2024. október 13. vasárnap
Tanulmányok

HungaroMet: 2024. szeptember 23. 08:00

A 2024. szeptemberi rendkívüli dunai árvíz meteorológiai háttere

A szélsőségesen meleg és száraz nyári időjárást követően 2024 szeptemberében a Boris névre keresztelt közép-európai ciklon hatására több napon keresztül rendkívül nagy mennyiségű csapadék hullott a Duna felső vízgyűjtőjére. A közel hét napon keresztül tartó esőzésben elsősorban Ausztria északi területein, illetve Csehországban, valamint Lengyelország délnyugati részén sokfelé 200 mm-t meghaladó eső esett pár nap alatt. A legsúlyosabb helyzet Alsó- és Felső-Ausztriában alakult ki, ahol nagyobb területeken 300 mm fölötti csapadékot is regisztráltak, amelyhez erős vagy viharos északi szél is járult. Magyarországra a ciklonhoz tartozó csapadékrendszerek több hullámban érkeztek és az Alföldön jellemzően 50-60 mm, a Nyugat-Dunántúlon pedig helyenként 100 mm-t is meghaladó csapadék hullott. A ciklon hátoldalán a Balaton térségében 100 km/h-t meghaladó széllökések is előfordultak. A légörvény hatására a hőmérséklet is markánsan csökkent, a 30 fok feletti maximum-hőmérsékleteket a 10 fokot alig meghaladó értékek váltották fel. A ciklonnal járó nagy csapadék rendkívüli folyami árvizet okozott a Dunán, viharkárokat a Balatonnál, járulékos hatásként pedig a madárvonulás idején jött hirtelen lehűlés tömeges madárpusztulást (elsősorban a fecskék körében) okozott.

Horváth Ákos, Kurcsics Máté


A ciklon okozta rendkívüli csapadék

A Boris ciklon legjelentősebb hatása a rendkívül nagy csapadék volt, amelyet a 24 órás csapadékösszeg segítségével lehet követni. A ciklon előtt már átvonult egy csapadékrendszer Közép-Európa felett, amelyből elsősorban a Rába és a Lajta vízgyűjtőjében esett sok eső, amit a szeptember 10-én reggel mért 24 órás csapadékösszeg térképen lehet jól látni (1a. ábra).

1a. ábra 

1a. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember.10. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A következő napon ez a csapadékhullám már a Déli-Kárpátok térségébe helyeződött át, a Kárpátokon túli román területeken villámárvizeket is okozott, de a Duna felső vízgyűjtőjén ekkor még nem volt jelentősebb eső (1b. ábra).

1b. ábra

1b. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 11. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A nyugatról érkező hidegfront hatására szeptember 12-én reggelig főként osztrák területen már többfelé 20 mm-t meghaladó eső esett 24 óra alatt, azonban ez önmagában még nem okozott volna folyami árvizet (1c. ábra).

Szeptember 12-én az Alpok délkeleti oldalán mélyülő ciklon már nagyon sok csapadékot okozott elsősorban Tirolban és Szlovéniában, az utóbbi területen többfelé 100 mm fölötti értékeket produkálva szeptember 13-án reggelig. Magyar területen a Dunántúl nyugati peremén 40 mm-t mértek, a Dunától keletre pedig még alig hullott csapadék (1d. ábra).

1c. ábra

1c. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 12. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében

 1d. ábra

1d. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 13. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A következő napon a már kimélyült légörvény felhőrendszere osztrák és cseh területek felett okozott rendkívüli csapadékot, szeptember 14-én reggelig az osztrák-cseh határ közelében helyenként 100 mm-nél is több eső esett 24 óra alatt. Magyarországon kiadós eső volt az egész országban (1e. ábra). Az eddig lehullott csapadék már kritikus árvízi helyzetet okozott, Ausztriában és Csehországban a felső szakaszokon sokfelé kiléptek a folyók a medrükből, jelentős, épületeket és infrastruktúrát sújtó árvízi eseményekről érkeztek jelentések.

 1e. ábra

1e. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 14. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A ciklon azonban még mindig nem mozdult a térség fölül, és szeptember 15-én reggelig főleg Alsó- és Felső-Ausztriában, továbbá Lengyelország délnyugati területein esett rendkívüli mennyiségű, nagyobb területen 150 mm-t meghaladó eső 24 óra alatt, eddig soha nem tapasztalt árvízi helyzetet okozva. Magyar területen ugyancsak jelentős csapadék hullott ismét, a Dunántúlon helyenként 40 mm-t is mértek (1f. ábra).

 1f. ábra

1f. ábra.
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 15. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A következő napon csak Alsó-Ausztriában mértek ismét kritikus mennyiségű, helyenként 60 mm-t is meghaladó csapadékot, de a Duna teljes felső vízgyűjtőjében is jellemzően 20 mm-t meghaladó eső esett 24 óra alatt szeptember 16-án reggelig (1g. ábra).

 1g. ábra

1g. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 16. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A ciklon továbbra sem mozdult a térség fölül és 17-én a reggeli órákig az osztrák vízgyűjtőn nagy területeken ismét 40 mm eső esett, minden eddiginél kritikusabb helyzetet teremtve úgy a helyi vízfolyásokon, mint a Duna egész felső szakaszán (1h. ábra).

 1h. ábra

1h. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2024. szeptember 17. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


Végül szeptember 17-én kezdett a ciklon feloszlani és 18-án reggelre már csak minimális csapadék hullott a Duna teljes vízgyűjtőjén (1i. ábra).

 1i. ábra

1i. ábra
Az elmúlt 24 óra alatt lehullott csapadék 2014. szeptember 18. 8 óráig (6 UTC) Közép-Európa térségében


A Boris ciklon által produkált összes csapadékot tekintve megállapítható, hogy a ciklon hét napja alatt a legtöbb eső Felső-Ausztriában esett, ahol nagyobb területen 200 mm feletti értékeket mértek, de hasonlóan rendkívül nagy csapadékos területek Csehországban, illetve Lengyelország déli körzeteiben is voltak. Nagy területen hullott 100 mm feletti csapadék, a fenti térségen kívül még Szlovéniában, illetve Horvátországban is. Magyarországon a Nyugat-Dunántúlon esett 100 mm feletti csapadék a ciklonból, a legtöbb Mosonmagyaróváron: 107 mm. A térségben a Balatonnál esett a legkevesebb eső, aminek később részletezett, a térségre jellemző áramlástani okai voltak. A ciklon okozta csapadékmennyiség eloszlását a 2. ábra mutatja, míg a csapadék időbeli növekedését a 3. mozgó ábrán lehet követni.

2. ábra

2. ábra.
A Boris ciklonhoz köthető hét nap csapadékösszege 2024. szeptember 17. 8 órakor (6 UTC)

 3. ábra

3. ábra
A Boris ciklonhoz köthető hét nap időben növekvő 24 órás csapadékösszege 2024. szeptember 11-17. napokon, mozgó ábrán


A Magyarország területén lehullott csapadék önmagában nem okozott rendkívüli helyzetet. Ennek egyik oka a rendkívül száraz talaj volt, ami a csapadékot könnyen fel tudta venni. A másik ok a csapadék intenzitása: villámárvizeket okozó heves zivatarok helyett jellemzően hosszabb időszakra eloszló eső áztatta a talajt, így a lehullott csapadéknak volt ideje beszivárogni a talajba. Az országra zúduló árvíz alapvetően nyugatról érkezett, az arrafelé lehulló rendkívüli mennyiségű csapadék hatására először a Lajtán alakult ki kritikus helyzet (4. ábra), majd a Dunán levonuló árvíz miatt volt szükség rendkívüli védekezésre (5. ábra).

4. ábra

4. ábra
Az áradó Lajta Mosonmagyaróvárnál (Baradics Bálint felvétele)

5. ábra

5. ábra
Az áradó Duna Budapestnél (Tölgyesi László felvétele)


Viharos szél a ciklon hátoldalán

A Boris ciklon okozta rendkívüli csapadék mellett jóval kisebb súlya volt a légörvénnyel járó szélnek. Jelentősebb szélvihar az észak-dunántúli területeken és a Balaton térségében alakult ki, amikor az ország nyugati része a ciklon hátoldalára került, amelyben jelentős légnyomáskülönbség alakult ki. Szeptember 14-én és 15-én megközelítőleg a Fertő tó-Pápa-Balaton sávban létrejött egy szélcsatorna, amelyben többfelé 90 km/h körüli széllökések alakultak ki. A legerősebb széllökéseket a magasabban lévő műszerek mérték: Kab-hegyen 131 km/h volt a maximális széllökés, amivel napi országos szélrekord dőlt. A Balatonnál többfelé 100-105 km/h-s széllökések fordultak elő (6. ábra). Az ilyen típusú időjárási helyzetekben gyakran kialakul a Balatonnál egy hosszan tartó álló léghullám, amely a bórához hasonló, a régi balatoni emberek által "főszélnek" nevezett jelenség megnyilvánulása az égképen. A 7. ábrán megfigyelhető a Balaton északi partja felett álló keskenyebb felhőzet, amelyen még a nap sugarai is átszűrődnek, illetve a déli parttal párhuzamos markánsabb felhősáv. A Balaton feletti kevesebb felhő a hullám leszálló ágát jelzi, míg a déli parttal párhuzamos felhősáv a felszínről "visszapattanó" és emelkedő légáramlás hatására jön létre, azaz a léghullám emelkedő sávjában. Az a tény, hogy a ciklon csapadékösszege a Balatonnál alacsonyabb volt (2. ábra), ugyancsak ennek a bukószélnek tudható be, a leáramlás kiszárító hatása, illetve a főnös helyzet több napon keresztül fennállt, ezzel csökkentve a csapadék mennyiségét.

 6. ábra

6. ábra
A legerősebb széllökések eloszlása 2024. szeptember 14-15-én a Balaton térségében

 7. ábra

7. ábra
A Balaton fölött kialakuló állóhullám felhőzete a keleti partról nézve


A ciklon kialakulásának meteorológiai háttere

A Boris ciklon kialakulását három időjárási körülmény egyszerre támogatta. Az első a nagy hőmérsékleti kontraszt volt, amely az északnyugatról jövő gyorsan mozgó hidegfront mögötti hűvösebb és a mediterrán térséget kitöltő rendkívül meleg légtömeg között alakult ki. Az így keletkezett jelentős baroklin instabilitás önmagában is kedvezett a fronton létrejövő hullám kialakulásához. A másik tényező az Alpok hatása, amely az északnyugati hidegfrontok esetén kedvez az ún. lee-oldali ciklogenezisnek. A mediterrán ciklonok, illetve elsősorban az ún. genovai ciklonok jórészt ennek hatására jönnek létre.  Ezúttal volt egy harmadik tényező is, a levegő magas nedvességtartalma, amely a fejlődő ciklon feláramlási rendszerében kondenzálódva jelentős látens hőfelszabadulással támogatta a ciklon fejlődését és egyúttal a rendkívül nagy csapadékot is okozta.

A ciklon kialakulását megelőzően a nyugati áramlási övből mélyen délre lenyúló léghullám hatására a trópusi területekről a Nyugat-Szahara felett áthaladó nedves szállítószalag számottevő vízgőzt szállított magával (8. ábra). A rendkívül meleg sivatagi és mediterrán levegőben áramló vízgőz telítetlenül maradva jutott el Közép-Európa fölé.

8. ábra 

8. ábra
A 700 hPa specifikus nedvessége (színezett területek), a szint magassága (folytonos vonalak) és
szélviszonyai 2024. szeptember 9. 2 órakor (0 UTC) az ECMWF analízise alapján


A Boris ciklon kialakulását a térségbe szeptember 11-én érkező hidegfront előzte meg (9. ábra). A front előtt torlódó nedves levegő, a front mögött jövő magassági hideg, illetve a hozzá tartozó jet-stream egy „szokásos”, markáns hidegfront betörés kezdetét mutatták. Az Alpokhoz érve a hegység déli oldalán szeptember 12-én intenzív lee-oldali ciklogenezis indult meg, maga a front lelassult, a magassági hidegmag utolérte a frontot és megkezdődött a már említett intenzív csapadékhullás az osztrák, szlovén és észak-olasz területeken (10. ábra).

9. ábra

9. ábra
Időjárási helyzet 2024. szeptember 11. 5-8 órakor (3-6 UTC) az ECMWF analízis alapján:
bal felső ábra: tengerszinti légnyomás (folytonos vonalak), a 850 hPa nyomási szint (kb. 1500 m magasság)
hőmérséklete (színezett terület) és a 925 hPa nyomási szint szélviszonyai;
jobb felső ábra: 500 hPa nyomási szint (kb. 5500 m) hőmérséklete (színezett terület),
a nyomásiszint magassága (folytonos vonalak), a nyomási szint szélviszonyai;
bal alsó ábra: 700 hPa nyomási szint (kb. 3000 m) specifikus nedvessége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai;
jobb alsó ábra: a 300 hPa nyomási szint (kb. 9500 m) szélerőssége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai

10. ábra

10. ábra
Időjárási helyzet 2024. szeptember 12. 5-8 órakor (3-6 UTC) az ECMWF analízis alapján:
bal felső ábra: tengerszinti légnyomás (folytonos vonalak), a 850 hPa nyomási szint (kb. 1500 m magasság)
hőmérséklete (színezett terület) és a 925 hPa nyomási szint szélviszonyai;
jobb felső ábra: 500 hPa nyomási szint (kb. 5500 m) hőmérséklete (színezett terület),
a nyomásiszint magassága (folytonos vonalak), a nyomási szint szélviszonyai;
bal alsó ábra: 700 hPa nyomási szint (kb. 3000 m) specifikus nedvessége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai;
jobb alsó ábra: 300 hPa nyomási szint (kb. 9500 m) szélerőssége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai


A következő napokban a front már nem haladt tovább, rajta több hullám is keletkezett és kialakult a Boris névre keresztelt légörvény, amely rövidesen már a jet stream magasságában (kb. 300 hPa) is zárt áramlási képet mutatott (11. ábra). Ezt követően a ciklon alig mozdult, viszont tovább mélyült (12. ábra). A ciklon felcsavarodó karjaiban kicsapódó nedvesség folyamatosan biztosította a csapadékot, amely legintenzívebben a légörvény északnyugati részén hullott, ahol az áramlást az Alpok is megemelte. Szeptember 17-én megindult a ciklon feltöltődése, illetve a magassági hidegörvény Észak-Olaszország fölé húzódott és ott még jelentős csapadékot és súlyos árvízi helyzetet okozott.

 11. ábra

11. ábra
Időjárási helyzet 2024. szeptember 13. 11-14 órakor (9-12 UTC) az ECMWF analízis alapján:
bal felső ábra: tengerszinti légnyomás (folytonos vonalak), a 850 hPa nyomási szint (kb. 1500 m magasság)
hőmérséklete (színezett terület) és a 925 hPa nyomási szint szélviszonyai;
jobb felső ábra: 500 hPa nyomási szint (kb. 5500 m) hőmérséklete (színezett terület),
a nyomásiszint magassága (folytonos vonalak), a nyomási szint szélviszonyai;
bal alsó ábra: 700 hPa nyomási szint (kb. 3000 m) specifikus nedvessége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai;
jobb alsó ábra: 300 hPa nyomási szint (kb. 9500 m) szélerőssége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai

 12. ábra

12. ábra
Időjárási helyzet 2024. szeptember 16. 11-14 órakor (9-12 UTC) az ECMWF analízis alapján:
bal felső ábra: tengerszinti légnyomás (folytonos vonalak), a 850 hPa nyomási szint (kb. 1500 m magasság)
hőmérséklete (színezett terület) és a 925 hPa nyomási szint szélviszonyai;
jobb felső ábra: 500 hPa nyomási szint (kb. 5500 m) hőmérséklete (színezett terület),
a nyomásiszint magassága (folytonos vonalak), a nyomási szint szélviszonyai;
bal alsó ábra: 700 hPa nyomási szint (kb. 3000 m) specifikus nedvessége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai;
jobb alsó ábra: 300 hPa nyomási szint (kb. 9500 m) szélerőssége (színezett terület),
a nyomási szint magassága (folytonos vonalak) és a szint szélviszonyai


A rendszer időbeli fejlődését a különböző magasságú rétegekben az 1. videón lehet követni. A légörvényben fokozatosan felcsavarodó hidegfront többszörösen okkludálódott és konvergencia vonalakká alakult, amelyek mentén intenzív csapadékrendszerek alakultak ki, kirajzolva a ciklon karjait. A folyamat jól követhető az európai kompozit radarképekből készült 2. videón.

1. videó: A Boris ciklon időbeli fejlődése;
a képkockák értelmezése megegyezik a 9-11. ábrákkal

2. videó: A Boris ciklon csapadékrendszerének alakulása az európai radar kompozit képek alapján


Következtetések

A Boris nevű közép-európai ciklon rendkívül sok csapadékot produkált a Duna felső vízgyűjtőjében. A ciklon hét napja alatt többfelé mértek 300 mm-t is meghaladó csapadékot, amely először Szlovéniában, majd főleg Ausztriában és Csehországban, illetve Lengyelország délnyugati területein hullott. Az esőzések először regionális, majd a Dunán folyami árvizet okoztak. Meteorológiai szempontból meghatározó volt a térségben felhalmozódott, részben trópusi eredetű nagy nedvesség, amely a ciklon kialakulásánál és a nagy csapadékrendszerek létrejöttében játszott fontos szerepet. A sivatagi területek fölött átívelő nedvesség híd nem rendkívüli, de nem is gyakori jelenség [1]. Az északi félteke szokatlanul meleg nyara hozzájárult ahhoz, hogy a légkörben – telítetlen állapotban, vagyis vízgőz formájában – több nedvesség halmozódjon fel, és az kicsapódás nélkül magasabb földrajzi szélességű területekre jusson. A magas nedvességtartalmú, de telítetlen levegő találkozása az érkező hideg légtömeggel részben hozzájárult a ciklon kialakulásához. A kialakult alacsony nyomású légörvény viszont nagy területekről szívta magába a környező légtömegeket, amelyekben bőven talált nedvességet, így ezek tovább táplálták a ciklon csapadékrendszereit. A dunai árvizek kialakulása legtöbbször a térségben fejlődő, vagy itt megrekedt közép-európai ciklonokhoz köthető, ahogy a 2013-as történelmi árvíz idején is tapasztalni lehetett [2],[3], és Boris története is nagyon hasonlóan alakult. A numerikus időjárási előrejelzések 5-6 nappal előbb jelezték a ciklon kialakulását és nagy pontossággal adták meg a rendkívül nagy csapadék valószínűségét is. Az Alpok keskeny völgyeiben azonban az ilyen mennyiségű és intenzitású csapadék okozta árvíz kivédhetetlennek bizonyult. A hazai területekre befolyó dunai árhullám levonulása során Magyarországon már nem hullott jelentősebb csapadék, ami jelentősen segítette a vízállás előrejelzését és a védekezésben résztvevő szakemberek munkáját [4].


Hivatkozások:

[1] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3212&hir=A_viz_korforgalma_a_legkorben_a_rendkivuli_aszaly_idojarasi_hattere

[2] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=747&hir=Tortenelmi_arviz_a_Dunan_-_2013._junius

[3] www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=709&hir=A_2013._juniusi_dunai_arviz_idojarasi_hattere

[4] Az árvízzel kapcsolatos további bejegyzések a HungaroMet Zrt. Facebook oldalán: