Aktuality SHMU

Čo prinieslo 80 rokov unikátnych meteorologických pozorovaní na Lomnickom štíte

28.10.2020 | KLIMATOLÓGIA | ANALÝZA | JOZEF PECHO, DALIBOR VÝBERČI, PAVEL FAŠKO

Ako bolo už uvedené v predošlom článku, meteorologická stanica na Lomnickom štíte, nachádzajúca sa na najvyššom trvalo osídlenom mieste na Slovensku (2635 m n.m.), oslávila na začiatku októbra tohto roku 80. výročie svojho založenia (1. októbra 1940). Relatívne vysoká nadmorská výška v kombinácii s výraznou štítovou polohou (podmienky voľnej atmosféry) zásadne podmieňujú veľmi osobitý charakter poveternostných a klimatických podmienok, ktoré sú skôr typické pre oblasti v blízkosti polárneho kruhu. V nasledujúcom texte ponúkame, okrem krátkeho historického exkurzu, aj zhodnotenie meteorologických meraní a pozorovaní, ktoré s výnimkou krátkeho prerušenia, medzi januárom 1945 a decembrom 1946, trvajú úspešne až do dnešných dní a ponúkajú zaujímavý pohľad na unikátne meteorologické podmienky vysokohorského prostredia. V závere článku prinášame obsiahlejšie tabelárne zhodnotenie historických denných, mesačných, sezónnych a ročných extrémov vybraných charakteristík meteorologických prvkov (teplota vzduchu, atmosférické zrážky, snehová pokrývka, slnečný svit, rýchlosť vetra), dostupných prevažne od roku 1940.

▌História

Na konci 19. storočia sa v strednej a západnej Európe začali na štítoch veľhôr zriaďovať meteorologické observatóriá. Konkrétnejšia túžba meteorológov o zriadení vysokohorského meteorologického observatória aj v našich Tatrách siaha do dôb Rakúsko-Uhorska okolo roku 1910. Základnou myšlienkou bolo vybudovať takéto pracovisko v oblasti Karpát a niektorý zo štítov Vysokých Tatier tak pripadal do úvahy celkom prirodzene. Maďarskí (uhorskí) meteorológovia sa najskôr zamýšľali nad umiestnením observatória priamo na najvyššom Gerlachovskom štíte, či na Slavkovskom štíte. Skôr, než sa však plán mohol dostať aspoň do počiatočného štádia, vypukla prvá svetová vojna.

V roku 1933 sa technické kruhy začali reálne zaoberať plánom na postavenie lanovej dráhy na Lomnický štít primárne na turistické účely (projekt bol definitívne zadaný 13. novembra 1934) a meteorológovia v tom uvideli vhodnú príležitosť na presadenie svojich vojnou utlmených vízií. Voľba vrcholu, na ktorý mala viesť visutá lanová dráha, padla napokon na Lomnický štít z jednoduchej príčiny - „vládol“ pod ním iniciátor lanovky. Štvorročné propagačné a organizačno-plánovacie úsilie, opierajúce sa o meteorologické memorandum z 11. januára 1935 o nutnosti pojať do budovy vrcholovej stanice lanovej dráhy aj priestory pre meteorologické observatórium, bolo napokon korunované úspechom. S prácami na stavbe lanovky sa začalo ešte v roku 1935 a meteorologická pozorovateľňa bola do budovania stavby na štíte postupne doprojektovaná. V radoch osobností, ktoré najaktívnejšie prispeli k vzniku pracoviska meteorológov na Lomnickom štíte boli mnohé kľúčové postavy meteorológie a klimatológie vo vtedajšom Československu, ako napr. prof. Alois Gregor, prof. Rudolf Schneider, dr. Gustav Swoboda, prof. Ferdinand Vitásek, prof. Mikuláš Konček, alebo dr. Štefan Petrovič. Azda najviac je však vznik a počiatočná správa a chod observatória previazaný s osobou meteorológa a astronóma dr. Antonína Bečvářa, ktorý v tom čase taktiež inicioval stavbu štátnej hvezdárne na Skalnatom Plese.

Stavba budovy na Lomnickom štíte, ktorej projektantom bol významný slovenský architekt Dušan Jurkovič a spolu s lanovkou je technickou pamiatkou, začala v roku 1938 a bola dokončená v lete 1940. Hoci oficiálna prevádzka lanovky ešte nebola povolená, hneď sa začalo s inštaláciou prístrojového vybavenia a 1. októbra 1940, zhruba tridsať rokov od prvej požiadavky, zahájilo meteorologické observatórium svoju pozorovateľskú činnosť. Observatórium je v rámci budovy, postavenej z opracovanej žuly z okolia štítu a betónu, trvalo umiestnené v jej hornej časti, v tzv. rotunde so strešnou vyhliadkou. Hlavným pozorovateľom na začiatku prevádzky bol Jozef Uhlár, o tri roky neskôr ako druhý hlavný pozorovateľ pribudol Štefan Olejník. Medzičasom z dôvodu už prebiehajúcej druhej svetovej vojny boli na výpomoc pridelení aj vojaci slovenskej armády a neskôr Wehrmachtu, a to kvôli priradeniu klasifikácie pracoviska za vojenskú leteckú poveternostnú stanicu.

V noci z 20. na 21. januára 1945 vtrhla nemecká vojenská jednotka do budovy observatória s nariadením jeho nútenej evakuácie a prinútila personál opustiť priestory, pričom demontovala všetky meracie prístroje a väčšinu z nich odoslala do Bratislavy. Zároveň Nemci pred odchodom zničili stanicu lanovky v Tatranskej Lomnici, čím prerušili dopravu na štít na dlhší čas. V lete a na jeseň 1946 sa podarilo nanovo zhromaždiť všetky potrebné prístroje, no opätovne zaručiť dopravu na štít pre potrebu observatória bolo možné až od konca roku 1946. V závere decembra 1946 boli práce na opätovnej inštalácii vybavenia dokončené a činnosť observatória bola obnovená od 1. januára 1947 v plnom rozsahu ako pred vojnovým prerušením. V obnovenej prevádzke už pozorovania plnohodnotne zabezpečovali zamestnanci meteorologického ústavu, pričom bez ďalších prerušení prebiehajú pozorovania až do dnešného dňa. Prevádzka meteorologického observatória nebola prerušená ani pri výpadkoch kúrenia, keď pozorovatelia často trpeli zimou, ani v obdobiach nepremávania lanovej dráhy, keď boli zamestnanci nútení prísť na pracovisko pešo, neraz aj v ťažkých podmienkach. Observatórium spočiatku nebolo elektrifikované, osvetlenie zabezpečovala len akumulátorová batéria. Stály elektrický prúd s väčším napätím bol zavedený v 50. rokoch 20. storočia.

Okrem hornej stanice lanovky sa na Lomnickom štíte v rámci budovy nachádzalo najprv len meteorologické observatórium. V krátkosti ale tiež doplňme, že dr. Bečvář už od počiatku plánoval budúce rozšírenie stavby aj o observatórium astronomické (Obr. 1). Práce na jeho prístavbe napokon prebehli v rokoch 1954-1962 (skolaudované bolo už vo februári 1961), astronomické pozorovania tu začali ešte v roku 1962 a trvalé pracovisko astronómov z Astronomického ústavu Slovenskej akadémie vied pribudlo v roku 1964.

▲ Obr. 1: Historické fotografie meteorologického a neskôr aj astronomického observatória na Lomnickom štíte, vľavo z 50. rokov (ešte bez pristaveného astronomického obs.), a vpravo z prelomu 60. a 70. rokov 20. storočia.

▌Unikátnosť polohy meteorologickej stanice na Lomnickom štíte

Meteorologické observatórium Lomnický štít je absolútne nezameniteľným a podstatným prvkom siete slovenských meteorologických staníc. Pracovisko zohráva dôležitú úlohu nielen pri monitorovaní počasia a klímy Slovenska, jeho význam je ale vďaka unikátnej polohe nadnárodný. Na najvyššie trvalo osídlenom mieste Slovenska ide logicky o najvyššie položenú meteorologickú stanicu u nás (2 635 m n. m.) a prirodzene aj v rámci bývalého Československa. Prvenstvo v tomto ohľade prevzala od niekdajšej stanice pri Zbojníckej chate v neďalekej Veľkej Studenej doline, ktorá ležala vo výške 1 958 m n. m. Observatórium SHMÚ na Lomnickom štíte je plnohodnotným profesionálnym pracoviskom s vykonávaním niektorých špeciálnych činností ako je meranie námrazy či všetkých prvkov radiácie. V súčasnosti sa pozorovatelia štandardne striedajú v desaťdňových turnusoch, pričom denná pracovná doba trvá zhruba 15 hodín. Stála prítomnosť pozorovateľa, vykonávajúceho pozorovania, je nutná. Meteorologická stanica bola automatizovaná v septembri 1996. Viac technických detailov, predovšetkým potom o prístrojovom vybavení meteorologickej stanice na Lomnickom štíte ponúka už spomínaný článok Dr. B. Chvílu (80 rokov meteorologických pozorovaní na Lomnickom štíte).

K existencii, fungovaniu a práci na tomto vysokohorskom pracovisku sa azda najkrajšie hodí poetický opis najvýraznejšej postavy jeho histórie - samotného dr. Bečvářa: „Dva a pol kilometra vysoko stojí žulová tvrdz, do boku poraneného, pokoreného končiara vsadená sklenenými oblokmi do všetkých strán pozerá, vznášajú sa betónové terasy nad priepasťami, krútia sa rotory anemografov rýchlosť vetrov dňom i nocou zaznačujúce, zapisujú složité prístroje svit a silu Slnka, vlastnosti riedkeho vzduchu, neviditeľné čísla prírody, diania.“

Na rozdiel od ostatných slovenských lokalít s meteorologickými stanicami, vrcholová poloha meteorologického obs. na Lomnickom štíte umožňuje, vzhľadom k svojej nadmorskej výške, zaznamenávať podmienky tzv. voľnej atmosféry. Okrem zjavných osobitostí miestneho počasia a klímy, akými sú nižšie teploty, intenzívnejšie zrážky, či častokrát extrémne veterné pomery, patria medzi charakteristické miestne poveternostné prejavy napríklad tieto: pravidelne sa vyskytujúce sneženie v priebehu celého roka, oblačnosť často ležiaca pod úrovňou stanice (prítomnosť inverzného rozhrania), vyššia intenzita búrkovej činnosti, poloha v hmle pri prechode atmosférických frontov, výrazný výskyt mrznúcej hmly a silnej námrazy, vyššie ročné sumy slnečného svitu než na našich nížinách, alebo cezhraničný prehľad o oblačnosti nad štyrmi susednými štátmi (Česko, Maďarsko, Poľsko, Ukrajina) v dňoch s dobrou dohľadnosťou.

▲ Obr. 2: Ročný a sezónne priemery teploty vzduchu [°C] a ich dlhodobé zmeny vyjadrené rastom/poklesom v °C za desaťročie (dekádu) na meteorologickej stanici Lomnický štít v rámci normálových období 1961-1990 a 1981-2020; pre ročné a sezónne úhrny atmosférických zrážok je porovnanie uvedené tu [Zdroj: SHMÚ].

▌Klimatologická charakteristika vrcholovej polohy Lomnického štítu

Hrebeňové a vrcholové polohy Vysokých Tatier, ktoré veľmi dobre reprezentuje meteorologická stanica na Lomnickom štíte, patria medzi najchladnejšie regióny na Slovensku a podľa klimatickej klasifikácie podľa Končeka (1961-1990; Klimatický atlas Slovenska) patrí aj vrcholová poloha meteorologickej stanice do chladnej klimatickej oblasti (C), v rámci ktorej potom do studeného horského okrsku (s priemernou teplotou v júli nižšou ako 10 °C). Priemerná ročná teplota vzduchu na Lomnickom štíte bola v rámci štandardného normálového obdobia 1961-1990 na úrovni takmer -4,0 °C (-3,9 °C), v rámci teplejšieho normálu 1981-2010 je to potom -3,4 °C (Obr. 2). Dlhodobé sezónne priemery teploty vzduchu, ako aj ich vývoj od roku 1951 je prinášajú Obr. 2 a Obr. 5-6. Rýchly nárast ročnej priemernej teploty vzduchu, a to hlavne po roku 1990 (s priemerným tempom +0,25 °C/10r), je dominantne ovplyvnený najmä rastom teploty vzduchu v priebehu leta (jún - august; +0,35 °C/10r). Najvyššia mesačná priemerná teplota vzduchu bola zaznamenaná v auguste 2015 (8,3 °C), naopak najnižšia vo februári 1965 (-18,1 °C). V ročnom priemere bol najteplejší rok 2014 (-1,6 °C), naopak najchladnejší rok 1956 (-5,2 °C). Priemerný ročný počet mrazových dní (Tmin < 0 °C) bol v období 1981-2010, 278, počet ľadových dní (Tmax < 0 °C) 187 a počet arktických dní (Tmax ≤ -10 °C) 39. Ich dlhodobý vývoj je zobrazený na Obr. 7. [Všetko podľa Mikulová a kol. 2019]

Významne sa zvýšili aj celkové úhrny zrážok, v ročnom priemere až o +35 % (z 1240 mm v období 1961-1990 na 1671 mm v období 1981-2010), pričom najvýraznejšie sa úhrn zrážok zvýšil v sezónach jar (+56 %) a zima (+41 %). Najvyšší mesačný úhrn zrážok bol na stanici zaznamenaný v marci 2009, a to 454,6 mm, naopak najmenej to bolo v novembri 2011, a to len 0,4 mm. Z hľadiska úhrnov atmosférických zrážok sú veľmi zaujímavé aj niektoré historické rekordy, ktoré boli na Lomnickom štíte zaznamenané ešte pred rokom 1951, napríklad najvyšší júnový úhrn (322,2 mm) v roku 1948, alebo najvyššie sezónne úhrny atm. zrážok za jar (840 mm v roku 1945) a leto (860,8 mm v roku 1949). Veľmi pozoruhodný je aj "letitý" rekord najvyššieho 24-hodinového úhrn zrážok, 141,2 mm, z 29. júna 1958.

Podobne ako zrážkové, zaujímavé sú aj podmienky vytvárania snehovej pokrývky, ktorá sa na Lomnickom štíte môže vyskytovať v podstate celoročne. Aj napriek tomu, že snehové pomery sú v takýchto vrcholových polohách neštandardné a len ťažko porovnateľné s nižšie položenými oblasťami (časté sfúkavanie snehovej pokrývky z vrcholu, ale naopak aj vytváranie vysokých závejov v závetrí budovy obs.), aj tu je možné v historických údajoch nájsť niektoré veľmi zaujímavé rekordy, a to najmä od roku 2000. Najviac nového snehu za 24 hodín napadlo na Lomnickom štíte 18. januára 2000 (88 cm). Tiež zaujímavou je informácia o najväčšej kumulovanej sume novej snehovej pokrývky, od roku 1951, za mesiac (336 cm v marci v roku 2000), za sezónu (634 cm v zime 1951/1952) a rok (1390 cm v roku 1952). Naopak, najmenej snehu za obdobie klimatologickej zimy spadlo v zime 1977/1978, a to len 155 cm. Najvyššiu celkovú snehovú pokrývku na Lomnickom štíte (od 1. októbra 1940) namerali v dvoch termínoch v marci 2009 (25. a 30. marca 2009). Ďalšie zaujímavé historické rekordy pre teplotu vzduchu, atmosférické zrážky, snehovú pokrývky a slnečný svit sú uvedené v Tab. 1 (resp. aj v texte pod Tab. 1).

▼ Tab. 1: Extrémy vybraných meteorologických charakteristík pre meteorologickú stanicu Lomnický štít za obdobie od 1.X.1940 (v niektorých prípadoch od 1.I.1951) do 25.X.2020 (nedostupné údaje o teplote vzduchu - prerušenie pozorovania z dôvodu vojnových udalostí: 1.I.1945-31.XII.1946); pre zväčšenie tabelárnej prílohy kliknite priamo na tabuľku.

Extrémy ďalších vybraných charakteristík (k 25. októbru 2020):

► Najvyššia denná amplitúda teploty vzduchu: 23,4 °C, 28.XII.1941 (minimum -21,2 °C, maximum +2,2 °C)

► Najnižšia denná amplitúda teploty vzduchu: 0,7 °C, 16.VIII.1987 (minimum -2,3 °C, maximum -1,6 °C)

► Najväčší interdiurný pokles priemernej dennej teploty vzduchu (od 1.I.1951): -15,6 °C, 17.XII.1975 → 18.XII.1975 (-3,8 °C → -19,4 °C) a 6.I.1982 → 7.I.1982 (-10,9 °C → -26,5 °C)

► Najväčší interdiurný nárast priemernej dennej teploty vzduchu (od 1.I.1951): +15,3 °C, 21.XII.1995 → 22.XII.1995 (-20,3 °C → -5,0 °C)

► Najsilnejší náraz vetra (od 1.I.1951): 221,8 km/h (61,6 m/s; zo smeru 270°), 24.II.2017; pozri Obr. 8

▲ Obr. 3: Vývoj priemernej dennej teploty vzduchu (Tpr), resp. teplých a chladných periód (v porovnaní s normálom 1961-1990) na meteorologickej stanici Lomnický štít v rokoch 2019 - 2020; pre prehľadnosť sú farebnou škálou vyznačené stupne nadnormálnosti/podnormálosti Tpr; napr. pre teplé anomálie ide o: 1) nadnormálne (oranžová); 2) silne nadnormálne (tmavooranžová), 3) mimoriadne nadnormálne (tmavočervená) a 4) extrémne nadnormálne (tmavo hnedá) [Zdroj: SHMÚ].

▲ Obr. 4: Pozícia jednotlivých ročných sezón (zima, jar, leto a jeseň) v období rokov 1951-2020, pre jeseň do roku 2019, na meteorologickej stanici Lomnický štít v závislosti od dosiahnutej odchýlky priemernej sezónnej teploty vzduchu od normálu 1961-1990 (na osi x) a sezónneho úhrnu atmosférických zrážok (v % normálu 1961-1990) v rámci kvadrantov "vlhký-teplý" (hore vľavo), "suchý-teplý" (hore vpravo), "vlhký-studený" (dole vľavo) a "suchý-studený" (dole vpravo) [Zdroj: SHMÚ]; pre zväčšenie obrázkov kliknite sem. <zima> <jar> <leto> <jeseň>.

▲ Obr. 5: Vývoj odchýlky priemernej sezónnej teploty vzduchu za zimu (hore vľavo), jar (hore vpravo), leto (dole vľavo) a jeseň (dole vpravo) na meteorologickej stanici Lomnický štít v období rokov 1951-2020 [Zdroj: SHMÚ]; pre zväčšenie obrázkov kliknite sem. <zima> <jar> <leto> <jeseň>

▲ Obr. 6: Vývoj odchýlky priemernej ročnej teploty vzduchu na meteorologickej stanici Lomnický štít v období rokov 1951-2020 [Zdroj: SHMÚ].

▲ Obr. 7: Vývoj počtu ľadových (Tmax < 0 °C) a arktických (Tmax ≤ -10 °C) dní na meteorologickej stanici Lomnický štít v období rokov 1951-2020 [Zdroj: SHMÚ].

▲ Obr. 8: Priebeh nárazov vetra z automatickej stanice Lomnický štít 24.2.2017 [Zdroj <online>, zverejnené dňa 24.2.2017, autor: M. Šinger].

Literatúra

► Klimatická databáza SHMÚ (KMIS).

► Kolektív autorov (1974): Klíma Tatier. Bratislava: Veda. 856 s.

► Kolektív autorov (2015): Klímatický atlas Slovenska. Bratislava: Slovenský hydrometeorologický ústav. 132 s.

► Krška K., Šamaj F. (2001): Dějiny meteorologie v českých zemích a na Slovensku. Praha: Karolinum. 568 s.

► Mačura R. (2017): Meteorologická stanica SHMÚ Lomnický štít: Stručný prehľad histórie, súčasnosti a budúcnosti vysokohorskej stanice. Seminár Lysá hora – 120 let meteorologických měření a pozorování. Český hydrometeorologický ústav a Česká meteorologická společnost. Lysá hora (Česko): 14.-15.júna 2017. <online>

► Mikulová, K.; Šťastný, P.; Pecho, J.; Borsányi, P.; Čepčeková, E.; Hlavatá, H.; Jančovičová, Ľ.; Kajaba, P.; Labudová, L.; Pribullová, A.; Tomková, M.; Faško, P.; Krčová, I.; Ivaňáková, G.; Chmelík, M. (2019): Klimatologické normály za obdobie 1981 – 2010 na Slovensku. ISBN 978-80-99929-02-0, 2019.

► Mikulová, K., Šťastný, P., Bochníček, O., Borsányi, P., Čepčeková, E., Ondruška, P. (2015): Klimatologické normály teploty vzduchu na Slovensku za obdobie 1961-1990. NKP, 13-I/15, SHMÚ, Bratislava, 2015. 135 s. ISBN 978-80-88907-92-3.

► Mikulová, K., Šťastný, P., Faško, P. (2015): Klimatologické normály atmosférických zrážok na Slovensku za obdobie 1961-1990. NKP, 13-II/15, MŽP SR, SHMÚ, Bratislava, 2015. 640 s. ISBN 978-80-88907-93-0.

► Pajdušáková-Mrkosová Ľ. (1962): Observatórium na Lomnickom štíte. Říše hvězd 43(12): 225-228. <online>

► Pribiš J. (1981): 40 rokov meteorologických pozorovaní na Lomnickom štíte. Meteorologické zprávy 34(1): 31. <online>

► Ročenky poveternostných pozorovaní observatória SHMÚ na Lomnickom štíte.

► Ročenky poveternostných (meteorologických) pozorovaní staníc SHMÚ.

► Rybák J., Mačura R., Gömöry P., Kučera A., Bochníček O., Horecká V. (2010): Observatórium Lomnický Štít: meteorológia a slnečná astrofyzika. 20. celoštátny slnečný seminár. Slovenská ústredná hvezdáreň v Hurbanove. Papradno: 31. mája - 4. júna 2010. <online> <online2>

► Scheirich L. (1977): Lomnický Štít - vysunutá bašta vedy. Lidé a Země 26(5): 193-198.

► Šamaj F. (1966): Seminář o problémoch horskej meteorologie. Meteorologické zprávy 19(6): 180. <online>

Odkazy na vybrané ďalšie materiály k téme