Marek Kučera, Dávid Ščepka, Meteoinfo.sk / 09.10.2016 05:08

Meteorológom v posledných dňoch, kedy na Slovensko predčasne vtrhla zima, kladú ľudia početné otázky na to aká bude nadchádzajúca zima. Obyčajní meteorológovia a klimatológovia na záujem médií či jednotlivcov väčšinou odpovedajú, že predpovedať aká bude zima nevieme a tým závery a špekulácie o nadchádzajúcej zime končia. Priniesť vyhliadky na zimu sa aj v zahraničí snažia viac či menej expertné tímy (Accuweather, CFS, Wunderground...) a vzhľadom na nadmerný záujem o informácie tohto typu sme sa rozhodli, že analýzu na nadchádzajúcu zimu urobíme aj my.

 

Letá sú od konca 80. rokov všetky nadpriemerne teplé, zimy bývajú ešte občas aj chladné

 

 

Klimatológovia celkom radi poskytujú vyhliadky na leto, pretože každé leto za posledných vyše 25 rokov bolo nadpriemerne teplé (http://nun.sk/leto_2014.htm) oproti dlhodobému teplotnému normálu. Horúce a stabilnejšie letá ako v minulosti sa stali za posledné 2-3 desaťročia bežnými a čím ďalej nás trápi čoraz viac vĺn horúčav. Okrem toho - odchýlky letných teplôt od priemeru bývajú o cca 1/3 menšie ako možné zimné odchýlky od DP - kým o studenom lete hovoríme, keď sa priemerné teploty pohybujú už 2°C pod DP, studená zima musí dosahovať odchýlky až pod -5°C a podobne je to aj s veľmi a mimoriadne teplými zimami a letami - na horúce leto stačia odchýlky od DP aj cez +2°C, v zime to musí byť aspoň +3°C. V zime sú teda výkyvy počasia na Slovensku oveľa výraznejšie, čo je spôsobené hlavne polohou na frontálnej zóne s dráhami cyklón, ktorá je v lete vysunutá ďaleko na sever a preto býva počasie v lete stabilnejšie a menej premenlivé ako v zime. Okrem toho, že sa ťažko robia sezónne predpovede na zimu, zložité sú aj obyčajné predpovede na najbližšie dni - do hry vstupuje inverzia (hmla a nízka oblačnosť), sneženie, dážď so snehom či mrznúce zrážky a s nimi spojené kolísanie teplôt okolo nuly, ako aj ťažšie odhadnuteľné mrazy. 

 

 

Obr.: Ukážka teplotných odchýlok liet v Hurbanove - všetky letá pod roku 2000, vrátane tých posledných, ktoré nie sú v grafe zahrnuté, mali kladnú odchýlku od DP /nun.sk/

 

 

 

 

 

Obr.: V zime je variabilita počasia výrazne väčšia ako v lete, počasie je viac premenlivé a Slovensko je raz na sever, raz na juh od dráhy cyklón oddeľujúce chladné vzduchové hmoty na severe od teplých vzduchových hmôt na juhu - preto sa ešte občas aj po roku 2000 vyskytujú aj chladné či teplotne podpriemerné zimy (poznámka: posledné 2 zimy nezahrnuté v grafe boli veľmi teplé) /nun.sk/

 

 

 

 

 

 

 

 

Ako sme uviedli v úvode článku, drvivá väčšina klimatológov a meteorológov Vám povie, že nevieme aká bude nasledujúca zima a tým celé pátranie po možných scenároch končí. Vzhľadom k nedostatku informácií na túto háklivú tému a vysoký záujem o sezónne predpovede sme sa však rozhodli, že analyzujeme možné budúce zimné podmienky aspoň z pohľadu pravdepodobnosti výskytu - aká je teda pravdepodobnosť, že zažijeme veľmi teplú, nadpriemerne teplú, či dokonca chladnú zimu? Kedy a prečo možno čakať vpády arktického vzduchu a môžeme ich zaznamenať aj počas nadpriemerne teplých zím? Aké sú trendy zimnej cirkulácie po roku 2000? Poďme si teda nasledujúcu zimu zo všetkých strán rozobrať.

 

 

80% zím po roku 2000 bolo teplotne nad dlhodobým priemerom

 

 

Klimatológovia rozlišujú studené (extrémne chladné), veľmi chladné, chladné, normálne, teplé, veľmi teplé a extrémne teplé zimy, ktorým prislúchajú aj im vlastné teplotné odchýlky od DP (stále je v platnosti dlhodobý normál 1961-1990 - extrémne chladná s odchýlkou pod -5°C, veľmi chladná pod -3°C, chladná pod -1°C, normálna od -1 do +1,5°C, teplá od +1,5 do +2,0°C, veľmi teplá od +2,0 do +3,0°C a extrémne teplá nad +3,0°C). Aj po roku 2000 sa vyskytla aj jedna chladná zima (2002/2003) a ďalšie 3 zimy so zápornou teplotnou odchýlkou od DP (2004/2005, 2005/2006 a 2010/2011), aj napriek tomu, že trend je neúprosný a studených, chladných a teplotne podnormálnych zím nám postupne ubúda. Posledná studená zima sa vyskytli v 80. rokoch (1984/1985) a do pamätí sa vryla aj kalamita z roku 1987. Po roku 2000 to bola už len jedna spomínaná chladná zima (2002/2003) a okrem vyššie menovaných 3 normálnych zím so zápornou teplotnou odchýlkou bolo ďalších 6 zím bolo teplotne normálnych, ale už s kladnou odchýlkou. Zostáva nám 6 teplých až extrémne teplých zím - teplé v rokoch 2000/2001 a 2007/2008, veľmi teplé posledné 2 zimy (2014/2015 a 2015/2016) a dve extrémne teplé zimy (2006/2007 a 2013/2014). Až 13 zo 17 zím od roku 2000 tak bolo teplotne nadpriemerných s kladnými teplotnými odchýlkami, čo je až 76,5% z celkového počtu zím. Polovica z týchto zím bola naozaj teplá až extrémne teplá, kedy bolo snehu aj mrazov nedostatok, polovica ešte spadala do teplotného normálu (odchýlky -1,0 až +1,5°C tvoria dlhodobý zimný normál). Napríklad zima 2011/2012 priniesla extrémne vlny chladu, ktoré vrcholili vo februári 2012 teplotami na Zamagurí do -33,3°C a nasledujúca zima 2012/2013 priniesla rekordné množstvá snehu (v okolí Banskej Bystrice, Zvolena a Detvy sa snehová pokrývka držala vyše 3 mesiacov vkuse od cca 5. decembra až do 10. marca) a napriek tomu tieto obidve zimy skončili s kladnou teplotnou odchýlkou. Preto by sme mali skôr hovoriť, že vydarené zimy v súčasných rokoch možno čakať také, ktoré spadajú do niekdajšieho normálu. Pravdepodobnosť, že príde takáto vydarená (avšak teplotne normálna) zima, ktorá prinesie okrem tepla aj vlny mrazu či sneženie, sa blíži až k 50%.

 

 

Obr.: Tabuľka s koreláciami vývoja NAO a AO indexu medzi januárom až septembrom 2016 a ostatnýim rokmi po roku 2000 (NAOi 1-9 a AOi 1-9), medzi júlom a septembrom 2016 a ostatnými rokmi (NAOi 7-9 a AOi 7-9), celkový charakter zimy (CH - chladná, N+ - normálna s kladnou odchýlkou od DP, N-  - normálna so zápornou odchýlkou od DP, T - teplá, VT - veľmi teplá, ET - extrémne teplá) a prislúchajúce hodnoty zimného NAO a AOi indexu sledovaných rokov /Databáza:ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/cwlinks//

 

 

 

 

 

 

80% zím po roku 2000 prevažovala NAO+ fáza, ktorá je spojená s južným a juhozápadným prúdením v Európe

 

 

Podobne ako s teplotnými odchýlkami je to aj so vzormi cirkulácie, ktoré sa po roku 2000 stávajú bežnými. Až 13 rokov zo 17 po roku 2000 bolo spojených s kladným indexom NAO (tiež 76,5%), ktorý je v našich podmienkach priaznivý v zime k teplému J-JZ prúdeniu a nadpriemerne teplým podmienkam. Hlboká Islandská cyklóna je vtedy stiahnutá nad SZ a S Európou a po jej prednej strane k nám od J-JZ prúdi veľmi teplý vzduch. Kým v lete zaznamenávame čoraz častejšie kolaps cirkulácie a výrazne vyhráva negatívna fáza (NAO-), t.j. fáza spojená s výraznejšími vlnami horúčav, v zime naopak spejeme viac k opačnej kladnej fáze (NAO+), ktorá však oproti NAO- fáze prinášajúcej vlny chladu, mrazy a sneženie, prináša južné a juhozápadné prúdenie nad veľkú časť Európy a je spojená s oteplením, nedostatkom snehu a vysokými teplotami nad nulou. Tiež tu treba povedať, že asi polovica týchto NAO+ zím len tesne preliezla nulu a NAO index tak možno netreba považovať za kladný, ale skôr neutrálny, ďalšia polovica je už prakticky očividne spojená s veľmi teplými zimami. Čím väčší kladný NAO index nás v zime postihne, tým bude zima biednejšia, takže neutrálne NAO bude viac nahrávať priaznivejším, možno teplotne normálnym zimám s vyššou frekvenciou mrazov a sneženia. Záporné NAO sa zo zím pomaly vytráca, ale keď nastane, tešíme sa z vpádov arktického a sibírskeho vzduchu.

 

 

Obr.: Hodnoty mesačných indexov NAO po roku 2000 s popisnými charakteristikami - treba si všimnúť zreteľný trend smerom k NAO+ v zime a zreteľný trend k NAO- v lete, čo v oboch prípadoch vedie k teplejšiemu charakteru počasia (v zime J-JZ prúdenie, málo snehu a málo mrazov)

 

 

 

 

 

Obr.: Dvojnásobný kĺzavý 61-denný priemer ročného priebehu NAO indexu - po roku 2000 asi počas 2/3 rokov prechádzame v zime do NAO+ (žltá hviezdička) a v lete do NAO- (oranžová hviezdička) fázy (pozn. roky s takýmto vývojom sú v grafe vyznačené hrubými čiarami, zvyšná 1/3 rokov tenkými čiarami)

 

 

 

 

 

 

 

Veľmi často sa aj počas veľmi teplých zím, ako bola aj posledná, stáva, že dôjde k tzv. stratosférickému otepleniu, alebo rozpadu polárneho vortexu, čo aj počas veľmi teplých zím môže spôsobiť najmä v januári či februári výrazné vlny chladu či sneženie spojené so stredomorskými nížami. Počas stratosférického oteplenia zvykne index NAO / AO výrazne poklesnúť z vysokých kladných do výrazných záporných hodnôt a práve preto sa hovorí o zlepšení zimných podmienok. Či však výrazné stratosférické oteplenie zažijeme aj najbližšiu zimu povedať nevieme - treba sledovať hlavne spúšťač zimného atmosférického blokovania, ktorým je advekcia veľmi teplého subtropického vzduchu nad Severný pól (nad Arktídu sa musí dostať masa veľmi teplého vzduchu) - po lopate povedané - ak sa nad Severný pól v zime dostane veľmi teplý vzduch, rozbije to cirkuláciu a chladný vzduch zo severu sa postupne vyleje nad kontinenty. Aj napriek tomuto niekoľkotýždňovému otepleniu sú však aj zimy so stratosférickým oteplením často teplé a jedná sa len o niekoľkotýždňové periódy s mrazmi či snežením. /viac o polárnom vortexe píšeme aj na http://meteoinfo.sk/clanok/51622-slovensko-caka-vrchol-zimy-vortex-priamo-nad-europou-hrozia-30-stupnove-mrazy.

 

 

 

Obr.: Jednoduchý náčrt rozdielov medzi NAO+ a NAO- fázou v zime

 

 

​

 

 

 

 

 

Obr.: Teploty a zrážky počas NAO+ v zime - VPRAVO - čo sa týka zrážok, zasahujú nás periódy sucha od Stredomoira, čo sa týka teploty, prúdi k nám teplý vzduch od J-JZ (v Stredomorí je počas NAO+ chladno, lebo subtropická anticyklóna počas NAO+ prináša viac ranných a nočných mrazov ako stredomorské níže počas NAO-) /Blade et al., 2012/

 

 

 

 

 

Otepľujúca sa Arktída

 

Na charakter súčasných zím značne vplývajú aj zmenšujúce sa zásoby studených arktických vzduchových hmôt - satelitné merania arktického morského ľadu od roku 1979 ukázali, že v lete za posledných 37 rokov sa zmenšila rozloha morského zaľadnenia takmer na polovicu a výrazné klesajúce trendy boli zaznamenané aj v zime. Pokiaľ nie sú zásoby studeného vzduchu, nie je veľmi na mieste čakať "1000-ročnú zimu" alebo iné predikcie, ktoré živia hlavne bulvár. Čím vyššia teplota je v Arktíde a čím menšia je rozloha morského ľadu, tým menej je u nás vĺn chladu a tým viac je vĺn tepla. Zimu teda radšej treba čakať na základe iných súvislostí ako je stratosférické oteplenie alebo prepad AO či NAO indexu do výrazných záporných hodnôt. Napomôcť dokáže aj model CFS, ktorý ponúka každých 10 dní aktualizovanú vyhliadku odchýlok teploty a zrážok na najbližších 6 mesiacov /http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/CFSv2/htmls/euPrece3Mon.html/. 

 

 

 

Obr.: Zaznamenaný a očakávaný pokles rozlohy arktického morského ľadu medzi rokmi 1900 - 2100 v lete (vľavo) a v zime (vpravo) /Stroeve, 2007/

 

 

 

 

 

Na záver možno povedať, že zima 2016/17 bude najskôr teplotne normálna alebo teplá až mimoriadne teplá, pravdepodobnejší je prechod do NAO+ fázy, ktorý však môže byť prerušený stratosférickým oteplením a prepadom na NAO- na niekoľko týždňov. Ak by sme mali len 2 strany mince - nadpriemerne teplé a podpriemerne chladné zimy oproti normálu 1961-1990, tak je takmer 80% šanca, že zima bude teplotne nadpriemerná. To isté možno povedať o cirkulácii - je takmer 80% šanca, že zima bude skôr NAO+, ktoré viac praje teplejším podmienkam v našej oblasti. Z uvedených skutočností vyplýva, že zimu budeme môcť hodnotiť ako vydarenú hlavne keď bude teplotne normálna, prechodne aj s vlnami mrazov a sneženia a keď sa NAO index nebude udržiavať v príliš vysokých hodnotách, čo by mohlo tiež dosť negatívne poznačiť priebeh zimy. Zlepšiť zimné podmenky by aj počas veľmi teplej zimy mohlo na niekoľko týždňov zlepšiť stratosférické oteplenie.  

 

 

Obr.: Zima 2016/17 v Európe podľa Accuweather /https://www.stirimeteo.com/2016/10/05/europe-2016-2017-winter-forecast//

 

 

 

 

 

 

 

Obr.: Očakávaná predpoveď CFS na zimu podľa posledného, aktuálneho behu s krátkym komentárom