Aktuality SHMÚ
Výskyt veľkých krúp na Slovensku v rokoch 2007 - 2019
V roku 2019 sa na našom území vyskytlo niekoľko situácii s veľmi veľkými krúpami (s priemerom 5 cm a viac). Tie najväčšie mali priemer 8 cm a padali 27. júna 2019 v Košiciach. Sú to zatiaľ najväčšie zdokumentované krúpy na Slovensku v modernej histórii pozorovaní. Aj vzhľadom na tieto udalosti sme sa na základe dostupných dát rozhodli bližšie pozrieť na výskyt veľkých krúp (s priemerom 2 cm a viac) na území Slovenska. Vychádzali sme z dát z rokov 2007 až 2019, čo je pomerne krátky rad, no postačujúci na niekoľko základných štatistických vyhodnotení a porovnaní v rámci jednotlivých regiónov.
Krúpy každoročne spôsobujú značné škody na majetku a vegetácii, v prípade väčších rozmerov aj ublíženia na zdraví, čím sa zaraďujú medzi nebezpečné búrkové javy. V meteorológii je preto dôležité ich sledovať z hľadiska podmienok v atmosfére, ktoré vedú k ich vzniku, čo prispieva k zlepšeniu predpovedi búrok, ktoré sú ich typickými nositeľmi. K zlepšeniu predpovedi však môže prispieť aj poznanie regionálnych rozdielov či už v intenzite, alebo v ich výskyte samotnom - teda o klimatológii krúp, o čom pojednáva práve tento článok.
Dáta a metodika:
Systematické zhodnotenie krúp na Slovensku doposiaľ chýbalo, pretože databáza prípadov prakticky neexistovala. Spred roku 2007 sme našli len niekoľko záznamov, pričo výrazne prevažovali také, ktoré mali veľký dopad na socioekonomickú sféru, čo však na systematickú analýzu nestačilo. Dokumentácia krúp, nanešťastie, silno závisí od reportovania náhodných pozorovateľov, pretože sieť profesionálnych meteorologických staníc s pozorovateľmi je príliš riedka na to, aby z nej bolo možné zbierať postačujúce množstvo údajov o krúpach vhodných na klimatologické spracovanie. V posledných rokoch sa však vďaka vedecko-technickému pokroku výrazne zlepšili podmienky zaznamenávania aj takých meteorologických javov, ktoré sa odohrávajú na malej časopriestorovej škále, akými sú napr. búrkové javy, vrátane krúp. V súčasnosti má už značná časť populácie možnosť odfotografovať a zdieľať fotografie a videá (napr. aj prostredníctvom galérie nebezpečných javov SHMÚ), a preto je podstatne vyššia pravdepodobnosť, že aj krúpy niekto zaznamená, najmä v hustejšie obývaných oblastiach. Okrem toho vznikla aj európska databáza nebezpečných javov (ESWD - European Severe Weather Database), ktorá zjednocuje metodiku zberu dát a garantuje ich vyššiu kvalitu (za Slovensko údaje pridávajú alebo verifikujú meteorológovia SHMÚ). Vďaka tomu je tak možné tieto javy podrobnejšie skúmať.
V článku sme sa zamerali na štatistické vyhodnotenie krúp s priemerom 2 cm a viac (ďalej v článku "2cm+") od 1. januára 2007 do 30. septembra 2019 (obr. 1). Najviac záznamov je v Košickom kraji, v okolí Prešova, v tatranskej oblasti a v slovensko-maďarskom pohraničí v údolí rieky Slaná. Naopak, málo záznamov je z Nitrianskeho a Trenčianskeho kraja, na väčšine stredného Slovenska, Horného Zemplína a časti Šariša. Toto zhodnotenie však predstavuje pohľad na "surové" dáta, ktoré je nutné pred odbornejšou interpretáciou upraviť. Záznamy totiž môžu byť ovplyvnené viacerými nežiadúcimi faktormi, ktoré je potrebné najskôr analyzovať a v prípade potreby odfiltrovať, prípadne na možné problémy aspoň upozorniť:
- V niektorých oblastiach sú dlhodobo aktívnejší pozorovatelia nebezpečných meteorologických javov, čo môže výskyt krúp lokálne navyšovať (správne interpretované - inde znižovať).
- V posledných rokoch sme väčšinou identifikovali viac záznamov krúp prislúchajúcich rovnakej bunke, ako v úvode sledovaného obdobia (záznamy krúp sme k jednotlivým bunkám priraďovali na základe radarových dát SHMÚ). Ak teda chceme štatisticky hodnotiť aj počet buniek, ktoré typicky prinášajú veľké krúpy (nielen samotné záznamy), pre objektivitu je dôležité brať do úvahy maximálne jeden záznam krúp pre jednu bunku. Ak sa teda vyskytlo viac záznamov krúp priradených k rovnakej bunke, do štatistického spracovania sme brali ten s najväčšími krúpami. Porovnanie počtu záznamov krúp s priemerom 2-4 cm a 5cm+ vidíme na obr. 2. Výrazne stúpol najmä počet záznamov menších krúp, no obrovské krúpy 5cm+ nárast nevykazujú. Ide o efekt už spomínaného väčšieho dopadu obrovských krúp (5cm+) na socioekonomickú sféru (pri menších krúpach je teda väčšia pravdepodobnosť, že udalosť nebola zaznamenaná), ako aj zlepšenia možností zaznamenávania nebezpečných meteorologických javov. Druhú polovicu sledovaného obdobia tak považujeme sa presnejšiu z hľadiska analýzy výskytu krúp na Slovensku. Toto vyhodnotenie tak má štatistickú váhu počtu buniek (232), nie počtu analyzovaných rokov.
- Využili sme aj možnosť interpretácie výskytu krúp v gridovej sieti 20x20 km, no tu je negatívny efekt nehomogénneho množstva údajov v rámci analyzovaných rokov výraznejší, čo neumožňuje vyhodnocovať trend vo výskyte veľkých krúp na území Slovenska (je nutný dlhší časový rad). Z hľadiska priestorovej distribúcie však predpokladáme rovnomerné podhodnotenie v rámci celého územia, čo nám umožňuje interpretovať aspoň regionálne rozdiely.
▲ Obr. 1: Všetky záznamy krúp na Slovensku a v okolí 15 km od slovenských hraníc v období 1.1.2007 – 30.9.2019, veľkosť symbolov predstavuje maximálny priemer krúp, farba predstavuje rok, v ktorom boli krúpy zaznamenané (legenda v obrázku).
▲ Obr. 2 - (a) Rozdiel počtu všetkých záznamov (All) a záznamov pre jednu bunku (Cells), (b) počet záznamov jednotlivých skupín veľkostí krúp v jednotlivých rokoch (legenda v obrázku).
Interpretácia výsledkov:
Na Slovensku a v blízkom pohraničí (do 15 km) sme za sledované obdobie celkovo identifikovali 232 buniek, ktoré vyprodukovali krúpy 2cm+. Ročne sme v priemere zaznamenali 18 takýchto buniek, pričom najviac ich bolo v r. 2011, až 30, naopak najmenej - 10 - v r. 2014 (obr. 3a). Najvyšší výskyt buniek s obrovskými krúpami (5cm+) sme zaznamenali v r. 2019, kedy ich bolo 9 a v roku 2011 8, no šlo o extrémy a vo väčšine rokov (8/13 rokov) sa vyskytli len 1-3 takéto bunky (obr. 2b). Pre analýzu príčinných súvislostí rozdielov početnosti výskytu krúp v rámci jednotlivých rokov však bude nutná podrobnejšia analýza atmosférických podmienok, ktoré v daných rokoch a situáciách prevládali. Taktiež sme vyhodnocovali, kedy v rámci roka sa veľké krúpy vyskytujú najčastejšie (obr 3b). Nie je prekvapivé, že najčastejšie sa vyskytli v čase, kedy sú u nás najvhodnejšie podmienky pre vývoj prehánok a búrok, čo je v lete a v druhej polovici jari. Naopak na jeseň a v zime bol ich výskyt mimoriadne zriedkavý - len 4 prípady za mesiace september až marec.
Väčšina buniek vyprodukovala krúpy s priemerom 2 cm - až v takmer polovici prípadov, v niečo menej ako štvrtine 3 cm, po osmine prípadov tvorili 4 a 5 cm (obr. 4a). Výrazný pokles sme zaznamenali pri bunkách s krúpami 6cm+, ktoré tvorili len 6 % všetkých buniek. Najväčšie krúpy na území Slovenska a v blízkom okolí mali 8 cm a zaznamenali sme ich 7.7.2008 v Maďarsku južne od Bratislavy a 27.6.2019 v Košiciach. To však nevylučuje, že sa u nás v minulosti nevyskytli, resp. v budúcnosti nemôžu vyskytnúť aj väčšie krúpy. Svedčia o tom aj staršie záznamy z blízkeho pohraničia Slovenska, kde boli zaznamenané krúpy s priemerom až okolo 10 cm, prípadne záznamy z ďalších európskych krajín, kde sa vyskytli ešte väčšie krúpy. Tie najväčšie boli zaznamenané 20. júna 2016 v Sânandrei v západnom Rumunsku a ich priemer dosahoval až 15 cm, prípadne 14 cm 6. augusta 2013 v Undingen v juhozápadnom Nemecku a 10. júla 2019 v talianskom meste Pescara. Všetky spomínané udalosti spôsobili obrovské škody na majetku, porastoch a zranili mnoho ľudí.
▲ Obr. 3: Počet buniek, ktoré vyprodukovali krúpy s maximálnym priemerom 2 cm a viac (a) v jednotlivých rokoch, (b) v jednotlivých mesiacoch.
▲ Obr. 4: (a) Počet buniek s krúpami s maximálnou veľkosťou krúp v cm uvedenou v grafe, (b) ich distribúcia v jednotlivých rokoch, všetky údaje sú pre jednotlivé bunky.
Pre vyhodnotenie početnosti výskytu krúp v určitej oblasti sme zvolili gridovú sieť 20x20 km, pričom pre jeden štvorec sme použili najviac jeden záznam z jednej bunky. Počet záznamov v jednotlivých štvorcoch sme následne vydelili počtom analyzovaných rokov, z čoho sme dostali odhad relatívnej početnosti výskytu krúp 2cm+ a 5cm+ v jednotlivých štvorcoch počas sledovaného obdobia (keďže počet záznamov v jednotlivých štvorcoch gridovej siete je závislý od konkrétneho umiestnenia gridovej siete, pri interpretácii výsledkov je vhodné sa viac zameriavať na jednotlivé oblasti, ako na konkrétne štvorce). Najčastejší výskyt krúp 2cm+ sme identifikovali na východnom Slovensku, predovšetkým vo Východoslovenskej nížine, vo východnej polovici Volovských vrchov a priľahlej časti Košickej kotliny, v okolí Prešova a v Popradskej kotline, väčšinou raz za dva až tri roky. Vyššia početnosť je aj na Zamagurí, na pohraničí stredného Slovenska – s Poľskom i s Maďarskom, ako aj v pohraničných oblastiach v okolí juhu západného Slovenska. Pri porovnaní s obr. 1 však vidíme, že v pohraničných oblastiach ide vo väčšine prípadov o záznamy mimo územia Slovenska, čo však nevylučuje, že sa krúpy mohli vyskytnúť aj na Slovensku. Výsledky prác zameraných na výskyt krúp v okolitých štátoch nadväzujú na tieto výsledky. Podobne, ako sme popisovali obr. 1, aj na obr. 4 vidieť, že väčšina západného, stredného Slovenska, Horného Zemplína, horného Šariša vykazuje len nízku početnosť výskytu, väčšinou do 0,1 (zvýšená početnosť v okolí Senca a v strede Banskobystrického kraja súvisí s vyšším reportovaním udalostí z daných lokalít).
▲ Obr. 4: Početnosť výskytu krúp s priemerom 2 cm a viac v gridovej sieti 20x20 km za rok v období 1.1.2007 – 30.9.2019.
V prípade výskytu krúp 5cm+ je len malá početnosť v celej sledovanej doméne (obr. 5), ale predsa je možné identifikovať relatívne rozdiely v rámci Slovenska. Najvyšší priemerný výskyt 5cm+ sme zaznamenali v Košickom kraji a blízkom okolí a v tatranskej oblasti. Naopak na západnom a strednom Slovensku je početnosť v jednotlivých štvorcoch veľmi nízka až nulová, resp. vo väčšine štvorcov sa takéto krúpy za sledované obdobie nevyskytli vôbec. To samozrejme neznamená, že ich výskyt tu nie je možný, ale perióda ich výskytu môže byť podstatne väčšia ako naše analyzované obdobie. Vzhľadom na to, že v celej doméne máme zo 179 štvorcov len 40 s krúpami 5cm+, nemá zmysel ich hlbšie analyzovať v jednotlivých gridoch siete a zaujímavejšie je porovnať výskyt krúp v rámci jednotlivých regiónov Slovenska, čomu sa venujeme v závere článku.
▲ Obr. 5: Početnosť výskytu krúp s priemerom 5 cm a viac v gridovej sieti 20x20 km za rok v období 1.1.2007 – 30.9.2019.
Typickými producentmi veľkých krúp sú supercely, teda bunky s rotujúcim výstupným prúdom, ktorý je dostatočne silný a stabilný, čím umožňuje rast krúp do veľkých rozmerov. Všetky prípady 5cm+ a väčšina prípadov 2-4 cm bola spojená s bunkami, ktoré na poliach rádiolokačnej odrazivosti vykazovali črty typické pre supercely (rotácia, hook echo, WER/BWER, V-tvar, odklon v postupe, štiepenie). V rámci územia Slovenska sa supercely najčastejšie vyskytujú na východe (obr. 6), čo je v zhode s prezentovaným maximom výskytu krúp na území Slovenska na obr. 4 a 5, pričom menej ich je na strednom a najmenej na západnom Slovensku.
▲ Obr. 6: Trajektórie superciel v rokoch 2006-2012 (Šinger, 2013).
Pre ilustráciu regionálnych rozdielov sme záznamy o krúpach opäť umiestnili do gridovej siete s rozmerom štvorca 20x20 km, územie Slovenska sme rozdelili na západ, stred a východ a plochu sme normovali na počet štvorcov v danej oblasti a na jednu bunku, vďaka čomu sme ich mohli porovnávať. Na obr. 7 je zobrazená normovaná početnosť v jednotlivých oblastiach pre krúpy 2cm+, 5cm+, ako aj pre jednotlivé veľkosti krúp. Vzhľadom na už odprezentované výsledky nie je prekvapivé, že najvyššia početnosť výskytu veľkých krúp je na východe Slovenska. Interpretácia je teda nasledovná: krúpy 2cm+ sa na východe v každom štvorci priemerne za celé sledované obdobie vyskytli takmer 2,5-krát. Pomerne vysokú početnosť, až 0,5 na štvorec, tu vykazujú aj krúpy 5cm+. V strede oblasti bola početnosť nižšia, 2cm+ približne 1,5-krát a 5cm+ 0,25/štvorec, čo je cca o polovicu menej, ako na východe. Najnižšia početnosť bola na západe, kde sa krúpy 2cm+ v každom štvorici priemerne vyskytli raz za celé sledované obdobie, pričom početnosť 5cm+ bola veľmi nízka, len 0,05/štvorec, čo je až desaťnásobne menej, ako na východe oblasti.
Všetky hodnotené štatistické ukazovatele tak poukazujú na najčastejší/najpravdepodobnejší výskyt veľkých krúp na východe Slovenska, čo potvrdzujú aj aktuálne záznamy z roku 2020.
▲ Obr. 7: Relatívna početnosť jednotlivých udalostí na štvorec 20x20 km v období 1.1.2007 – 30.9.2019 na západnom, strednom a východnom Slovensku. Vpravo hore v obrázku je rozdelenie územia do jednotlivých oblastí aj s uvedením počtu štvorcov v jednotlivých oblastiach.
Podrobnejšiu analýzu a ďalšiu literatúru možno nájsť v článku publikovanom v meteorologickom časopise: