View
10
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
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
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
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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
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
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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
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,
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
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.
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
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.
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
Recommended