Viharciklon Európában 2013. december elején

Horváth Ákos, Nagy Attila, Kohlmann Márk

A legerősebb széllökéseket Skóciában, Glasgowtól északra (Anoach Mor, 229 km/h) mérték. A széllökések az északi tengeri fúrótornyokon ugyancsak többfelé meghaladták a 160 km/h-t, míg Németországban a tengerparti területeken 140 km/h körüli legerősebb szelet mértek. A ciklonban a legalacsonyabb légnyomás december 5-én az esti órákban volt, amikor Norvégia délnyugati részén 960 hPa alá csökkent. A ciklon hátoldalán kialakult hosszú orkáncsatornában rendkívül magas volt az átlagos szél is, például Dániában (Nissum Fjord, Dánia nyugati partján) 130 km/h-s átlagszelet mértek. Mindez hatalmas hullámzást okozott, illetve a több méteres tengerár visszatartotta a folyókat, így például Hamburg térségében jelentős árvíz alakult ki. A vihar Svédországtól Lengyelországig több halálos áldozatot is követelt. Hazánkban a ciklon mögött kialakult erős északi áramlás okozott viharos szelet, illetve a magasban bezúduló hideg levegőben hózáporok, illetve zivatarok alakultak ki, rövid időre pár méterre csökkentve a látástávolságot. A markáns ciklonnak a németek a Xavér, a svédek a Sven, míg a dánok a Bodil nevet adták.

A vihar meteorológiai körülményei

A ciklon első jelei már 2013. december 4-én a hajnali órákban jelentkeztek a légnyomási mezőben Grönland délkeleti partjai mentén. 4-én délutánra (15 UTC) már 1000 hPa-os maggal zárt izobárok, illetve a felszín közeli hőmérsékleti mezőben is jelentkező hullám mutatta a kialakuló légörvényt (1. ábra). Ezt követően a viharciklonokra jellemző robbanásszerű fejlődés indult meg, 5-én éjfélre (0 UTC) a centrum mintegy 800 km-t mozdult el keletre és a légnyomás 990 hPa alá csökkent (2. ábra). További 6 óra elteltével a ciklon centruma már ismét 500 km-rel keletebbre, Skócia északkeleti csücske fölött volt 975 hPa-os nyomáscentrummal. A ciklon hátoldalán létrejött rendkívül nagy nyomáskülönbség volt a felelős többek között a már említett skóciai orkánért is (3. ábra). Szokatlanul nagy áthelyeződési sebességét megtartva a ciklon körülbelül 6-án 6 UTC körül érte legfejlettebb állapotát a Balti-tenger felett, amikor a legalacsonyabb légnyomás a centrumban 960 hPa közelébe süllyedt (4. ábra).

A viharciklonok kialakulásánál meghatározó szerepe van a troposzféra felső rétegeiben (kb. 9000-10000 m magasságban) kanyargó, a pólust körülvevő szélcsatornának, a jet stream-nek. A mostani viharciklonnál ez a hatás jól megfigyelhető. Az intenzív fejlődési fázisban, december 4-én 18 UTC-kor a fejlődő ciklon magjától kissé délnyugati irányban helyezkedett el a jet stream magja (5. ábra). A rendkívül intenzív mag – ahol a Xavér esetén a magasban 320 km/h-t is meghaladta a szél sebessége – egy olyan függőleges cirkulációs rendszert alakít ki, amely nagyban segíti a ciklonban kialakuló feláramlásokat, így a ciklon mélyülését. A jet stream hatása a következő napon is megfigyelhető volt (6. ábra) és a magassági szélcsatorna hozzájárulhatott a ciklon nagy áthelyeződési sebességéhez is, ugyanis a légörvény 24 óra alatt kb. 2000 km-t tett meg.

A viharciklonok kialakulásánál ugyancsak szerepet játszik a délről származó melegebb és nedves levegő, amely a ciklon előoldalán keresztül a centrumba jutva a vízgőz kicsapódásán keresztül folyamatosan fűti az örvényt és ezzel segíti a feláramlásokat. A vizsgált rendszernél ez a hatás ugyancsak megfigyelhető, mivel a 700 hPa-os nyomási szinten (kb. 3000 m magasság) a ciklon meleg szektora számára a korai fejlődési szakaszban (7. ábra) és a fejlettebb fázisban is (8. ábra) bőségesen rendelkezésre állt a szükséges nedvesség.

A ciklon intenzív cirkulációs rendszere és a nedvesség határozott felhő- és csapadékrendszerek kialakulását eredményezte, amelyek a műholdképeken is jól követhetőek voltak (9. ábra).

Magyarországra a viharciklon talajközeli hidegfrontja december 6-án a hajnali órákban érkezett meg, kevés csapadékkal, a radarképen jól követhető jellegzetes frontális struktúrával (10. ábra). A magasban a hidegbeáramlás később kezdődött és 12 UTC körül érte el a maximumát (11. ábra). Ennek hatására sokfelé alakultak ki intenzív hózáporok, helyenként hódarahullással és villámlással is kísérve (12. ábra). A magassági hidegbeáramlás december 7-én is folytatódott, és éjszaka, majd napközben az erős magassági széllel együtt többfelé hózivatar is kialakult. Egy ilyen hózivatarban mérték a ciklonhoz tartozó legerősebb széllökést is, a Győr közeli Péren: 112 km/h-t. A rövid ideig tartó, de intenzív hóviharokban a látástávolság pár méterre csökkent és pillanatok alatt rendkívül síkossá váltak az utak, amely több balesetet is okozott. A hózivatarok jellegzetes „hócsíkot” húztak maguk után, és a hó sávokat a műhold felvételeken is jól lehetett követni (13. ábra).

Összefoglalás

A viharciklonok a nyugati szelek övében alakulnak ki, nagyon gyorsan fejlődő és nagyon mély légörvények. Kialakulásukban a magasban fújó különösen erős jet stream-nek és a rendszerint délről származó nedves, melegebb levegőnek egyaránt meghatározó szerepe van. A most átvonult viharciklon a fenti sajátosságokat jól mutatta. Az elmúlt években több hasonló vihar is kialakult, azonban ezúttal a ciklon pusztító erejéhez hozzájárult, hogy pályája Észak-Európa felett húzódott végig. Napjainkban a hasonló viharok többnyire több nappal előre jelezhetőek a számítógépes meteorológiai modellek segítségével. A mostani vihart is sikeresen jelezték, nem érkezett váratlanul.

1. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 925 hPa hőmérséklete (színezett területek)
2013.12.04. 15 UTC-kor az ECMWF alapján;
a kialakulófélben lévő ciklon 1000 hPa-os magja Grönlandtól délkeletre látható

2. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 925 hPa hőmérséklete (színezett területek)
2013.12.05. 0 UTC-kor az ECMWF analízis alapján;
a gyorsan fejlődő ciklon 990 hPa-os magja Skócia északi partja felé közelít

3. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 925 hPa hőmérséklete (színezett területek)
2013.12.05. 6 UTC-kor az ECMWF analízis alapján;
a ciklon magjában a légnyomás 976 hPa alá süllyed, a hátoldalán erős hidegadvekció kezdődik,
a délnyugati oldalán pedig az orkánerejű szélért felelős nagy nyomásgradiens figyelhető meg

4. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 925 hPa hőmérséklete (színezett területek)
2013.12.06. 6 UTC-kor az ECMWF analízis alapján;
a ciklon magjában a légnyomás 960 hPa-ra süllyed, a sűrű izobárok által jelzett viharzóna
Skandináviára, Németországra és Lengyelországra húzódik

5. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 300 hPa nyomás szint szele (szélzászlókkal jelezve)
és szélerőssége (színezett területek) 2013.12.04. 18 UTC-kor az ECMWF analízis alapján;
a Grönlandtól keletre mélyülő ciklon centrumától délnyugatra található a jet-stream magja

6. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 300 hPa nyomás szint szele (szélzászlókkal jelezve)
és szélerőssége (színezett területek) 2013.12.05. 9 UTC-kor az ECMWF számítás alapján;
a Skócia fölé benyúló jet stream tovább erősíti a ciklont

7. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 700 hPa nyomás szint relatív nedvessége (színezett területek)
2013.12.04. 18 UTC-kor az ECMWF analízis alapján;
a Grönlandtól délkeletre fejlődő ciklon meleg szektorában található nedvesség segítette a ciklon fejlődését

8. ábra
A tengerszinti légnyomás (fekete vonalak) és a 700 hPa nyomás szint relatív nedvessége (színezett területek)
2013.12.05. 15 UTC-kor az ECMWF alapján

9. ábra
A tengerszinti légnyomás és a 925 hPa nyomási szint szélmezeje az ECMWF számítások alapján,
valamint az EUMETSAT IR műholdképe 2013.12.05. 21 UTC-kor

10. ábra
Az országos radar kompozit kép a ciklon felszín közeli hidegfrontjának átvonulásakor 2013.12.06. 03:15-kor

11. ábra
Az 500 hPa szint magassága (folytonos vonalak) szélmezeje és hőmérsékleti mezeje (színezett terület)
2013.12.06. 12 UTC-kor az ECMWF analízis alapján

12. ábra
Hózivatar Budapest felett 2013.12.06. 14 UTC-kor;
a magassági hidegbeáramlás és az igen erős magassági szél kedvezett a zivatarok kialakulásához

13. ábra
A hajnalban átvonult hózáporok nyomában az ország középső részén megmaradt havas sávok láthatóak
az EUMETSAT műholdképen 2013.12.06. 09:25-kor

OMSZ: 2013. december 9.