Meteorolozi objavili osvrt na nevrijeme u Hrvatskoj: Evo što nas sve očekuje u budućnosti

Meteorolozi Državnog hidrometeorološkog zavoda objavili su klimatološki osvrt na strašno nevrijeme koje je pogodilo Hrvatsku u srijedu.

Prenosimo ga u cijelosti:

Grmljavinsko nevrijeme koje je 19. srpnja 2023. pogodilo kontinentalnu Hrvatsku, na svom putu od zapada prema istoku zemlje uzrokovalo je ogromne materijalne štete te, na žalost, i gubitak ljudskih života. Nakon nevremena preplavljeni smo pitanjima kako je nastalo, koliko je ono uobičajeno za našu zemlju te hoće li takvih nevremena biti sve više u budućnosti. O nastanku nevremena pisali smo već, a u nastavku teksta dat ćemo odgovore na sljedeća dva pitanja.

Klimatološka analiza nevremena

Analiza oborine

Prema preliminarnim podacima automatskih meteoroloških postaja, na putanji grmljavinske oluje najintezivnija oborina zabilježena je na području Zagreba gdje je u pola sata (od 16.00 do 16.30) zabilježeno 34,6 mm (Tablica 1). Takva količina oborine prema procjeni ekstrema može se očekivati prosječno jednom u 16 godina. Srednji 30-minutni godišnji maksimum na postaji Zagreb-Maksimir iznosi 20,5 mm, a u razdoblju od 1961. najveća 30-minuta količina oborine izmjerena je u kolovozu 1989. i iznosila je 45,0 mm. Na kraćoj skali 10-minutni maksimum iznosio je 22,5 mm koji se, prema procjeni ekstrema, može očekivati prosječno jednom u gotovo 50 godina. Možemo zaključiti kako je ovo ekstreman događaj na području Zagreba.
Na ostalim postajama zabilježene 10-minutne do 60-minutne vrijednosti bile su uglavnom u granicama prosječnih vrijednosti godišnjih maksimuma i mogu se očekivati u prosjeku svake jedne do dvije godine. U Tablici 1. navedeni u podaci i za postaju Slavonski Brod. Treba napomenuti da je ovdje analiza provedena prema podacima s postaja, a za širu i realniju sliku oborinskog događaja bit će provedena dodatna analiza koja će uključivati i radarske podatke. Na postaji Gradište je došlo do prekida rada automatskog mjernog uređaja uslijed olujnog vjetra i nestanka električnog napajanja. Stoga u ovom trenutku nije bilo moguće pripremiti analizu prema dostupnim mjerenim podacima.

Tablica 1. Statistički parametri na postaji Zagreb-Maksimir i Slavonski Brod za različita trajanja: prosječna vrijednost količine oborine (Sred), standardna devijacija (StDev), koeficijent varijacije (CV) niza godišnjih maksimuma, najveća vrijednost količine oborine (Maks) u dugogodišnjem razdoblju (1961. – 2020.), povratno razdoblje najveće vrijednost količine oborine u dugogodišnjem razdoblju (1961. – 2020.) (Tmaks), vrijednosti izmjerene 19. srpnja 2023. (R_7/2023) te pripadno povratno razdoblje (T_7/2023). NA označava da nije izmjerena oborina za dano trajanje.

Analiza vjetra

Iako zabilježena količina oborine ne predstavlja izniman događaj, njen kratkotrajni intenzitet u kombinaciji s olujnim vjetrom uzrokovao je ogromnu materijalnu i ljudsku štetu. Stoga je potrebno analizirati i vjetar koji je obilježio ovo nevrijeme te kako se zabilježene vrijednosti uklapaju u vjetroklimu pogođenog područja.

Vjetrovne prilike nekog područja određene su geografskim položajem, orografijom, razdiobom baričkih sustava opće cirkulacije, dobom dana i godine i dr. Šire područje grada Zagreba nalazi se cijele godine u cirkulacijskom pojasu umjerenih širina. Vjetrovne prilike u Zagrebu karakterizira u prosjeku relativno slab vjetar, osobito u jesen i ljeti kad dominiraju bezgradijentna polja tlaka zraka, dok su najveće srednje mjesečne brzine zabilježene u kasnu zimu i proljeće. Hladno doba godine od studenog do ožujka karakteriziraju česte ciklonalne aktivnosti i prolasci hladnih fronti praćeni jakim vjetrom. Na strujanje u području grada Zagreba utječe i Medvednica. Osim što sama planinska prepreka modificira smjer i brzinu strujanja koje prevladava nad širim Zagrebačkim područjem, termički gradijenti u sinoptički mirnim i statički stabilnim situacijama podržavaju stvaranje lokalnog vjetra obronka. Najučestaliji smjerovi vjetra su N i NE, kao što se može vidjeti na ruži brzine vjetra (Slika 1.), no s vrlo različitim srednjim brzinama vjetra. Osim sjevernog smjera jačinom se ističe i jugozapadni smjer vjetra, koji je dominantan smjer vjetra na prednjoj strani ciklonalnih poremećaja na kontinentalnim postajama (na moru tada prevladava jugo).

Slika 1. Ruža vjetra za srednje desetominutne brzine (lijevo) te ruža udara vjetra (maksimalne sekundne brzine vjetra u 10-minutnom intervalu; desno) na GMP Zagreb Maksimir u razdoblju 2000. - 2022. Brzinama manjim od 1 km/h pritom nije dodijeljen smjer, a njihov udio istaknut je u sredini prikaza.

Iako su strujanja u prosjeku slaba, ljeti se povremeno razvije konvektivna naoblaka, koja, uz pljusak kiše, može biti praćena i jakim vjetrom. Zato se ponekad ljeti bilježe maksimalne godišnje vrijednosti brzine vjetra, pri čemu se brzina vjetra opisuje prosjekom unutar 10-minutnog intervala. Pritom te maksimalne vrijednosti brzine vjetra znatno premašuju prosječne mjesečne ili godišnje vrijednosti te odražavaju promjenjivost vjetra u Zagrebačkoj regiji uzrokovanu prolaskom ciklona i fronti te grmljavinskih nevremena. Nadalje, maksimalni udari vjetra, odnosno maksimalna sekundna brzina vjetra, više su nego dvostrukog iznosa od maksimalne brzine vjetra. S obzirom na to da su područja olujnih udara u grmljavinskim olujama izrazito malih horizontalnih dimenzija, očekivana je veća godišnja i lokalna promjenjivost nego što je to zabilježeno za srednje mjesečne brzine vjetra i za maksimume brzine vjetra. Smjer maksimalnih udara (maksimalnih trenutnih brzina) vjetra je često iz zapadnih smjerova (Slika 1.), što je u skladu s putanjama jakih grmljavinskih oluja nad kontinentalnom Hrvatskom. Takav smjer je zabilježen i tijekom analiziranog olujnog nevremena.

Slika 2. Izmjereni udari vjetra na automatskim mjernim postajama Zagreb Maksimir, Zagreb Aerodrom, Buzin, Lisičine, Puntijarka i Slavonski Brod na dan 19. 7. 2023. u popodnevnim i večernjim satima. Maksimalni iznos za pojedinu lokaciju u prikazanom razdoblju istaknut je križićem.

Analizom na 12-godišnjem nizu podataka (2002. – 2017.) izmjerenih na lokaciji automatske postaje Zagreb-Maksimir, pokazalo se da se na toj lokaciji može očekivati premašivanje (srednje 10-minutne) brzine vjetra od 40,5 km/h u prosjeku jednom u 20 godina, odnosno 42,8 km/h u 100 godišnjem razdoblju. Maksimalni udari vjetra (maksimalne trenutne brzine vjetra) za koje možemo očekivati da budu premašene u prosjeku jednom u 20 godina su 91,5 km/h, a u prosjeku jednom u 100 godina 97,7 km/h na točno navedenoj lokaciji. Mjerenja na lokaciji GMP Zagreb-Maksimir pokazuju da je maksimalni udar vjetra 19. srpnja 2023. zabilježen u 15.30 iz smjera sjeverozapada (NW) te je iznosio 91,8 km/h (Slika 2.), što se klasificira kao olujni, na granici orkanskog. Zabilježen je udar vjetra iznosa kakav se na toj lokaciji može u prosjeku očekivati prosječno jednom u dvadesetak godina, što ne znači da se ne može dogoditi i češće. Procjena se radi lokalno, pa ne opisuje nužno vjerojatnost iste pojave u geografskoj blizini analiziranog područja.

Iz trenutno dostupnih automatskih mjerenja na zagrebačkom području, može se vidjeti da su južnije, na lokacijama Buzin i Zagreb-aerodrom zabilježeni jači udari vjetra nego na lokaciji Zagreb-Maksimir. Na lokaciji Buzin u 15.00 zabilježen je udar vjetra od 100,1 km/h iz smjera zapada (W), dok je na lokaciji Zagreb-aerodrom u 15.10 zabilježen udar vjetra od čak 114,8 km/h iz smjera sjeverozapada. Treba napomenuti da se u ovom trenutku radi o podacima koji nisu prošli sve stupnjeve kontrole te će se konačan odgovor moći dati tek nakon što se provedu sve analize i kada podaci prođu sve stupnjeve kontrole propisane standardima Svjetske meteorološke organizacije.

Olujni vjetar koji je poharao Zagreb nesvakidašnji je događaj čemu svjedoče i izmjereni godišnji maksimumi udara vjetra za lokaciju GMP Zagreb-Maksimir (Tablica 2.). Najveća dosad zabilježena vrijednost maksimalnog udara vjetra izmjerena je u srpnju 2008. i iznosi 94 km/h, što nadmašuje događaj kojem smo nedavno svjedočili i čije posljedice još osjećamo. Najjači udar vjetra na GMP Zagreb-Grič iznosi 109 km/h te je izmjeren 28. lipnja 2017., no na potonjoj lokaciji trenutno nisu uspostavljena automatizirana mjerenja zbog modernizacije meteorološke postaje pa se maksimalni iznos ne može usporediti s nedavnim događajem.

Tablica 2. Maksimalne godišnje (srednje 10-minutne) brzine vjetra (V10) te maksimalni godišnji udari vjetra (Vm) s pripadnim smjerom na lokacijama GMP Zagreb Maksimir i GMP Slavonski Brod u razdoblju 2000. - 2022.

Nakon što je uzrokovao kaos na zagrebačkom području, mezoskalni konvektivni sustav premještao se na istok te je, povremeno mijenjajući intenzitet, sličnom žestinom zahvatio još brojne gradove poput Gradišta i Slavonskog Broda. Dok je na GMP Gradište vjetar srušio stup s osjetnicima brzine i smjera vjetra, pa je došlo do prekida u mjerenjima, na lokaciji GMP Slavonski Brod zabilježeno je u 17.00 čak 118,4 km/h (Slika 2.). Preliminarni rezultati pokazuju da je moguće da se radi i o apsolutnom maksimumu udara vjetra za ovu lokaciju, što treba dodatno potvrditi kada podaci prođu sve stupnjeve kontrole propisane standardima Svjetske meteorološke organizacije. U razdoblju od 2000. godine do danas, najveći iznos od 109.4 km/h udar vjetra je na lokaciji GMP Slavonski Brod dosegnuo u kolovozu 2020. godine (Tablica 2.).

Što možemo očekivati u budućnosti?

Prema rezultatima opaženih trendova u Hrvatskoj uočeno je zagrijavanje u svim godišnjim dobima, osobito u toplom dijelu godine (proljeće i ljeto). Zagrijavanje se očituje u porastu svih temperaturnih indeksa ekstrema poput broja toplih dana i noći, duljini toplih razdoblja i sl. Promjene u oborinskom režimu ukazuju na značajno osušenje u ljetnim mjesecima, osobito na Jadranu te jasan porast jesenskih količina oborine u cijeloj zemlji. Ljetni trend smanjenja oborine je popraćen i povećanjem intenziteta satnih i višesatnih godišnjih maksimuma koji se u kontinentalnoj Hrvatskoj uglavnom javljaju u ljetnim mjesecima. Značajnija intenzifikacija oborine od druge polovine prošlog stoljeća uočena je u središnjoj unutrašnjosti i u Istri i to za trajanja oborine od 6 h do 24 h. Nedavno je u znanstvenoj zajednici definiran set satnih indeksa oborinskih ekstrema koji daju uvid u učestalost i intenzitet kratkotrajnih oborina. Ti indeksi će omogućiti međusobno usporedive analize promjena kratkotrajnih ekstrema koje nisu još detaljno istražene, a trenutno su i u fokusu istraživanja u DHMZ-u.

Hrvatska se, kao i ostale zemlje Sredozemlja zagrijava brže od ostatka svijeta. Očekuje se rast godišnjih i sezonskih temperatura zraka u cijeloj zemlji i u budućnosti. Najveći se porast očekuje ljeti, uz povećan broj dana s visokim dnevnim, ali i noćnim temperaturama, dugotrajnije i intenzivnije toplinske valove. Najveća promjena u oborinskom režimu očekuje se također ljeti uz manjak oborine u cijeloj Hrvatskoj, a najviše uz obalu Jadrana. U preostalim sezonama oborina može porasti u odnosu na količine koje su zabilježene u razdoblju 1981. – 2010. Projekcije pokazuju da se očekuje dulji niz uzastopno sušnih dana ljeti te njihovo skraćivanje zimi. Sukladno tome, skratit će se niz kišnih dana ljeti. U svim drugim sezonama, standardni dnevni intenzitet oborine bit će veći, što znači da možemo očekivati izraženije oborine u kratkom razdoblju.

Projekcije maksimalne brzine vjetra na 10 m pokazuju veliku promjenljivost (i nepouzdanost) u signalu klimatske promjene. Na godišnjoj razini, promjene su zanemarive, uglavnom u rasponu od –1 % do 3 % ovisno o dijelu Hrvatske.

Visoke temperature zraka, velika vlažnost i nestabilnost u atmosferi osnovni su preduvjeti za nastanak oluje. Uz promjenu jačine i smjera vjetra po visini dolazi do razvoja olujnog oblaka. Atmosfera je danas zagrijana u odnosu na predindustrijsko razdoblje za 1,1 °C i može sadržavati više vlage. Svaki stupanj porasta temperature znači 6-7 % više vlage. Ta dodatna vlaga je u produljenim toplim razdobljima (kao što smo imali proteklih dana) izvor za razvoj nestabilnosti i veće količine oborine. U uvjetima dodatnog globalnog zagrijavanja možemo očekivati češće oluje.

IZ MINUTE U MINUTU Civilna zaštita izdala upozorenje za obalu: Nevrijeme stiglo do otoka, olujni oblak kod Lastova

Aktivnosti DHMZ-a u prilagodbi na klimatske promjene?

Globalno zatopljenje pridonosi intenzitetu toplinskih valova. Uz zagrijan zrak jače je isparavanje što dodatno može pogoršati sušu. Ekstremno visoke temperature zraka mogu ubrzati smanjenje vlage u tlu te dovesti do pojave naglih suša (engl. flash droughts) koje su sve češće u Europi, kako po učestalosti tako i po rasprostranjenosti. Osušeno tlo i vegetacija imaju veći potencijal za pojavu požara raslinja. U slučaju intenzivnih kratkotrajnih oborina, suho tlo ima oslabljen kapacitet upijanja i procjeđivanja, zbog čega može doći i do plavljenja. Zbog združenih posljedica suša, toplinskih valova i požara u tijeku je EU strukturni projekt Clim4Cast kojim će se istražiti njihove posljedice u kontekstu klimatskih promjena te razviti prognostički alati za njihovo prognoziranje i izraditi prijedlog akcijskog plana za postupanje u sedam zemalja Europe, uključujući i Hrvatsku za koju je DHMZ jedan od partnera. Osim suša i toplinskih valova, opaženo je da se sve više javljaju združeni događaji različitih ekstrema, poput intenzivne oborine i jakog vjetra, čiji se uzroci i klimatologija tek trebaju istražiti na području Hrvatske. Tim istraživanjima svakako će doprinijeti podaci modernizirane mreže meteoroloških radara.

Klimatolozi DHMZ-a aktivno sudjeluju u znanstvenim projektima (Clim4Cast, CARE, CroClimGoGreen, SWALDRIC, UKV, DriDanube, Adriadapt, RESPONSe, npr.) u sklopu kojih rade na istraživanju klimatskih promjena i njihovom utjecaju na svakodnevni život u svim njegovim segmentima. Rezultate prezentiraju znanstvenoj zajednici i javnosti čime pridonose boljem razumijevanju teme, ali i donositeljima odluka za strateška planiranja.

Kontinuirano ulaganje u mjerne sustave pomaže nam pratiti, zabilježiti i proučiti vremenske prilike. Isto tako, provode se brojna istraživanja i edukacije, što rezultira poboljšanjem prognoze koje DHMZ izdaje, a zbog klimatskih promjena redovito se ažuriraju klimatološke podloge. Iskustvo i znanje prognostičara DHMZ-a su izrazito bitni, a kontinuiranim usavršavanjem računalne prognoze prognostičkim sustavom ALADIN u mogućnosti smo ranije i točnije predvidjeti vremenske uvjete. Vrijeme ne možemo zauzdati, ali se na njega možemo pripremiti. DHMZ kroz modernizaciju, unaprjeđenje svojih produkata te sudjelovanjem u nizu znanstvenih projekata doprinosi što boljoj zaštiti i sigurnosti naših građana sada i u budućnosti.