Aktuality SHMU

Aká je dlhodobá pravdepodobnosť "bielych Vianoc" na Slovensku?

Zdá sa, že podľa aktuálnej predpovede SHMÚ bude na Štedrý deň "pod snehom" väčšia časť územia Slovenska, s výnimkou južných častí západného, stredného a východného Slovenska. Vianočné sviatky sa často spájajú s idealizovaným obrazom krajiny pokrytej snehom aký možno vidieť na vianočných pohľadniciach, počuť v koledách a v rozprávkach zobrazujúcich "biele Vianoce". Do akej miery sa však tieto predstavy o dokonalých Vianociach so snehom zakladajú na realite? V nasledujúcej analýze prinášame výsledky štatistického hodnotenia klimatickej pravdepodobnosti výskytu celkovej snehovej pokrývky na Slovensku v období Vianočných sviatkov (24.-26. decembra).

Časové a priestorové aspekty výskytu snehovej pokrývky majú sociálne aj ekonomické implikácie, napr. pre oblasť plánovania umelého zasnežovania svahov v lyžiarskych rezortoch, potreby odhŕňacích mechanizmov v mestách a pod. Vo všeobecnosti má štúdium časovo-priestorových závislostí a fyzikálnych vlastností snehovej pokrývky veľký význam aj pre poznanie hydrologickej bilancie povodia, odtokové pomery a riziko vzniku lavín.

Ako podklad výpočtu pravdepodobností boli použité údaje o výške celkovej snehovej pokrývky (CSP) namerané na klimatologických a zrážkomerných staniciach SHMÚ distribuovaných v širokom rozpätí nadmorských výšok v období 1951 − 2020. Empirické odhady prekročenia výšky snehovej pokrývky boli počítané pre hodnoty 1 cm, 2 cm, 5 cm a 10 cm. S použitím kĺzavej regresie s nadmorskou výškou ako nezávislou premennou sme vytvorili mapy zobrazujúce pravdepodobnosť prekročenia zvolených výšok snehovej pokrývky pre dni Vianočných sviatkov od 24. do 26. decembra.
 

▌Biele Vianoce - kde sú najviac a najmenej pravdepodobné

Numerické hodnoty klimatickej pravdepodobnosti výskytu snehovej pokrývky pre niektoré zvolené lokality uvádzame v Tab. 1. [v prílohe], v ktorej sú zároveň uvedené aj rozdiely vo vypočítaných pravdepodobnostiach pre obdobia 1951 − 1980 a 1981 − 2020. Ako vyplýva z Tab. 1, pravdepodobnosť, že počas Vianočných sviatkov sa vyskytne snehová pokrývka s výškou ≥ 1 cm je 47 % v prípade lokality Bratislava−Koliba, a iba 34 % v prípade lokality Bratislava-letisko. Prepočítaním pravdepodobnosti na dobu opakovania R dostávame hodnoty 2,12, resp.  2,9 roka. Inými slovami, snehovú pokrývku s výškou prevyšujúcou, alebo rovnajúcou sa 1cm možno na stanici Bratislava−Koliba v priemere očakávať raz za približne 2 roky. Samozrejme tu treba upozorniť na tú skutočnosť, že nejde o predpoveď výskytu opakujúci sa s dvojročným intervalom. 

Podstatne vyššie pravdepodobnosti môžeme nájsť vo vyššie položených oblastiach Slovenska, napríklad v prípade Liptovského Hrádku predstavuje pravdepodobnosť 65,6 %, čomu približne zodpovedá doba opakovania 1,5 roka. Ukázalo sa, že takmer pri všetkých staniciach s dostatočne dlhým časový radom (1951 − 2020) sa pravdepodobnosti počítané za obdobie rokov 1981−2020 znížili v porovnaní s obdobím 1951 − 1980.  Ako príklad možno uviesť stanicu Sliač, kde pravdepodobnosť výskytu snehovej pokrývky s výškou ≥ 1cm významne klesla z 61,5 % v období rokov 1951−1980 na 43,9 % v období rokov 1981−2020.  Obdobná situácia bola pozorovaná aj pre pravdepodobnosti výšky snehu ≥ 1, ≥ 2, ≥ 5 a ≥ 10 cm.

Priestorové rozloženie pravdepodobnosti pre jednotlivé výšky snehovej pokrývky sú zobrazené na Obr. 1 − 2. Z mapy pravdepodobnosti snehovej pokrývky ≥ 1cm počas vianočných sviatkov na Obr. 1 je zrejmé, že pravdepodobnosť dosiahnutia a prekročenia výšky snehovej pokrývky je závislá od nadmorskej výšky, pričom najnižšia pravdepodobnosť sa vyskytuje v oblasti Záhorskej nížiny a v niektorých častiach juhu západného Slovenska. Najvyššie pravdepodobnosti presahujúce 90 % a blížiace sa k štatistickej istote možno, podľa očakávania, pozorovať v najvyšších polohách horských masívov na strednom a severnom Slovensku. V prípade výskytu snehovej pokrývky viac ako 5 a 10 cm je situácia ešte nepriaznivejšia pre oblasti s nízkou nadmorskou výškou, čo dobre dokumentuje priestorové rozloženie pravdepodobnosti zobrazenej na Obr. 2. Počas Vianoc možno snehovú pokrývku s výškou ≥ 10 cm s veľkou mierou pravdepodobnosti (> 50 %) očakávať iba v horských oblastiach Slovenska. 

▲ Obr. 1: Klimatická pravdepodobnosť výskytu celkovej snehovej pokrývky s výškou 1 cm a viac v období 1981 − 2020; v prílohe je k dispozícii mapa s interpolovanými hodnotami pravdepodobnosti mimo siete meteorologických staníc (Zdroj: SHMÚ).
 

▲ Obr. 2: Klimatická pravdepodobnosť výskytu celkovej snehovej pokrývky s výškou 2, 5 a 10 cm a viac v období 1981 − 2020; vpravo interpolované hodnoty pravdepodobnosti mimo siete meteorologických staníc (Zdroj: SHMÚ).
 

▌Biele Vianoce sú stále zriedkavejšie

Na celom území Slovenska bol pozorovaný vplyv teplotnej singularity majúcej svoj pôvod v zosilnenom príleve teplého oceánskeho vzduchu krátko pred Vianocami, známej tiež ako „vianočné oteplenie“  alebo „vianočný odmäk“. Vplyv tejto singularity je viditeľný na prechodne znížené pravdepodobnosti výskytu celkovej snehovej pokrývky, čo je zdokumentované na poklese mediánu a zároveň aj prvého a tretieho kvartilu (25-teho a 75-teho percentilu) počítaných pravdepodobností v dennom chode od 17. decembra do 31. decembra za všetky analyzované zrážkomerné stanice [obrázok v prílohe]. Najvýraznejší pokles pravdepodobnosti bol pozorovaný v prípade pravdepodobností počítaných pre výšku celkovej snehovej pokrývky ≥ 1cm.

Bolo tiež preukázané, že pravdepodobnosti počítané z údajov 1951 − 1980 boli vyššie v porovnaní s obdobím 1981 − 2020 (Obr. 4). To si možno vysvetliť rastúcim trendom teploty vzduchu za posledné desaťročia, čo pomerne dobre dokumentuje Obr. 5, ktorý zobrazuje pravdepodobnosti výskytu teploty vzduchu (Tmax a Tmin) v jednotlivých intervaloch a rámci tzv. pentád (5-denné časové úseky) na juhu Slovenska na meteorologickej stanici v Hurbanove. Zatiaľ, čo v období 1961 - 1990 boli vo vianočnom období viac pravdepodobné hodnoty minimálnej dennej teploty vzduchu v intervale -4 až +2 °C, v období 1991 - 2020 sa pravdepodobnosť výskytu takýchto teplôt znížila, najmä v prospech vyšších hodnôt Tmin. Ešte výraznejšie je to vidieť v prípade maximálnej dennej teploty vzduchu.
 

▲ Obr. 3: Priemerná klimatická pravdepodobnosť výskytu celkovej snehovej pokrývky s výškou 1 cm (CSP-1, 2 cm (CSP-2), 5 cm (CSP-5) a 10 cm (CSP-10) a viac vo vybraných regiónoch Slovenska v období 1981 − 2020 (Zdroj: SHMÚ).
 

▲ Obr. 4: Dlhodobé zmeny pravdepodobnosti výskytu celkovej snehovej pokrývky s výškou 1 cm a viac na vybraných meteorologických staniciach na Slovensku v období 1951 − 1980 a 1981 − 2020 (Zdroj: SHMÚ).
 

▲ Obr. 5: Ročný režim pravdepodobnosti výskytu maximálnej a minimálnej dennej teploty vzduchu (podľa farebnej škály) v jednotlivých teplotných intervaloch (os x) a jednotlivých pentádach (os y) na meteorologickej stanici v Hurbanove medzi obdobiami 1961 − 1990 (vľavo) a 1991 − 2020 (vpravo); vianočná pentáda je zobrazená v dolnej časti časovej osi: 22. − 26. decembra; čím je farba v danom "štvorci" sýtejšia, tým je nadobudnutie intervalovej hodnoty Tmax a Tmin pravdepodobnejšia (Zdroj: SHMÚ).

▲ Obr. 6: Zaznamenaný výskyt novej (NSP; vľavo) a celkovej (CSP; vpravo) snehovej pokrývky na vybraných meteorologických staniciach na Slovensku v období 1961 − 2020 v dňoch 24. - 26. decembra; NSP a CSP je klasifikovaná podľa dosiahnutej výšky v cm (Zdroj: SHMÚ).
 

▌Záver

Cieľom tohto článku bolo štatisticky zhodnotiť klimatickú pravdepodobnosť výskytu celkovej snehovej pokrývky v období Vianočných sviatkov. Na základe analýzy klimatickej pravdepodobnosti výskytu celkovej snehovej pokrývky založenej na historických údajoch (1951 − 1980 a 1981 − 2020) možno v prípade nízkych nadmorských výšok vyvrátiť rozšírený mýtus o akejsi tradícii „bielych Vianoc”, keďže Vianoce bez snehovej pokrývky (resp. s pokrývkou snehu < 1 cm, resp. < 0,5 cm) v nížinách Slovenska možno označiť za bežný jav.

Výskyt snehovej pokrývky ≥ 1 cm počas vianočných sviatkov má vysokú pravdepodobnosť (> 80 %) iba v horských oblastiach Slovenska, resp. v oblastiach s nadmorskou výškou viac ako 700 metrov. Vo všeobecnosti možno prijať záver, že počas vianočných sviatkov je pravdepodobnosť výskytu snehovej pokrývky na území Slovenska najnižšia v oblasti Záhorskej nížiny a v južných okresoch západného Slovenska.
 

Súčasťou analýz bolo aj porovnanie obdobia 1951 − 1980 s obdobím 1981 − 2020. Bolo preukázané, že pravdepodobnosti počítané z údajov 1951−1980 boli vyššie v porovnaní s obdobím 1981 − 2020, čo si možno vysvetliť rastúcim trendom teploty vzduchu za posledné desaťročia (zrýchľujúci sa trend otepľovania možno registrovať najmä po roku 1991, vrátane obdobia zimy). Na tomto mieste tiež treba upozorniť na skutočnosť, že počnúc zimou 1987/1988 sa na väčšine územia Slovenska významne zmenil teplotný charakter zím. Možno to dokumentovať napríklad aj tým, že významne vzrástol počet teplotne nadnormálnych (teplých a mimoriadne teplých) zím, a to dokonca aj na severnom Slovensku.
 

Na väčšine územia Slovenska bol pozorovaný vplyv teplotnej singularity známej ako „vianočné oteplenie“ resp. „vianočný odmäk“ na prechodne znížené pravdepodobnosti výskytu snehovej pokrývky v období od 22. do 26. decembra.
 

▌Literatúra

Blanchet J., Lehning M. (2010). Mapping snow depth return levels: smooth spatial modeling versus station interpolation. Hydrol. Earth Syst. Discuss., 7, 6129-6177. doi: 10.5194/hessd-7-6129-2010.

Duree I., Squires M. F. (2015). White Christmas? An application of NOAA’s 1981-2010 daily normals. American Meteorological Society, 1853-1858. doi: 10.1175/BAMS-D-1500038.1.

Flohn H., Hess P. (1949). Large weather singularities in the annual weather pattern of Central Europe. Meteorological and Hydrological Service of the German Democratic Republic: MeteorologischeRundschau 2, 1949, pp. 258–263.

Gumbel E.J. (1958). Statistics of Extremes. Columbia University Press, New York.

Hlavčová K., Kotríková K., Kohnová S., Valent P. (2015). Changes in the snow water equivalent in mountainous basins in Slovakia over recent decades, Proc. IAHS, 370, 109–116

Lapin M., Faško P., Pecho J. (2007a). Snow Cover Variability and Trends in the Tatra Mountains in 1921-2006. ICAM, 4.-8. June 2007, Chambery, France, Proceedings of the 29th International Conference on Alpine Meteorology.

Lapin M., Melo M., Faško P., Pecho J. (2007b). Snow cover changes scenarios for the Tatra mountains in Slovakia. International Conference on Alpine Meteorology, Chambery, France.

Pribullová A., Pecho J., Bičárová A. (2009). Analysis of snow cover at selected stations in the High Tatra Mountains. In: Pribullová, A., Bičárová, S. (Eds.) 2009: Suistanable Development and Bioclimate, Reviewed Conference Proceedings. Geophysical Institute of the SAS, 5th to 8th October 2009, StaráLesná, 2009, ISBN: 978-80-900450-1-9 [CD].

Vojtek M., Faško P. Šťastný P. (2003). Some selected snow climate trends in Slovakia with respect to altitude. Acta Meteor. Univ. Comenianae. 32: 17-27.

Vojtek M. (2010). The dynamics of snow cover in mountainous regions of Slovakia. Dissertation, Comenius University.