A magyarországi decemberi középhőmérsékletet befolyásolható távkapcsolatok hosszútávú vizsgálata Szentes Olivér Látni, amit mindenki lát, és gondolni, amit még senki sem gondolt. Szent-Györgyi Albert 1. Előzmény Egy kissé hűvösebb október után az átlagosnál lényegesebb november kezdett körvonalazódni 2015 novemberének közepéhez közeledve. Ennek okán november 12-én kikerestem a saját homogenizálású budapesti 1780-2015-ös havi középhőmérsékleti adatsorból azokat az eseteket, amelyek ezeknek a feltételeknek (átlagtól kissé hidegebb október (eltérés -2 C-ig), illetve több fokkal enyhébb november (eltérés 1,5 C felett) megfeleltek és megnéztem, hogy az ezeket követő december hogyan viszonyult az átlaghoz. Az átlagértéket nem egy fix időszak, pl. 1961-90, hanem a mindenkori 30 éves mozgóátlag szolgáltatta. 15 ilyen évet találtam. A vizsgált 15 évben a decemberi középhőmérsékleti anomáliákon azonnal szembetűnő volt az a kettőség, ami az 1. ábrán is rögtön észrevehető. Az első 8 esetben kizárólag az átlagtól lényegesen enyhébb decemberek jelentkeztek, azt követő 7-nél viszont épp az ellenkezője figyelhető meg, az átlagtól hidegebb decemberek dominálnak. Az enyhe sorozat az 1940-es évekig tartott, addig az átlagos decemberi 6,0 Budapest (decemberi T-anomália) [ C] 4,0 2,0-4,0-6,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1. ábra Az átlagosnál kissé hidegebb októbert és több fokkal enyhébb novembert követő december középhőmérsékleti anomáliái az 1780-2014-es időszakban anomália +3,3 C-nak adódott, az 1940-től kezdődő 75 éves időszakban viszont -1,7 C-os eltérést kaptam eredményül. Hatalmasnak mondható ez az 5,0 fokos különbség. November 12-én már tudott volt, hogy a 2015-ös DAI prediktor az átlagosnál hidegebb decembert valószínűsített. Ekkor felmerült bennem egy gondolat, hogy mi van, ha összefüggés áll fenn az itteni eredmények és a Babolcsai György (OMSZ) által kidolgozott Decemberi Anomália Index (DAI) [1][2] között, és a DAI ellentétesen működött 1940 előtt? A puszta gondolatot is annyira abszurdnak találtam, hogy semmilyen vizsgálatot nem végeztem akkor még ezzel kapcsolatosan. Majd december elején, amikor már ismert volt az is, hogy a november több fokkal enyhébb volt az átlagnál és a december kifejezetten enyhén indult, ismét előkerült bennem ez a gondolat. A továbbiakban ezzel a gondolattal kapcsolatos számításokat, eredményeket, konklúziókat ismertetem. 1
2. Rendelkezésre álló adatok Azzal, hogy a kutatás a DAI-val kapcsolatos, értelemszerűen következik, hogy azokat az adatsorokat amennyiben lehetséges volt, elő kellett állítsam és vizsgáljam, amik a DAI létrehozása során is érintve lettek. A felhasznált adatsorokat és a lefedett időszakokat az 1. táblázat tartalmazza. Kizárólag homogenizált idősorokat használtam a vizsgálatok során. Név Időszak CISL RDA: Monthly Northern Hemisphere Sea-Level Pressure Grids, 1899-2015 continuing from 1899 [3] Budapest havi csapadékösszegek [4] 1841-2015 Bécs (Hohe Warte) havi állomásszinti légnyomás [5] 1780-2015 Budapest havi középhőmérsékletek [4] 1780-2015 1. táblázat Felhasznált adatsorok A CISL RDA rácsponti adatsorból a használt területeket a 2. táblázat tartalmazza, illetve a 2. ábra szemlélteti. Térség Földrajzi Földrajzi szélesség hosszúság Észak-atlanti 50-90 É 0-90 NY Skandinávia 55-90 É 0-30 K Magyarország 45-50 É 15-25 K 2. táblázat Felhasznált területek a CISL RDA adatsorból Egyetlen adatsor van, amiből nem állnak rendelkezésre adatok az 1951 előtti időszakról, ez az eurázsiai hótakaró kiterjedése. De, mivel a DAI prediktort közel kétszer akkora súllyal a légnyomás-anomália határozza meg döntően, és csak az esetek egy részében játszhat szerepet az ősz-eleji hótakaró-expanzió, így érdemi eltérést sem okoz ennek elhagyása vagy hiánya, ahogy azt a számításaim is alátámasztják. Az elemzéseket a CISL RDA rácsponti adatsorokkal kezdtem, majd haladtam azok felé, amik hoszszabb időszakot ölelnek fel. A magyarországi légnyomás-anomália elemzésére ugyan sor került a rácsponti 2. ábra Felhasznált területek a CISL RDA adatsorból sárga: észak-atlanti; zöld: Skandinávia kék: Magyarország (térkép forrása: Google Earth) adatok felhasználásával, de az említett rácspontok alapján számított hazai anomália és a bécsi adatsor alapján eredményül kapott légnyomás-eltérések közti kapcsolat az átfedési időszakban (1899-2015) oly mértékű (lineáris korreláció: 0,99), hogy a kettőt nem volt értelme külön értelmezni. A magyarországi decemberi középhőmérsékletek használata helyett a budapestivel történő számítások szintén nem okoztak eltéréseket. Az OMSZ cikkekben feltüntetett korrelációs értékek eltérése az általam számítottaktól az 1981-2012- es időszakra minden esetben 2 alatt maradt. A korrelációk vizsgálatánál a számítások mindenhol egyaránt kiterjedtek külön évtizedekre, valamint 30 éves időszakokra is, ahol egy éves lépésközt alkalmaztam. 2
3. Skandinávia decemberi légnyomás-anomáliája A Skandinávia térségében uralkodó decemberi légnyomás és a budapesti decemberi középhőmérsékletek között mérsékelt, ellentétes irányú kapcsolat mutatkozik meg. A 30 éves időszakok korreláció azt mutatják, hogy a XX. században valamelyest gyengébb volt az összefüggés a két adatsor között, de végig azonos előjelűek maradtak a korrelációs együtthatók. (3. ábra) Ez egyáltalán nem meglepő, és érthető is, hiszen a Skandinávia felett elhelyezkedő anticiklon kedvezőbb feltételt biztos, hogy északkelet felől hidegebb levegő érje el a Kárpát-medencét. Ellentétben azzal, ha Észak-Európán keresztül ciklonok vonulnak át, mert akkor nyugati áramlással könnyebben érik el térségünket enyhébb légtömegek. 0-0,1-0,3-0,5-0,7 Skandinávia (decemberi p-anomália korrelációja) 1899 1909 1919 1929 1939 1949 1959 1969 1979 1989 1999 2009 3. ábra Skandinávia decemberi légnyomás (p)-anomáliája és Budapest decemberi középhőmérsékletei közötti korreláció 30 éves időszakonként (1899-1928 1985-2014) Ha évtizedenként vizsgáljuk az adatsorokat, akkor is döntően mérsékelt erősségű, ellentétes irányú kapcsolatot vélhetünk felfedezni az adatsorok között. Csupán az 1910-es években volt irányát tekintve azonos összefüggés, de a korreláció értékéből adódóan ennek mértéke nagyon kicsinek bizonyult. (4. ábra) Skandinávia (p-anomália korreláció évtizedenként) 0,1-0,1-0,3-0,5-0,7-0,8 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 4. ábra Skandinávia decemberi légnyomás (p)-anomáliája és Budapest decemberi középhőmérsékletei közötti korreláció évtizedenként 3
4. Észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliája Az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliája a Decemberi Anomália Index (DAI) legfontosabb komponense. A prediktort döntően meghatározza oly módon, hogy az átlagosnál (1951-2013) alacsonyabb észak-atlanti szeptemberi légnyomás után általában az átlagnál (1951-2013) magasabb középhőmérsékletű december következik Magyarországon. És fordítva, a magasabb szeptemberi észak-atlanti légnyomás mellé általában hidegebb december társul Magyarországon. [1][2] (5. ábra) 6,0-6,0 4,0-4,0 2,0 2,0-4,0 4,0-6,0 6,0 1899 1904 1909 1914 1919 1924 1929 1934 1939 1944 1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014 Budapest (decemberi középhőmérséklet) [ C] Észak-atlanti (szeptemberi légnyomás anomália) [hpa] 5. ábra Az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliái és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 1899-2014 A 6. ábra mutatja, hogy ez az ellentétes irányú összefüggés az 1950-es évek óta létezik és különösen az elmúlt évtizedekben erősebb. Ugyanakkor az is figyelemre méltó, hogy 1940 előtti évtizedekben épp a mostanival ellentétes irányú és megegyező erősségű kapcsolat lehetett a meghatározó. Az adatsor 30 éves időszakokat foglal magába, így azt mindenképp fontos megjegyezni, hogy a 6. ábrán jelentkező változásoknál mindig a 15 évvel korábbi időpont körüli változásokat kell érteni. Tehát az ábrán látszó 1940-es években lezajló jelentős változás a korrelációs együtthatóknál az 1930 körüli években történt. Észak-atlanti szept. p-anomália korrelációja 0,5 0,3 0,1 0-0,1-0,3-0,5 1899 1909 1919 1929 1939 1949 1959 1969 1979 1989 1999 2009 5. ábra Az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliái és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció 30 éves időszakonként (1899-1928 1985-2014) 4
Ezért fontosabb a korrelációk évtizedenkénti vizsgálata. (6. ábra) A maival megegyező irányú korrelációs együtthatók az 1930-as évektől vannak. Olyan értékkel, amik mérsékelt kapcsolatot feltételeznek az adatsorok között az 1940-es évektől. Különösen a 2000-es évek elején inkább erős volt a kapcsolat, mint mérsékelt. Az 1930-as évek előtti évtizedek merőben eltérnek az 1981-2010-es időszaktól. Inkább a jelenlegivel ellentétes összefüggés dominált a vizsgált adatsorok között vagy nem volt egyértelmű kapcsolat. Észak-atlanti (p-anom. korreláció évtizedenként) 0,8-0,8 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 6. ábra Az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliái és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció évtizedenként 5. A magyarországi és az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-különbsége A DAI megalkotása során Babolcsai György a magyarországi és az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-különbségeinél nagyobb korrelációt talált, mint külön-külön az adatsorok esetében. [1] Ez a CISL RDA adatsorokon végzett számításaimnál is hasonló volt. A magyarországi (HUN) és az észak-atlanti (NA) légnyomás-különbség, valamint a budapesti decemberi középhőmérsékleteket a 7. ábra mutatja. 6,0 6,0 4,0 4,0 2,0 2,0-4,0-4,0-6,0-6,0-8,0-8,0 1899 1904 1909 1914 1919 1924 1929 1934 1939 1944 1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014 Budapest (decemberi középhőmérséklet) [ C] P-különbség [szeptember] (HUN-NA) [hpa] 7. ábra A magyarországi és az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-különbségei (P-különbség) és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 1899-2014 5
A vizsgált légnyomás-különbség nem az egyes területek átlagos tengerszinti légnyomásainak a különbsége, hanem az adott terület átlagától vett anomáliák eltérései, tehát a magyarországi és az észak-atlanti térség anomáliáinak a különbségei adják ezt a légnyomás (p)-különbség adatsort. A korreláció valóban nagyobb, mint amit az észak-atlanti anomáliánál tapasztaltunk, de csak abban az időszakban, amiben a DAI készült (1981-2012). Korábban lényegesen kisebb, gyenge vagy mérsékelt összefüggés következtethető a kapott korrelációs együtthatók alapján. Érdekes fejlemény, hogy ennél az adatsornál is inkább ellentétes irányú volt a kapcsolat 1940 előtt a 30 éves korrelációknál. (8. ábra) P-különbség [HUN-NA] szeptemberi korrelációja 0,8 0 1899 1909 1919 1929 1939 1949 1959 1969 1979 1989 1999 2009 8. ábra A magyarországi és az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-különbségei és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció 30 éves időszakonként (1899-1928 1985-2014) Az egyes évtizedeket nézve (9. ábra) láthatjuk, hogy 1981 óta a korábbi évtizedekhez képesest sokkal erőteljesebb azonos irányú összefüggés figyelhető meg a két adatsor között. Korábban, egészen az 1970- es évekig ez csak gyenge vagy mérsékelt volt. Továbbá észrevehető itt is, hogy a XX. század első két évtizedében a mostanival ellentétes irányú és különösen az 1910-es években hasonló erősségű kapcsolat mutatható ki az adatsorok között. P-különbség (korreláció évtizedenként) 1,0 0,8-0,8 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 9. ábra A magyarországi és az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-különbségei és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció évtizedenként 6
6. Budapest szeptemberi csapadékösszegei A DAI prediktor megalkotása a magyarországi szeptemberi csapadékösszegek és a decemberi középhőmérsékletek közötti jelentősebb mértékű összefüggés felismerésével kezdődött. [1] A csapadéköszszegek a maguk nagy változékonysága miatt nem képezik részét a DAI-nak. A korábbi adatsorokhoz hasonlóan a budapesti csapadékösszegekre azonban szintén elvégeztem a számításokat. Az a kettősség, ami a korábban már említett adatsoroknál jelentkeztek, itt is megmutatkozik. A legnagyobb mértékű kapcsolat a korrelációs együtthatók alapján épp abban az időszakban volt, amiben a DAI készült (1981-2012). Ez az összefüggés ellentétes irányú, tehát a hidegebb decembereket inkább csapadékos szeptemberek előzték meg az elmúlt néhány évtizedben. 1950 előtt azonban épp az ellenkezője volt a jellemzőbb, azonos irányú és gyenge vagy mérsékelt erősségű kapcsolat az idősorok között. (10. ábra) Budapest (szept. csapadékösszegek korrelációja) 0 1841 1851 1861 1871 1881 1891 1901 1911 1921 1931 1941 1951 1961 1971 1981 1991 2001 2011 10. ábra A budapesti szeptemberi csapadékösszegek és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció 30 éves időszakonként (1841-1870 1985-2014) Az évtizedes korrelációkon látszik, hogy 1950 előtt a maihoz hasonló összefüggés csak néhány évtizedben volt meghatározó, míg az elmúlt 60 évben kizárólag negatív értékű korrelációkkal találkozhatunk. (11. ábra) Budapest (csapadékössz. korreláció évtizedenként) 0,8-0,8 1841-50 1851-60 1861-70 1871-80 1881-90 1891-00 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 11. ábra A budapesti szeptemberi csapadékösszegek és decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció évtizedenként 7
7. Bécs/Magyarország szeptemberi légnyomás-anomáliája A leghosszabb idősor, amit a távkapcsolat-vizsgálatoknál fel tudtam használni, a bécsi légnyomásadatsor volt, mely egészen 1780-ig, a budai mérések kezdetéig is visszanyúlt. A CISL RDA adatsor Magyarországra vonatkozó rácspontjaiból számított légnyomás és a bécsi idősor között oly mértékű a kapcsolat, hogy a két adatsort nem volt értelme külön értelmezni. Érdekes, hogy itt is épp az 1981-2012-es időszak adta a legerősebb kapcsolatot az adatsorok között a közelmúlt azonos irányú kapcsolatainál (1930 után). A jelenlegihez hasonló erősségű összefüggés a 30 éves korrelációk alapján csak 1950 körül volt. (12. ábra) 0,5 0,3 0,1 0-0,1-0,3-0,5 Bécs/Magyarország (szept. p-anomália korrelációja) 1780 1790 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Bécs Magyarország 12. ábra A bécsi/magyarországi szeptemberi légnyomás-anomáliák és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció 30 éves időszakonként (1780-1809 1985-2014) A jelenlegihez hasonló, azaz mérsékelt erősségű és azonos irányú kapcsolat az adatsorok között kizárólag csak az elmúlt 30 évben mutatkozott. Több adatsorhoz hasonlóan 1920 előtt itt is az a maival ellentétes irányú összefüggés volt a dominánsabb az egyes évtizedekben. (13. ábra) A korábban említett adatsorokhoz hasonlatosan a bécsi/magyarországi szeptemberi légnyomás anomáliáknál is megfigyelhető, hogy az elmúlt évtizedben (2005-2014) kevésbé szoros kapcsolatot mutatnak a korrelációs együtthatók. 0,8 Bécs/Magyarorsz. (p-anom. korreláció évtizedenként) -0,8 1781-90 1791-00 1801-10 1811-20 1821-30 1831-40 1841-50 1851-60 1861-70 1871-80 1881-90 1891-00 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 13. ábra A bécsi/magyarországi szeptemberi légnyomás-anomáliák és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korreláció évtizedenként 8
8. 1911-1920 vs. 2001-2010 Az elmúlt évszázad során volt két évtized, amik ellentétei egymásnak, már ami a hazai decemberi középhőmérsékletekkel való kapcsolatokat illeti, az 1911-1920-as és a 2001-2010-es évtizedek ezek. Minden idősornál, amiken végigmentünk a korábbiakban, a korrelációs együtthatóknál fellelhető különbségek figyelemre méltóak voltak ezeknél az időszakoknál. (3. táblázat) 1911-1920 2001-2010 Észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliája 0,71-0,72 Budapest szeptemberi csapadékösszegei 0,70-0,58 Magyarország szeptemberi légnyomás-anomáliája 8 0,77 Magyarorsz. és az észak-atlanti térség szept-i légnyomás-különbsége 8 0,85 3. táblázat Az egyes adatsorok és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korrelációs együtthatók az 1911-1920-as és a 2001-2010-es időszakoknál Bármelyik adatsornál elképzelhető lenne külön-külön, hogy valamilyen hiba okozza az adott nagymértékű eltérést a kapott eredményeknél, ugyanakkor az, hogy az egyes idősorok oly mértékű hibával legyenek terheltek, hogy pontosan az ellentétes eredményt adja az összes, felettébb valószínűtlennek tűnik. Sokkal valószínűbbnek látszik, hogy valójában az előző évtizedhez képest teljesen ellentétes kapcsolat állt fenn egy évszázaddal ezelőtt. 9. Egy abszurd gondolat beigazolódása? Tehát úgy néz ki, hogy az 1910-es években a maival ellentétes irányú, de azonos nagyság összefüggés lehetett az idősorok között. De mi helyzet azzal az előzménnyel (1. ábra), ami minden számítást megelőzően az alapgondolatot szolgáltatta? Vajon ott is érvényes az a kettősség, ami az egyes adatsorok vizsgálata során látszódott? Az észak-atlanti légnyomás-anomáliánál, ami a DAI legfontosabb eleme, az 1940- es évek előtti eseteknél 0%-ban (0/3) volt igaz, ami napjainkban (pl. negatív észak-atlanti légnyomás-anomália után pozitív budapesti decemberi középhőmérséklet-anomália), 1940 óta a 0,5 C-nál nagyobb hőmérsékleti eltérések esetén viszont ez az arány 80% (4/5). A bécsi légnyomás-anomáliák az észak-atlantinál 6,0 6,0 4,0 4,0 2,0 2,0-4,0-4,0-6,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15-6,0 Budapest (decemberi T-anomália) [ C] Bécs (szeptemberi p-anomália) [hpa] 14. ábra Az átlagnál kissé hidegebb októbert követő nagyon enyhe novemberek utáni decemberi középhőmérsékleti anomáliák Budapesten és azok előtti szeptemberek légnyomásainak eltérései az átlagtól Bécsben (1780-2014) 9
még ennél is jobban szemléltetik azt a kettősséget, ami minden bizonnyal létezik a már sokat említett 1940 előtti és utáni időszakok esetén. (14. ábra) Ha a bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliákhoz hasonlítjuk azt a 15-esetet, amiken az előzménynél az 1. fejezetben említett feltételekre teljesülő budapesti decemberi középhőmérsékleti eltéréseket értjük, akkor az 1940 előtti decembereknél 88%-ban (7/8) a decemberi anomáliához képest ellentétes előjelű volt az adott decembert megelőzően Bécs szeptemberi légnyomásának eltérése az átlagtól. 1940 után viszont épp ellenkezője, 86%-ban (6/7) az anomáliák előjele megegyező előjelű. Az októberi és novemberi feltételek 2015-ben is teljesültek, így elvileg a bécsi szeptemberi légnyomásanomália megadja nagy valószínűséggel a decemberi középhőmérsékleti anomália előjelét. Idén a légnyomás-eltérés + hpa volt. Ezek alapján az átlagnál enyhébb decembert valószínűsíthetünk a 86%-os relatív gyakoriság alapján, hiába feltételezett a DAI prediktor az átlagnál hidegebb decembert. December vége felé (24-én) már megállapítható, hogy a 2015-ös december valóban enyhébb volt az átlagnál. Az idei december ugyanakkor egyáltalán nem fogható fel úgy, hogy ez a hónap bármilyen kétkedésre adhatna okot a DAI-val kapcsolatban. Csupán arról van szó, hogy beletartozik abba a ~15%-ba, ami a kivételeket képezi. A 15. ábra mutatja, hogy az észak-atlanti légnyomás-anomáliák alapján 20 éves időszakonként hányszor válhatott be a DAI (azonos) és hányszor nem (ellentétes). A 0,5 foknál kisebb decemberi középhőmérsékleti anomáliájú esetek ki lettek hagyva. Jól látszik, hogy az 1930-as évekig a maival 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1899 1909 1919 1929 1939 1949 1959 1969 1979 1989 1999 2009 azonos ellentétes 15. ábra Az észak-atlanti szeptemberi légnyomás-anomáliák esetén és az átlagtól több mint 0,5 fokkal eltérő budapesti decemberi középhőmérsékletek figyelembe vételével a DAI-nál meghatározott összefüggésekkel megegyező (azonos), illetve ellentétes kimenetelek 20 éves kumulált összegei (1899-1918 1995-2014) ellentétes kimenetelek domináltak, míg az 1940-évektől egyre inkább bevált a ma ismert Decemberi Anomália Index (DAI). Ez a beválás az elmúlt 20-30 évben a legjobb, hiszen az ellentétes kimenetelek aránya itt a legkisebb. A különböző adatsorok decemberi középhőmérséklettel való kapcsolatának változását remekül szemlélteti a 16. ábra. Látható, hogy a XX. század elejéig a maival ellentétes kapcsolat lehetett a meghatározó, majd egy-két évtizedes átmeneti időszakot követően az 1940-es, de különösen az 1950-es évektől mutatkoznak meg azok az összefüggések, amik ma is jellemzőek. A jelenlegi irányultságú kapcsolat az elmúlt 10-20 évben volt a legerősebb, az elmúlt 10 év során pedig ennek a kapcsolatnak a kismértékű gyengülése figyelhető meg. Az eredmények fényében minden arra utal, hogy ez az abszurd gondolat igaz. 10
1,0 0,8-0,8-1,0 1781-90 1791-00 1801-10 1811-20 1821-30 1831-40 1841-50 1851-60 1861-70 1871-80 1881-90 1891-00 1901-10 1911-20 1921-30 1931-40 1941-50 1951-60 1961-70 1971-80 1981-90 1991-00 2001-10 2005-14 Magyarország [szept. p-anomália] (HUN) P-különbség [szept.] (HUN-NA) Budapest [szept. csapadékösszeg] Észak-atlanti [szept. p-anomália] (NA) Skandinávia [dec. p-anomália] Bécs [szept. p-anomália] 16. ábra Az egyes adatsorok és a budapesti decemberi középhőmérsékletek közötti korrelációs együtthatók évtizedenként (az 1781-1790-es időszaktól) 11
10. Előrejelezhető a decemberi átlaghőmérséklet? Eredetileg másról nem terveztem írni, de a bécsi légnyomásértékek vizsgálatánál felfedeztem valamit, ami alapján lehet, hogy évtizedekre előrejelezhető a hazai decemberi középhőmérséklet alakulása. Jogosan merül fel a kérdés, hogy mégis mi az, ami bármiféle okot adhat arra, hogy ilyenről tudjak most írni? A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák és a budapesti decemberi középhőmérsékletek vizsgálatánál, egészen pontosan azok 30 éves átlagainak számítása során egészen furcsa észrevételem volt. (17. ábra) Az egyes adatsorok erőteljes hasonlóságot mutattak, de nem az adott éveknél, hanem a légnyomás idősor több éves eltolásánál. A korrelációk vizsgálata során a legszorosabb kapcsolatot a korrelációs együtthatók alapján a légnyomás idősor 15 éves eltolása mellett kaptam, aminek az értéke 0,7 volt. Ez pedig már figyelmet érdemlő összefüggés, amit érdemes volt komolyabban is megvizsgálni. Másképp megfogalmazva, az aktuális légnyomás anomáliák a 15 évvel a jövőben levő hőmérsékletekkel adják a legszorosabb kapcsolatot. (18. ábra) Ez pedig egy egészen bámulatos felfedezést sejtet. 1,0 0,5-0,5-1,0-1,5 1780 1790 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Bécs (szept. p-anomáliák 30 éves átlaga) [hpa] Budapest (dec. középhőmérséklet 30 éves átlaga) [ C] 17. ábra A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák 30 éves átlagai és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 30 éves átlagai az 1780-1809-es időszaktól 1,0 0,5-0,5-1,0-1,5 1780 1790 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Bécs (szept. p-anomáliák 30 éves átlaga) [hpa] Budapest (dec. középhőmérséklet 30 éves átlaga) [ C] 18. ábra A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák 30 éves átlagai 15 éves eltolással és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 30 éves átlagai az 1780-1809-es időszaktól 12
Az összefüggés többnyire egészen szoros kapcsolat (+/- néhány év eltéréssel), kivéve az 1852-1907- es időszakot, ott még 15 éves eltolás mellett is csak 1-es korreláció van. De valóban kivétel a XIX. század második fele? Ha jobban megnézzük, van hasonlóság a légnyomás anomáliák emelkedése és a XX. századi hőmérséklet-emelkedés között, csak nem 15, hanem 44! éves eltéréssel. (19. ábra) Ez a hasonlóság pedig egészen döbbenetes, hiszen a korreláció 0,97. És van még más is, ugyanis a 18. ábrán az 1867-1922- -0,8-1,0-1,2-1,4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bécs (szept. p-anomáliák 30 éves átlaga) [hpa] Budapest (dec. középhőmérséklet 30 éves átlaga) [ C] 19. ábra A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák 30 éves átlagai az 1855-1874-es és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 30 éves átlagai az 1899-1918-as időszakban es időszakaszt tekintve észrevehetjük, hogy a légnyomás-emelkedésnél a hőmérsékletek kvázi változatlanok, az átlaghőmérséklet emelkedésénél viszont mindez épp fordítva van. A légnyomás idősornál az 1867-1922-es időszakot megfelezve és felcserélve, valamint a légnyomás stagnáló részét az 1860-as évek átlagára korrigálva -0,8-es korrekciós értékkel a korábbi 1 korrelációs együttható helyett 0,92-eset kapunk. Ezzel a módosítással a teljes adatsor korábbi 0,7-es korrelációja 0,9 lett a légnyomás adatsor 15 éves eltolásánál és a módosított adatsornál is a 15 éves eltolás mellett kaptam a legszorosabb kapcsolatot. (20. ábra) 1 0,9 0,8 0,7 0,5 0,3 0,1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 eredeti módosított 20. ábra A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák 30 éves átlagai és a budapesti decemberi középhőmérsékletek 30 éves átlagai közötti korrelációk annak függvényében, hogy a légnyomás adatsor hány évvel van eltolva (sárga: eredeti; barna: a légnyomás adatsor 1852-1907 időszakának módosításával) 13
További észrevétel, hogy a jelentősebb változások mindegyike kimutatható párhuzamosan mindkét adatsoron, valamint a 0,75 foknál nagyobb átlaghőmérséklet-csökkenéseknél legalább ugyanekkora (0,75 hpa) süllyedés jellemezte a légnyomást is. (21. ábra) Ezeknél az eseteknél a légnyomás-süllyedés kezdete után 8-10 évvel indult csökkenésnek a decemberi átlaghőmérséklet. Ezek, valamint a jelenlegi bécsi szeptemberi légnyomás-változások tükrében ~2017-től a hazai decemberi középhőmérsékletek jelentősebb csökkenése kellene, hogy kezdetét vegye. Hogy így lesz-e, azt a közeljövőben megtudjuk. 1,0 0,5-0,5-1,0-1,5 1780 1790 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Bécs (szept. p-anomáliák 30 éves átlaga) [hpa] Budapest (dec. középhőmérséklet 30 éves átlaga) [ C] 21. ábra A bécsi szeptemberi légnyomás-anomáliák 30 éves átlagai az 1852-1907-es időszak módosításával és az adatsor 15 éves eltolásával, illetve a budapesti decemberi középhőmérsékletek 30 éves átlagai az 1780-1809-es időszaktól 11. Összefoglalás Az adatsorok elemzését követően arra a következtetésre juthatunk, hogy minden bizonnyal a vizsgált lehetséges távkapcsolatoknál ~1920-ig a maival ellentétes folyamatok befolyásolhatták Magyarország decemberi középhőmérsékletének kimenetelét, a jelenleg ismert összefüggések pedig ~1940-es évektől meghatározó. Az előzményben fellelt kettősség kimutatható légnyomás-anomáliáknál is. Jelentős eredménye a kutatásomnak, hogy az előzményben meghatározott októberi és novemberi középhőmérséklet-anomáliák függvényében, azok teljesülésekor, a bécsi/magyarországi szeptemberi légnyomás-anomáliák figyelembe vétele nem elhanyagolható a DAI prediktor beválásánál. És nem utolsó sorban mindezek vizsgálata során a bécsi légnyomás és a decemberi hőmérsékletek között olyan lehetséges összefüggést fedeztem fel, ami alapján a hazai decemberi átlaghőmérsékletek lehet, hogy évtizedekre előrejelezhetővé váltak. 12. Hivatkozások [1] Babolcsai György: Decemberi Anomália Index http://met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=615&hir=decemberi_anomalia_index [2] Babolcsai György: Az észak-atlanti térség szeptemberi légnyomás-anomáliájának kapcsolata a Kárpátmedence környékének decemberi átlaghőmérsékletével http://met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=1037 [3] CISL RDA: Monthly Northern Hemisphere Sea-Level Pressure Grids,continuing from 1899 http://rda.ucar.edu/datasets/ds010.1/ [4] Budapest éghajlati adatsorai (hőmérséklet, csapadékösszeg) 1780-2015 http://www.varaljamet.eoldal.hu/cikkek/climate_budapest.html [5] Historical Instrumental Climatological Surface Time Series of the Greater Alpine Region (HISTALP) Station mode data; http://www.zamg.ac.at/histalp/dataset/station.php 14