A kutatás időszerűségét megerősítette az éghajlatváltozás és a súlyosbodó aszályok, amelyek felkeltették a kutatási program iránti figyelmet és közérdekűségét is megerősítette. Az éghajlatváltozás egyik következménye a vízigény növekedése. Az utóbbi években a nyári hőhullámok (köztük 2022 nyara és a 2026. év nyara), valamint az egyre hosszabb és súlyosabb aszályok jól jelzik a vízellátás biztonsága kérdésessé válását. Magyarországon hosszú időszak átlagában a lehulló csapadék közel 90%-a elpárolog. A víz párolgáskor energiát vesz fel, amely a párolgással távozik a felszínről, ennek hiányában a felmelegedés tovább erősödhet. A csapadék hiányának és a felmelegedés hatására megnövekedett párolgási igénynek az egész országra kiható következményei lehetnek. A kedvezőtlen folyamat megállítására és kedvező irányba fordítására a kutatás a felszíni víz- és energiamérleg elemzéséből indult ki.

A kutatás megalapozása, adatgyűjtés, elemzés

Az első évben letöltöttük és feldolgoztuk a Duna Vízgyűjtőre a főbb hidrometeorológiai adatokat, amelyek a felszíni energia- és vízmérleg elemzéséhez, valamint a párolgás becsléséhez szükségesek. Több adatforrással dolgoztunk: ECMWF ERA5-Land reanalízis meteorológiai adatbázis, FORSEE, HungaroMet stb.). Hasonlóan letöltöttük, elemeztük a párolgásszámítások felbontásának leskálázásához szükséges távérzékeléssel készült felszínhőmérséklet-adatokat is. A vízmérleg elemzéséhez az Országos Vízügyi Főigazgatóság vízhozam adatait használtuk fel.

Az éghajlati energiamérleg főbb bejövő és kimenő tagjainak változását elemeztük két harmincéves meteorológiai normál időszakra (1961-1990 és 1991-2020). A vizsgálatok kimutatták, az energiaszállító folyamatok arányainak eltolódása hozzájárul a felmelegedéshez és a gyakoribb aszályokhoz. Magyarország helyzete nem vizsgálható kiemelve környezetéből, ezért az egész Duna medence felszíni éghajlati energiamérlegének vizsgálatából indultunk ki. A nettó sugárzási energia mennyisége nőtt, elsősorban a nettó rövidhullámú sugárzási energia növekedése miatt. Az energiamérleg bejövő oldalán megjelenő többlet a kimenő oldalon is megjelent, megnövekedett az érezhető hő mennyisége, a rövidhullámú sugárzás és a látens hőszállítás – a párolgás – mennyisége is. 1961-1990 között az átlagos havi párolgás értéke csak júliusban haladta meg a csapadék mennyiségét. Az 1991-2020 közötti harmincéves időszakban a párolgás már négy hónapban volt több mint a csapadék.

Alkalmazott módszerek

A területi párolgás becslésére a komplementáris módszert alkalmaztuk, amely első lépésben a 10km-es felbontású hidrometeorológiai adatok alapján havi és éves időlépésekben készült el Magyarországra a 2000-2022-es időszakra, majd a kiegészítés a 2023-2025 évekre. Második lépésben az 1km-es MODIS felszínhőmérséklet adatok alapján elkészül a párolgástérképek leskálázása is, amely adatmegosztó portálon keresztül nyilvánosan elérhető. Elemeztük a felszínhőmérséklet alakulását is 1km-es felbontású MODIS műholdas adatok alapján. Magyarországon a felszínhőmérséklet 2001 és 2025 között emelkedő tendenciát mutat, amely a levegő hőmérsékletének emelkedésével szoros kapcsolatban van.

A kutatásban az éghajlati rendszer funkcionális elemzését segítő módszereket is kifejlesztettünk. Új grafikus módszer a Klimatikus Energiamérleg Diagram, amely láthatóvá teszi a változásokat és támogatja a paradigmaváltást. Segítségével kimutatható, hogy a vízbiztonságot csak a vízkörzés helyreállításával lehet megőrizni és javítani. A félrevezető “párolgási veszteség” fogalom helyébe az energiaszállítási hatékonyságot jelző párolgáshányad mutató léphet, amely a párolgással elszállított látens hő arányát adja meg a nettó sugárzási energiához képest. A felszíni energiamérleg főbb tagjainak funkciók szerinti szegmentálásával kimutattuk, hogy a táji víztartalékok a növekvő párolgási igény miatt a nyári hónapokra hamarabb kimerülnek, amely hozzájárul az aszály kialakulásához és a további felmelegedéshez. Az OVF (Országos Vízügyi Főigazgatóság) partnerségével megvizsgáltuk a határon belépő vízhozamok alakulását, amelyek legtöbb esetben csökkenő tendenciát mutatnak.

A kutatás eredményeinek hasznosulása, gyakorlati alkalmazás

A felmelegedés hatására a légkör nedvességszállító képessége megnő. Kimutattuk: a párolgás hűtő hatása a melegedéssel csökken, azaz egy Celsius fok hűtőhatás eléréséhez egyre több vízre van szükség, ahogy a környezet melegszik. Ez jelzi a vízmegtartás jelentőségének növekedését és sürgősebbé vált a téli félév csapadéktöbbletének megőrzése. A feladat halogatása csak nehezebben megoldható helyzethez vezethet.

Az éghajlati energiamérleg főbb mutatóit és azok változását számos konferencián és publikációban bemutattuk. Közérthető formában történő megosztását külső partner, a REKK.AQUA Vízgazdálkodási Kutatócsoportja segítette. Szakmai- és társadalmi szervezetek (klíma, erdő, vízügy stb.) felhasználják az adatokat, amelyek szabadon letölthetők. A vízmérleg párolgás tagjának szerepe felértékelődött, a kutatás támogatja a szemléletváltást, a kék-zöld infrastruktúrát, a fenntartható tájhasználat kialakítását.

Tovább a cikkhez: Fenntartható vízkészlet-gazdálkodás