SHMÚ vydal meteorologické výstrahy na Dážď Zobraziť výstrahy

SHMÚ vydal hydrologické výstrahy na   Povodeň z trvalého dažďa Zobraziť výstrahy

Aktuality SHMÚ

13 AUG 2010

Sucho a požiare - reálna hrozba aj na Slovensku

KLIMATOLÓGIA | 13.8.2010 | ANALÝZA | JOZEF PECHO

Ničivé požiare a spaľujúce horúčavy, ktoré postihli počas tohto leta Rusko nás nepochybne presvedčili o tom, aké dramatické a zničujúce následky so sebou prináša dlhotrvajúce sucho. Na prvý pohľad sa nám môžu zdať problémy spojené s mimoriadne horúcim počasím v Rusku vzdialené, opak je však pravdou. Dokonca aj Slovensko, tešiace sa z oveľa príjemnejších klimatických pomerov, sa bude musieť v budúcnosti vyrovnať s reálnou hrozbou, súvisiacou s čoraz častejšími a dlhšie trvajúcimi obdobiami sucha. Geografická poloha Slovenska vytvára predpoklady pre existenciu dočasného nedostatku atmosférických zrážok, ktorý môže predovšetkým v prechodných ročných obdobiach a v lete spôsobiť sucho. Nedostatok, ale aj prebytok zrážok sú problémy, ktoré vedú k čoraz častejšie k závažným škodám. Dlhé časové rady denných úhrnov zrážok, ktoré sú na Slovensku k dispozícii od konca 19., resp. začiatku 20. storočia, nám umožňujú pre územie Slovenska analyzovať obdobia s nedostatkom zrážok. Aj keď výsledky priestorového hodnotenia naznačujú, že z pohľadu zrážkového deficitu patria medzi potenciálne najviac ohrozené oblasti južné regióny Slovenska, skúsenosti, hlavne z posledného štvrťstoročia, naznačujú, že riziko výskytu nedostatku zrážok pravdepodobne bude rásť aj v ostatných regiónoch Slovenska.

V posledných rokoch postihlo mnohé oblasti Európy dlhotrvajúce sucho. Jedno z najhorších sa vyskytlo v roku 2005 v juhozápadnej časti kontinentu a v oblasti Stredozemného mora. V priebehu nasledujúceho roka opätovne udrelo silné sucho v Španielsku, Portugalsku, Francúzsku, Taliansku a dokonca aj vo Veľkej Británii. Aby sme si však spomenuli na mnohotvárne a nežiaduce prejavy sucha aj na Slovensku, nemusíme ísť ani ďaleko do histórie. Jedna z najvýraznejších vĺn sucha za posledných najmenej 33 rokov zasiahla Slovensko len nedávno, v roku 2003.

 
Globálne otepľovanie a výraznejšie sucho na pevninách
 
Sucho je celkom prirodzeným prejavom premenlivosti podnebia v prevažnej časti Európy, výnimkou nie je ani Slovensko. Najnovšie analýzy tohto fenoménu však potvrdzujú skutočnosť, že globálne otepľovanie, v celej svojej zložitosti, výskyt sucha na pevninách ešte viac zvýrazní. Prejaviť by sa to malo najmä častejším a dlhšie trvajúcim nedostatkom vody tak v pôdnom profile, ako aj v riekach a prírodných či umelých vodných rezervoároch.
Aby sme však aspoň rámcovo pochopili súvislosť medzi globálnym nárastom teploty vzduchu a častejším výskytom sucha na pevninách, je potrebné pripomenúť si jednoduchý fyzikálny vzťah, podľa ktorého teplejší vzduchu dokáže prijať prostredníctvom výparu z povrchu pevnín a oceánov väčšie množstvo vody vo forme vodnej pary. Toto množstvo je však pri danej teplote vzduchu zhora limitované tzv. tlakom nasýtenia vodnej pary (jej maximálny možný obsah pri danej teplote vzduchu), ktorého hodnota rastie v závislosti od zvyšujúcej sa teploty vzduchu exponenciálne (tak napr. pri t = 0 °C dosahuje tlak vodnej pary maximálne 6,1 hPa, pri t = 35 °C je to už 56,2 hPa). Približne platí pravidlo, že pri rovnakej relatívnej vlhkosti vzduchu rastie množstvo vodnej pary v atmosfére o 6% pri oteplení o 1 °C, o 6% sa ale zvyšuje aj tzv. sýtostný doplnok, ak je relatívna vlhkosť vzduchu menšia ako 100%.
 
Zvyšovaním teploty vzduchu sa tak výrazne zlepšujú možnosti atmosféry prijať stále väčšie množstvo vodnej pary, čo sa prejavuje nárastom tzv. výsušného efektu atmosféry. Ten pri spočiatku nižšej relatívnej vlhkosti vzduchu vedie v teplejších podmienkach k intenzívnemu výparu a tým rýchlej strate vody z povrchových vrstiev pôdy. Ak nie je táto strata nahradená dostatočným prísunom vody z hlbších vrstiev pôdneho profilu výsledkom je pomerne rýchly pokles využiteľnej vlhkosti pôdy nielen pre výpar, ale aj pre rastliny. Pri dlhšie trvajúcom období bez zrážok, s minimálnou oblačnosťou a intenzívnym slnečným žiarením sa prejavy sucha, ako aj podmienky podporujúceho jeho existenciu, neustále zvýrazňujú prostredníctvom zvyšujúcej sa teplota vzduchu, klesajúcej vlhkosti pôdy a vzduchu, rastúcej rýchlosti vetra, atď. K takejto situácii došlo práve tento rok v Rusku, kedy dlhodtrvajúca a veľmi stabilná blokujúca tlaková výš, zotrvavajúca najmä nad euróspkou časťou krajiny počas niekoľkých mesiacov, viedla k vzniku výrazného zrážkového deficitu počas letných mesiacov. Výrazný nedostatok vlahy a prílev veľmi teplého tropického vzduchu od juhu spôsobili, že maximálne teploty vzduchu dosahovali v centrálnej časti Ruska v priebehu celého predošlého mesiaca hodnoty vysoko cez 30 °C. Priestorový rozsah mimoriadne závažnej vlny horúčac dokumentuje aj nasledujúci obrazok, zobrazujúci teplotné odchýlky za obdobie od 20. do 27. júla 2010 (v porovnaní s prierom za rovnaké obdobie v rokoch 2000 až 2008).
 
 
Color bar for Heatwave in Russia
 
Obr. 1 Odchýlky teploty vzduchu v období od 20. do 27. júla 2010 od dlhodobého priemeru za to isté obdobie v rokoch 2000 až 2008 (Zdroj: http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=45069)
 
 
Prívalové zrážky sucho nezmierňujú
 
V teplej časti roka sa pevnina vždy ohrieva rýchlejšie ako oceány a moria v rovnakej zemepisnej šírke, preto vzduch je nad pevninami teplejší a má nižšiu relatívnu vlhkosť vzduchu čo spôsobuje silnejší výsušný efekt atmosféry nad pevninami. Globálne otepľovanie tento stav, vzhľadom na dlhodobo výraznejší nárast teploty vzduchu nad pevninami v porovnaní s oceánmi, ešte viac zvýrazňuje. Vnútrozemie kontinentov poznamenané prevažne znižovaním zrážok a poklesom vlhkosti v teplom polroku preto čoraz pravidelnejšie trpí suchom, ktoré je často sprevádzané extrémne vysokými, až rekordnými teplotami vzduchu (ako najnovšie v Austrálii). Ak nakoniec k výskytu zrážok nad pevninami dôjde, býva to najčastejšie počas búrok. Takéto zrážky však majú väčšinou povahu prívalových dažďov, ktoré spadnú na zemský povrch za pomerne krátku dobu (rádovo len za niekoľko minút). Značné množstvo vody, vzhľadom na obmedzenú infiltračnú schopnosť pôdy, tak odteká z územia bez väčšieho úžitku (súvisí to aj so zníženou retenčnou schopnosťou súčasných lesov). Efektívnosť takýchto zrážok dostatočne zmierňovať nedostatok vody v krajine je preto veľmi nízka a niekedy dokonca ani séria búrkových lejakov nedokáže úplne odstrániť narastajúci vlahový deficit. V miernych šírkach však môže byť výskyt sucha v jarnom a letnom období spôsobený navyše aj čoraz sporadickejším výskytom snehovej pokrývky v chladnej časti roka, prípadne opakovaným roztopením snehovej pokrývky v zime, čo zmenšuje množstvo vody infiltrované do pôdy počas predjarného oteplenia. Tak napríklad skoršie topenie snehu je jeden z výrazných faktorov, ktoré už dnes prispeli k častejším a rozsiahlejším požiarom na západe USA. To isté hrozí aj na Slovensku.  
 
 
 
Obr. 2 Miriadne sucho v Austrálii na prelome rokov 2008-2009 viedlo v štáte Voktória k vzniku najhorších požiarov v histórii tejto krajiny
 
 
Sucho z globálnej perspektívy
 
O suchu v globálnej mierke sa zmieňuje pomerne detailne IV. Správa IPCC, pričom vývoj sucha od roku 1900 je charakterizovaný priestorovými zmenami tzv. Palmerovho indexu sucha. Na väčšine kontinentov sa zaznamenal rast rizika sucha (predovšetkým po roku 1980). Menšia časť kontinentov je zavlažená lepšie ako v minulosti (Argentína, časť USA, severné európske Rusko), čo je spôsobené predovšetkým zmenou atmosférickej cirkulácie a posunom polárnej frontálnej zóny smerom k pólom. Ekvatoriálne oblasti a letné monzúny majú všeobecne viac zrážok ako v minulosti, čo je spôsobené zvýšeným množstvom vodnej pary v atmosfére. Zjednodušene sa dá konštatovať, že doteraz suché oblasti sú v dôsledku otepľovania väčšinou ešte suchšie a doteraz vlhké oblasti väčšinou ešte vlhšie.
Veľmi dobrým príkladom územia postihnutého dlhodobým suchom je subsaharská oblasť Sahelu, ktorá trpí výrazným nedostatkom zrážok už od 60. rokov minulého storočia a podľa najnovších počítačových simulácií je hlavnou príčinou tohto stavu zvyšujúca sa teplota povrchových vôd Indického oceánu. Zmena cirkulačných pomerov v širšej africko-indooceánskej oblasti tak v konečnom dôsledku viedla až k ďalekosiahlym zmenám priestorovej distribúcie zrážok na africkom kontinente. Sucho sa stále intenzívnejšie prejavuje aj v Austrálii, kde na obyčajne vlhkom východnom pobreží poklesli zrážky v poslednom období o približne 15 %. Najčastejšie sa to dáva do súvislosti s výskytom fenoménu El Niño, ale do úvahy prichádza aj výraznejší posun polárnej frontálnej zóny, prinášajúcej zrážky, ďalej na juh. Vlny sucha trápia Austráliu takmer bez prestávky už od roku 2003 a napríklad, pretrvávajúce sucho z roku 2008 a počiatku roku 2009 významne prispelo k rozšíreniu extrémnym požiarom v štáte Viktória na začiatku februára tohto roku.
 
Rozsiahle požiare však nie sú jediným dôsledkom sucha. Výraznou mierou sa podieľa aj na poklese hladiny podzemných vôd, čo v mnohých regiónoch sveta spôsobuje problémy so zabezpečením dodávok úžitkovej vody. Napríklad, dlhodobé sucho v juhozápadnej Čine v lete 2006 postavilo pred problém nedostatku pitnej vody až 10 miliónov obyvateľov postihnutého regiónu. V niektorých oblastiach sveta musí obyvateľstvo už dnes vynakladať značné prostriedky (najčastejšie elektrické pumpy) na hĺbenie vrtov, často krát dosahujúcich hĺbku až niekoľkých stoviek metrov, ktoré by im zabezpečili prísun dostatočného množstva pitnej vody (napr. v Jemene). Rok od roku trápia rozsiahle požiare a nedostatok vody aj Grécko, ktoré muselo napríklad v auguste 2007 vyhlásiť na celom svojom úze mí výnimočný stav. So stále naliehavejšou situáciou zápasia aj Portugalsko a Španielsko, kde v roku 2006 zhorelo vyše sto tisíc hektárov lesných porastov a krovín. So suchom však začínajú mať stále väčšie problémy aj regióny, ktoré bývajú zvyčajne na atmosférické zrážky mimoriadne bohaté. Príkladom môže byť Indonézia, kde El Niñom vyvolané sucho v rokoch 1997 až 1998. zapríčinilo rozsiahle požiare tropických porastov, a to najmä na ostrove Borneo. Vrásky na čelách klimatológov a ekológov však čoraz častejšie spôsobuje situácia v Amazónii, ktorú naposledy postihlo rozsiahle sucho v roku 2005. Satelitné merania monitorujúce stav vegetácie síce potvrdili, že pôvodné lesné porasty sa dokázali so suchom pomerne dobre vyrovnať, avšak ani v súčasnosti nevedia vedci dostatočne spoľahlivo odhadnúť, ako budú tropické pralesy v Amazónií reagovať na sucho trvajúce podstatne dlhšie ako to z roku 2005. V minulosti sa tu dlhšie obdobia sucha objavovali najmä v dôsledku pôsobenia javu El Niño, no podľa najnovších modelových predpokladov by mali výraznejšie periódy sucha postihovať región takmer každý druhý rok (pokiaľ sa aj naďalej bude zvyšovať koncentrácia skleníkových plynov). Narastajúce riziko sucha v Amazónii je zapríčinené nielen odlesňovaním, ale aj zmenou cirkulačných pomerov, resp. distribúcie zrážok podmienenou zvyšujúcou sa teplotou povrchových vôd Atlantického oceánu.
 
 
So suchom sa budem musieť vyrovnať aj na Slovensku
 
Dlhšie trvajúce periódy sucha sa nevyhýbajú ani strednej Európe. Na mimoriadne extrémne sucho z roku 1947 si zrejme spomenie už len málokto, a to aj napriek tomu, aké katastrofálne následky mohlo mať, nebyť potravinovej pomoci Sovietskeho zväzu. O suchu z roku 2003 taktiež nemožno hovoriť inak ako o výnimočnom. Hlavnou príčinou jeho vzniku bol markantný nedostatok atmosférických zrážok v období od februára do augusta 2003. V niektorých oblastiach Podunajskej nížiny nenapršalo počas týchto siedmych mesiacov ani 50 % dlhodobého priemeru zrážok, čo v kombinácií s nadnormálne teplým počasím spôsobilo na mnohých miestach najhoršie sucho v doterajšej histórii pozorovania. Ročné úhrny zrážok nedosiahli v najjužnejších regiónoch Slovenska ani 300 mm, čo sú už hodnoty, ktoré sú v prírodných podmienkach Slovenska mimoriadne zriedkavé. Nebyť značných zásob vody akumulovaných v snehovej pokrývke počas zimy 2005/2006, sucho v lete 2006 by sa u nás pravdepodobne prejavilo veľmi podobne ako v roku 2003.
Pri predpoklade klesajúceho množstva zrážok (o 10 %) a rastúcej teploty vzduchu (o 2 až 4 °C) vo vegetačnom období musíme aj v budúcnosti (do roku 2100) počítať, a to najmä v južných oblastiach Slovenska, s častejším a dlhšie trvajúcim výskytom sucha. V poľnohospodárskych oblastiach sa tak zvýšia požiadavky na zavlažovanie (pri náraste teploty vzduchu o 1 °C rastú požiadavky na vlahu až o 15 %) a vo väčšine horských regiónov vzrastie riziko výskytu lesných požiarov. Na Slovensku už dnes registrujeme náznaky narúšania ročného režimu niektorých charakteristík meteorologických prvkov. Pri komplexnom pohľade na túto problematiku sa uvádzané skutočnosti musia prejaviť aj v hydrologickom režime, v pedosfére a v biosfére. Zložité vzájomné väzby v tomto systéme si vyžaduje spoluprácu odborníkov, ktorí sa špecializujú na analýzu jednotlivých subsystémov. Výmena získaných informácií a systémový prístup k riešeniu objavujúcich sa problémov, vytvárajú predpoklady, že budeme schopní pohotovejšie reagovať na možné rizika klimatickej zmeny. Situácia na Slovensku by však v porovnaní s niektorými regiónmi sveta nemala byť až tak mimoriadne dramatická, aj keď vážna bude určite. S ďalekosiahlejšími dopadmi sucha sa budú musieť popasovať najmä také oblasti ako Stredomorie, juhozápad USA, severná a južná Afrika a samozrejme aj Austrália. 
 
 
Referencie
 
Brázdil, R. (1993): Fluctuation of Atmospheric Precipitation in Europe. In: Geojournal. Kluver Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 27-3, pp 275-291.
Byun, H., Wilhite, D. A. (1999): Objective Quantification of Droughts Severity and Duration. In: Journal of Climate, Volume 12, No. 9, pp 2747-2756, September 1999.
Faško, P., Pecho, J., Mikulová, K., Nejedlík, P. 2009: Trends of selected characteristics of precipitation in The Northern Carpathians in the light of water supply for agriculture. In: Eitzinger, J., Kubu, G. (ed.), (2009): Impact of Climate Change and Adaptation in Agriculture. Extended Abstracts of the International Symosium, University of Natural Ressources and Applied Life Sciences (BOKU),Vienna, June 22-23 2009. BOKU-Met Report 17, pp. 106-109,ISSN 1994-4179 (Print), ISSN 1994-4187 (Online) – http://www.boku.ac.at/met/report.
Lapin, M., Damborská, I., Gaál, L., Melo, M. (2003): Possible precipitation regime change in Slovakia due to air pressure circulation changes in the Euro-Atlantic area until 2001. In: Contributions to Geophysics and Geodesy. Vol. 33, No. 3, 2003, pp. 161-189.
Pecho, J., Faško, P., Melo, M. (2008): Precipitation deficit periods in the Danubian lowland in Slovakia. In: Brilly, M., Šraj, M. (eds.) (2008): XXIVth Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Bled, Slovenia, 2-4 June 2008, ISBN 978-961-91090-2-1, 15 pp. on CD, (conference abstracts, ISBN 978-961-91090-3-8, p-65).
Šamaj, F., Valovič, Š. (1972): Suché a vlhké obdobia na Slovensku. In: Vodohospodársky časopis SAV, XX, No. 4, 1972.
Valovič, Š. (1965): Suché obdobia v Trebišove. In: Meteorologické zprávy XVIII, 1965, pp 144.
Zborník prác SHMÚ 33/I (1991), ALFA, Bratislava, 1991, 239 pp.
 

Analýzu pripravil: Mgr. Jozef Pecho

Na texte spolupracovali: RNDr. Pavel Faško, CSc., Prof. RNDr. Milan Lapin, CSc., Mgr. Alexander Ač, PhD.



skok na menu ↑


skok na začiatok stránky ↑