARTÍNI, M., 2006: Physically and statistically plausible downscaling of daily GCMs outputs and selected results. Acta Meteorologica Universitatis Comenianae. Bratislava, Comenius University 34, 35-57. ISBN 80-223-2195-8.

Lapin, M., Gera, M., Hrvoľ, J., Melo, M. & Tomlain, J. (2009): Possible impacts of climate change on hydrological cycle in Slovakia and results of observations in 1951-2007. Biologia 64 (3): 454-459.

Lapin, M, Bašták-Ďurán, I., Gera, M., Hrvoľ, J., Kremler, M., Melo, M. (2012): New climate change scenarios for Slovakia based on global and regional general circulation models. Acta Met. Univ. Comen., 37, 25-74.

MAJERČÁKOVÁ, O., ŠKODA, P., FAŠKO, P., ŠŤASTNÝ, P., 2004: Vývoj zložiek hydrologickej bilancie za obdobia 1931–1980 a 1961–2000. J. Hydrol. Hydromech. 52, 4, 355–364.

Škvarenina J., Krížová E., Tomlain J. (2004): Impact of the climate change on the water balance of altitudinal vegetation stages in Slovakia. Ecology 23, Supplement 2, p. 13–29.

The 5th National Communication of the Slovak Republic on Climate Change (2009): Slovak Ministry of the Environment and the SHMI, URL: http://unfccc.int/resource/docs/natc/svk_nc5.pdf