Stanislav Racko (SHMÚ)

 

Periódy sucha v Humennom

 

“Periods of drought in Humenné.“ The paper submitted presents an evaluation of the station Humenné by means of used kriteria. The probability of the drought occurence by means of Gumbel’s theorz of extremes is determined on the basis of 50years series of observations. Its results were compared with the computed probability by means of Pearson’s curve of the type III. The results are given in tables and are compared with data of other stations in Slovakia.

 

1. ÚVOD

Atmosférické zrážky patria medzi základné ukazovatele charakteru podnebia. Kedže zabezpečujú vlahu, sú jednou zo základných podmienok života vôbec. Preto sa ich význam hodnotí predovšetkým z hľadiska biologického, z hľadiska  hospodársko - technického, ale obzvlášť z hľadiska poľnohospodárskeho. Význam poznania charakteristík zrážok je pre praktickú činnosť človeka veľký. Medzi dôležité charakteristiky patria aj periódy zrážok a sucha. V tejto práci sa zaoberáme periódami sucha v Humennom.

Perióda (obdobie) sucha nemusí označovať výhradne obdobie, v ktorom nepadali zrážky, ale môže sa prihliadať aj k ďalším meteorologickým prvkom, ako sú vietor, teplota a vlhkosť vzduchu, oblačnosť a iné. Všetky tieto meteorologické prvky ovplyvňujú výpar a tým priamo aj sucho. Termín  sucho môžeme chápať rôzne. Ale najpriliehavejší význam je zrejme ten, ktorý označuje sucho za stav, pri ktorom vegetácia nemá dostatočnú vlahu pres voj vývoj. Táto práca sa nezaoberá suchom z biologického hľadiska, ale suchými periódami (obdobami sucha) z hľadiska klimatologického.

Periódami sucha sa zaoberali viacerí autori, ktorí používali rôzne kritéria na určenie suchých období. Napríklad podľa Hellmann sa za suché považuje také obdobie, v ktorom počas 15 po sebe idúcich dňoch padli len nepatrné zrážky, alebo keď v trvaní 60 dní spadlo najviac 7 mm zrážok. Schmidt priraďuje každému dňu bez zrážok určitou váhu. Prvý deň má váhu jednej jednotky, druhý deň dvoch jednotiek, atď. V tejto práci je použité kritérium ako v prácach [2] a [4]. Suché obdoba sú rozdelené do 3 skupín:

skupina A - počas 15 dní spadlo najviac 0,9 mm zrážok

skupina B - počas 20 dní spadlo najviac 2,4 mm zrážok

skupina C - počas 30 dní spadlo najviac 4,9 mm zrážok

Ak sa jedna perióda vzťahuje na viac mesiacov, pripočíta sa k tomu mesiaci, v ktorom mala najdlhšie trvanie. Kritérií na určenie dĺžky periód sucha môže byť veľa. Je ťažké určiť pomer medzi dĺžkou obdoba sucha a množstvom zrážok, teda určiť pomer medzi dĺžkou obdoba sucha a množstvom zrážok, teda určiť kedy sa začína a končí sucho. Z ročných alebo mesačných úhrnov zrážok nemožno zistiť, či zvolené obdoba boli suché, resp. Či sa v nich suché obdoba vyskytovali. Ako sa uvádza v [4]. Napr. V roku 1959 bol v Trebišove úhrn zrážok  622 mm, čo je viac ako priemer (563 mm). A predsa v tom roku sa vyskytli štyri obdobia sucha v jarných a jesenných mesiacoch.

Stanica Humenné sa nachádza v údolí rieky Laborec medzi Nízkymi Beskydami a Vihorlatom v nadmorskej výške 158 metrov na 48º 56‘ sev. zem. šírky a 21º 54‘ vých. zem. dĺžky. Údolie Laborca má v oblasti Humenného orientáciu SV-JZ. Ročný chod zrážok v Humennom podľa [1] je charakterizovaný minimom zrážok v marci maximom v júli (tab.1).

Pri analýze plošného rozloženia ročných maximálnych úhrnov zrážok vo Východoslovenskom kraji sa ukázalo, že júlové maximá v období 1931-60 pripadajú na severnú časť kraja, naproti tomu oblasť júnových maximálnych úhrnov je všeobecne posunutá južnejšie. Podľa tohto rozboru sa zdá, že južná, všeobecne nižšie položená časť Východoslovenského kraja je viac prístupná vplyvom júnových (tzv. monzúnových) zrážok, kým v jej severnej časti sa výdatnejšie uplatňujú letné búrkové lejaky, charakterizujúce prevažne kontinentálny ráz krajiny [3]. Z toho vyplýva, že Humenné patrí z hľadiska zrážkového k severnej časti Východoslovenského kraja.

 

2. Vyhodnotenie suchých období

Prehľad výskytu suchých periód v Humennom v spracovanom období 1931-80 udáva tab.2, z ktorej vyplýva, že ročný chod suchých periód ma dve maximá a dve minimá. Prvé maximum je v marci a druhé maximum je na jeseň s vrcholom v októbri. Prvé minimum je v lete (jún - júl), vtedy bývajú častejšie vpády morského vzduchu z Atlantiku (tzv. európsky monzún) a navyše aj pri anticyklonálnych typoch poveternostnej situácie sa niekedy vyskytujú dosť výdatné letné búrky, ktoré zapríčiňujú, že bezzrážkové periódy sa nemôžu rozvinúť na dlhšie obdobia – vidieť to najmä pri výskyte C-periód. Druhé minimum je na konci jesene (november - december).

Charakter ročného chodu  periód sa zachováva aj pre kratšie obdoba, ako to vyplýva z tab.3, kde je početnosť suchých periód uvedená po jednotlivých desaťročiach, resp. 25- a 30-ročných obdobiach. Porovnaním dvoch 25-ročných období zistíme, že sa síce maximá zachovávajú v marci a októbri, ale že v rokoch 1956-80 sú tieto maximá podstatne výraznejšie ako v rokoch 1931-55. Chod periód v 30-ročnom období 1931-60 je takmer zhodný s 50-ročným priebehom.

Ďalšie dve tabuľky udávajú výskyt najdlhšieho sucha (tab.4) a najdlhšieho absolútneho sucha (obdobie úplne bez zrážok, tab.5) v každom mesiaci a v roku. Je vidieť, že najdlhšie periódy sucha sa vyskytli v obdobiach, kedy bývajú aj nejčastejšie. Najdlhšie obdobie sa vyskytlo v dňoch 10. februára až 19. apríla 1974, teda trvalo 69 dní. Pre porovnanie uvádzame, že v Trebišove v období 1890-1963 trvalo najdlhšie sucho 64 dní (máj 1915) a v Bratislave v období 1901-1970 trvalo najdlhšie sucho 70 dní (september 1959). Na záver tejto časti ešte uvádzame, že najväčší počet periód sucha sa vyskytol v roku 1932, a to 5.

 

3. Gumbelova metóda, Pearsonova krivka

Na zistenie opakovania sa periód sucha sme použili Gumbelovu štatistickú teórii extrémov, pomocou ktorej možno s určitou pravdepodobnosťou predpovedať extrémy, ktoré možno očakávať za ľubovoľný počet rokov v určitej veľkosti. Pre použitie tejto štatistiky sa vyberá z každého roky najdlhšia perióda podľa uvedených kritérií, musíme vybrať najdlhšie trvajúcu suchú periódu v tom roku, z daného obdoba to bolo v 6 rokoch.

Gumbel zostrojil pravdepodobnostný monogram, kde sa na vodorovnej osi zobrazujú pravdepodobnosti opakovania sa periód a súčasne hodnoty premennej y, pomocou ktorej nakreslíme graf a ktorá vystupuje v rovnici priamky x = ay + b. Na zvislej osi sa nanášajú dĺžky periód – sú to hodnoty premennej x. Z hodnôt najdlhších trvaní periód sa dá vypočítať spomínaná rovnice priamky, ktorá sa nanesie na pravdepodobnostný papier a pomocou nej sa dá určiť pravdepodobnosť opakovania sa periód ľubovoľnej dĺžky (obr.1). Lomená čiara na grafe predstavuje namerané hodnoty. Vypočítané hodnoty očakávaných extrémov uvádzame v tab.6  spolu s hodnotami najdlhších periód sucha, ktoré môžeme očakávať raz za zvolený počet rokov aj pre stanice Trebišov a Bratislava. Aj keď použité obdoba pre tieto tri stanice sú rôzne, je vidieť, že pravdepodobnosti opakovania sa periód sú veľmi podobné, dokonca pre Humenné a Bratislavu rovnaké. Je teda pravdepodobné, že častosť opakovania sa periód sucha nie je pre rôzne oblasti slovenských nížin veľmi odlišná.

Pre porovnanie ešte uvádzame aj Pearsonovu krivku III.typu (obr.2), ktorá je výhodná aj pre charakteristiky zrážok. V tab.7 uvádzame vypočítané hodnoty pravdepodobnosti prekročenia určitej dĺžky periódy sucha, ktoré zodpovedajú bodom na grafe Pearsonovej krivky.

Každej dĺžke suchej periódy pripadá určité percento pravdepodobnosti. Hodnota 64 dní zodpovedá jednopercentnej pravdepodobnosti, teda pravdepodobnosť výskytu periódy dlhšej ako 64 dní je len raz za 100 rokov. Náš súbor je 50-ročný, teda raz za 50 rokov by sa podľa Pearsonovej krivky malo vyskytnúť sucho dlhšie ako 59 dní (pravdepodobnosť 2 %). Táto teoretická hodnota skutočne zodpovedá nameraným údajom – len v roku 1974 sa takáto perióda vyskytla, trvala 69 dní a teda ju možno označiť ako storočné sucho. Podľa Gumbelovej štatistiky by však musela mať aspoň 72 dní.

 

4. Záver

Poznanie výskytu suchých období má najmä v poľnohospodárstve nemalý význam. Na zhodnotenie nameraných údajov sa používajú rôzne štatistické metódy, ktoré majú za úlohu vystihnúť zákonitosti opakovania sa rôzných meteorologických charakteristík. V tejto práci boli zhodnotené periódy sucha v Humennom a výsledky sme porovnali s výsledkami výpočtov pre iné stanice. Súčasne je vidieť, že už z 50-ročného pozorovacieho radu možno zistiť s dostatočnou spoľahlivosťou pravdepodobnosť opakovania sa suchých periód. Vyplýva to z porovnaní vypočítaných hodnôt Gumbelovej štatistiky extrémov pre Humenné s hodnotami pre iné stanice s dlhším pozorovacím radom.

Dlhé suché obdoba majú nepriaznivý vplyv na hospodársky život krajiny. Najmä v posledných pomerne suchých rokoch sa stále častejšie zvýrazňuje vplyv dlhých periód sucha. Je úlohou poľnohospodárov a aj ostatných obyvateľov, aby rozumným hospodárením s vodou a správnym  používaním závlahových zariadení oslabili škodlivý vplyv sucha.

 

Literatúra:

 

[1] Klimatické a fenologické pomery Východoslovenského kraja. Praha, HMÚ 1966.

[2] Klíma a bioklíma Bratislavy. Bratislava, Veda 1979.

[3] Šamaj, F. - Valovič, Š.: Suché a vlhké obdobia na Slovensku. Vodohosp. Čas., 1972, č. 4.

[4] Valovič, Š.: Obdobia sucha v Trebišove, Meteorol. Zpr., 18, 1965, č. 5, s. 144-149.