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 – stoji u analizi DHMZ-a
Nakon velikog nevremena koje je zahvatilo Zagreb u srijedu, 19. srpnja, Državni hidrometeorološki zavod objavio je klimatološki osvrt s predviđanjima koji prenosimo 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 jučer, a u nastavku teksta dat ćemo odgovore na sljedeća dva pitanja.
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).
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.
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.
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.