A C S A P A D É K M A G A S S Á G I R E N D S Z E R E A M Á T R A H E G Y S É G B E N
DR. RONCZ BÉLA
A M á t r a az Északi-Középhegység' t a g j a , az ország l e g m a g a s a b b hegysége, s az egyetlen, a m e l y ezer m é t e r fölé e m e l k e d i k . Nem a legnagyobb k i t e r j e d é s ű hegységünk, t e r ü l e t e m i n t e g y 1000 km2, de k é t csúcsa (Kékes 1015 m, a G a l y a t e t ő 965 m) h a z á n k l e g m a g a s a b b kiemelkedései.
N y u g a t r ó l a Zagyva, keletről a T a r n a folyó h a t á r o l j a , déli lejtői az A l f ö l d r e t e k i n t e n e k , észak felé pedig szélesen elterülő alacsony dombvidék övezi.
Észak—déli k i t e r j e d é s e az északi szélesség 47°40'—48°10', k e l e t — n y u g a t i pedig a keleti hosszúság 19°28'—20°85' f ö l d r a j z i k o o r d i n á t á k k a l h a t á r o l h a t ó be.
Az A d r i a i - t e n g e r t ő l 550 k m , a F e k e t e - t e n g e r t ő l 750 k m , az Északi-tengertől oedig 1000 k m a távolsága.
T u d j u k , hogy a tengerszint feletti m a g a s s á g növekedésével (bizonyos m a - gasságig) növekszik a csapadék mennyisége. A h e g y s é g e k n e k a c s a p a d é k r a gya- korolt h a t á s á t közismert fizikai okok, t ö r v é n y s z e r ű s é g e k idézik elő. T a n u l m á - n y u n k b a n a tengerszint feletti m a g a s s á g és a csapadék m e n n y i s é g é n e k össze- függéseit a M á t r á r a v o n a t k o z t a t v a k í v á n j u k f e l t á r n i .
Vizsgálatunk a n y a g a a t e r ü l e t e n levő 64 c s a p a d é k m é r ő állomás adatai, ezen belül az 1949—78. é v e k r e vonatkozó csapadékátlagok. 34 állomás eseté- ben r e n d e l k e z é s ü n k r e állt a teljes 30 éves sor, 30 állomásnál pedig 10—29 éves (nem teljes) sorokat t a l á l t u n k . Ezért az u t ó b b i állomásoknál r e d u k á l t 30 éves átlagokat v e t t ü n k figyelembe.
A c s a p a d é k m é r ő állomások átlagos magassága 300.1 m, térbeli elhelyez- kedését az 1. számú á b r a m u t a t j a .
Nézzük m e g a h i p s z o g r a f i k u s görbén, hogy a vizsgált területhez h o g y a n kapcsolódik a terület magassága (2. ábra). A vizsgált t e r ü l e t á t l a g m a g a s s á g a 279,5 m, t e h á t a c s a p a d é k m é r ő állomások átlagos m a g a s s á g a közelíti ezt az értéket, így állomáshálózatunk r e p r e z e n t a t í v a d a t o k a t ad a vizsgált t é r s é g e k r e vonatkozóan.
A csapadék magasság szerinti változásait, havi átlagait a magasság f ü g g - vényében vizsgáltuk meg. A magassági szintek szerint r e n d e l k e z é s ü n k r e álló a d a t o k a l a p j á n t e k i n t s ü k a magasságot f ü g g e t l e n , a csapdék mennyiségét f ü g g ő változónak. Az é r t é k p á r o k a t k o o r d i n á t a r e n d s z e r b e n ábrázolva, különböző pontok sokaságát k a p j u k . (3. sz. ábra.)
A kapcsolat e g y é r t e l m ű e n sztochasztikus jellegű, lineáris összefüggést m u - tat, a m e l y az alábbi képlettel í r h a t ó le:
y = a0— a i x (1.)
y = a csapadék mennyisége, x = magasság
.455
A z é s z l e l t a d a t o k a t l e g j o b b a n k ö z e l í t ő e g y e n e s e g y e n l e t é t s z á m í t ó g é p p e l h a t á r o z t u k m e g . H a v i , é v s z a k o s é s é v i b o n t á s b a n a k o n s t a n s o k a t a z a l á b b i t á b l á z a t t a r t a l m a z z a , a m e l y b e n f e l t ü n t e t t ü k m é g a c s a p a d é k m e n n y i s é g é s a t e n g e r s z i n t f e l e t t i m a g a s s á g k ö z ö t t i k o r r e l á c i ó s e g y ü t t h a t ó t (r) is, v a l a m i n t a c s a p a d é k t e r ü l e t i á t l a g á t (y) é s s z ó r á s á t ( d ) :
I. IL I I I . I V . V . V I . V I I . V I I I . I X . X . X I . X I I . É v
r 0,78 0,78 0,90 0,92 0,89 0,84 0,67 0,62 0,79 0,89 0,84 0,78 0,92
an 29,9 30,2 25,0 37,2 52,3 74,0 59,9 59,9 37,9 35,4 47,4 44,3 534,6
ai 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,04 0,02 0,02 0,03 0,04 0,03 0,367
y 35,6 37,1 32,8 47,8 64,2 87,0 72,7 77,2 43,7 44,2 58,8 52,5 644,6
d 5,2 6,3 6,2 8,3 9,6 11,2 13,7 8,4 5,3 7,1 9,8 7,7 86,3
Tél T a v a s z N y á r Ö s z
r 0,80 0,93 0,79 0,89
a0 104,2 114,5 193,6 120,6
at 0,07 0,10 0,10 0,08
y 125,3 144,8 226,5 146,7
d 18. S 23.4 29.7 21.1
<m>
2. A Mátra hegységre vonatkozó hipszografikus görhe.
.457
m m
3. Az évi átlagos csapadék mennyiség és a tengerszint feletti magassága kapcsolata
Az ai k o n s t a n s a m a g a s s á g r a eső c s a p a d é k n ö v e k m é n y t a d j a meg, évi m e n e t é t a 4. sz. á b r a t ü n t e t i fel. Az ai k o n s t a n s évi m e n e t é b e n jellegzetes k e t t ő s h u l l á m figyelhető meg. M e g k ü l ö n b ö z t e t ü n k egy n y á r i m a x i m u m o t (jún.—júl.) és egy őszi másodlagos m a x i m u m o t , v a l a m i n t a j a n u á r i m i n i m u m m e l l e t t egy szep- t e m b e r i másodlagos m i n i m u m o t . A z évi m e n e t e t feltételezésünk szerint k é t tényező b e f o l y á s o l j a : az átlagos c s a p a d é k h o z a m o k és a csapadékhullás gyakori- sága. A n y á r i m a x i m u m o t az okozza, hogy e b b e n az időszakban a legnagyobbak az 1 napos c s a p a d é k h o z a m o k , az ősz végi m a x i m u m pedig a g y a k o r i csapadékos napok k ö v e t k e z m é n y e , azonban a n a p i hozamok m á r kisebbek. A j a n u á r i m i - n i m u m n á l u g y a n g y a k o r i a csapadékhullás, a z o n b a n a hozamok kicsik. A szep- t e m b e r i m i n i m u m n á l f o r d í t o t t a helyzet, k e v e s e b b a csapadékos n a p o k száma, de a n a p i hozamok n a g y o b b a k (a n y á r i h o z a m o k n á l viszont kisebbek).
Ezek u t á n azt vizsgáljuk meg, h o g y a korrelációs e g y ü t t h a t ó a l a p j á n , mi- lyen szoros összefüggés áll f e n n a csapadék és a m a g a s s á g között (5. ábra).
Á b r á n k jól m u t a t j a , hogy m i k o r szoros, illetve mikor k e v é s b é szoros a magassággal való csapadék növekedése. A korrelációs e g y ü t t h a t ó n á l (r) is u g y a n ú g y m e g t a l á l h a t ó a k e t t ő s h u l l á m , m i n t azt az ai ábrázolásánál l á t h a t t u k (4. ábra). A legszorosabb összefüggés tavasszal és ősszel, a l e g g y e n g é b b n y á r o n és télen t a p a s z t a l h a t ó . A tavaszi és őszi m a x i m u m o k a t , a szorosabb összefüggést
r
1,0 -
0 , 6 -
I I I — i i 1 1 1 1 1 1 1
J F M Á M J J A S z O N D
4. Csapadék- és a tengerszint ;feletti magasság közötti korrelációs együttható évi menete.
a f e l s i k l á s i f r o n t o k e g y e n l e t e s e b b t é r b e l i c s a p a d é k e l o s z l á s a , a n a g y o b b h o z a - m o k ( n y á r i n á l k i s e b b ) o k o z z á k . A n y á r i m i n i m u m , a z a z a g y e n g é b b ö s s z e f ü g - g é s a c s a p a d é k é s a m a g a s s á g k ö z ö t t v a l ó s z í n ű a z é r t k ö v e t k e z i k b e , m e r t s z e s z é - l y e s a c s a p a d é k e l o s z l á s a ( h e l y i z i v a t a r o k , z á p o r o k k i a l a k u l á s a ) a v i z s g á l t t e r ü l e t e n .
A t é l i m á s o d l a g o s m i n i m u m , v a l a m i n t a g y e n g é b b ö s s z e f ü g g é s o k a i n a k f e l t á r á s a m é g r é s z l e t e s e b b v i z s g á l a t o t k ö v e t e l m e g . A z t a z o n b a n m e g á l l a p í t - h a t j u k , h o g y m é g a g y e n g é b b k a p c s o l a t is s t a t i s z t i k a i l a g r e á l i s .
.459
100 a.
4,5 - 4,0 - 3,5 - 3,0 - 2,5- 2,0 - 1,5-
J F M Á M J J A S z O N D
5. A 100 m-es magasság növekedésre jutó csapadéknövekedés értéke.
Az előzőekben i s m e r t e t e t t számítások a l a p j á n megállapítható, hogy az évi csapadék összegnél 37 m m / 1 0 0 m az á t l a g o s magassági növekedés a M á t r a - hegységben.
A vázolt módszer g y a k o r l a t i a l k a l m a z á s á r a részletes, precízebb c s a p a d é k - t é r k é p e k szerkesztésekor k e r ü l h e t sor, u g y a n i s e m a t e m a t i k a i modell a l a p j á n m e g s z e r k e s z t h e t j ü k olyan t e r ü l e t e k részletes csapadék t é r k é p é t is, ahol n e m áll r e n d e l k e z é s ü n k r e m e g f e l e l ő sűrűsségű csapadékmérő-állomás. A z o n b a n in- terpolálás r é v é n az adott m a g a s s á g h o z t a r t o z ó legvalószínűbb c s a p a d é k m e n y - nyiség m e g h a t á r o z h a t ó .
Az o r o g r a f i k u s c s a p a d é k t ö b b l e t és h i á n y területei a M á t r á b a n
A csapadékátlagok m a g a s s á g szerinti megoszlását az (1.) f ü g g v é n y a l a p j á n m e g h a t á r o z h a t j u k , vagyis k i s z á m í t h a t ó az, h o g y m e n n y i csapadékot v á r h a t u n k az adott t e n g e r s z i n t feletti m a g a s s á g b a n . Legyen ez a számított é r t é k Cx, a C pedig a ténylegesen észlelt csapadék (30 éves törzsérték).
A C / Cx h á n y a d o s a m u t a t j a , hogy v a l a m e l y vizsgált állomás a t e n g e r s z i n t feletti m a g a s s á g á n a k m e g f e l e l ő c s a p a d é k n á l többen vagy k e v s e b b e n részesül-e egy a d o t t időszakban.
A b b a n az esetben, h a a C/Cx < 1, a k k o r orografikus csapadékhiányról, h a pedig C / Cx > 1, a k k o r orografikus csapadéktöbbletről beszélhetünk.
TÉL TAVASZ
NYÁR
10. A szélirányok relatív gyakorisága évszakonként a Kékestetőn, (napi 8 észlelésből
számítva 1975-1979. évek alapján). eszieiesooi
.463
i f . A mediterrán (M) és a kontinentális (K) tip. hasonló csapadékjárás terlüetei (tél) nyár relációban.
Az (1) egyenlettel számítógépen m e g á l l a p í t o t t u k , é v s z a k o n k é n t a M á t r á r a vonatkozóan a magasság szerint v á r h a t ó Cx-ot, ezt összehasonlítottuk a t é n y - legesen m é r t a d a t o k k a l (C). A C Cx h á n y a d o s a a l a p j á n é v s z a k o n k é n t m e g á l l a - p í t o t t u k a M á t r á n a k o r o g r a f i k u s c s a p a d é k h i á n n y a l , illetve csapadéktöbblet- tel rendelkező területeit. Ezeknek az é r t é k e k n e k f ö l d r a j z i eloszlása a 6—9.
á b r á k o n szemlélhető.
Közös vonás b e n n ü k az, hogy az o r o g r a f i k u s csapadéktöbblet és - h i á n y területek, s azok értékei évszakról évszakra váltakoznak. L e g p r e g n á n s a b b a különbség a téli és a n y á r i időszak között. De jellegzetes az ősz és a n y á r közötti eltérés is. M e g k ü l ö n b ö z t e t h e t ü n k olyan t e r ü l e t e k e t is, ahol az o r o g r a f i - kus csapadéktöbblet és - h i á n y területei helyet cserélnek egymással (pl. D K - M á t - r á b a n télen o r o g r a f i k u s csapadéktöbblet, n y á r o n o r o g r a f i k u s c s a p a d é k h i á n y jelentkezik.)
Az alapvető eltérések okai egyrészt a b b a n keresendők, hogy az u r a l k o d ó légáramlások é v s z a k o n k é n t változnak, másrészt a csapadék jellege, szerkezete más. A téli félévben a csapadék d o m i n á n s a n a délies légáramlással j á r ó meleg- f r o n t o k h o z (felsiklási f r o n t ) , a n y á r i félévben pedig az é s z a k n y u g a t i a s lég- áramlással járó h i d e g f r o n t o k h o z kapcsolódik. Ezt igazolja, a szélirányok g y a k o - risága is. (10. ábra.)
Az á b r á k jól m u t a t j á k , hogy télen az uralkodó szélirány a D—DNy-i, n y á r o n pedig az ÉNy—É-i.
A f e n t i e k a l a p j á n , ha a tél és a n y á r viszonylatában vizsgáljuk az o r o g r a - f i k u s csapadékhiányt, vagy -többletet, a k k o r a következőket á l l a p í t h a t j u k meg (11—12. térkép).
O r o g r a f i k u s c s a p a d é k h i á n y o s t e r ü l e t r ő l a k k o r beszélünk, ha mind télen, mind n y á r o n a számított é r t é k n é l k e v e s e b b csapadék hull (H). pl. m é l y e b b völ- gyek, zárt medencék — M á t r a b a l l a . Az o r o g r a f i k u s csapadéktöbblet t e r ü l e t e i télen és n y á r o n a s z á m í t o t t n á l n a g y o b b csapadékot jeleznek (T) (pl. P á r á d térsége).
A b b a n az, esetben, ha télen csapadéktöbblet, n y á r o n pedig c s a p a d é k h i á n y lép fel az adott területen, a k k o r a t e r ü l e t csapadékviszonyai formailag a m e d i - t e r r á n típushoz állnak közelebb (M). Ha viszont a tél c s a p a d é k h i á n y t , a n y á r pedig csapadéktöbbletet m u t a t , a k k o r a t e r ü l e t csapadékviszonyai j o b b a n h a s o n l í t a n a k a k o n t i n e n t á l i s típusú éghajlathoz. (K.) Ezek a viszonylag n e m nagy különbségek a n ö v é n y t á r s u l á s o k b a n m á r e s e t e n k é n t jól k i m u t a t h a t ó k .
IRODALOMJEGYZÉK
P é c z e l y G y ö r g y 1979. É g h a j l a t t a n , T a n k ö n y v k i a d ó , B u d a p e s t .
Országos Meteorológiai S z o l g á l a t K ö z p o n t i Meteorológiai I n t é z e t e É v k ö n y v e L X X V I I I . — CVIII. kötet, 3. r é s z : É g h a j l a t i a d a t o k .
Dr. Roncz B é l a 1981. T h e a l t i t u d e s y s t e m of r a i n f a l l in t h e M á t r a M o u n t a i n R a n g e A c t a Slimatológica, Szeged.
30 465
T H E A L T I T U D E S Y S T E M O F R A I N F A L L I N T H E M Á T R A M O U N T A I N R A N G E
DR. RONCZ BÉLA
In the f i r s t p a r t of o u r p a p e r we have e x a m i n e d t h e changes of r a i n f a l l according to height, and t h e i r m o n t h l y a v e r a g e s in t h e subordination of height. We h a v e expressed it w i t h the r e l a t i o n Y = a0— a i x . S u b s t i t u t i n g system it can b e stated t h a t t h e r e is a linear relationship b e t w e e n r a i n f a l l and height. We h a v e expressed it w i t h the r e l a t i o n Y = a0 + a[X. S u b s t i t u t i n g t h e m e a s u r e d d a t a we h a v e r e c e i v e d the v a l u e s of ai a n d an as well as t h e v a l u e of t h e co-efficient of correlation (r) concerning the, M á t r a Mountains.
Having r e p r e s e n t e d t h e m w e h a v e d e m o n s t r a t e d t h a t t h e relation b e t w e e n height and r a i n f a l l in t h e c o u r s e of ai a n d the co-efficient of correlation is close in s p r i n g a n d a u t u m n , w h i l e it is t h e least close in s u m m e r a n d w i n t e r . In t h e second p a r t of t h e p a p e r w e h a v e d e t e r m i n e d on t h e basis of thd calculations'; r e p r e s e n t e d in p a r t I how m u c h rainfall can be expected at the given height a b o v e see level. O n t h e basis of t h e quotient C / Cx w e h a v e deter- m i n e d t h e a r e a s w i t h t h e lack a n d surplus of orographical r a i n f a l l s of M á t r a (where Cx is a calculated v a l u e , C — effectively observed rainfall), and tried to f i n d e x p l a n a t i o n s to t h e reasons of t h e i r f o r m a t i o n .
A practical application of t h e method described in t h e p a p e r can be used at m a k i n g detailed plans of r a i n f a l l s in cases w h e n w e have no r a i n f a l l measuring stations at our disposal with a d e q u a t e density in a given area.
