FÓRUM PRE VEDU A UMENIE - časopis pre vedu, umenie a filozofiu - vychádza od roku 2013

ISSN: 1339-2492

                                                          

 

 

Z histórie zím v Európe (1500-2022)

 

Pavel Matejovič, posledná aktualizácia: 1.3.2022  

 

 

On the Selected Winters in Europe (1500-2022)

 

last updated: 25.5.2019

 

Abstract:

The book, entitled Winter 1500-2010 AD, deals with the history and features of winters in Europe and in Slovakia since approx 1500 to 2010. Special attention is paid to particularly hard winters. In addition, circulation processes of mild winters in the second half of the 20th century are  studied and compared with a circulation patterns during the cold winters of so-called Little Ice Age.
Although winter is analyzed mainly from the meteorological and climatologic point of view, cultural history of climate is also mentioned. This approach is taken in the particular part where  methods are discussed which were used for reconstruction of winters before the onset of instrumental meteorological observations. Those parts are mainly based on the work of Jörg Luterbacher, Rudolf Brázdil and Dario Camuffo. Occasionally, the historical response to the severe winters in the arts, literature and daily newspapers is also mentioned. There are many articles, scientific studies and monographs in the Czech and Slovak meteorological literature, focused on climatologic and meteorological analysis of winter. Amongst the first important titles dealing with winter, there is the text published in the Vesmír (1929) journal by Czech meteorologist Rudolf Schneider, the first director of the Czechoslovak State Meteorological Institute. It analyzed the extremely severe winter 1928/1929. Severe winters 1962/1963 and 1963/1964 were described  by Slovak climatologist Mikuláš Konček in popular-science papers published in the journal  Svet vedy. In the sixties of the twentieth century, Štefan Petrovič  made statistical evaluation of winters in the Oravský Podzámok (1850-1960). Much attention been paid by scientific journals to the last a very cold winter of 1984/1985. Reference is listed at the end of title.
This work is focused on the analysis of winters from the point of view of prevailing circulation processes. Winters are treated chronologically, but also an attempt has been made to identify characteristics that are typical for each winter (the predominant circulation types, oscillations in large scale atmospheric circulation, influence of geographical conditions on the course of winters, etc.).  Circulation processes in particular have an immediate impact on the winter temperatures  throughout the reporting period (1500-2010). They might have been partially influenced by the fluctuations of solar and geomagnetic activity, increased volcanic activity, changes in the large areas of ​​oceanic circulation and by other random and chaotic processes. In the current literature there is a tendency to stress feedback and interactions between different impacts and systems, as well as their cumulative and synergistic effects. Particular attention is paid to the historical overview of winters from about the mid-17th to the late 19th century. Separate chapters are devoted to winters during Maunder minimum (1645-1715) and to severe winters 1739/1740, 1783/1784 and 1829/1830. Although this period is referred to as the "Little Ice Age", we assume it is a part of natural fluctuations in climate. There are no continuous meteorological observations available in Slovakia during this period. The longest uninterrupted series of meteorological observations in Slovakia is from Hurbanovo, where instrumental measurements started in 1871. Therefore, the winters during the "Little Ice Age" are discussed mainly from the perspective of Central Europe (Prague, Vienna, Krakow, Berlin) and the British Isles. In the section devoted to winters of 20th century, severe winters (1928/1929, 1939/1940, 1941/1942, 1963/1964, 1978/1979, 1984/1985, 1986/1987) are reviewed, but also  processes related to climate change were taken into account. Attention is focused primarily on extreme weather phenomenons in winter (heavy frost, blizzard, storms).  

In the last chapter we try to answer the question whether it is possible – taking into account the climate change - to estimate the temperature trend in future winters. There is brief statistical evaluation of winters and their climatologic classification in the annex.The work is based on  known meteorological and climatologic research of winter period, updated and completed using new information from archives and electronic databases of the national meteorological services freely available to the public on the internet. Particularly, data from the scientific agencies and meteorological organizations in the U.S., England and the Netherlands (NOAA, NCAR, Met Office, Royal Netherlands Meteorological Institute) and the European Centre ECMWF weather forecasts were used.The book is dedicated not only to professionals but also to the public  interested in weather and climate.

 

                                                                              ***

 

Práca Zima AD 1500-2010 sa zaoberá históriou a podobami zím v Európe a na Slovensku približne od roku 1500 do roku 2010. Osobitnú pozornosť autor venuje mimoriadne tuhým zimám v minulosti. Teplotný charakter zím v 16. až 19. storočí tvorí zároveň  kontrast k miernym zimám v druhej polovici 20. storočia.

Hoci hlavnou témou knihy nie sú kultúrne dejiny klímy, príležitostne sa autor zmieňuje o dobových ohlasoch na tuhé zimy v umení, literatúre a dennej tlači. Zimy analyzuje predovšetkým z meteorologického a klimatologického hľadiska. V časti, kde sa zaoberá historickými metódami rekonštrukcie zím, čerpá aj z kulturologických prameňov. Tu vychádza najmä z prác zahraničných autorov - Jörga Luterbachera, Rudolfa Brázdila a Daria Camuffa.  

V českej a slovenskej meteorologickej literatúre existuje množstvo článkov, vedeckých štúdií a monografií, ktorých obsahom je klimatologická a meteorologická analýza zimného obdobia. Zimám sa v minulosti venovali aj slovenskí klimatológovia Mikuláš Konček a Štefan Petrovič.

Autor pri analýze zím postupuje chronologicky, ale zároveň sa snaží identifikovať charakteristické znaky, ktoré sú pre jednotlivé zimy typické (prevládajúce cirkulačné typy, oscilácie vo veľkopriestorovej cirkulácii atmosféry, vplyv geografických pomerov na priebeh zím a pod.). Upozorňuje, že v celom sledovanom období (1500-2010) mali  síce bezprostredný vplyv na teplotný charakter zím predovšetkým cirkulačné podmienky, no tie mohli byť čiastočne ovplyvnené aj kolísaním slnečnej a geomagnetickej aktivity, zvýšenou vulkanickou činnosťou, zmenami vo veľkopriestorovej cirkulácii vody v oceánoch, náhodnými a chaotickými procesmi a pod. V súčasnej odbornej literatúre sa viac zdôrazňuje princíp spätných väzieb a vzájomných interakcií medzi jednotlivými vplyvmi a systémami, resp. uvažuje sa o ich kumulatívnom a synergickom účinku. Preto autor venuje pozornosť aj týmto procesom.

V poslednej kapitole sa snaží odpovedať na otázku, či je možné - aj s prihliadnutím na zmenu klímy - odhadnúť teplotný trend zím v budúcnosti. V prílohe sa stručne venuje štatistickému spracovaniu zím a ich klimatologickej  klasifikácii.

V práci sa autor na strane jednej opiera o už známe výsledky meteorologického a klimatologického výskumu zimného obdobia, na strane druhej ho aktualizuje najnovšími poznatkami a dopĺňa archívnymi materiálmi a výstupmi z elektronických databáz národných meteorologických služieb.

Práca nie je určená len odborníkom, ale aj širšej čitateľskej verejnosti, ktorá sa zaujíma o počasie a podnebie.

 

 

review: Kakos, V., 2013: Zima A.D. 1500-2010. História a podoby zím v Európe a na Slovensku. Meteorologické zprávy, 66, 4, s. 159-160.

 

 

Poznámka: V uvedenom texte sú prezentované úryvky z monografie Zima A.D. 1500-2010 (Winter A.D.1500-2010), kde je uvedený aj zoznam použitej literatúry. Text je zároveň priebežne aktualizovaný a dopĺňaný s množstvom ďalších odkazov, čiže je len čiastočne identický s uvedenou monografiou. Niektoré z  prezentovaných tém sú detailnejšie spracované v spomenutej monografii. V texte je položený skôr dôraz na tuhé zimy z celoeurópskeho pohľadu.

 

 

O charaktere zím do polovice 17. storočia, ešte pred začiatkom kontinuálnych prístrojových meraní, sa dozvedáme podľa nepriamych a sprostredkovaných informácií. Charakter zimy ilustrujú aj rozličné úradné a kultúrne dokumenty, ako ikonografické a obrázkové materiály, kroniky, naratívne historické pramene, jarmočné piesne, historické kalendáre, príležitostné tlače, rané vedecké práce, súkromná a úradná korešpondencia, litanické texty (prosby, modlitby), lodné denníky, epigrafické záznamy o nebezpečných atmosférických javoch a katastrofálnych povodniach, záznamy ekonomického charakteru (platenie daní, účtovné uzávierky, informácie o lodných nákladoch, cene dreva a potravín) a činnostiach, ktoré sú vo všeobecnosti závislé od počasia. Približne od 16. storočia sú k dispozícii aj vizuálne meteorologické pozorovania a zvyšuje sa aj množstvo rôznorodých inštitucionálnych záznamov o počasí. Prvý termoskop, ktorý v rokoch 1592-1597 vynašiel G. Galilei, bol v padovskej nemocnici použitý na meranie teploty ľudského tela. Prvé teplomery sa začali vyrábať vo Florencii. V Toskánsku okolo roku 1652 vznikla prvá sieť meteorologických staníc a neskôr sa čiastočne rozšírila aj do Európy. Z týchto pozorovaní sa však dochovali iba fragmenty.

 

           

 

Obr.1 V deväťdesiatych rokoch 20. storočia sa v zahraničí zintenzívnil klimatologický výskum, týka sa to aj historickej klimatológie (rekonštrukcia klímy obdobia stredoveku a novodobej histórie), vyšlo viacero zaujímavých titulov

 

Denníkovo-kalendárové záznamy o meteorologických javoch v zimnom období existujú aj z územia dnešného Slovenska. Majú tiež fragmentárny charakter a sú vyjadrené opisnou formou. Záznamy o počasí si na svojich cestách robil napríklad Žikmund Torda, správca kráľovskej dvorskej komory v Bratislave. O počasí v tomto meste si 16. a 17. decembra 1561 do denníka napísal: „Celý deň padal sneh“. Decembrové počasie v Prešove zase charakterizoval slovami: „Vlhko a teplo, občas malé množstvo snehu“. Podobne Juraj Dobronoki, prvý rektor trnavskej univerzity, 3. februára 1637 do svojho diára uviedol: „Silný vietor, snežno, veterno a daždivo.“ O tom, že v 17. storočí sa vyskytovali aj mierne zimy, svedčí Dobronokiho záznam, ktorý január 1636 charakterizoval slovami: „Januárové dni mali doposiaľ jarnú teplotu“.  Pri 26. januári tohto mesiaca nájdeme dokonca takýto záznam: „Natoľko teplý a jarný deň, že robotníci pracovali v košeliach“.   Naopak o silných mrazoch a vysokej snehovej pokrývke 2. februára v roku 1670 hovorí záznam z Dobšinej: „(...) v tom čase bolo mrzko studené počasie. Sneh ležal do výšky 2 lakťov, vtáci, bažanti, jarabice prišli do maštalí, straky a zajace pomrzli. Vlci tu a tam zožrali cestujúcich a kone.“  Záznamy o počasí možno nájsť aj v denníkoch členov jezuitského rádu v Levoči (1673-1679, 1686-1706), Košiciach (1677-1681), denníkoch Maukscha (1794), Jána Genersicha (1789-1800), Jána Adama Reymanna z Prešova (1717-1720) a Jeszenáka-Gombosa z Bratislavy (1770-1773). Približne od druhej polovice 17. storočia možno charakter zím rekonštruovať aj na základe prvých prístrojových meraní (najdlhší neprerušený rad meteorologických pozorovaní je zo stredného Anglicka).

 

         Najdlhšie rady prístrojových meteorologických pozorovaní v Európe:

          

         stanica                                                  začiatok pozorovaní

 

         stredné Anglicko                                               1659

         Berlín                                                               1701 (s prerušením)

         De Bilt  (Holandsko)                                         1706

         Petrohrad                                                         1743 (s prerušením)

         Ženeva                                                             1751

         Štokholm                                                          1756

         Paríž                                                                 1757

         Trondheim                                                        1761

         Miláno                                                              1763

         Kopenhagen                                                     1768

         Praha                                                               1775

         Viedeň                                                              1775

         Varšava                                                            1779 

         Budapešť                                                          1780 

 

K dispozícii sú aj tzv. nepriame prírodné indikátory, tzv. proxy údaje, ktoré sú založené na analýze letokruhov, koralov, rádiokarbónovej metóde, analýze ľadovcových jadier (vrtov) a pod. Dôležitým indikátorom teplotného charakteru zím sú záznamy o dĺžke zamrznutia vodných tokov a jazier, prevádzke vodných mlynov, či záznamy o prezimovaní lodí v prístavoch, resp. informácie o plávajúcom morskom ľade, ktorého hranica bola epizodicky posunutá viac na juh, alebo sa predlžovali obdobia s jeho výskytom. Týka sa to rovnako aj ľadovcových úkazov - v európskom vnútrozemí siahalo čelo ľadovcov v období chladnejších periód do nižších nadmorských výšok.

 

Existuje aj pomerne dosť záznamov o epizodickom zamŕzaní riek v strednej Európe a severnom Taliansku (Dunaj, Labe, Rýn, Pád). Podobne ako na londýnskej Temži sa aj v Bratislave na zamrznutom Dunaji konali tradičné zimné slávnosti (tzv. Eiswegmachen). Samostatnou témou sú ľadové povodne (bližšie v kapitole Ľady na Dunaji). Pri veľmi tuhých zimách zamŕzali aj veľké stredoeurópske jazerá (Bodamské jazero), juhozápadná časť Baltického mora, pobrežie Holandska, severná časť Čierneho mora a Jadranu (najmä benátska lagúna).

 

 

 

Zimy v Benátkach

 

Zamŕzanie benátskej lagúny skúmal taliansky klimatológ Dario Camuffo. Na základe archívnych materiálov zistil, že benátska lagúna nezamŕzala len počas najtuhších zím, ale aj v obdobiach, keď do oblasti Benátok prechodne prenikol od severu a severovýchodu studený vzduch (účinok bóry). Takéto zimy sa pritom  na európskom kontinente nemusia v štatistike objaviť ako tuhé. Platí to aj naopak – počas viacerých tuhých zím, ktoré panovali vo väčšej časti Európy, benátska lagúna nezamrzla. Na tvorbu ľadu v lagúne totiž vplývajú viaceré faktory. Jej celkovú tepelnú bilanciu ovplyvňuje nielen  teplota vzduchu, ale aj výmena tepla medzi dolnou a hornou časťou lagúny a tiež komplikovaná sieť kanálov, ktoré sa nachádzajú najmä v plytkých vodách. Je tiež závislá od vzdialenosti od mora a ústia, ktoré spája lagúnu s teplým Jadranským morom - vzdialenejšie vodné plochy od pobrežia sú viac ovplyvňované teplotou vzduchu a menej teplotou mora. Teplotné minimum nastáva v rôznych častiach lagúny v období od konca decembra do polovice februára. Pri vhodných poveternostných podmienkach sa ľad najskôr objaví na okrajoch lagúny a pri ústí prítokov, ktoré sú zdrojom studenej sladkej vody a preto pri bode mrazu rýchlejšie zamŕzajú. Rovnako v plytkých vodách prichádza k rýchlejšiemu zamŕzaniu vody. Naopak v blízkosti ústia prichádza vplyvom prílivov k advekcii teplých vôd a k procesu premiešavania  so studenými vodami. Hlavné kanály, ako aj ústia do mora, sa len zriedka pokrývajú ľadom. Naopak miešanie teplých vôd so studenými je menej výrazné v plytkých vodách a najmä na okrajoch lagúny.

 

                               

 

Dôležitú funkciu pri zamŕzaní lagúny zohráva práve studený vietor (bóra), vplyvom ktorého prichádza k turbulentného premiešavaniu vody a výraznejšej strate tepla ako v povrchových, tak aj spodných hladinách vody v celom objeme lagúny. Až sa vietor utíši, povrchové vody môžu zamrznúť v relatívne krátkom čase. Utíšenie vetra musí byť však spojené aj s inými faktormi, ako je zmenšená oblačnosť a tiež prítomnosť snehovej pokrývky, ktorá v nočných hodinách podporuje vyžarovanie tepla od zemského povrchu. Významnú úlohu pri zamŕzaní lagúny zohrávajú aj ľadové kryhy, ktoré sa tvoria  na okolitých sladkovodných tokoch a postupne putujú do lagúny, kde sa zmiešajú so slanšou vodou.

 

V priebehu histórie sa v oblasti lagúny vykonávali rôzne melioračné a vodohospodárske úpravy, ktoré ovplyvnili jej celkovú tepelnú bilanciu a znížili tak teplotu bodu mrazu pri zamŕzaní vody v lagúne. Sladká voda z riek Brenta, Piava a Sile, ktorá v minulosti  tiekla do lagúny, bola pomocou kanálov odklonená smerom do otvoreného mora. Tieto úpravy sa vykonali, aby  sa zamedzilo ukladaniu bahnitých riečnych nánosov a vytváraniu močiarov s komármi, ktoré boli prenášačmi malárie Rozsiahle vodohospodárske úpravy sa tu začali vykonávať v prvej polovici 14. storočia a ďalej pokračovali v 15. a 16. storočí. V 17. a 18. storočí bola vykopaná kompletná sieť kanálov. V lagúne sa tak znížil celkový obsah sladkej vody. Na teplotu lagúny mala vplyv aj industriálna činnosť v 19. a 20. storočí a najmä odpadové teplo z elektrární.

 

Podľa archívnych záznamov benátska lagúna zmrzla počas zím v rokoch 1549, 1709, 1716, 1740, 1755, 1758, 1789, 1795, 1864, 1929, 1956 a 1985. Podľa D. Camuffa sa však mechanicky len základe zamŕzania lagúny nedajú  jednotlivé zimy porovnávať. Pri rekonštrukcii zamŕzania lagúny treba zohľadňovať najmä rozsah jej celkového zaľadnenia: či voda zamŕzala len na jej okrajoch, v plytkých vodách, resp. či sa objavil len  plávajúci ľad, alebo či ľudia voľne prechádzali po zamrznutej hladine z Benátok do Mestre a pod. Posledné významné zamrznutie lagúny bolo pozorované vo februári 1929, podľa D. Camuffa ho možno porovnať s najtuhšími zimami počas tzv. malej doby ľadovej, napríklad konkrétne s januárom 1789.

Zimu 1788/89 spomína v knihe o Benátkach aj P. Ackroyd: "Na počiatku 18. storočia prišiel preslávený ,rok ľadu’ kedy do zamrznutého mesta vozili zásoby potravín na saniach. Aj počas iných zím lagúnu pokryl ľad a Benátčania mohli po ňom  prejsť  na pevninu. V roku 1788 sa na Bacine, vodnej nádrži pred Piazzetou, pálili veľké ohne; predajné stoly a stánky mohli stáť na lade  a vznikla benátska obdoba londýnskeho predvianočného trhu Frost Fair."

 

Obr. 2  Na prvom obrázku je zobrazená benátska lagúna v zime 1708/1709 od  neznámeho autora, na druhom je fragment obrazu zamrznutej benátskej lagúny od Francesca Battaglioliho z decembra 1788. Na tretej a štvrtej fotografii je zachytená zamrznutá benátska lagúna vo februári 1929. Zdroj: http://venice-arial.blogspot.sk

 

K veľmi rozsiahlemu zamrznutiu benátskej lagúny prišlo v januári 1789. Táto udalosť bola umelecky zachytená aj vo výtvarnom umení (F. Battaglioli a T. Viero, obr.2) a v Cavanisovom ilustrovanom denníku, podľa ktorého malo zamrznutie lagúny aj sociálne dôsledky. Podľa historických prameňov lagúna zamrzla 28. decembra 1788 a začiatkom januára 1789 začali ľudia prechádzať z Benátok do Mestre a späť. Celá lagúna a všetky vnútorné kanály okrem kanálu Giudecca zamrzli. Ľad sa začal lámať 10. januára. Podľa  pozorovaní meteorologického observatória v centre Benátok dosiahla 12. januára minimálna teplota -13 °C. V Padove, 30 km západne od Benátok,  30. decembra 1788 namerali -15,4 °C a o dva dni neskôr to bolo -15,5 °C.

 

Mimoriadne silné mrazy sa vyskytli aj v strednej Európe, v pražskom Klementine poklesla 5. januára 1789 minimálna teplota na -27,2 °C, pričom silné mrazy pokračovali aj v ďalších dňoch: na -25 °C tu teplota poklesla aj 7. a 8. januára. Ešte silnejšie mrazy sa vyskytli v Nemecku, Švajčiarsku a východnom Francúzsku, kde minimálne teploty poklesli na -30 až -38 °C. Tento mimoriadne studený vzduch prenikol aj do severného a centrálneho Stredomoria, Rím a jeho okolie bolo pokryté snehovou pokrývkou až 12 dní.

 

Aj počas legendárnej zimy 1928/29 prenikol do oblasti Benátok studený vzduch začiatkom januára, pričom v jeho závere výdatne snežilo a snehová pokrývka dosiahla 22 cm. Sneh sa potom udržal až do  8. marca.  Počas 12 dní sa minimálna teplota pohybovala v intervale -8,5 až -12 °C, v dňoch 10. až 13. februára sa vyskytla studená bóra, čo spôsobilo kompletné zamrznutie lagúny a jednotlivých kanálov. Ľad dosiahol hrúbku 15 až 20 cm. Benátska lagúna zamrzla naposledy počas zím 1956 a 1985, zamrznutie však bolo len čiastočné, pričom zamrzli len plytké vody na severnej a východnej strane lagúny. Plávajúci ľad sa v lagúne objavil aj vo februári 2012 (obr.3).

 

  

  

Obr. 3  Plávajúci ľad v benátskych kanáloch vo februári 2012, zdoj: https://sk.pinterest.com

                       

Tuhé zimy a tzv. malá doba ľadová

V súvislosti s tuhými zimami v 17. až 19. storočí sa zvykne hovoriť o tzv. malej dobe ľadovej, tento pojem však treba brať s veľkou rezervou, "malá doba ľadová" sa totiž podstatným spôsobom líši od veľkých ľadových dôb v geologických dobách v minulosti. Zjednodušene býva spájaná so všeobecným poklesom teploty vzduchu na niektorých miestach severnej hemisféry, ktorý nastal po tzv. stredovekom oteplení. Toto ochladenie je však – v porovnaní s ochladením počas poslednej veľkej ľadovej doby, ktorá skončila pred 11 tisícmi rokmi - na úrovni „klimatického šumu“ a predstavuje len niekoľkých desatín stupňa Celzia. Na základe súčasného detailnejšieho klimatického výskumu (Grove, Lamb, Ogilvie and Farmer) ani tzv. stredoveké oteplenie nemôžeme chápať ako kontinuálne obdobie s teplou klímou. Týka sa to najmä zimného obdobia, ktoré sa vyznačovalo značnou variabilitou, napríklad zimy medzi rokmi 1091 až 1179 boli chladnejšie ako zimy v období tzv. malej doby ľadovej.

Termín malá doba ľadová prvý raz použil v roku 1939 holandský geológ F. Matthes, ktorý mal v úmysle prostredníctvom tohto pojmu opísať  dobu mierneho zaľadnenia, ktorá nasledovala po najteplejšej časti holocénu. Matthes podľa švajčiarskej glaciologičky J. Groveovej nemal predstavu o datovaní procesov, ktoré opisoval. Ústup zaľadnenia po roku 1850 označil ako jednu z opakujúcich sa miernych fluktuácií, ktorá podľa neho začala 4000 rokov pred naším letopočtom. V sedemdesiatych rokoch dvadsiateho storočia začal  tento pojem používať anglický klimatológ  Hurbert H. Lamb na označenie obdobia s vyššou frekvenciou studených zím a vlhkých liet v období rokov 1550-1850 s hlavnou fázou v rokoch 1550-1700. Boli navrhnuté aj alternatívne pomenovania tejto relatívne chladnejšej periódy: Kinzl a Mayr použili označenie „Fernau“, resp. fernauské štádium podľa ľadovca v Tyrolsku, ktorého morény sú pre toto obdobie charakteristické.

     

Obr. 4 Na prvom obrázku je zobrazený Fernaufernský ľadovec podľa akvarelu od Thomasa Endera z roku 1842, na druhom je fotografia ľadovca z augusta roku 2000. Prerušovaná čiara na fotografii znázorňuje okraj morény ľadovca v roku 1855. Zdroj:  http://www.hirmerverlag.de/de/titel-1-1/von_der_schoenheit_der_natur-1202/   

Za jeden z hlavných indikátorov kolísania klímy v období malej doby ľadovej sa považujú ľadovce. Pri rekonštrukcii glaciálnych procesov sa zohľadňujú nielen teplotné, ale aj zrážkové pomery. Tým možno vysvetliť, prečo sa rozsah maximálneho rozšírenia plochy ľadovcov v Alpách v rokoch 1500–1900 nekryje s najchladnejšou periódou v období tzv. Maunderovho minima (1645-1715), kedy sa vyskytovali síce studené, ale zároveň aj suché zimy. Maximálny objem dosiahli alpské ľadovce až v  polovici 19. storočia, expanzia však nemala kontinuálny priebeh. Napríklad Dolný Grindelwaldský ľadovec vo Švajčiarsku podľa J. M. Groveovej začal svoj objem zväčšovať po roku 1814. Táto expanzia bola výsledkom dlhšieho sledu studených a vlhkých liet. Vplyvom horúceho leta v roku 1820 sa jeho rast prudko zastavil. Rast objemu ľadovca potom pokračoval v rokoch 1840-1855, k čomu prispeli aj výdatné zrážky v rokoch 1847-1851. Ľadovec si udržal stabilnú pozíciu až do konca 19. storočia aj vďaka studeným zimám v rokoch 1887 – 1900. Začiatkom dvadsiateho storočia bol zaznamenaný jeho ústup, no vplyvom chladných liet počas prvej svetovej vojny sa ľadovec posunul na úroveň 90. rokov 19. storočia. V medzivojnovom období sa  viac-menej stabilizoval, no väčšia časť alpských ľadovcov už medzitým ustupovala, tento proces sa zrýchlil najmä v rokoch 1927-1935, čo bolo dôsledkom vyšších teplôt vo všetkých ročných obdobiach. Po roku 1940 však Dolný Grindelwaldský ľadovec nasledoval aj iné alpské ľadovce a začal tiež ustupovať.

   

Obr. 5  Na dvoch horných obrázkoch je zachytený ľadovec Argentier vo francúzskych Alpách. Prvý obrázok je lept, ktorý vznikol medzi rokmi 1850 a 1860 a zachytáva ľadovec ešte pred jeho dramatickým ústupom. Na druhom obrázku je fotografia z roku 1966. Graf pod obrázkami znázorňuje fluktuácie (rozšírenie a ústup) Gornerského ľadovca vo Švajčiarsku približne za posledných 1200 rokov.  Na väčšom treťom obrázku je zobrazené ľadovcové more, ktoré siahalo v prvej polovici 19. storočia až do Arvského údolia vo Francúzsku neďaleko švajčiarskych hraníc, autorom kresby je Samuel Birmann (1823). Zdroje: M. E. Mann: Little Ice Age, Encyklopedia of Global Environmental Change, 2002; Grove, J.M., 2004, Little Ice Ages. Ancient and Modern. London, New York: Routledge

Pojem malá doba ľadová sa začal častejšie objavovať najmä v súvislosti s globálnym rastom teploty vzduchu, ktorý sa výraznejšie prejavuje od 90. rokov dvadsiateho storočia. Čiže vznikol akoby „opticky“, pretože uplynulá éra sa javí ako chladnejšia. Až do sedemdesiatych rokov dvadsiateho storočia sa nepoužíval, pretože kolísanie klímy sa chápalo ako súčasť prirodzených procesov (prevládajúca atmosférická cirkulácia, zmeny v slnečnej aktivite, vplyv vulkanickej činnosti a pod.). Obdobie malej doby ľadovej v nedávnej minulosti klimatológovia neopisovali ako studenú periódu, ktorá by sa podstatným spôsobom líšila od klímy prvej polovice dvadsiateho storočia, ale ako obdobie s prirodzenými fluktuáciami, keď mala klíma viac kontinentálny, alebo maritímny (prímorský) charakter. V roku 1980 český klimatológ Otto Šebek  rozdelil predinštrumentálne obdobie na štyri periódy: 

 1501 – 1560  - kontinentálny typ klímy (suché letá, tuhé zimy)

 1561 – 1630 – oceánsky typ klímy (aj keď v obdobiach 1581 – 1590 a 1602 -1610  prevládali kontinentálne  letá)

 1631 – 1680 – suché letá a teplé zimy

 1681 – 1750 – nástup tuhých zím a suchých liet (kontinentálne obdobie)

 

Po roku 1775, keď sa v Prahe začali vykonávať prístrojové pozorovania, sa už jednotlivé roky, ročné obdobia a mesiace dajú viac diferencovať. Z tohto uhla pohľadu by „studená éra“ pod označením malá doba ľadová mala skončiť až v šesťdesiatych rokoch 20. storočia. A naozaj, zimy v období 1961-1970 boli v pražskom Klementine o 0,7 °C chladnejšie než storočný priemer 1901-2000. Možno to ilustrovať aj na základe pozorovaní z Viedne (obr.6). Na prvom grafe sú znázornené odchýlky priemernej teploty zím v porovnaní s dlhodobým priemerom 1775-1970, na druhom v porovnaní s obdobím 1991-2015. Podľa prvého grafu sa v minulosti (približne do 80. rokov 20. storočia) prirodzene striedali studené, normálne a mierne zimy, až v porovnaní sú súčasnou klímou (druhý graf) sa javia ako studené. Hoci sa tuhé zimy v 18. a 19. storočí vyskytovali s vyššou frekvenciou, nemôžeme toto obdobie označiť za nejaké kontinuálne obdobie so studenou klímou. Označenie malá doba ľadová je preto skôr obrazné.

 

    

Obr. 6 Na prvom grafe sú odchýlky priemernej teploty zím vo Viedni porovnané s dlhodobým priemerom (-0,4 °C), ktorý je vypočítaný na základe referenčného obdobia 1775-1970, na druhom grafe sú odchýlky porovnané s obdobím 1991-2015, ktoré je v zime o 1,7 °C teplejšie.  Klíma pred rokom 1970 sa na ňom javí ako studená. Zdroj: ECA&D; http://www.wetterzentrale.de.

 

 

 

Príčiny tuhých zím v 17. až 19. storočí

 

Jednou z príčin tuhých zím v 16. až 19. storočí sa zvykne uvádzať zvýšená vulkanická aktivita a kolísanie slnečnej aktivity (najmä v období tzv. Maunderovho minima). Na možný vplyv solárnej aktivity (množstvo pozorovaných slnečných škvŕn) na  kolísanie klímy upozornil v 90. rokoch 19. storočia anglický astronóm Edward W. Maunder, ale jeho názory boli vo všeobecnosti ignorované. Až v druhej polovici dvadsiateho storočia prišli vedci na základe analýzy historických údajov k záveru, že dlhodobá absencia slnečných škvŕn (znížená intenzita slnečného žiarenia) medzi rokmi 1645-1715 mohla mať reálne dôsledky na zmeny podnebia, a preto táto perióda bola pomenovaná ako Maunderovo minimum. Maunderovo minimum však nebolo jediným obdobím s menším výskytom slnečných škvŕn. Predchádzalo mu Wolfovo minimum (1281-1342), ktoré nasledovalo po stredovekom „veľkom maxime“ v 12. a 13. storočí. Obdobia s menším výskytom slnečných škvŕn boli ešte zaznamenané v rokoch 1450-1534 (Spörorovo minimum) a 1800–1820 (Daltonovo minimum). Príčinou zvýšenej frekvencie tuhých zím v prvej polovici 19. storočia sa uvádza práve Daltonovo minimum. Žiadne z nich však nebolo tak výrazné, ako práve Maunderovo minimum. Najtuhšia zima na Britských ostrovoch (1683/1684) bola zaznamenaná práve počas tohto obdobia. Na strane druhej sa však aj v tomto období na Britských ostrovoch vyskytovali aj mierne zimy. Medzi  kolísaním klímy a výskytom slnečných škvŕn však nie je teda lineárna závislosť (chod priemerných ročných teplôt napríklad vždy nekopíruje 11-ročný slnečný cyklus) (obr. 7).

 

Podobne sa to týka aj vplyvu vulkanickej aktivity na klímu v období tzv. malej doby ľadovej. Väčšina klimatológov sa  v minulosti zhodovala v názore, že prachové častice a plyny vyvrhnuté v priebehu sopečnej erupcie do atmosféry znižujú jej priepustnosť a redukujú tým tok dopadajúceho slnečného žiarenia. Jeho znížená intenzita sa tak považovala za dostatočnú príčinu krátkodobého a dlhodobého kolísania klímy. Vulkanický prach v atmosfére síce na strane jednej pohlcuje a odráža počas dňa časť krátkovlnného slnečného žiarenia, na strane druhej, podobne ako oblačnosť v nočných hodinách, odráža dlhovlnné žiarenie späť k zemskému povrchu, pričom aj sám vyžaruje tepelné žiarenie. Rovnako sa zistilo, že prachové častice pochádzajúce zo sopečných erupcií v trópoch môžu zosilňovať rotáciu polárneho víru na severnej hemisfére, čo znamená intenzívnejšie západné prúdenie a prenos teplého oceánskeho vzduchu smerom do Európy. Význačným vulkanickým erupciám v 19. storočí a 20. storočí a ich vplyvu na teplotu vzduchu v strednej Európe sa venoval český klimatológ Vladimír Brůžek. Z jeho analýzy vyplýva, že „v naprosté většině případů byl pokles teplot v jednotlivých měsících způsoben advekcí chladnějších vzduchových hmot do střední Evropy (…) Znečistění atmosféry sopečným prachem má v rámci prioritní všeobecné cirkulace atmosféry až druhoradou roli.“

 

Aj výsledky aktuálneho vedecké výskumu potvrdzujú, že bezprostrednou príčinou tuhých zím počas sledovaného obdobia bola veľkopriestorová cirkulácia atmosféry, resp. prevládajúce prúdenie (najmä blokujúce anticyklóny na východnou Európou) a s tým súvisiaci prílev studeného pevninského vzduchu z vnútrozemia Ruska alebo Arktídy. Ak takéto prúdenie pretrvávalo dlhší čas, vytvárali sa podmienky na výrazný pokles teploty vzduchu najmä v dôsledku zápornej radiačnej bilancie zvýraznenej aj súvislou snehovou pokrývkou. Dlhodobejšie kolísanie klímy trvajúce niekoľko desaťročí preto viacerí  klimatológovia vysvetľujú ako dôsledok zmien vo veľkopriestorovej cirkulácii atmosféry. Na základe rekonštrukcie tlakového poľa sa počas tuhých zím Maunderovho minima nachádzali nad Škandináviou, severnou a východnou Európou mohutné a rozsiahle komplexy vysokého tlaku vzduchu, ktoré blokovali prenos teplého vzduchu z Atlantiku. Podobná situácia sa často vyskytovala aj v 19. storočí (obr. 6).

 

      

Obr. 7 Na prvom grafe je porovnanie počtu slnečných škvŕn s priemernou teplotou európskych zím počas tzv. malej doby ľadovej (Luterbacherova rekonštrukcia). Znížená slnečná aktivita v období Maunderovho minima mohla mať určitý vplyv na kolísanie klímy. Od druhej polovice 18. storočia sa však táto závislosť vytráca a teplota do konca 19. storočia skôr klesá, hoci slnečná aktivita bola pomerne vysoká. Druhá mapka znázorňuje prevládajúci cirkulačný typ v období rokov 1810-1840 (blokujúcu anticyklónu nad východnou Európou), kedy sa v Európe vyskytlo veľa studených zím. Zdroje: NOAA, History and Climate, 2001

 

Pri klimatickej (historickej) rekonštrukcii zím sa používajú aj metódy synoptickej klimatológie – týka sa to najmä rekonštrukcie tlakových polí. K základným prácam v tejto oblasti patrí rekonštrukcia tlakových polí od Lamba a Johnsona Secular variations of the atmosferic circulation since 1750 , vydaná v roku 1960. Lambove a Johnsonove synoptické mapy boli skonštruované na základe informácií z jednotlivých miest zemského povrchu, kde sa v danom čase vykonávali pozorovania tlaku vzduchu, pričom ako referenčné obdobie zvolili roky 1750 – 1960. Pri synoptickej rekonštrukcii sa vychádzalo aj z pozorovaní  Palatínskej meteorologickej spoločnosti (Societa Meteorologica Palatina), ktorá bola v roku 1781 založená v Mannheime.   Klimatológovia sa pri rekonštrukcii synoptických máp opierali aj o rané inštrumentálne pozorovania, nepriame a sprostredkované informácie, vrátane špecifických záznamov o základných meteorologických prvkoch (počet dní s atmosférickými zrážkami, smer pohybu mrakov, smeru vetra, teplé a studené obdobia, suchá, povodne, fenologické a bioklimatologické záznamy a pod.). Historickú synoptickú rekonštrukciu potom možno porovnať s priebehom teploty vzduchu na vybranej meteorologickej stanici (obr.8).

 

    

Obr. 8 Rozloženie tlakových útvarov v dňoch 1.1.-16.1.1784 (Kington, 1984) korešponduje s priebehom teploty vzduchu v pražskom Klementine. Nad Škandináviou a Baltským morom sa sformovala mohutná tlaková výš a po jej prednej strane prenikol od severovýchodu veľmi studený, pôvodom kontinentálny arktický vzduch. Prílev studeného vzduchu bol v druhej januárovej dekáde vystriedaný teplejším západným prúdením. Zdroje:  Kington, 1988; ECA&D, ČHMÚ

 

 

 

Tuhé zimy v 18. storočí

 

 

Zima 1708/1709 bola v Európe jednou z najtuhších zím najmenej od roku 1500. Jej priemerná teplota dosiahla v Berlíne –8 °C, pričom jej záporná teplotná odchýlka bola -9 °C od dlhodobého priemeru 1901-2000. December mal priemernú mesačnú teplotu -2,5 °C, január -13,2 °C február -8,0 °C. Január 1709 bol teda v Berlíne ešte chladnejší než legendárne studený február 1929 na Slovensku, ten mal v nižších polohách priemernú teplotu okolo –11 °C. Mimoriadne tuhá zima 1708/1709 je zaznamenaná aj v dobových dokumentoch – Löwe a Riem uverejnili v roku 1785 spis pod názvom Tebelle der Kälte – extreme in der Jahren 1709, v ktorom hodnotili teplotné pomery tejto zimy na území dnešných Čiech (Praha, Karlove Vary). Pozorovania sú však príležitostné a nesystematické. V roku 1964 vydala nemecká meteorologická služba podrobnú podrobnú analýzu tejto zimy pod názvom Untersuchung der ältesten Temperaturmessungen mit Hilfe des strenger Winters 1708-1709. 

 

Prvá silná vlna mrazov nastala už na konci októbra 1708. K prechodnému zmierneniu mrazov prišlo začiatkom decembra, vyskytli sa zmiešané zrážky a fúkal silný západný vietor, v polovici mesiaca sa prúdenie zmenilo na chladnejšie východné. Výrazná studená vlna prišla potom začiatkom prvého mesiaca - 10. januára poklesla minimálna teplota v Berlíne na -29,4 °C a maximálna vystúpila len na -19 °C. Takéto mimoriadne silné mrazy potom pokračovali aj ďalších dvoch dňoch, keď teplota po oba dni klesla na -28 °C. Veľmi silné mrazy sa vyskytli aj v Paríži, kde 13 a 14. januára klesla teplota až na -21,3 °C a oba dni tak boli najchladnejšími dňami celej zimy 1708/1709. Na konci januára sa prechodne oteplilo, no studená perióda potom pokračovala aj v prvej polovici februára (6. februára bolo v Berlíne -15,5 °C). Mimoriadne silné mrazy sa potom opäť vrátili v nasledujúcom mesiaci - 8. marca ráno poklesla teplota na -20 °C a nasledujúci deň na -19 °C.

 

          

                                                                              

Obr.9 V prvej tabuľke je porovnanie priemerných mesačných teplôt v chladnom polroku 1708/1709 (október-marec) na staniciach v Berlíne a holandskom Delfte počas najchladnejších zím za posledných 500 rokov.  V druhej je počet mrazových dní (deň s výskytom teploty pod bodom mrazu) a ľadových dní (deň s výskytom celodenného mrazu) v Berlíne a ich porovnanie s dlhodobým priemerom 1908-1930. Zdroj: Untersuchung der ältesten Temperaturmessungen mit Hilfe des strenger Winters 1708-1709

V januári 1709 sa v Berlíne vyskytlo 29 ľadových dní (dní s celodenným mrazom), čo bolo najviac v histórii meteorologických pozorovaní. Ešte zaujímavejší bol z hľadiska počtu ľadových dní marec, ktorých sa vyskytlo až 21 (marec mal priemernú mesačnú teplotu -4,8 °C) (obr. 9). Aj podľa dobových dokumentov bola zima 1708/1709 mimoriadne tuhá:  na Britských ostrovoch napadlo veľa snehu a zamrzla aj londýnska Temža, vo Francúzsku v dôsledku silných mrazov vyhynulo veľa stromov, v Provensálsku tuhá zima spôsobila škody vo vinohradníctve, cez Baltické more a pobrežie Flandier prechádzali ľudia priamo po ľade až do apríla. O dôsledkoch mimoriadne tuhej zimy 1708/1709 svedčia aj rôzne historické záznamy v kronikách

                                                                                                     ***                                                                                          

Ďalšia mimoriadne tuhá zima sa v Európe vyskytla v roku 1740. Kým v zime 1709 bola prevládajúcim cirkulačným typom anticyklóna nad východnou Európou, počas mimoriadne tuhej zimy 1739/40  bola pravdepodobne určujúcim tlakovým útvarom anticyklóna so stredom nad Britskými ostrovmi. Po jej prednej strane prúdil od severu a severovýchodu studený, pôvodom arktický vzduch (obr.10). Rozloženie tlaku vzduchu bolo teda podobné ako v januári 1987. Uvedené rozloženie tlakových útvarov dokumentuje aj prevládajúci severovýchodný vietor, ktorý podľa dobových záznamov (lodných denníkov) vial pozdĺž pobrežia Holandska, Francúzska, severného Španielska a Portugalska.

Vo Francúzsku zima vrcholila v poslednej februárovej dekáde, dňa 25. februára klesla minimálna teplota v Paríži  na -15,6 °C, v Provensálsku v dôsledku silných mrazov pomrzli všetky olivovníky. Teploty klesali nižšie na východe Francúzska. Ešte tuhšia bola zima v Anglicku, Temža kompletne zamrzla, silný ľad sa vo februári vytvoril aj na východe Švédska (dosahoval hrúbku 0,67 cm), pričom teplota klesla na -23,8 °C.  Aj dobové záznamy opisujú zimu 1739/40 ako mimoriadne tuhú – hovoria o popraskaných teplomeroch, zmrznutom víne či atramente v kalamároch. Wolfgang Behringer (2010) vo svojch Kultúrnych dejinách klímy spomína aj rôzne dobové kuriozity o cestujúcich, ktorí pomrzli najmä na koňoch a v kočiaroch: „Kdo musel vyjít z domu, potázal se se zlou: v Amsterdamu zamrzl postilión z jižního Holandska i s koněm, jednou dojela do místa určení ztuhlá mrtvola hamburského jizdního posla v sedle. Postilión, který seděl na kozlíku berlínskeho dostavníku, zmrzl i s cestujícími.“

 

                           

Obr. 10 Na mapkách je znázornené predpokladané rozloženie priemerného prízemného tlaku vzduchu počas januára a februára 1709 a 1740 a teplotné odchýlky jednotlivých mesiacov zimy 1708/1709 od dlhodobého priemeru 1901-1995. Na grafe sú teplotné odchýlky priemernej teploty zím v Berlíne (1701-2015) od dlhodobého priemeru 1901-2000. Zima 1709 mala v Berlíne v porovnaní s inými najtuhšími zimami výrazne záporná teplotnú odchýlku. Zdroje: Luterbacher. J.: Europan Seasonal and Annual Temperature Variability, Trends, and Extremes Since 1500, 2004; NOAA; ECA&D, http://www.wetterzentrale.de.

 

                                                                         ***

 

V poslednej štvrtine 18. storočia upriamujú na seba pozornosť dve tuhé zimy, ktoré sa objavili bezprostredne za sebou (1783/1784 a 1784/1785). Mimoriadne tuhá zima 1783/1784 je už pomerne dobre zdokumentovaná aj vďaka najväčšej ľadovej povodni na Vltave, ktorá tu zaznamenali koncom februára. Spôsobili ju ľadové kryhy, ktoré rieku zatarasili po náhlom odmäku. Oteplenie v poslednej februárovej dekáde, ktoré prišlo po období dlhotrvajúcich mrazov, je analyzované aj prostredníctvom rekonštruovaných synoptických máp nakreslených na základe pozorovaní Palatínskej meteorologickej spoločnosti. Podľa nich sa na konci decembra 1783 sformovala v oblasti medzi Islandom a Grónskom tlaková výš, pričom po jej južnej strane prenikol od východu studený pevninský vzduch. V oblasti južnej Škandinávie a Baltického mora sa v prvej januárovej dekáde osamostatnila ďalšia tlaková výš (obr. 8). Po jej prednej strane pokračoval prílev studeného vzduchu zo severovýchodu: dňa 5. januára 1784 klesla teplota vzduchu v pražskom Klementine na –25,5 °C. V polovici januára prišlo k prestavbe tlakových útvarov – nad Islandom a Nórskym morom sa vytvorila hlboká tlaková níž a zo západu začali do vnútrozemia postupovať v rýchlom slede jednotlivé frontálne systémy. Kým v dňoch 5. a 6. januára vystúpila maximálna teplota vzduchu v Klementíne na –21,4 °C, v dňoch 16. a 17. januára dosiahla až 4,2 °C (obr. 8).

 

V priebehu zimy sa tak vystriedalo niekoľko cirkulačných typov s určujúcim vplyvom blokujúcich anticyklón. Na teplotu januára mal v strednej Európe rozhodujúci vplyv aj studený kontinentálny polárny vzduchu, resp. záporná radiačná bilancia, ktorá bola podmienená snehovou pokrývkou. V posledných februárových dňoch zosilnel prílev teplého vzduchu z Atlantiku a 28. februára vystúpila maximálna teplota vzduchu v Prahe-Klementine na 8,8 °C, čo spôsobilo topenie ľadu na Vltave a následnú povodeň.

 

 

 

Obr. 11 Oprava Karlovho mostu po ľadovej povodni, ktorá postihla Prahu na konci februára 1784 po náhlom odmäku (medirytina, K Salzer), zdroj: Elleder, Munzar, Meteorologické zprávy 2004

 

Nasledujúca zima 1784/1785 bola zasa zaujímavá svojím trvaním. Extrémne studený bol najmä jej záver: priemerná marcová teplota roku 1785 bola vo Viedni –2,7 °C a v Prahe dokonca –5,5 °C. Počas zimy 1784/1785 bolo v Prahe zaznamenané absolútne teplotné minimum, ktoré tu nebolo dodnes prekonané. Zvláštnosťou však je, že sa tak stalo práve v spomenutom mimoriadne studenom marci: dňa 1. marca 1785 klesla v pražskom Klementine minimálna teplota vzduchu na –27,6 °C. Aj toto výrazné ochladenie na prelome februára a marca bolo synopticky analyzované. Príčinou mimoriadne silných mrazov bola advekcia veľmi studeného vzduchu, ktorý prenikol na prednej strane mohutnej tlakovej výše so stredom nad južnou Škandináviou a Severným morom (obr. 12). V prvých dvoch marcových dňoch sa zároveň nad Bavorskom a Čechami vytvorilo samostatné jadro vysokého tlaku vzduchu. Blokujúci účinok tlakovej výše so stredom na Britskými ostrovmi sa potom prejavoval v priebehu celého marca a apríla. Na jej prednej strane pokračoval prílev studeného vzduchu so severozápadu a severu (ešte 7. apríla 1785 mala priemerná denná teplota vzduchu v Klementíne zápornú hodnotu).

 

          

 

Obr. 12  Prízemné tlakové pole  v dňoch 27.2. až 2.3.1785 na základe Kingtonovej synoptickej rekonštrukcie a teplotné odchýlky jednotlivých mesiacov zimy 1783/84 v porovnaní s normálom 1961-1990, zdroje: Kington, 1988; Brázdil, 2009

 

Zimami 1783/84 a 1784/85 sa zaoberal aj slovenský klimatológ Mikuláš Konček, ktorý uvádza, že v roku 1956 sa dozvedel o dvoch brožúrkach pod názvom Beträge zur Witterungsgeschichte der harten Winters im Jahre 1783/84, ktoré opisujú dve zimy v Bratislave – 1783/84 a 1784/85. Ich autorom je  opát Felbiger. Bratislavská meteorologická stanica bola podľa jeho zistení vtedy umiestnená na bratislavskom hrade. Podľa M. Končeka sa tu pozorovania vykonávali veľmi svedomite, pričom zistil iba malé rozdiely, ktoré vyplývajú z odlišnej geografickej polohy oboch staníc: kým viedenská stanica pri hvezdárni ležala vo výške 198 m n. m. v rovinnom teréne, bratislavská bola umiestnená na krajnom juhozápadnom výbežku Malých Karpát tesne pri Dunaji vo výške 140 m n. m. Konček potom prepočítal priemernú dennú teplotu vzduchu na bratislavské pomery. Tým predĺžil rad pozorovaní na 200 rokov (hodnoty tiež boli overené s údajmi z Budapešti) a údaje boli ďalej homogenizované. Felbigerove záznamy aktuálne skúmali aj slovenskí vedci (M. Mello, M. Pišút, I. Matečný a P. Viglaš). Tí podrobnejším skúmaním zistili, že meteorologická stanica sa nachádzala v blízkosti Katedrály svätého Martina v otvorenej záhrade na východnom konci Kapitulskej ulice. Felbiger vo svojom materiáli o prejavoch a dôsledkoch tuhej zimy 1783/1784 okrem iného uvádza:

 

O škodlivých následkoch silnej zimy sa doteraz s istotou nezistilo viac než:

1.  Nižšie položené vinice utrpeli veľa škôd, tie vyššie sa však dobre zachovali.

2.  Zvláštnosťou tiež je, že pred roztopením bola miazga v stromoch natoľko zamrznutá, že inak bežný výrub nebolo možné uskutočniť.

3.  Zem ešte 19. marca nebola rozmrznutá natoľko, aby sa dalo kopať v záhrade, alebo aby sa dali orať  polia na letný osev.

4.  Všetko zasadené, s jedinou výnimkou tulipánov, bolo nájdené zamrznuté a to dokonca aj na záhradách v meste medzi domami.

 

                           

Obr. 13 Portrét Johanna Felbigera a tatulná strana Felbigerovej brožúrky, obrázky sú z maďarského  štátneho archívu, zdroj: Melo, 2016

 

Mimoriadne silné mrazy boli v Bratislave aj počas zimy 1784/85, najmä v jej závere. Podľa záznamov opáta Felbigera klesla 1. marca 1785 minimálna teplota v Bratislave na -23,7 °C. Cez zamrznutý Dunaji sa začiatkom marca dalo prechádzať na kočiari a rieka bola zamrznutá až do 21. marca. Na konci 18. storočia sa však vyskytlo viacero mimoriadne tuhých zím, hoci nie sú tak podrobne zdokumentované. Patrí k nim napríklad aj zima 1789/99 s priemernou teplotou -4,7 °C, v Prahe to bola 2. a vo Viedni 5. najchladnejšie zima od začiatku pozorovaní na týchto staniciach (1775). Extrémne silné mrazy boli počas uvedenej zimy aj v západnej Európe, Sejna vo Francúzsku bola úplne zamrznutá od 26. decembra 1798 do 19. januára 1799. Mimoriadne studený bol aj december 1788, ktorý mal vo Viedni priemernú mesačnú teplotu -8,4 °C. Výskyt extrémnych mrazov počas tuhých zím v dokumentuje aj tabuľka č.1.

 

Na konci 18. storočia možno pozorovať veľkú variabilitu priemerných zimných teplôt (obr.6). Napríklad tuhej zime 1783/1784 s priemernou teplotou –3,9 °C predchádzala  veľmi mierna zima 1782/83, ktorá mala vo Viedni takú istú priemernú teplotu ako zima 1973/1974 (2,8 °C, Bratislava, letisko). Ešte miernejšia bola zima 1795/96, ktorá mala priemernú teplotu 3,3 °C, čo je druhá najvyššia hodnota po zime 2006/2007 s priemernou teplotou 4,6 °C (Bratislava, letisko). 

 

 

Tab. 1 Výskyt extrémnych mrazov v Európe počas tuhých zím v druhej polovici 18. storočia, zdroj: James A. Marusek: A  chronological listing of Early Weather Events

 

       

 

 

 

Zima 1829/1830  a tuhé zimy v 19. storočí

 

Zima 1829/1830 spolu so zimou 1708/1709 patrí medzi najtuhšie zimy v strednej Európe najmenej za posledných 300 rokov. V samostatnej štúdii sa jej venovali venovali českí klimatológovia V. Kakos a J. Munzar (2000). Zo synoptickej rekonštrukcie prízemného poľa v januári a februári vyplýva, že nad Ruskom a severnou Európou sa  nachádzal stred tlakovej výše, nad Stredomorím oblasť nízkeho tlaku vzduchu. Pri takomto  rozložení tlakových útvarov prúdil do karpatskej oblasti od východu, resp. juhovýchodu, studený pevninský vzduch. Mohutná tlaková výš nad európskou pevninou zároveň blokovala postup frontálnych systémov od západu a s nimi aj prílev teplého morského vzduchu. Vo februári vysoký tlak nad východ­nou Európou totiž zoslabol, nad Atlantikom prehĺbila oblasť nízkeho tlaku vzduchu a od západu začal nad Britské ostrovy prúdiť teplejší vzduch, aj preto zima 1829/30 nepatrila na Britských ostrovoch medzi historicky najtuhšie  (bola až 13. najchladnejšia).

       

                  

            Obr. 14  Rozloženie prízemného tlaku vzduchu počas zimných mesiacov v zime 1829/1830, zdroj: Luterbacher, 2001  

Hlavná časť zimy sa začala 13. novembra, mrazy vyvrcholili medzi 26. januárom a 4. februárom 1830, kedy minimálne teploty klesli pod -20 °C, v dňoch 30. a 31. januára až pod -25 °C.  V priebehu chladného polroka 1829/30 sa v Prahe, Klementine vyskytlo 95 dní s celodenným mrazom (počas mimoriadne tuhej zimy 1928/29 bolo takýchto dní 69).  Aj na základe súčtu záporných denných priemerov teploty vzduchu (tzv. záporná teplotná suma, resp. ZTS) skončil chladný polrok 1829/1830 na prvom mieste. Ich súčet dosiahol hodnotu 638 ° ZTS (počas zimy 1928/1929 to bolo 561 ° ZTS). Počas zimy 1829/30 zamrzli aj veľké stredoeurópske jazerá: od 18. januára do 15. marca 1830 sa pokrylo ľadom Bodamské jazero, zamrzlo aj Curyšské jazero, čiastočne Thunersee, Walensee, Neunburgersee a Vierwaldstättersee. Na základe historických záznamov sa vo Varšave jazdilo na saniach od začiatku novembra 1829 a vo Viedni pripomínalo počasie v polovici novembra stred zimy. Studený vzduch z východu začal do strednej Európy prúdiť už v novembri. Najchladnejšou lokalitou v strednej Európe bolo južné Poľsko – v Krakove dosiahla priemerná teplota zimy -10,3 °C (odchýlka od normálu dosiahla -8,2 °C) a 4. februára 1830 klesla minimálna teplota na -31 °C. No mimoriadne silné mrazy boli aj vo Francúzsku, kde minimá klesli na -20 ° až -28 °C (tab. 2). 

        

Tab. 2  Priemerná teplota zimných mesiacov a zimy 1829/1830 na vybraných európskych staniciach a absolútne minimá vo vybraných európskych mestách Zdroj: Munzar, Kakos, 2000, http://eca.knmi.nl/, James A. Marusek: A  chronological listing of Early Weather Events

 

 

V kotlinách severného Slovenska mohla dosiahnuť priemerná teplota zimy 1829/30 ešte nižšie hodnoty. Priemerná teplota zimy, ak zvolíme rovnaké referenčné obdobie (1851-1960), je v Krakove asi o 2 °C vyššia než v Oravskom Podzámku. Na základe porovnania oboch lokalít mohla priemerná teplota zimy 1829/30 v oblasti Oravy dosiahnuť hodnotu okolo -12 °C, pričom december 1829 mohol mať priemernú teplotu okolo -15 °C. Priemerná teplota zimy je na základe dlhodobého priemeru 1901-2000 v Oravskej Lesnej - 4,8 °C, čiže zima 1829/30, podobne ako v Krakove, mohla mať zápornú teplotnú odchýlku od dlhodobého priemeru 1901-2000 až -8 °C, prípadne ešte aj väčšiu. Tento údaj však treba brať s určitou rezervou, priemerná teplota zimných mesiacov sa v jednotlivých, aj relatívne blízkych lokalitách, môže viac či menej líšiť (prítomnosť snehovej pokrývky, výskyt nízkej oblačnosti, vplyv orografie, prízemné teplotné inverzie a pod.).

 

V prvej polovici 19. storočia sa však nevyskytli len tuhé, ale aj aj mierne zimy, medzi ktorými zvlášť vynikla zima 1821/22, ktorá patrila v severnej Európe medzi najteplejšie od začiatku meteorologických pozorovaní v tejto oblasti. Mimoriadne teplá zima bola dôsledkom intenzívneho prílevu teplého vzduchu od juhozápadu, ktorý do Škandinávie prúdil medzi oblasťou vysokého tlaku nad južnou Európou a oblasťou nízkeho tlaku so stredmi nad severným Atlantikom a severnou Škandináviou. Medzi týmito tlakovými útvarmi narástol tlakový gradient, čo ešte viac umocnilo advekciu teplého vzduchu (prevládajúca cirkulácia tak pripomínala zimu 2006/2007). Ako uvádza švédsky klimatológ M. Ekman, kladná odchýlka zimy 1821/22 v porovnaní s vtedajšou klímou (priemerom 1800-1849)  dosiahla v Štokholme hodnotu +4,8 °C a podobne tomu bola aj v celej severnej Európe. Najvyššia kladná teplotná odchýlka bola zaznamenali v Petrohrade (+5,3 °C). Január 1822 patril v tomto meste medzi najteplejšie januáre za celé obdobie pozorovaní na tejto stanici (1743). V južnej časti Škandinávie sa počas celej zimy v nižších polohách takmer neobjavil sneh a v priebehu zimy prevládali silné a teplé juhozápadné a západné vetry. V dobových záznamoch z 20. februára sa píše, že „nová tráva je už na palec vysoká, spieva škovránok, skáču žaby, mravce tancujú a včely si včera vyšli na výlet“. Aj táto zima dokazuje, že v období, keď v Európe vrcholila. malá doba ľadová, sa objavovali aj veľmi mierne zimy. Teplé zimy boli pozorované aj v strednej Európe: okrem uvedenej zimy, ktorá mala v Prahe v porovnaní s dlhodobým priemerom 1875-2010 odchýlku +2,8 °C, sa veľmi teplá zima vyskytla aj v roku 1834 s odchýlkou +3,4 °C, čím sa zaradila do prvej desiatky najteplejších zím od začiatku meteorologických pozorovaní.

 

 

 

Zimy na Slovensku v druhej polovici 19. storočia

 

Zimy druhej polovice 19. storočia už možno analyzovať aj na základe meteorologických pozorovaní z územia Slovenska – v roku 1851 bol vo Viedni založený Ústredný ústav pre meteorológiu a zemský magnetizmus, ktorého cieľom bolo vytvorenie pravidelnej siete pozorovacích staníc. Meteorologické pozorovania sa začali vykonávať na viacerých miestach Slovenska: Banská Štiavnica (1845), Bratislava (1850), Nitra (1851), Kežmarok, Levoča, Holíč, Trnava (1853), Rožňava, Banská Bystrica (1855), Spišské Podhradie, Štítnik, Komárno, Prešov, Michalovce (1856), Liptovský sv. Mikuláš, Lučenec, Červená Skala (1858), Spišské Vlachy Košice (1864), Revúca (1867). Väčšina z týchto pozorovaní sú nesystematické, niektoré sa nezachovali a nie sú klimatologicky spracované. Pre účely rekonštrukcie zím na Orave sme vybrali tri stanice (Oravský Podzámok, Oravská Lesná a Krakov), ktorých pozorovacie rady sa už v minulosti stali súčasťou klimatologického výskumu. Na  meteorologickej stanici v Oravskom Podzámku začal počasie pozorovať v roku 1849 mestský lekár Dr. Karol Veselovský. Rad pozorovaní z Oravského Podzámku (od roku 1851)  spracoval klimatológ Štefan Petrovič. Pozorovania sa robili o 6.,14. a 21. hodine, pričom prerušenie pozorovacieho radu (obdobie november 1892 až marec 1893) Petrovič doplnil údajmi z Liptovského Hrádku, kde sa vykonávajú kontinuálne pozorovania od roku 1881. Údaje z tejto stanice zároveň porovnal s pozorovania v Oravskom Podzámku, pričom pri priemerných mesačných teplotách zistil medzi oboma miestami len minimálne odchýlky v intervale od -0,3 do 0,3 °C.

 

         

 

Obr.15  Rekonštrukcia teplotných odchýlok zím na Orave na základe pozorovaní z Krakova, Oravského Podzámku a Oravskej Lesnej za obdobie 1827-2020. Najvýraznejšiu zápornú odchýlku mala zima 1829/30, možno porovnať so zimami vo Viedni (obr. 6). Až do konca 19. storočia sa v strednej Európe vyskytovalo veľa studených zím za sebou.

 

V druhej polovici tohto storočia sa na Slovensku vyskytlo niekoľko veľmi studených zím   - december 1879 a január 1893 (obr. 16) patria v Hurbanove spolu a februárom 1929 a januárom 1942 k najchladnejším mesiacom od začiatku meteorologických pozorovaní na tejto stanici (1871). Priemerná teplota týchto mesiacov dosiahla hodnotu okolo -11 °C, čo približne zodpovedá dlhodobej priemernej teplote januára v moskovskej oblasti, alebo vo východnej časti kanadskej provincie Ontário (oblasť Ottawy). Prvý vpád studeného vzduchu bol pozorovaný v dňoch 7. a 8. decembra. Veľmi studený charakter vzduchovej hmoty, ktorá prenikla z oblasti severného Uralu ilustrujú aj teploty vzduchu v jednotlivých pozorovacích termínoch. V dňoch 8. až 10.12. sa v Hurbanove vyskytli arktické dni (teplota nevystúpila nad -10 °C). Rovnako v pražskom Klementine 10. decembra maximálna teplota nevystúpila nad -14,9 °C. V priebehu mesiaca ešte nasledovali ďalšie vpády studeného vzduchu od severu, no tie neboli až také výrazné. Príčinou studeného decembra bol blokujúci vplyv tlakových výší nad strednou Európou a Britskými ostrovmi, ktoré zabraňovali prílevu teplejšieho vzduchu z Atlantiku, ako aj efekt radiačného vyžarovania tepla od zemského povrchu (studený vzduch tak mohol v prízemnej vrstve nad studeným zemským povrchom nerušene zotrvávať).

 

           

Obr. 16 Originál klimatického výkazu z januára 1893 z Hurbanova a poradie najchladnejších zím na tejto stanici od začiatku pozorovaní (1871). Najchladnejšie zimy v Hurbanove sa vyskytovali v poslednej štvrtine 19. storočia. Zdroj: klimatický archív SHMÚ.

 

 

 

Zimy v 20. storočí

 

 

Charakter zím v prvej dekáde dvadsiateho storočia sa veľmi nelíšil do zím 19. storočia, miernejšie zimy sa striedali so studenými.  Akúsi symbolickú bodku dal za érou studených zím január 1914, ktorého priemerná teplota v Hurbanove dosiahla hodnotu -7,5 °C. Na podstatnú súvislosť medzi teplotou zím a veľkopriestorovou cirkuláciou atmosféry už v roku 1957 upozornil klimatológ M. Konček. Opieral sa najmä o teplotné a cirkulačné zmeny počas desaťročia 1910 – 1920, kedy sa vyskytovali miernejšie zimy, ako tomu bolo v 19. storočí. Takéto prirodzené striedanie je podľa Končeka (1957) výsledkom zmien v cirkulačných procesoch medzi oceánom a pevninou - zonálne prúdenie (zvýraznenie tlakového rozdielu medzi islandskou tlakovou nížou a azorskou tlakovou výšou) je charakteristické pre mierne zimy, v priebehu ktorých sa z oceánu nad pevninu transportuje viac tepla: „Rozbor cirkulačných procesov na severnej pologuli ukázal, že v období 1911 – 1930 sa značne prehĺbili cyklóny nad vysokými šírkami Atlantického a Tichého oceána, zatiaľ čo v subtropických  šírkach tlak vzduchu úmerne vzrástol. Tým značne zintenzívnilo prúdenie vzduchu do západu, čo malo napokon za následok silnejší prenos teplého vzduchu z miernych zemepisných šírok do oblastí Arktídy, pričom sa tam teploty podstatne zvýšili.“

 

Celkovo teplejšie obdobie vo východnej polovici severnej pologule trvalo asi do roku 1928, pričom najväčšie teplotné odchýlky boli v zime práve v oblasti strednej Európy. Toto zimné oteplenie bolo zároveň kompenzované ochladením v oblasti kanadského archipelágu a Kamčatky. To poukazuje na prevládajúce cirkulačné trendy v oblasti severnej hemisféry - v dôsledku poklesu tlaku v oblasti severného Atlantiku sa zvýraznilo zonálne prúdenie (obr. 17) a klíma mala maritímnejší charakter (letá boli naopak chladnejšie). Ústup tuhých zím si všíma aj M. Konček: „Výsledky dlhodobých pozorovaní v Európe, okrem iného aj u nás v Bratislave, jednoznačne ukázali, že okolo roku 1920 sa zvýšila priemerná teplota zimy v 10-ročnom priemere až o 2,5 °C pri porovnaní s hodnotami z konca minulého storočia. Toto intenzívne zimné oteplenie zvýšilo aj ročné priemery asi o 0,5 °C napriek tomu, že letné teploty vcelku poklesli“. Oteplenie zím, ktoré M. Konček spomína, sa dáva do súvislosti práve s koncom tzv. malej doby ľadovej. No kým priemerná teplota zím sa v druhej dekáde dvadsiateho storočia začala zvyšovať, letá sa ochladzovali. Aj tento fakt dokazuje, že tzv. malá doba ľadová sa týka výhradne zimného obdobia. Ak by sme malú dobu ľadovú mali posudzovať podľa priemernej teploty liet, potom by sme jej „vrchol“ museli v strednej Európe umiestniť až do dvadsiatych rokoch 20. storočia (obr.17).

 

  

 

Obr. 17 Graf znázorňuje odchýlky priemernej teploty liet a zím v pražskom Klementine v období 1776-2000. Šipka ukazuje na obdobie, keď dlhodobý trend teploty dosiahol minimum. Kým pri zimách to bolo v štyridsiatych rokoch 19. storočia, pri letách v dvadsiatych rokov 20. storočia.  Zatiaľ čo priemerná teplota zím sa v druhej dekáde dvadsiateho storočia začala zvyšovať, v lete sa ochladzovalo. Mapka znázorňuje priemerné rozloženie prízemného tlaku vzduchu v januári 2007 - prevládajúce zonálne prúdenie je typické pre mierne zimy, ktoré nastúpili aj v prvej štvrtine 20. storočia.  Zdroj: klimatický archív ČHMÚ, ECMWF.

              

Tuhá zima 1928/1929 a vojnové zimy

 

Na rozhodujúci vplyv cirkulačných procesov pri utváraní charakteru zím upozornil aj prvý riaditeľ československého hydrometeorologického ústavu R. Schneider, ktorý synopticky analyzoval mimoriadne tuhú zimu 1928/1929. V štúdii upozornil na fakt, že  prvá štvrtina 20. storočia bola v strednej Európe skôr v znamení miernejších zím, čo bolo podľa neho spôsobené prevládajúcim prúdením teplého oceánskeho vzduchu od západu: "Všimneme-li si rozdělení tlaku, které převládalo v oněch zimách, a podmíněno jím proudění vzduchu v našich krajinách, pozorujeme nápadný rozdíl proti letošní zimě: islandská níže byla rozsáhlejší a naše kraje byly v oblasti výměny vzduchu mezi azorskou výší a islandskou níží, t.j. poměrně teplým vzduchem oceánským. Za letošní zimy naopak byla střední Evropa většinou pod vplivem tlakové výše, výběžku to zimního maxima barometrického nad asijskou pevninou. Tím byl uzavřen přístup teplému vzduchu oceánickému do našich krajin a severovýchodní a severní větry přinášely nám tuhou zimu.“

 

Schneider však pri výpočte teplotných odchýlok zím vychádzal z dlhodobého priemeru 1775-1929, priemerná teplota zimy mala vtedy v pražskom Klementine hodnotu -0,1 °C. Priemerná teplota zimy sa však v 20. storočí zvýšila o 0,7 °C. V každom prípade zima 1928/29 s priemernou teplotou -5,3 °C bola v porovnaní s predchádzajúci zimami veľkou teplotnou anomáliou.

 

Priemerná teplota zím za obdobie 1901-1928 mala v Hurbanove hodnotu -0,1 °C, čo bolo len +0,1 °C na dlhodobým priemerom 1901-2000, nemôžeme teda hovoriť o nejakom období miernych zím (naopak obdobie miernych 1971-1980 malo odchýlku až +1,1 °C). Obdobie 1901-1928 však bolo teplejšie v porovnaní s poslednou štvrtinou 19. storočia (zimy v období 1871-1990 mali v Hurbanove priemernú teplotu -1,4 °C).

   

Zima 1928/1929 sa začala nenápadne (december 1928 bol v Prahe aj Hurbanove teplotne normálny). Výraznejšie ochladenie nastalo až koncom prvej januárovej dekády, kedy začal prúdiť do strednej Európy po prednej strane mohutnej tlakovej výše so stredom nad severnou a východnou Európou studený kontinentálny vzduch. V druhej januárovej dekáde sa východná a severovýchodná anticyklonálna situácia zmenila na severnú cyklonálnu: po zadnej strane tlakovej níže so stredom nad východnou a severnou Európou začal prúdiť od severu morský arktický vzduch, ktorý spôsobil prehĺbenie brázdy nízkeho tlaku vzduchu nad Stredomorím.

 

Ďalšie výrazné ochladenie bolo pozorované na začiatku februára, kedy nad Bieloruskom zmohutnela tlaková výš, ktorá sa spojila s veľmi mohutnou a rozsiahlou tlakovou výšou so stredom (1060 hPa) nad centrálnou Sibírou. V tejto oblasti súčasne pokračovalo mimoriadne studené počasie s mrazmi od -40 do -60 °C. Veľmi rozsiahly komplex vysokého tlaku s dvoma samostatnými stredmi sa rozprestieral od severného pólu až do južnej Číny a severnej Indie a rovnobežkovom smere od Čukotky až po Nemecko (obr. 19).

 

Výrazný pokles teploty vzduchu bolo možné pozorovať už 10. februára, kedy sa od severu vysunul nad oblasť strednej Európy hrebeň tlakovej výše, ktorá mala svoj stred nad Petrohradskou oblasťou. Pod jej vplyvom potom prišlo k zmenšeniu oblačnosti a tiež k utíšeniu vetra: 10. februára dosiahla teplota vzduchu o 7:00 h v Hurbanove -24,0 °C, maximálna teplota  -13 °C. Vzduch bol veľmi suchý a jeho relatívna vlhkosť bola o 14:00 h len 50 %. Po západe Slnka začala teplota prudko klesať a o 21:00 h už bolo -27,8 °C. Pokles teploty potom pokračoval až do rána 11. februára, pričom minimálna teplota dosiahla v Hurbanove -35,0 °C. Ráno o 7.00 h bola malá oblačnosť so slabou hmlou, bezvetrie, teplota vzduchu mala hodnotu -32,5 °C, relatívna vlhkosť 82 %. Oblačnosť v priebehu dňa pribúdala, čo súviselo s prehlbujúcou sa brázdou nízkeho tlaku nad Stredomorím. Dňa 11. februára dosiahla maximálna teplota vzduchu pri oblačnom počasí len -18,9 °C a priemerná denná teplota bola v tento deň -24,6 °C. V dňoch 12. a najmä 13. februára bola pozorovaná aj zrážková činnosť, pričom do 14. februára napadlo v dôsledku teplého a vlhkého vzduchu, ktorý prenikal od juhu vo vyšších vrstvách ovzdušia, až 18 cm nového snehu, pričom 15. februára dosiahla snehová pokrývka celkovú výšku v Hurbanove 48 cm, čo bola súčasne najvyššia hodnota počas celej zimy 1928/1929. V kotlinách severného a stredného Slovenska poklesla 11. februára minimálna teplota od -36,5 °C (Oravský Podzámok) až do -41.0 °C (Vígľaš-Pstruša) (obr. 18). Relatívne teplejšie bolo ráno 11. februára na východnom Slovensku, kde sa prejavil orografický vplyv karpatského oblúka na zosilnenie severného vetra. Vplyvom živšej cirkulácie sa tam teplota pohybovala od -25,1 °C (Košice - letisko) do -27,2 °C (Trebišov). Najsilnejší mráz sa na území prvej Československej republiky zaznamenali v južných Čechách: v Litvínoviciach pri Českých Budějoviciach namerali -42,2 °C.  

O februárových mrazoch nájdeme množstvo zmienok aj v rôznych denníkoch a miestnych kronikách, kde sú spomínané rozličné kuriózne príhody o tom, ako ľudia na extrémne studené počasie reagovali, aby zmiernili prípadné škody, ktoré silné mrazy mohli na úrode spôsobiť:  "Mnohým ľudom odmrzli uši, prsty na rukách ba i na nohách. Na neveľkej snehovej vrstve utvorila sa silná ľadová vrstva, ktorá neprepustila vzduch na oziminy. Obecné predstavenstvo, obávajúc sa strašných následkov, ktoré by mohli vzniknúť na poliach zmrznutím oziminy nariadilo, aby gazdovia popreháňali po oziminách statok, aby takýmto spôsobom bol uvolnený prístup vzduchu. Len šťastie že tie kruté zimy trvali len niekoľko dní…" (D. Hutka, M. Uhrín)  

 

                   

            

Obr. 18 Mapka (podľa R. Schneidera) a tabuľka minimálnych teplôt na území prvej Československej republiky zo dňa 11.2.1929  

 

Aj udalosti druhej svetovej vojny sú neodmysliteľne spojené s mimoriadne tuhými zimami, ktoré v tom čase panovali v celej Európe. Prvá tuhá „vojnová“ zima sa vyskytla krátko po vypuknutí  druhej svetovej vojny. Výrazné ochladenie sa vyskytlo na konci decembra 1939, kedy prenikol po zadnej strane tlakovej níže so stredom nad východnou Európou studený vzduch. Určujúcim tlakovým útvarom sa počas januára a februára 1940 stala mohutná sibírska tlaková výš, ktorej hrebeň zasahoval až do strednej a západnej Európy. Podobné rozloženie tlakových útvarov nastalo aj počas zimy 1941/42 (obr. 19).               

             

          

Obr. 19  Priemerné rozloženie prízemného tlaku vzduchu vo februári 1929 a januári 1942 nad euroázijskou pevninou a smer prúdenia, zdroj NOAA.

 

                  

Mimoriadne studené počasie panovalo v Európe aj počas zimy 1941/42, ktorá bola na viacerých miestach európskej časti Ruska najchladnejšou zimou od začiatku meteorologických pozorovaní v tejto oblasti. Aj v strednej Európe panovali mimoriadne silné mrazy: 23. január 1942 bol v Hurbanove s priemernou dennou teplotou -25,5 °C najchladnejším dňom od začiatku meteorologických pozorovaní. Na druhý deň ráno (24.1.2942) tu teplota vzduchu klesla na -30,5 °C, čo bolo po februári 1929 druhýkrát v histórii pozorovaní na tejto stanici. V rokoch 1939-1942 sa vyskytli tri tuhé zimy za sebou - takýto jav sa  v Hurbanove vyskytol iba raz od začiatku meteorologických pozorovaní (1871).

 

 

 

 

Zima 1947 na Britských ostrovoch

 

Povojnová zima 1946/1947 bola veľmi studená najmä v západnej Európe, v Holandsku (Delft - De Bilt) bola treťou najchladnejšou od roku 1708. Na Britských ostrovoch sa v januári, februári a marci 1947 vyskytli snehové fujavice, ktoré ochromili hlavne energetiku a zásobovanie. Dôsledky zimy boli umocnené aj povojnovou situáciou, krajina sa spamätávala z následkov 2. svetovej vojny a množstvo potravín bolo na prídel. V strednej Európe síce nepatrila medzi najtuhšie (v pražskom Klementíne bola až 21. najtuhšia od roku 1775), ale napriek tomu jej bola venovaná veľká pozornosť, najmä v odbornej tlači. V roku 1947 bol v Prahe založený časopis Meteorologické zprávy, kde bola zima 1946/47 analyzovaná na 24 stranách.

 

Rozhodujúci vplyv na vývoj počasia mala v Európe oblasť vysokého tlaku vzduchu nad Severným morom a Škandináviou, ktorá sa tu sformovala v tretej januárovej dekáde (do tohto obdobia mala zima na Britských ostrovoch skôr miernejší charakter). Veľmi studený vzduch, ktorý prúdil po prednej strane tlakovej výše (obr. 20) postupne zaplavil aj západnú Európu a Britské ostrovy, kde boli prvé silnejšie mrazy pozorované 22. januára a 29. januára poklesla mninimálna teplota v Londýne na -14 °C. Veľmi silné mrazy boli namerané aj na juhozápade Anglicka - na súostroví Scilly poklesla minimálna teplota až na -20 °C. Veľmi studený charakter počasia pokračoval na Britských ostrovoch aj vo februári, ešte 24. februára poklesla minimálna teplota v strednom Anlicku na -13,6 °C.  Ešte nižšie teplota klesla vo Woburne v grófstve Bedfordshir - 25. februára tam namerali -21 °C. Na kráľovskom observatóriu v Londýne vo februári maximálna teplota nevystúpila nad 4,4 °C a v priebehu mesiaca sa vyskytli len dva dni, keď minimálna teplota neklesla pod bod mrazu.  Počas zimy 1947 zamrzla aj londýnska Temža (obr. 21).

 

   

                                               

Obr. 20 Na prvej mapke je znázornené priemerné rozloženie prízemného tlaku vzduchu v tretej januárovej dekáde, po prednej strane tlakovej výše so stredom nad Severným morom prúdil od severu studený vzduch (Meteorologické zprávy). Na druhej mape je prízemné tlakové pole z  31. januára, na tretej z 3. februára 1947, takéto rozloženie tlakových útvarov vytvára v oblasti Britských ostrovov podmienky na vznik snehových fujavíc. Na tretej fotografii je tiutlná strana novín Daily Express z 5. februára o blizzarde, ktorý zasiahol začiatkom februára polovicu územia Anlicka, zdroj: wetterzentrale, metoffice

 

Zima 1947 však bola na Britských ostrovoch bohatá najmä na sneh. Prvý blizzard zasiahol juhozápadné Anglicko na konci januára - výdatné sneženie sa vyskytlo v oblasti oklúzneho fontu spojeného s plytkou tlakovou nížou so stredom nad Normandiou. Mnoho dedín v grófstve Devon zostalo izolovaných. Snehové fujavice sa za určitých podmienok môžu vo Veľkej Británii  vyskytnúť v oblasti teplotných rozhraní spojených s tlakovými nížami, ktoré majú zvyčajne svoj stred juhozápadne od Britských ostrovov (obr. 20). Kým po ich južnej prednej strane prúdi vo vyšších vrtsvách ovzdušia od juhozápadu teplý a vlhký vzduch, v prízemnej vrstve od juhovýchodu (najčastejšie z oblasti strednej Európy) studený pevninský vzduch. Môžu sa tak vytvoriť podmienky na vznik tzv. strihových zrážok, podobne ako tomu býva v strednej Európe pri stredomorských cyklónach.

 

        

 

Obr. 21 Fotografia snehom zaviatej autobusovej zastávky v Londýne a zamrznutej londýnskej Temže pri Windsorskom moste. zdroj: MailOnline

 

Snehové fujavice sa na Britských ostrovoch vyskytli aj začiatkom marca, 4. a 5. marca to bolo hlavne v Anglicku a Wellse. V Penninách, nízkom pohorí v strednej časti Anglicka, sa vyskytli až 5 metrové záveje. V Škótskej vysočine sa najvýdatnejšie sneženie vyskytlo v dňoch 10. až 12. marca, pričom silný vietor vytváral až 7 metrové záveje. Topiaci sa sneh po prudkom oteplení v druhej polovici marca potom spôsobil pre zmenu povodne.

 

            

            

    Obr. 22 Dobová tlač o dôsledkoch snehových fujavíc vo februári a marci 1947, zdroj: http://www.ukweatherworld.co.uk

 

               

 

Február 1956 v západnej Európe        

Zima 1955/1956 bola zaujímavá nielen z hľadiska teplotných, ale aj cirkulačných pomerov: kým mesiace december a január skončili ako teplotne nadpriemerné, február bol extrémne studený. Od začiatku meteorologických pozorovaní bol február 1956 v strednej Európe ako druhým najchladnejším februárom po povestnom februári 1929.

Teplé západné prúdenie prevládalo takmer až do konca januára, do severnej Škandinávie a  Ruska však už začal od severovýchodu prúdiť kontinentálny arktický vzduch. V posledných januárových dňoch sa cirkulačné procesy zmenili. Nad severnou Škandináviou zmohutnela tlaková výš a po jej prednej strane zosilnel od severovýchodu prílev studeného pevninského vzduchu, ktorý postupne začal zalievať celú Európu.

Začiatkom februára sa z mohutnej tlakovej výše so stredom nad severnou Škandináviou vysunul ďalej na východ hrebeň vysokého tlaku vzduchu a v oblasti poloostrova Jamal sa vytvorilo samostatné anticyklonálne jadro. Po južnej strane tohto mohutného tlakového komplexu začal z centrálnej Sibíri prúdiť veľmi studený pevninský vzduch. „Kvapka“ studeného vzduchu postupovala zo severného Uralu najskôr do Petrohradskej oblasti: dňa 6.2. klesla v Leningrade minimálna teplota na -35,2 °C  Tlaková výš sa zo severnej Škandinávie presúvala ďalej na východ, pričom sa vliala do mohutného komplexu vysokého tlaku vzduchu nad centrálnou Sibírou. Ten sa v druhej februárovej pentáde premostil s tlakovou výšou nad Britskými ostrovmi (obr. 23). Dňa 10.2. sa nad Severným morom vytvorilo ďalšie samostatné jadro vysokého tlaku vzduchu, ktoré postupovalo smerom k Islandu - 12. februára mimoriadne mohutný komplex vysokého tlaku pokrýval celú európsku aj ázijskú časť Ruska a Mongolsko a jej východný výbežok siahal až nad severný Atlantik. Vytvorili sa tak ideálne podmienky, aby sa veľmi studený vzduchu po južnej strane tohto tlakového komplexu dostal až do západnej Európy (obr. 23). Aj v západnom a južnom Francúzsku  klesli teploty veľmi nízko.

                                               

 

Obr. 23  Rozloženie priemerného prízemného tlaku vzduchu vo februári 1956 a teplotné odchýlky priemernej mesačnej teploty vzduchu vo februári  1956 od dlhodobého priiemeru 1968-1996, zdroj: NOAA

 

Na Slovensku už 31. januára klesla  minimálna teplota na -35,0 °C (Oravská Lesná). Na iných miestach Slovenska sa teplotné minimá vyskytli okolo 17. februára. Na juhozápadnom Slovensku však neboli napriek tomu zaznamenané extrémne nízke hodnoty: v Hurbanove klesla najnižšia teplota vo februári 1956 na -21,9 °C, čo je vcelku bežná hodnota, ktorá sa tu v zimnom v minulosti vyskytovala (o niečo nižšie však teplota klesla v Bratislave na letisku). Na juhozápadnom Slovensku bola v uvedenom mesiaci živšia cirkulácia ovzdušia a tiež viac oblačnosti, čo zabraňovalo intenzívnejšiemu radiačnému ochladzovaniu. Veľmi silné mrazy sa však najmä v dňoch 9.2. a 10.2. 1957 vyskytli v susednom Rakúsku (-36,0 °C, Litschau) a tiež v Nemecku (-27,4 °C, Mníchov; -27,0 °C, Drážďany).

 

                                     

 Obr. 24  Minimálne teploty vo februári 1956 v západnej a strednej Európe, zdroj:  http://eca.knmi.nl/, klimatická ročenka SHMÚ              

 

              

             

Legendárna zima 1962/1963

Zima 1962/63 bola mimoriadne studená v celej západnej a strednej Európe. Svojím teplotným charakterom zodpovedala najtuhším zimám  počas tzv. malej doby ľadovej v 16. až 19. storočí. V Anglicku bola treťou najchladnejšou zimou od roku 1660 a tuhú zimu podobného charakteru tam naposledy zaznamenali v roku 1740. Zimu 1962/63 by sme preto mohli považovať za akúsi definitívnu bodku za malou dobou ľadovou. Túto skutočnosť výstižne ilustruje aj januárové zamrznutie londýnskej Temže pri Windsore. Súvislý ľad sa tvoril najmä na miestach, kde bol prúd vody slabší. V dôsledku vodohospodárskych úprav, ktoré sa vykonali na rieke v 19. a 20. storočí, ako aj vplyvom mestského ostrova tepla, Temža nezamrzla po celej svojej dĺžke. Mrazy v Londýne vrcholili v dňoch 23. a 24. januára, keď tu minimálne teploty klesli na –13 °C, pričom 23. január mal priemernú dennú teplotu –8,4 °C. Na rieke sa tak vytvoril dostatočne hrubý ľad, aby sa dalo po ňom prechádzať. Zamrzli však aj iné rieky ako Rýn a Dunaj a tiež pobrežie Severného a Baltského mora.

       

Obr. 25  Dobové fotografie zachytávajúce prejavy zimy 1962/63 na Britských ostrovoch (zamrznutá Temža) a v Nemecku (zamrznutý Rýn a Baltické more, snehové kalamity), zdroje: thamesweb, wetteronline

Podobne, ako to bolo v priebehu iných tuhých zím v minulosti, malo aj počas zimy 1962/63 rozhodujúci vplyv na počasie v Európe prevládajúce atmosférické prúdenie. Pozdĺž polárneho vortexu, ktorý mal tri samostatné stredy, sa šírili planetárne vlny s veľkou amplitúdou (výrazný hrebeň vyššieho tlaku sa vytvoril v oblasti Britských ostrovov), čo vytváralo podmienky na vznik meridionálneho prúdenia (obr. 26). Arktická oscilácia a severoatlantická oscilácia boli zároveň v negatívnej fáze. Kým medzi Grónskom, Britskými ostrovmi a Ruskom sa nachádzal pás vysokého tlaku vzduchu, z východného Atlantiku smerom k Stredozemného moru zasahovala brázda nízkeho tlaku (obr. 26). Takéto priestorové rozloženie tlakových útvarov – najmä rozsiahly pás vysokého tlaku vzduchu – blokovalo prílev teplejšieho vzduchu z Atlantického oceánu. Zatiaľ čo v januári prevažoval blokujúci účinok anticyklón, vo februári mala rozhodujúcejší vplyv na počasie cyklonálna činnosť nad Stredomorím. Prejavilo sa to najmä intenzívnejšími zrážkami, ktoré boli vo forme sneženia. Výdatne začalo snežiť už v prvých dňoch februára.

                                          

 Obr. 26 Priemerné rozloženie tlaku vzduchu pri zemi a v hladine 500 hPa (asi 5.500 m n.m.) v januári 1963 (zdroj, ecmwf, NOAA)

Zima 1962/63 mala priemernú teplotu v Hurbanove -4,8 °C, čo bolo -4,6 °C pod dlhodobým priemerom 1901-2000, v Liptovskom Hrádku -9,1 °C (-5,5 °C pod dlhodobým priemerom) a v Košiciach -5,7 °C (-3,6 °C pod dlhodobým priemerom). Po zime 1962/63 vzápätí nasledovala ďalšia tuhá zima 1963/64. Zima 1963/64 už síce nebola taká studená ako predchádzajúca (s výnimkou Košíc, kde bola o 0,1 °C chladnejšia ako zima 1962/63). Týmto dvom tuhým zimám sa venoval v samostatnej štúdii aj klimatológ M. Konček. Chladnejšie zimy sa odvtedy už nevyskytli (posledná veľmi studená zima sa vyskytla v roku 1985). Relatívne chladnejšie zimy sa vyskytli aj v rokoch 1968/69 a 1969/70. Zima 1969/70 bola veľmi bohatá na sneh.

 

Ľady na Dunaji

Počas mimoriadne studenej zimy 1962/63 Dunaj zamrzol po celej svojej dĺžke - od Viedne až po ústie do Čierneho mora. Odvtedy už také rozsiahle zamrznutie tejto rieky nebolo pozorované. V dobovej tlači zo dňa 14.2.1963 čítame:

Pracovníci vodohospodárskej organizácie Dunaj-Váh v Bratislave venujú v týchto dňoch zvýšenú pozornosť situácii na vodných dielach a hlavne na Dunaji. Na Dunaji sledujú množstvo ľadovej prikrývky, jej hromadenie a pod. Situáciu na čs. úseku Dunaja zisťujú stále nočné i denné hliadky a na najnebezpečnejších úsekoch od Bratislavy po Štúrovo rádiové hliadky, ktoré v prípade nebezpečia zátop upozornia štáb protipovodňovej komisie KNV (Obr. 27).

      

                                                                

           

                

                           

Obr. 27 Zamrznutý Dunaj v Bratislave v januári a februári 1963 na archívnych fotografiách (zdroj: TASR, Facebook, foto: A. Přibil, A. Prakeš)

V minulosti však Dunaj zamŕzal pomerne často. Vypovedajú o tom aj rôzne historické dokumenty.

Podľa historických záznamov sa aj na zamrznutom Dunaji v Bratislave v dávnejšej minulosti konali tradičné zimné slávnosti, tzv. Eisewegmachen. Celá mestská rada na čele s mešťanostom sa vtedy údajne vybrala na pochod cez ľadom pokrytý Dunaj do Petržalky. Podľa dobových kroník sa prvý pochod konal v roku 1455 a posledný v roku 1626, keď prišlo k tragédii. Pod povozníkom Johanesom Germayerom, ktorý bol mešťanostom poverený vyskúšať hrúbku ľadu, sa pri spiatočnej ceste z Petržalky prelomila zamrznutá hladina rieky a on sa aj s koňmi prepadol do Dunaja. Cisár Ferdinand II. preto tieto slávnosti zakázal. Dunaj zamrzol aj počas mimoriadne tuhej zimy 1683, keď mestská rada dala na rozkaz cisárskeho generála urobiť v Dunaji priehlbne, aby zabránila prístup do mesta tureckým vojskám. Aj počas tuhej zimy 1783/84 pokryl Dunaj súvislý ľad – opát Ján Ignác Felbiger, ktorý v Bratislave zriadil meteorologickú stanicu, v záznamoch uviedol, že hrúbka ľadu dosahovala 57 cm (v priebehu uvedej zimy zamrzli aj iné veľké európske rieky). Hrubý ľad sa vytvoril aj vo februári 1813 – podľa novín Pressburger Zeitung sa dalo prechádzať cez zamrznutý Dunaj s naloženými vozmi. V niektorých starších záznamov sa dokonca spomína, že Dunaj zamrzol až po samé dno, napríklad v roku 1459 údajne Dunaj zamrzol tak silne, že bol zamrznutý aj štrk a piesok na jeho dne. V rokoch 1403 a 1409, kedy počas mimoriadne ruhých zím zamrzlo okrem Dunaja aj Baltské more, vznikli na rieke ľadové kryhy, ktoré pripomínali horské masívy, pričom ich roztápanie trvalo až do neskorej jari.

Ľadovým povodniam sa vo svojej práci Povodeň to nie je len veľká voda venuje aj hydrologička B. Horváthová. Tie sa však môžu vyskytnúť aj pri menej tuhých, resp. normálnych zimách – ľadochody vznikajú najmä po výraznom oteplení, keď sa ľad začne topiť a lámať, pričom sa hromadí vo veľkom objeme a vytvára tak ľadové bariéry. O ľadových povodniach hovoria aj archívne záznamy. Napríklad v roku 1526 sa v Bratislave vyskytla veľká povodeň spôsobená ľadochodom, pričom si vyžiadala 53 ľudských životov. Voda sa prevalila cez hrádze a zaplavila časť Hlavného námestia.

Aj v 19. storočí sa na Dunaji vyskytlo niekoľko ľadových povodní. Najväčšia ľadová povodeň sa vyskytla na Dunaji na konci januára v roku 1809, pri ľadochode dosiahla hladina na rieke v Bratislave najväčšiu výšku spomedzi známych ľadových povodní. Voda stúpala s veľkou prudkosťou a zaplavila nižšie ležiace ulice mesta - predmestie Zuckermandel, Kvetná dolina, Vydrica, Lodná ulica, Rybárska brána, Laurinská Ulica, Hlavné námestie a Primaciálne námestie sa ocitli pod vodou. Najviac bola postihnutá Petržalka, ktorá mala v tom čase 500 obyvateľov, pričom takmer všetkých 127 domov bolo zrovnaných so zemou. Väčšinu obyvateľov Petržalky sa však vďaka trom lodníkom podarilo zachrániť, pri povodni zahynula len jedna stará žena a malé dievča.  Ľadová povodeň sa vyskytla aj na Morave a zasiahla aj obce na Záhorí (Zohor, Vysoká pri Morave) a tiež rakúsky Marchegg. Knieža Grassalkovič a grófi Zichy a Aponyi poskytli postihnutým prístrešie a usporiadali finančné zbierky.  

Ľadové povodne sa v 19. storočí na Dunaji vyskytli aj v rokoch 1813, 1830, 1837, 1838, 1850, 1876 a 1880. Na niektorých bratislavských uliciach sa dochovali aj nápisy a tabuľky na stenách historických budov, ktoré pripomínali, resp. pripomínajú tieto udalosti (Stará radnica, Primaciálny palác, Laurínska ulica).

Obr. 28  Dunaj zamrzol nielen počas zimy 1928/29, ale aj v zime rok predtým. Zdroj: Archív mesta Bratislavy, foto Hofer.  

Podľa dunajského lodného kapitána P. Majerníka, ktorý v januári 1984 uverejnil článok o zamŕzaní Dunaja v denníku Práca, rieka zamŕzala aj v 20. storočí. Napríklad počas studenej zimy 1947/48 bol Dunaj pokrytý ľadom 90 dní (od 18. decembra 1947 do 17. marca 1948), počas legendárnej zimy 1962/63 to bolo 80  dní, v zime 1939/40 celkovo 74 dní, v zime 1953/54 bola rieka zamrznutá 70 dní. Najčastejšie Dunaj zamŕzal v januári, za polstoročie až 14 krát, v decembri 10 krát a vo februári 6 krát. Dunaj však nezmŕzal len len počas tuhých zím.

Ľad pokryl Dunaj aj počas mimoriadne tuhej zimy 1928/29 (obr. 28). Prechodné výrazné ochladenie sa však vyskytlo vyskytlo aj rok predtým. Bolo to na konci decembra roku 1927. Priemerná teplota pentády 18.12.-22.12. 1927 dosiahla v Hurbanove -14 °C, pričom v dňoch 21.2. a 22.2. sa vyskytli dva arktické dni za sebou. Ďalšia vlna ochladenia prišla aj začiatkom januára, no tá nebola už taká výrazná. Preto Dunaj v Bratislave zamrzol aj v januári 1928, pričom spôsobil  ľadovú povodeň. Jej priebeh opísala hydrologička B. Horváthová (2003): "Po mrazivom počasí v 2. polovici decembra 1927 zamrzla na našom úseku Dunaja vodná hladina od Karlove Vsi až po Gabčíkovo (...) Za ľadochodu sa 9. januára voda vyliala na pravom brehu pri Auspitzi v Petržalke. Ľady, ktoré sa pohli od Hainburgu, sa zastavili asi 2 km nad Bratislavou. Ľadová bariéra bola rozrušená pri Gabčíkove 11. januára po zásahu vojska, keď bol prestrieľaný kanál pre odtok vody. Na ľadochod malo vplyv zvýšenia teploty vzduchu. Toho dňa odplával aj ľad medzi starým mostom a Zuckermandlom." V druhej dekáde januára sa oteplilo a priemerná teplota zimy 1927/28 dosiahla v Hurbanove -1 °C, teda zima bola ako celok teplotne normálna.

Okrem spomínanej povodne z roku 1928 to bola ľadová povodeň vo februári a marci 1947. Na uvoľňovanie ľadov sa vtedy použili výbušniny. Podobná situácia nastala aj po mimoriadne studenom februári 1956. Na rieke sa začali tvoriť ľadové zácpy, čo zapríčinilo vzdutie hladiny, ktoré v Bratislave prekročilo úroveň 5 m, pričom hrúbka ľadu dosahovala 1 až 1,8 m. Nebol to však homogénny ľad, ale ľadová vrstva bola tvorená kryhami a zamrznutým srieňom. Vodný stav dosiahol maximálnu výšku 748 cm z 19. na 20. februára. Ešte viac to bolo 3. marca, kedy hladina Dunaja dosiahla úroveň až 912 cm. Pretože hrozilo, že obrovské ľadové kryhy poškodia piliere Starého mosta (obr. 29), rozhodli sa úrady rozbiť ľad za pomoci leteckého bombardovania.

   

 Obr. 29 Zamrznutý Dunaj vo februári 1956, mohutný ľadochod pri Starom moste (zdroj: http://aktualne.atlas.sk/, TASR).

Posledné ľadochody sa na Dunaji objavili v januári 2006 a februári 2012 (obr. 30). Nedosiahli však úroveň zamrznutia Dunaja vo februári 1956 a počas zimy 1963, kedy sa na Dunaji vyskytol posledný "veľký ľad".

                                                                  

Obr. 30  Ľadochod sa na Dunaji objavil aj v januári 2006 a februári 2012  (zdroj: http://www.pf.blog.sk,  http://www.panorama.sk/).

                                 

 

Legendárne ochladenie v januári 1979

 

Začiatok sedemdesiatych rokov 20. storočia znamenal v porovnaní  predchádzajúcim obdobím obrat – prelomová bola zima 1971/1972, po ktorej nasledovalo 6 miernych zím. Veľmi mierna bola najmä zima 1973/1974, ktorá patrila medzi najteplejšie v histórii meteorologických pozorovaní na našom území.  Mierne zimy sedemdesiatych rokov 20. storočia boli dôsledkom intenzívnejšej zonálnej cirkulácie medzi oceánom a európsky kontinentom, vďaka ktorej prúdil nad pevninu teplejší morský vzduch. Klíma tak nadobudla, podobne ak tomu v rokoch 1910-1930, maritímnejší charakter (letá boli naopak chladnejšie). Situácia sa začala čiastočne meniť na konci sedemdesiatych rokov. Legendárnym sa stalo prudké ochladenie na prelome rokov 1978-79. Prekvapilo okrem iného aj tým, že prišlo náhle po rokoch s miernymi zimami. 

 

                                    

                                             Obr. 31 Práca 3.1.1979

 

Predpoklady na náhlu zmenu v počasí sa vytvorili už v decembri, ktorý bol v oblasti Bieleho mora a Karélie mimoriadne studený s odchýlkou až -12 °C od normálu (priemerné decembrové teploty tu dosiahli hodnoty okolo -20 °C).  Naproti tomu juhozápadná časť Európy, najmä Pyrenejský poloostrov, bola teplotne nadnormálna. Takéto rozloženie teploty vzduchu spôsobilo prevládajúce meridionálne prúdenie. Kým do juhozápadnej Európy prúdil na prednej strane tlakovej níže nad východným Atlantikom teplý vzduch, do východnej a severnej Európy na zadnej strane tlakovej níže  so stredom nad Novou Zemľou a severným Uralom studený arktický vzduch. Na konci decembra v oblasti Bieloruska, severnej Ukrajiny a pobaltských štátov klesali teploty na -30 až -40 °C, v oblasti Pečory pri severnom Urale dokonca teplota prekonala hranicu -50 °C (Obr. 32). V severovýchodnom Rusku miestami ani maximálna teplota v niektorých dňoch nevystúpila nad -40 °C.

              

                                 

                    Obr. 32  Maximálna a minimálna teplota vzduchu (T °C) v európskej časti Ruska v dňoch 28.12.1978 - 3.1.1979

 

Teplotný kontrast medzi oboma časťami Európy v priebehu mesiaca stále rástol. V závere decembra sa v oblasti strednej a západnej Európy vytvorilo výrazné teplotné rozhranie, ktoré oddeľovalo tieto dve rozdielne vzduchové hmoty. Studený vzduch niekoľko dní stabilne zotrvával takmer bez pohybu a bolo len otázkou času, kedy zaleje aj južnú polovicu strednej Európu. Určitú prekážku v jeho postupe na juh vytvárali aj severné hrebene Karpát a Českého masívu (Obr. 33).

 

              

 Obr. 33  Synoptická situácia (prízemné tlakové pole) zo dňa 31.12.1978 a priemerné rozloženie tlaku vzduchu v hladine 500 hPa v decembri 1978

Horizontálny teplotný gradient tak približne pozdĺž 50. rovnobežky ďalej narastal. Zatiaľ čo 31. decembra vystúpila v Bratislave na letisku maximálna teplota na 10 °C, v strednom Poľsku nevystúpila v tento deň maximálna teplota nad -17 °C. Toto súperenie vzduchových hmôt ukončila až tlaková níž, ktorá v dňoch 31.12.1978 -2.1.1979 pomerne rýchlo postupovala zo západnej Európy nad Ukrajinu. Po jej zadnej strane prenikol studený vzduch aj nad naše územie. Ochladenie bolo najskôr sprevádzané tekutými zrážkami, ktoré vzápätí zamŕzali a prechádzali do sneženia. Najväčšie problémy spôsobila kombinácia intenzívneho dažďa a náhleho poklesu teploty vzduchu. V Čechách poklesla teplota v priebehu 12 hodín o 30 °C (z 11°C na -19 °C). Najviac boli postihnuté severné Čechy,  kde zamrzli vagóny s uhlím. V snahe predísť problémom s dodávkami elektrickej energie vyhlásila vtedajšia vláda ČSSR tzv. uhoľné prázdniny, ktoré sa stali najmä pre generáciu narodenú v šesťdesiatych rokoch legendárnymi.

          

Obr. 34  Prízemné tlakové pole a teplota vzduchu vo výške 850 hPa (asi 1500 m n.m.) dňa 1.1.1979

 

Vianoce v roku 1981 a január 1982 na Britských ostrovoch

Zima 1978/1979 akoby zároveň otvorila novú éru zím. Nebol to síce návrat do šesťdesiatych rokov 20. storočia, ale aj niektorým zimám osemdesiatych rokov môžeme dať pokojne prívlastok „ozajstné“.  Bezpochyby k nim patrí aj zima 1981/1982, ktorá síce nepatrila medzi tuhé, ale bola pomerne bohatá na snehovú pokrývku. Tá navyše netypicky kulminovala okolo Vianoc a 26.12. dosiahla v Bratislave výšku až 44 cm. Tým sa Vianoce 1981 stali v hlavnom meste Slovenska „najbelšie“ v histórii meteorologických pozorovaní  (v Bratislave na letisku sa počasie pozoruje od roku 1951). Veľa snehu bolo aj na Záhorí (Malacky 40 cm, Senica 34 cm) a miestami na strednom Slovensku (Zvolen 39 cm). Výdatné sneženie bolo dôsledkom zrážkovej činnosti spojenej s tlakovými nížami, ktoré sa v dňoch 16.12.-27.12. presúvali z Biskajského zálivu cez severné Taliansko smerom nad Ukrajinu. Po ich zadnej strane prechodne prenikal v jednotlivých vlnách do severu studený vzduch, ktorý bol vzápätí vystriedaný prílevom teplejšieho a vlhkejšieho vzduchu od juhu (obr. 36). Po Vianociach nastal odmäk a súvislá snehová pokrývka vydržala do 5. januára, ale už 10. januára sa vytvorila nová.

V nížinách juhozápadného Slovenska sú biele Vianoce skôr atypický jav. V tomto období sa totiž na našom území stretávame so singularitou tzv. vianočného odmäku, keď pozorujeme zosilnenie zonálnej cirkulácie spojenej s prílevom teplého vzduchu z Atlantiku. Hovorí o tom aj jedna z najznámejších ľudových pranostík: Katarína na ľade, Vianoce na blate, ale aj iné, menej známe, napríklad Na Adama a Evu čakajme oblevu, Zelené (čierne) Vianoce – biela Veľká noc, Na Vianoce blato, na Veľkú noc sneh. Predstava bielych Vianoc v nížinách juhozápadného Slovenska je viac menej spojená s ich konvenčným vnímaním - kultúrnou a náboženskou symbolikou. V horských a podhorských oblastiach severného Slovenska je však pravdepodobnosť výskytu snehovej pokrývky počas vianočných sviatkov oveľa väčšia. Pre obyvateľov tejto časti krajiny nie sú teda biele Vianoce až v takom príkrom rozpore s ich tradičnou predstavou (Obr. 35).

                                          

                                                    Obr. 35  Pravdepodobnosť výskytu snehovej pokrývky počas vianočných sviatkov

                     

Zima 1981/1982 však nebola vďaka bohatej vianočnej snehovej nádielke zaujímavá len na Slovensku. Na Britských ostrovoch boli počas januára 1982 prekonané viaceré absolútne teplotné minimá. Napríklad v Breamar vo vnútrozemí Škótska klesla minimálna teplota 10. januára na -27,2 °C. V tejto oblasti Britských ostrovov  – ak sa vytvoria vhodné poveternostné podmienky – môžu minimálne teploty klesnúť tak nízko aj preto, že sa nachádzajú  vo vnútrozemí (údolie Škótskej vysočiny) a sú viac izolované od vplyvu teplejšieho mora. Ale veľmi nízko klesla teplota aj v anglickom Newporte pri Cardiffe v južnom Wellse, kde dosiahla hodnotu -26,1 °C.

Prehľad minimálnych teplôt (T °C) v dňoch 8.1.-11.1.1982 na Britských ostrovoch:

-27,2  Braemar ( Grampian ), 10.januára

-26,8  Grantown na Spey ( Highland ), 8. január

-26,6  Bowhill, 11. január

-26,3  Braemar, 11. január

-26,2  West Linton, 11. január

-26,1  Newport ( Shropshire ), 10. január

 

 Obr. 36 Prízemné tlakové pole dňa 26.12.1981 a 10.1.1982

 

Počas januára 1982 boli v Anglicku pozorované minimálne teploty, ktoré boli porovnateľné s teplotami počas malej doby ľadovej (absolútne minimum v Londýne zaznamenali v roku 1795, kedy teplota klesla na -21,1 °C). V priebehu januára 1982 boli na niektorých miestach Anglicka zaznamenané aj arktické dni.  Studený ráz počasia spôsobil pás vysokého tlaku vzduchu, ktorý sa rozprestieral medzi Balkánom a Islandom. Medzi ním a brázdou nízkeho tlaku vzduchu nad východným Atlantikom prúdil zo strednej Európy nad Britské ostrovy studený kontinentálny polárny vzduch. Zároveň sa 10. januára nad Britskými ostrovmi vytvorila samostatná tlaková výš, oblačnosť sa zmenšila a na miestach s čerstvo napadnutou snehovou pokrývkou sa vytvorili podmienky na zosilnené radiačné ochladzovanie (Obr. 36). Prúdenie studeného pevninského vzduchu od juhovýchodu pokračovalo aj v ďalších dňoch, pretože nad Balkánom zmohutnela tlaková výš. Preto v Londýne sa najsilnejšie mrazy vyskytli uprostred januára a veľmi sa priblížili mrazom z januára 1963. Situácia sa začala meniť v poslednej januárovej dekáde, kedy sa studené juhovýchodné prúdenie postupne zmenilo na teplé juhozápadné, čo výstižne dokumentuje aj chod minimálnej a maximálnej teploty vzduchu v januári 1982 v strednom Anglicku. Január 1982 nebol teda tak „mrazivo” vytrvalý ako legendárne studený január 1963.

Napriek tomu, že nepatril v Anglicku medzi najchladnejšie a s priemernou teplotou 2,6 °C napríklad ďaleko zaostal nielen za januárom 1963 (-2,1 °C), ale aj januárom 1979, ktorý mal priemernú teplotu -0,4 °C, vďaka mimoriadne nízkym teplotám si však pozornosť zaslúži. Podobne nízko klesli minimálne teploty na Britských ostrovoch aj v decembri 1995, kedy v Altnaharre na severe Škótska v Sutherlandskej vysočine poklesla 30. decembra minimálna teplota na -27,2 °C.

 

Veľmi studený január a február 1985

V osemdesiatych rokoch 20. storočia sa vyskytlo niekoľko zaujímavých zím, počas ktorých boli zaznamenané studené mesiace, extrémne silné mrazy alebo snehové kalamity. Hoci sa svojou tuhosťou nevyrovnali zimám v 60. rokoch (najmä zime 196/63), boli to posledné skutočne studené zimy, ktoré sa už nezopakovali. Posledná veľmi studená zima sa vyskytla v roku 1984/85, kedy aj na juhozápadnom Slovensku poklesla minimálna teplota pod -30 °C; v Kuchyni pri Malackách namerali ráno 7. januára -30,3 °C (Obr.37). Legendárnou sa stala aj snehová kalamita z januára 1987.

Veľmi nízke teploty v januári 1985 boli dôsledkom vpádu studeného, pôvodom kontinentálneho arktického vzduchu, ktorý prenikol do strednej Európy zo severného Uralu. Určujúcim tlakovým útvarom, ktorý rozhodujúcim spôsobom ovplyvňoval cirkulačné procesy nad väčšou časťou  európskeho kontinentu, bola tlaková výš, ktorej stred sa v prvej januárovej dekáde vyskytoval v priestore medzi Nórskym morom a Grónskom (tlaková výš sa nachádzala aj vo vyšších vrstvách ovzdušia). Po jej prednej strane prúdil takmer do celej Európy z vysokých zemepisných šírok studený vzduchu. Táto anticyklóna zároveň blokovala postup frontálnych systémov a tlakových níží z Atlantického oceánu smerom na východ a teplý vzduch sa zastavil už pred Britskými ostrovmi.

V severnej časti Ruska zároveň klesali minimálne teploty pod -40 °C a ani počas dňa nevystúpili maximá nad -30 °C.  V dňoch 3. a 4. januára sa zároveň v oblasti Pobaltia sformovala tlaková níž, ktorá poskytla  studenej vzduchovej hmote ďalší podnet pri jej postupe ďalej na juh. Jazyk studeného vzduchu zasahoval od severného Uralu až po strednú Európu (Obr. 38).

 Obdobie s mimoriadne nízkymi teplotami začalo na Slovensku 6. januára, keď v Oravskej Lesnej klesla minimálna teplota na -32 °C. O deň neskôr tu však zaznamenali ešte silnejší mráz, keď  teplota klesla na -36,6 °C. Bola to zároveň druhá najnižšia teplota, ktorú tu zaznamenali od začiatku meteorologických pozorovaní vykonávaných na tejto meteorologickej stanici od roku 1951 (27. januára 1954 tu klesla teplota až na -37,1 °C). Tesne pod -30 °C klesla teplota  ešte aj v nasledujúci deň, čiže tri dni za sebou zaznamenali v Oravskej Lesnej mráz, ktorý prekročil túto hranicu. Podobne nízke teploty boli aj v iných kotlinových polohách severného a stredného Slovenska.

                   

                              Obr. 37  Dobová tlač o zime 1985 (Práca 7.1. a 8.1.1985)

Mimoriadne nízke teploty spôsobilo jadro studeného vzduchu, ktoré sa v dňoch 6.1.-9.1. nachádzalo takmer bez pohybu nad naším územím. Od druhej januárovej pentády roku 1985 sa  také dlhotrvajúce obdobie s mimoriadne nízkymi teplotami na území Slovenska už nevyskytlo (nami sledované obdobie končí rokom 2010). Zvláštnosťou  studeného januára 1985 bolo aj to, že rozhodujúcu úlohu v cirkulačných procesoch nezohrávala mohutná  tlaková výš nad Ruskom (ako tomu bolo napríklad počas zím 1929 a 1942), ale blokujúca anticyklóna nad severným Atlantikom a Grónskom. Priemerná záporná odchýlka januára 1985 na území bývalého Československa bola -4,9 °C, čiže uvedený mesiac bol z hľadiska celého územia štátu klasifikovaný ako mimoriadne studený. Meteorológovia  V. Kakos, a K. Krška zároveň v roku 1985 upozornili na skutočnosť, že kým v poslednej štvrtine 18. storočia a v 19. storočí sa takéto zimy vyskytovali raz za 5 až 6 rokov, v dvadsiatom storočí raz za 8 až 9 rokov (z dnešnej perspektívy sa takáto zima nevyskytla už viac ako 25 rokov).

Obr.38  Teplota vzduchu vo výške 850 hPa (asi 1500 m n m.) a prehľad počasia zo dňa 7.1.1985 (zdroj: ČHMÚ)

Najsilnejšie nočné mrazy sa vo všeobecnosti v zimnom období vyskytujú v nižších polohách a prehĺbených tvaroch zemského reliéfu (doliny, kotliny), než vo vyšších polohách, ako to bolo možné pozorovať na minimálnej teplote aj v januári 1985 (Obr. 39). Je to podmienené najmä tým, že studený vzduch je ťažší ako teplý a steká  svahmi hôr do nižších polôh, kde zvykne stabilne zotrvávať, prípadne sa aj ďalej ochladzovať. Takéto podmienky však nastávajú len pri určitých poveternostných situáciách. Býva to najmä po vpáde studeného pevninského vzduchu z oblasti Ruska a severnej Európy,  a za podmienky, že  pôda je pokrytá súvislou a čerstvou snehovou pokrývkou. Jej úloha je veľmi dôležitá - okrem toho, že počas dňa odráža slnečné žiarenie (čerstvý sneh odráža 75 až 85 % dopadajúceho žiarenia), dobre izoluje povrch snehu od toku tepla z pôdy, zároveň sa aj intenzívne ochladzuje vyžarovaním tepla od zemského povrchu a následne tak sneh ochladzuje aj vzduch ležiaci nad ňou. Ďalšou podmienkou, ktorá má podstatný vplyv na pokles teploty, je zmenšená oblačnosť, aby teplo od zemského povrchu mohlo v noci voľne unikať do medziplanetárneho priestoru (oblačnosť totiž zabraňuje vyžarovaniu tepla tým, že ho späť odráža k zemskému povrchu a aj sama je zdrojom dlhovlnného žiarenia). Poslednou podmienkou je zoslabnutá cirkulácia (musí nastať bezvetrie), aby neprichádzalo k turbulentnému premiešavaniu teplého a studeného vzduchu.

V uzatvorených kotlinách môže studený vzduch zotrvávať niekoľko dní a ďalej sa radiačne ochladzovať, pričom maximálna teplota počas niekoľkých dní nemusí vystúpiť nad -10 °C (arktický deň).Výnimočne však môže nastať takáto situácia aj v nížinách – stáva sa to najmä pri vpáde studeného, pôvodom kontinentálneho arktického vzduchu z oblasti severného Uralu a Novej Zemli.  Napríklad v Hurbanove sa v januári 1942 vyskytlo až 6 arktických dní za sebou (19. až 24. januára). K tomuto počtu sa priblížil aj január 1985, kedy sa v Hurbanove vyskytlo 5 arktických dní za sebou (5. až 9. januára).

 

Obr. 39 Minimálna teplota vzduchu v dňoch 7.1.-8.1.1985, autor Jozef Pecho (zdroj: SHMÚ)

 

Snehová kalamita v januári 1987 na juhozápadnom Slovensku

Tuhá zima podľa klimatologických kritérií môže nastať pri splnení určitých meteorologických podmienok, ktoré môžeme definovať na základe synergického účinku troch faktorov:

1. Prevládajúci typ veľkopriestorovej cirkulácie meriodionálneho typu (severo-južné prúdenie), resp. zonálne prúdenie v smere východ-západ. Advekcia teplejšieho morského vzduchu z Atlantiku musí byť zároveň blokovaná mohutnými anticyklónami v oblasti Škandinávie, strednej Európy či Ruska. Pevnina sa tak musí dostatočne ochladiť.

2. Dostatočné zásoby naakumulovaného studeného vzduchu (kontinentálny polárny, resp. kontinentálny arktický vzduch) v oblasti euroázijskej pevniny (severný Ural, Novaja Zemľa, európska časť Ruska, Západosibírska nížina, severná Škandinávia). Musí zároveň prísť aj k advekcii takejto vzduchovej hmoty do karpatskej oblasti. Podporuje ju aj relatívne väčší zámrz Barentsovho mora, ktoré je za normálnych okolností veľkým zdrojom tepla na severe Európy a v Arktíde.

3. Dlhotrvajúca súvislá snehová pokrývka, ktorá podporuje vyžarovanie tepla od zemského povrchu najmä počas jasnej noci a po utíšení vetra.

Všetky tieto podmienky boli splnené aj počas januára 1987, hoci jeho začiatok v ničom nenaznačoval, že o necelé dva týždne budú najmä obyvatelia západného Slovenska konfrontovaní s mimoriadne silnými mrazmi a snehovou fujavicou, ktorá na juhozápadnom Slovensku na niekoľko dní ochromí život. Na prelome rokov 1986 a 1987 práve v tejto oblasti Slovenska vystúpili maximálne teploty na 10 až 12 °C a v západných Čechách sa vyskytli výdatné zrážky, ktoré spôsobili miestne záplavy. Teplé počasie bolo v prvej januárovej pentáde spôsobené prílevom teplého oceánskeho vzduchu od západu. Po 6. januári prišlo k radikálnej zmene cirkulačných pomerov – od juhu sa vo vyšších vrstvách ovzdušia (hladina 500 hPa) vysunul nad Britské ostrovy a východný Atlantik hrebeň vysokého tlaku vzduchu, čím sa uvoľnila cesta prílevu studeného vzduchu z vysokých zemepisných šírok smerom do západnej a strednej Európy (Obr. 40).

               

Obr. 40  Priemerné rozloženie tlaku vzduchu v januári 1987 a odchýlka teploty vzduchu dňa 11.1.1987 v hladine 500 hPa  (asi 5500 m n m.)

 

Rozhodujúcu úlohu v ďalšom vývoji poveternostnej situácie však zohral bazén mimoriadne studeného arktického vzduchu, ktorý sa už začiatkom januára začal tvoriť v oblasti severnej Európy a Ruska. V priestore medzi poloostrovom Jamal,  Novou Zemľou, severným Uralom, a Špicbergami zotrvávala oblasť vysokého tlaku vzduchu, čo umožnilo studenému vzduchu, aby sa ďalej radiačne ochladzoval. Dňa 9. januára sa nad severnou Škandináviou vytvorilo samostatné jadro vysokého tlaku, ktoré sa spojilo s uvedeným barickým útvarom. Po prednej strane tohto komplexu vysokého tlaku začala mimoriadne studená vzduchová hmota postupne zaplavovať celý európsky kontinent. Tlaková výš súčasne blokovala postup frontálnych systémov od západu a pevnina sa tak ďalej ochladzovala. Obraz o tom, aké teploty panovali vo východnej a severnej Európe (boli oblasti, kde maximálna teplota nevystupovala nad -40 °C), si môžeme vytvoriť aj na základe priloženej mapky (Obr. 41).

    

                                           

                                                    

                                                  Obr. 41 Maximálna a minimálna teplota vzduchu v Európe dňa 10.1.11987

 

Prvá dávka studeného vzduchu zasiahla karpatskú oblasť 7. januára. Druhá, ešte výraznejšia, nasledovala po 9. januári. Prudký teplotný gradient, ktorý sa vytvoril medzi severovýchodnou a južnou Európou, podmienil vznik výraznej frontálnej zóny. Na nej sa v oblasti Sardínie a Korziky prehĺbila tlaková níž, ktorá sa v dňoch 11.1.-13.1. presúvala ďalej na severovýchod. Po jej prednej strane začal najmä vo vyšších vrstvách ovzdušia prúdiť do karpatskej oblasti od juhovýchodu teplý vzduch. Zdrojom teplého a vlhkého vzduchu bolo Stredozemné more, ktorého povrchové vody akumulujú teplo z letného obdobia až do januára.

 

Generátorom výdatného sneženia bol teplý vzduchu, ktorý sa prostredníctvom výstupného kĺzania nasúval nad studený vzduch. Tieto procesy sú opísané v súvislosti s atmosférickým dejmi, ktoré prebiehajú na teplom fronte. Teplý ľahší vzduch  je naklonený v smere jeho postupu, pričom pomaly vystupuje nad ustupujúci klin ťažšieho studeného vzduchu a zároveň ho obteká (správa sa ako kvapalina pred postupujúcou prekážkou). Čím je teplotný rozdiel výraznejší, tým je výstupný pohyb teplého vzduchu intenzívnejší. Niekedy sa pod postupujúcim teplým vzduchom vplyvom trenia udržiava v relatívne malej výške nad zemským povrchom tenká blana studeného vzduchu. Zrážkové pásmo pred teplým frontom sa môže nachádzať ďaleko pred frontálnou čiarou (až okolo 500 km).

 

                    

                          Obr. 42  Dobová tlač o dôsledkoch snehovej kalamity

 

Tomu zodpovedal aj barický reliéf (nahustenie izobár), čo spôsobilo zosilnenie vetra. Silný vietor bol podmienený aj veľkým tlakovým gradientom medzi mohutnou tlakovou výšou nad Škandináviou (1050 hPa) a tlakovou nížou nad Chorvátskom (990 hPa) (Obr. 43).  Mimoriadne intenzívne sneženie zasiahlo najmä juhozápadné Slovensko. V dňoch 9.1.-12.1. bolo celkové trvanie snehových zrážok v súčte 68 hodín. V dôsledku silného vetra sa vytvárali niekoľkometrové snehové záveje, ktoré odrezali na niekoľko dní viacero obcí na juhozápadnom Slovensku a v Bratislave spôsobili dopravný kolaps (Obr. 42). Plastický obraz o vtedajšej situácii si môžeme vytvoriť aj na základe meteorologických pozorovaní: 12. januára ráno o 7:00 h bolo na bratislavskom letisku -18 °C, snežilo a fúkal čerstvý, v nárazoch až silný severný vietor. Maximálna teplota počas dňa nevystúpila nad -15 °C.

 

V noci z 12.1 na 13.1. sa v oblasti Maďarska prechodne vytvorila nevýrazná tlaková výš. V studenom vzduchu, ktorý do karpatskej oblasti natiekol z Ruska, klesli teploty vzduchu po vyjasnení a utíšení vetra ojedinele aj v nížinách južného Slovenska tesne pod -30 °C. Bolo to zároveň aj posledný krát, čo v najteplejšej oblasti Slovenska klesli teploty takto nízko.      

  

Mrazy však netrvali dlho. V dňoch 15.-16.1. postupovala od juhozápadu do strednej Európy nová tlaková níž, ktorá priniesla so sebou ďalšiu snehovú nádielku a 16.1. dosiahla v Bratislave celková výška snehovej pokrývky 64 cm (Obr. 43), čím bol zároveň aj prekonaný rekord jej maximálnej výšky od začiatku meteorologických pozorovaní v hlavnom meste.

 

            

Obr. 43 Poveternostná situácia dňa 12.1.1987 a maximálna výška snehovej pokrývky v malokarpatskej oblasti a na Záhorí dňa 16.1.1987

 

 

 

Niektoré teplotné a cirkulačné zvláštnosti zím po roku 1990

 

Až do začiatku 20. storočia sa predpokladalo, že klíma je viac menej nemenná. Obrat v nazeraní na klímu Zeme bol podmienený všeobecným rastom teploty vzduchu, ktorý sa na severnej hemisfére začal prejavovať v prvých desaťročiach 20. storočia. Najmä v priestore medzi Grónskom a Špicbergami prišlo približne v rokoch 1870-1940 k výraznejšiemu vzostupu teploty. Tieto procesy opísali v päťdesiatych rokoch 20. storočia aj slovenskí klimatológovia Štefan Petrovič a Mikuláš Konček, pričom osobitnú pozornosť upriamili na zimné obdobie, kedy sa otepľovanie prejavilo najvýraznejšie:

 „Vidíme, že v strednej Európe, ako sa ukázalo v mnohých štúdiách, od rokov 80. minulého storočia priemerné ročné teploty stále stúpajú, že sa ukazuje postupné oteplenie a to ako dôsledok veľmi miernych zím.“ Š. Petrovič, 1952

 „Veľmi zaujímavý jav nastal v 70. rokoch minulého storočia: od tých čias začala teplota nad veľkou časťou zemského povrchu stúpať; toto otepľovanie zosilnelo na začiatku nášho storočia a osobitne sa vystupňovalo okolo roku 1920. Potom otepľovanie trocha zoslablo a po kratšej prestávke na začiatku 40. rokov pokračovalo takmer doteraz. Preto označujeme túto zmenu klímy ako súčasné oteplenie, ktoré sa prejavuje hlavne zvýšením teploty vzduchu (...) Vcelku – pravdaže s výnimkou jednotlivých rokov – sa teplota ustavične zvyšovala, a to v zime viac ako v lete, pokiaľ letné teploty vôbec stúpali. V 20. a 30. rokoch nášho storočia toto otepľovania sa stalo intenzívnejším, najmä v Arktíde.“ M. Konček, 1957

 

                      

 

Obr. 44 Priemerná teplota zimy (december-február) na severnej hemisfére v porovnaní s jednotlivými referenčnými obdobiami. Obdobie 1991-2017 je v porovnaní s obdobím 1901-1990 teplejšie, naopak obdobie 1901-1970 sa javí v porovnaní s obdobím 1991-2017 ako chladnejšie (zdroj NASA).

 

Vplyv globálneho otepľovania na priemernú teplotu zím si nemožno predstaviť ako jednoduchý proces „ohrievania“.  Celý mechanizmus je založený na  komplikovanejších fyzikálnych procesoch, medzi ktorými existujú vzájomné interakcie. Veľkopriestorová cirkulácia atmosféry je ovplyvnená hlavne distribúciou tepla, ktorá súvisí s celkovou radiačnou bilanciou (atmosféra dostáva teplo predovšetkým zo zemského povrchu ohrievaného slnečným žiarením). Výmena tepla prebieha ako v horizontálnom, tak aj vertikálnom smere, pričom sa na tomto procese podstatným spôsobom podieľa pevnina i oceán. Teplotné a tlakové pomery tak spolu úzko súvisia, podľa S. P. Chromova (1968) „príčinou zonálnosti v rozložení tlaku je zonálnosť v rozložení teploty“.

 

Spolu s rastom všeobecnej teploty vzduchu rastie aj teplota povrchových vôd morí a oceánov, ktoré sa tiež viac ohrievajú. Voda má navyše väčšiu tepelnú kapacitu a tiež sa turbulentne premiešava, čo má vplyv na celkovú ročnú amplitúdu teploty vody v moriach a oceánoch, ktorá je oveľa menšia než amplitúda teploty pôdy. Teplo sa v oceánoch transportuje aj prostredníctvom morských prúdov a termohalinnej cirkulácie (vzťah teploty a salinity, resp. slanosti morskej vody), ktorá sa obrazne prirovnáva k akémusi veľkému dopravníkovému pásu.

 

                                      

 

                          Obr. 45  Schematické znázornenie termohalinnej cirkulácie (zdroj: wikipedia)

 

Medzi zvyšovaním teploty povrchových vôd Atlantického oceánu a prehlbovaním tlakových níží (všeobecným poklesom tlaku vzduchu v oblasti severného Atlantiku) existujú spätné väzby: „Velkoprostorové vzestupné pohyby vedou v zimě nad oceány k intenzivnímu prohlubování tlakových níží a brázd nízkeho tlaku, zatímco subsidence nad kontinenty je spojena s vytvářením  zimních tlakových výší projevujících se ve spodní polovině stratosféry“ (Pechala, Bednář, 1991). V dôsledku rastúceho množstva naakumulovaného tepla, ktoré sa uvoľňuje z oceánu, rastie aj dynamika vzostupných pohybov: na strane jednej teda pozorujeme prehlbovanie barických depresií (islandskej kvázistacionárnej cyklóny), na strane druhej rastie aj mohutnosť anticyklón (najmä azorskej kvázistacionárnej anticyklóny). Medzi oboma tlakovými centrami sa súčasne zvýrazňuje barický gradient a vďaka intenzívnejšej cirkulácii celý atmosférický systém „naberá“ na dynamike (Obr. 46).

 

      

Obr. 46 Priemerné rozloženie prízemného tlaku vzduchu (hPa) v období rokov 1951-1980 a v období rokov 1991-2017. V južnej časti Európy možno pozorovať po roku 1990 všeobecný vzostup tlaku vzduchu, v oblasti Islandu a severovýchodného Atlantiku tlak naopak klesá. Zvýrazňuje sa tým zároveň tlakový gradient. (zdroj: NOAA)

 

Zvýraznenie teplotného a tlakového gradientu medzi islandskou nížou a azorskou anticyklónou úzko súvisí so zvýraznením  výškovej frontálnej zóny, ktorá zohráva podstatnú úlohu pri atmosférických procesoch spojených s procesmi cyklogenézy a anticyklogenézy. Výškové frontálne zóny predstavujú prechodové pásmo v strednej a vyššej troposfére so zvýšenými horizontálnymi teplotnými a tlakovými gradientmi. V týchto zónach je skoncentrované veľké množstvo kinetickej a vnútornej energie. Väčšie nahustenie izolínií (tlak, teplota a pod.) medzi jednotlivými tlakovými centrami nám tak poskytuje obraz o fyzikálnych podmienkach, ktoré generujú intenzívnejšie atmosférické procesy. Výstižne to ilustruje práve všeobecný pokles tlaku v oblasti severného Atlantiku a naopak vzostup v  jeho centrálnej časti. Prudký tlakový gradient medzi jednotlivými riadiacim tlakovými útvarmi je aj jednou z hlavných príčin cirkulačných anomálií, ktoré sú sprevádzané mohutnými víchricami a výdatnými atmosférickými zrážkami.

Na zmeny v cirkulačných podmienkach spôsobené otepľovaním (týka sa to najmä polohy azorskej tlakovej výše) upozornil v šesťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia už S. P. Chromov (1968): „Napríklad pri otepľovaní Arktídy by mohla vo všeobecnosti zoslabnúť cyklonálna činnosť na severnej pologuli a jej maximum by sa premiestnilo do vysokých zemepisných šírok. Viedlo by to ďalej k posunutiu  pásma subtropických anticyklón k severu a k väčšej suchosti južných oblastí miernych šírok.“

Synoptická situácia počas zím 1997/1998 a 2007/2008 bola modelovým príkladom Chromovovej hypotézy. Výšková frontálna zóna bola viac posunutá na sever a na počasie karpatskej oblasti mala rozhodujúci vplyv azorská tlaková výš, pričom po jej severnej strane prúdil od juhozápadu veľmi teplý vzduch. Zároveň bola zoslabnutá, či úplne absentovala stredomorská cyklonalita, pretože studený vzduch, ktorý je jedným z hlavných faktorov podmieňujúcich tvorbu tlakových níží, do južnej polovice európskeho kontinentu neprenikal. Preto v oblasti Stredomoria, ako to môžeme vidieť na obrázkoch,  je v posledných dvoch desaťročiach zreteľný trend všeobecného rastu priemerného tlaku vzduchu a brázdy nízkeho tlaku vzduchu strácajú na výraznosti, aj keď sa prechodne vytvárajú podmienky na intenzívnejšiu stredomorskú cyklonalitu, ako tomu bolo počas zím 1995/96, 2002/2003 a 2009/2010. Všeobecne ale pozorujeme úbytok zrážok v Stredomorí v chladnom polroku.

Zosilnená advekcia veľmi teplého vzduchu, ktorá bola spojená s výraznou výškovou frontálnou zónou medzi islandskou tlakovou nížou a azorskou tlakovou výšou, sa podpísala aj na teplote januára 2007, ktorý bol nielen  Hurbanove, ale aj na väčšine územia Slovenska a v časti strednej Európy najteplejším januárom najmenej za posledných 140 rokov. V pražskom Klementíne bol január 2007  najteplejší januárom od začiatku meteorologických pozorovaní (1775). Mimoriadne teplý však nebol len január 2007, ale celá zima 2006/2007.

 

                             

 

Obr. 47 Odchýlka priemernej mesačnej teploty vzduchu v °C na Slovensku od normálu v januári 2007, autor Jozef Pecho, zdroj SHMÚ.

 

Zonálne prúdenie dosiahlo svoje maximum koncom druhej januárovej dekády, keď v dňoch 18. a 19. januára prechádzala cez západnú a strednú Európu smerom nad Pobaltie a Rusko veľmi hlboká tlaková níž pod názvom Kyrill. Tá ešte viac umocnila prílev teplého vzduchu od juhozápadu (studený front pred sebou „tlačil“ masu teplého vzduchu). Mimoriadnosť celej situácie dokumentuje chod teploty vzduchu v noci z 18. na 19. januára. V Bratislave na letisku tesne pred príchodom studeného frontu spojeného s touto tlakovou nížou vystúpila maximálna teplota na 18,8 °C. Bolo to však len v relatívnom krátkom časovom intervale a prudký vzostup teploty súvisel práve s prílevom mimoriadne teplého vzduchu, čo dokumentuje aj  zosilnenie vetra. Zaujímavé však bolo, že sa tak stalo 19. januára o 2. hodine ráno (Obr 48).

 

    

 

Obr. 48 Synoptická situácia (prízemné tlakové a teplotné pole) dňa 19.1.2007 o 1:00 SEČ a chod teploty vzduchu z 18.1. na 19.1.2007 v Bratislave na letisku, zdroj SHMÚ

 

Situáciu okolo vzniku tejto cyklóny analyzoval meteorológ Marjan Sandev (2007). Kyrill mala svoje rodisko nad Spojenými štátmi, v oblasti Veľkých kanadských jazier, kde sa často vytvárajú tlakových níže, ktoré potom putujú cez Atlantik do Európy. Jej prehĺbenie zintenzívnil teplotný kontrast medzi teplým vzduchom nad Atlantikom a studeným vzduchom nad Grónskom a atmosférické procesy spojené s týmto tlakovým útvarom nadobudli väčšiu dynamiku (zvýraznila sa jeho vorticita, resp. „vírivosť“).  Tlak vzduchu v jej strede rýchlo poklesol a dosiahol hodnotu 975 hPa. Západné tryskové prúdenie zároveň zvýšilo rýchlosť postupu tejto tlakovej níže až na 100 km/h. V noci z 18. na 19. januára sa jej stred nachádzal nad Baltickým morom. Súčasne sa zvýraznil tlakový gradient medzi touto nížou (v jej strede postupne klesol na 965 hPa) a mohutnou tlakovou výšou na Pyrenejským poloostrovom (1040 hPa). Mimoriadne veľký tlakový rozdiel medzi týmito barickými útvarmi zapríčinil zosilnenie prúdenia a vetra: na exponovaných polohách hôr dosahovala maximálna rýchlosť vetra v nárazoch až 45 m/s. Na Sněžke v Krkonošiach dosiahol maximálny náraz vetra 18. januára pred polnocou až 60 m/s, čo je 218 km/h. Aj na Slovensku boli zaznamenané veľké rýchlosti vetra (Skalnaté Pleso 162 km/h, Chopok 181 km/h). Cyklóna Kyrill spôsobila značné materiálne škody najmä v západnej Európe. Víchrice v zimnom období, ale aj v prechodných ročných obdobiach (najmä v novembri a marci) sú často podmienené hlbokými tlakovými nížami, ktoré sa presúvajú cez strednú Európu alebo Baltické more. Aj veterná kalamita 19. novembra 2004 bola zapríčinená prechodom hlbokej tlakovej níže cez strednú Európu. Medzi cyklónou nad južným Poľskom a výbežkom tlakovej výše sa vtedy rovnako vytvoril prudký tlakový gradient, čo spolu so špecifickými orografickými podmienkami Vysokých Tatier zapríčinilo zosilnenie vetra, ktorý dosiahol intenzitu mohutnej víchrice a spôsobil rozsiahle spustošenie lesných porastov.

 

Zvýšená dynamika atmosférických procesov bola pozorovaná aj v priebehu viacerých zím uplynulého desaťročia. Príkladom sú aj  búrky počas zimy 1999/2000, kedy bola zaznamenaná aspoň jedna búrka na 53 meteorologických staniciach na území Českej a Slovenskej republiky.  Najviac dní s búrkou sa vyskytlo v Bratislave, letisku a Banskej Bystrici (5 dní).  Celkovo sa búrky počas zimy 1999/2000 vyskytli až v 9 dňoch. Také množstvo zimných búrok, odkedy sa vykonávajú meteorologické pozorovania na našom území, nebolo u nás nikdy pozorované.  Búrky v zimnom období vznikajú za iných podmienok, než je tomu v teplom polroku. Počas zimy 1999/2000 bol ich príčinou predovšetkým intenzívny zonálny typ cirkulácie a výrazne vyvinutá výšková polárna frontálna zóna (Racko, Simon, Sokol, 2002).

 

                                                                                       ***

 

Podstatnou mierou sa v zimnom období na celkovom otepľovaní podieľa práve oceán (jeho podiel, ktorý bol aj v minulosti rozhodujúci, sa teda ešte zvýraznil). Podľa Milana Lapina relatívne teplé oceány ovplyvňujú počasie a klímu aj vo vzdialených regiónoch prostredníctvom transportu latentného tepla. Povrch relatívne teplých oceánov spotrebuje na výpar až 95% radiačnej bilancie, toto teplo sa potom uvoľní v procese kondenzácie, napríklad v priestore Škandinávie a prispieva tak k otepľovaniu regiónu.

 

Teplo z oceánov zároveň preniká aj do vyšších zemepisných šírok, kde zvyšuje nielen celkovú teplotu, ale zároveň zmenšuje aj plochu morského ľadu v oblasti Arktídy. Paralelne s tým  sa zmenšuje aj plocha s trvalou snehovou pokrývkou, čo vplýva na albedo – preto rastie pomer pohlteného tepla zemským povrchom vzhľadom k odrazenému slnečnému žiareniu do medziplanetárneho priestoru. Snehová pokrývka ako súčasť kryosféry má totiž podstatný vplyv na celkovú radiačnú bilanciu v zimnom období a jej absencia vedie k  zmierňovaniu jeho priemernej teploty. (Tmavá plocha pohltí viac priameho slnečného žiarenia než biela, kým čerstvo napadnutý sneh odrazí 70 až 95 % krátkovlnného žiarenia, vlhká černozem len 8 %). Dlhotrvajúca súvislá snehová pokrývka často predurčí celkový charakter zimy – vyžarovanie tepla zo zemského povrchu je markantné najmä počas bezoblačných nocí a po utíšení vetra.

 

Teplotný charakter zím na severnej pologuli podľa M. Lapina výrazne ovplyvňuje práve rozsah plávajúceho morského ľadu v Arktíde: „Ak je celý Severný ľadový oceán pokrytý ľadom, tak sa správa z hľadiska energetickej bilancie v zime ako pevnina a vytvára sa na ňom mohutný bazén arktického vzduchu s teplotou okolo –50 °C. Ak je ale nejaká jeho časť bez ľadu, tak sa stáva morská voda zdrojom tepla, ktoré výrazne zvyšuje teplotu uvedeného bazénu veľmi studeného vzduchu. Preto sa potom znižuje potenciál na vpády arktického vzduchu z uvedeného priestoru do nižších zemepisných šírok. Za posledných 50 rokov došlo k zníženiu plochy letného morského ľadu v Arktíde asi o 40% a zimného asi o 10%.“ (Obr. 49)

 

 

Obr. 49 Plocha rozšírenia morského ľadu na severnej hemisfére po rok 2007 + aktuálny stav do 14.1.2018

 

Uvoľnené teplo z oceánov, ktoré je atmosférickým prúdením transportované do vyšších zemepisných šírok, zároveň zabraňuje aj trvalejšiemu ochladzovaniu a bazény studeného vzduchu tak strácajú zo svojho potenciálu. Preto pri meridionálnom prúdení k nám studený vzduch z vyšších zemepisných šírok preniká s menšou intenzitou a v kratších periódach a zároveň sa zmenšuje aj jeho „ochladzovací efekt“, pričom ho často vzápätí vystrieda oteplenie. Studená vzduchová hmota sa rýchlejšie transformuje (premiešava sa s teplejším vzduchom) a stráca tak svoje charakteristické vlastnosti. Aj napriek tomu, že sa počas zimného obdobia vyskytujú studené periódy, zimy už nemajú pôvodnú „vytrvalosť“.

Príkladom toho, že zimy oproti minulosti strácajú na svojej výraznosti, bola zima 2001/02, ktorej začiatok naznačoval, že by sa po dlhšom čase mohla vyskytnúť tuhá zima. December 2001 bol najchladnejším decembrom od roku 1940 s výraznými teplotnými odchýlkami (Boľkovce -5,9 °C, Sliač -5,2 °C, Hurbanovo -5,1 °C, Piešťany -4,7 °C, Bratislava -4,0 °C) od normálu 1961 – 1990 (Obr. 50). V uvedenom mesiaci boli určujúcimi tlakovými útvarmi mohutné anticyklóny v priestore medzi Britskými ostrovmi a Grónskom, pričom po ich prednej strane prúdil od severu do karpatskej oblasti studený pevninský vzduch. V druhej polovici januára 2002 sa situácia radikálne zmenila, nastala prestavba tlakových útvarov a prúdenie sa zmenilo na zonálne, pričom po severnej strane oblasti vysokého tlaku vzduchu so stredmi nad severnou Afrikou a západným Stredomorím začal od juhozápadu prúdiť veľmi teplý, pôvodom tropický vzduch. V dôsledku toho dosiahla 29. januára 2002 maximálna teplota v Bratislave, Mlynskej doline až 20,2 °C.

Obr. 50 Klimatické charakteristiky decembra 2001, zdroj: Bulletin SHMÚ, 12/2001

 

 

Epizodické vpády studeného kontinentálneho vzduchu po roku 2010

 

Aj po roku 2010 boli zaznamenané epizodické vpády veľmi studeného, pôvodom kontinentálneho arktického vzduchu, z ktorých najvýraznejšie boli vo februári 2012 a januári 2017.  Výrazné ochladenie vo februári 2012 bolo spôsobené prílevom veľmi studeného, pôvodom kontinentálneho arktického vzduchu, ktorý prenikol zo západnej Sibíri do karpatskej oblasti po južnej strane veľmi mohutnej tlakovej výše so stredom nad Karéliou. Tá sa spojila s tlakovou výšou nad Jamalom (Obr. 51), čím sa vytvorili podmienky, aby studený vzduch zo západnej Sibíri mohol preniknúť hlboko do vnútrozemia európskeho kontinentu. Mohutný komplex vysokého tlaku vzduchu zároveň blokoval prílev teplejšieho vzduchu z Atlantického oceánu. Studený vzduch postupne zalial aj západnú Európu a prenikol aj do Stredomoria, kde podnietil cyklogenézu, pričom tlakové níže postupovali smerom na Balkán a zrážkové pásmo s nimi spojené zasiahlo hlavne v Rumunsko, kde  výdatné sneženie spôsobilo kalamitu. Dňa 3. februára 2012 klesli po vyjasnení a utíšení vetra  na snehovej pokrývke minimálne teploty v kotlinách severného Slovenska  pod -30 °C (Oravská Lesná -30.2 °C, Liesek -30.6 °C, Plaveč nad Popradom -31.2 °C, Oravské Veselé -31.5 °C, Podolínec -32.0 °C, Rabča -32.1 °C, Červený Kláštor -33.3 °C). V Červenom Kláštore klesla minimálna teplota vzduchu pod -30 °C aj 2. februára (-31.8 °C). V druhej polovici februára sa postupne začal presadzovať Atlantik - západne od Britských ostrov zmohutnela tlaková výš a po jej zadnej strane začal postupne prúdiť do Európy teplejší morský vzduch z Atlantiku.

 

Vo februári 2012 sa na niektorých staniciach juhozápadného Slovenska, resp. krajného juhozápadu vyskytli arktické dni, keď maximálna denná teplota nevystúpila nad -10.0 °C. Arktické dni boli zaznamenané v Holíči (-10.5 °C, 4.2 a -10.0 °C, 6.2.), Stupave (-11.1 °C, 2.2.; -13.7 °C, 4.2.; -11.1 °C, 5.2. a 6.2.),  Gabčíkove (-10.0 °C, 8.2.), Moravskom Svätom Jáne (-10.0 °C, 6.2.). Teda v Stupave sa vyskytli až 4 arktické dni, čo bolo v rámci juhozápadného Slovenska najviac od roku 1985.  

 

Z územného hľadiska bol február 2012 posledným skutočne studeným zimným mesiacom. Na celom území Slovenska, vrátane vysokých horských polôh, bol teplotne podnormálny.

 

 

Obr. 51  Meteorologické a klimatologické charakteristiky zimy 2011/12 v Európe a na Slovensku

 

Zima 2011/12 však ako celok skončila teplotne normálna (Obr. 51), december a január boli teplotne normálne až nadnormálne. Na väčšine územia Slovenska bola odchýlka kladná, slabo záporná bola hlavne v mrazových dolinách a na severovýchode krajiny. Väčšia  záporná odchýlka bola v Nízkych a Vysokých Tatrách. Bolo to spôsobené najmä severozápadným prúdením v januári. Na juhozápade bola v nížinách  odchýlka asi v intervale +0,5 až +1 °C, v nížinách východného Slovenska a v horských oblastiach západného a stredného Slovenska 0,0 až +0,5 °C, na krajnom severe a severovýchode a vo vyšších polohách  -1,0 až -0,5 °C, v tatranskej oblasti -1,5 až -1,0 °C. V Hurbanove dosiahla priemerná teplota zimy 2011/2012 hodnotu 0,6 °C, čo je +0,7 °C nad normálom 1961-1990 a +1,1 °C nad dlhodobým priemerom.

Obr. 52  Priemerné rozloženie prízemného tlaku vzduchu a teplotné odchýlky v januári 2017 od dlhodobého priemeru 1981-2010

 

Vpád veľmi studeného vzduchu bol zaznamenaný aj v prvej dekáde januára 2017. Bazén studeného, pôvodom kontinentálneho arktický vzduch, sa už predtým vytvoril v oblasti severného Uralu a Novej Zeme. Do karpatskej oblasti potom prenikol  na zadnej strane tlakovej níže, ktorá v dňoch 3. až 5. januára postupovala z Dánskeho prielivu (medzi Islandom a Grónskom) smerom na juhovýchod.  Zároveň sa z Britských ostrovov presúvala do strednej Európy tlaková výš. Po utíšení vetra a zmenšení oblačnosti klesla teplota 8. januára 2017 v kotlinách severného Slovenska až pod -30 °C (Liesek -30.2 °C, Dudince a Červený Kláštor -30.3 °C, Oravský Podzámok -32.3 °C, Rabča -34.6 °C, Oravská Lesná -35.5 °C).  Po vpáde veľmi studeného vzduchu sa v alpskej a karpatskej oblasti udržiavala tlaková výš (Obr. 52), ktorá blokovala teplejšie západné prúdenie a zároveň "zakonzervovala" studený vzduch, ktorý sa na snehovej pokrývke ďalej radiačne ochladzoval. Zatiaľ čo vo vyšších vrstvách začal postupne od západu prúdiť teplejší vzduch, pri zemi stále pretrvávala blana studeného vzduchu, čo sa prejavilo aj na priemernej mesačnej teplote januára 2017. Kým Dudince mali mesačnú odchýlku od normálu -6.5 °C a skončili ako silne podnormálne, Chopok -0.8 °C, čo je v intervale teplotného normálu. Január 2017 bol na väčšine územia vplyvom pretrvávajúcej teplotnej inverzii podnormálny, len vo vyšších horských polohách bol teplotne normálny.

Zima 2016/17 ako celok skončila na väčšine územia Slovenska ako teplotne normálna, len miestami v kotlinách a na juhu stredného Slovenska bola teplotne podnormálna s teplotnými odchýlkami: Oravská Lesná -0,1 °C, Košice -0.7 °C, Hurbanovo -1.0 °C, Sliač -1.1 °C. Vo  vysokých horských polohách bola teplotná odchýlka zimy 2016/17 naopak kladná (Chopok +1.8 °C) a zima ako celok tu skončila ako teplotne nadnormálna.    

 

 

Snehové podmienky zím po roku 2010

 

Predpokladá sa, že v dôsledku všeobecného rastu teploty vzduchu sa na celkovom objeme atmosférických zrážok budú čoraz menej podieľať zrážky vo forme sneženia a v polohách do nadmorskej výšky 1500 m sa zníži aj celkový počet dní so snehovou pokrývkou. V nadmorských výškach nad 1800 metrov sa naopak počet dní so snehovou pokrývkou pravdepodobne zvýši a suma denných výšok snehovej pokrývky sa bude zvyšovať zrejme už od nadmorskej výšky 1200 m. Môžu sa aj vyskytnúť prechodné obdobia s množstvom snehu a snehovými fujavicami najmä v dôsledku intenzívnej stredomorskej cyklonality. Príkladom je zima 2008/09, keď práve vplyvom takéhoto vývoja bola v Malých Karpatoch prekonaná absolútna výška snehovej pokrývky – 25. februára 2009 na Malom Javorníku dosahovala hrúbka snehovej pokrývky až 107 cm.

Z hľadiska snehových podmienok bola zaujímavá zima 2012/13, kedy spalo veľa atmosférických zrážok (za celú zimu spadlo asi 120 až 190 % zrážkového normálu). Pretože teploty sa pohybovali okolo bodu mrazu, zrážky často vypadávali vo forme sneženia. Týkalo sa to najmä krajného juhozápadu Slovenska a malokarpatskej oblasti, Výdatné zrážky boli podmienené najmä prevládajúcimi cirkulačnými podmienkami. V oblasti Stredomoria sa vytvárali tlakové níže, ktoré svojím zrážkovým pásmom zasahovali najmä juhozápadné časti Slovenska. Podobné cirkulačné podmienky prevládali aj počas zimy 1995/96.

Obr. 53 Zima 2012/13 bola hlavne na juhozápadnom Slovensku bohatá na sneh (nová snehová pokrývka), pričom sa v hlavnom meste v priebehu zimy vyskytlo aj niekoľko kalamitných situácií (prvá fotografia). Na druhej fotografii je sneženie z 30. januára 2015 na bratislavskej Kolibe, kedy padali veľké snehové vločky, pričom v krátkom čase tu spadlo 34 cm nového snehu. Foto: archív autora

Všeobecný rast teploty vzduchu má vplyv aj na atmosférické zrážky v zime a chladnom polroku. Pri vyššej teplote môže atmosféra absorbovať väčšie množstvo vodnej pary, teda za vhodných poveternostných podmienok – najmä v oblasti výrazných teplotných rozhraní – môže v krátkom časovom intervale spadnúť aj veľké množstvo snehu. Ako príklad môže slúžiť  situácia na konci januára 2015, kedy na bratislavskej Kolibe padali veľmi veľké snehové vločky. Dňa 30.1.2015 tu v krátkom čase tu napadlo 34 cm nového snehu, pričom o 19. h dosahovala celková výška snehovej pokrývky až 52 cm. Zaujímavé bolo, že zima 2014/15 skončila po teplotnej stránke ako silne nadnormálna. Podobná situácia sa vyskytla aj 6. a 7. februára 2013 v Spišských Vlachoch.

Obr. 54 Počet dní so súvislou snehovou pokrývkou (október-apríl) v Hurbanove (1922-2020) a Sliači (1952-2020), zdroj: SHMÚ, ogimet.com

Napriek tomu, že po roku 2010 sa vyskytli aj zimy bohaté na sneh (najmä zima 2012/13), bol pozorovaný trend úbytku dní so súvislou snehovou pokrývkou. Napríklad kým v 60. rokoch sa v Sliači vyskytla iba jedna zima s podpriemerným počtom dní so súvislou snehovou pokrývkou (menej ako 64 dní), po roku 2010 bolo takých zím až 5, pričom počas zimy 2013/14 sa v Sliači vyskytlo iba 9 dní so súvislou snehovou pokrývkou, čo bol po zime 1997/98  najmenší počet dní so snehovou pokrývkou. Treba však povedať, že po roku 1990 boli v Sliači pozorované aj zimy s najvyšším počtom dní so súvislou snehovou pokrývkou (zimy 1995/96 a 2005/2006). Po roku 2010 je však trend znižovania počtu dní so súvislou snehovou pokrývkou výraznejší na oboch sledovaných staniciach (Obr. 54).

 

Výber zo štatistického spracovania zím

 

Najzákladnejšou a najpoužívanejšou metódou na štatistické spracovanie údajov je  Gaussova „normálna“ krivka rozdelenia početnosti. Na posúdenie javu sa odporúča používať smerodajná odchýlka, ktorej násobky sú odčítané, resp. pričítané od priemeru a umožňujú nám tak definovať rozsah „normálnych“ hodnôt. Pri klimatologickom hodnotení jednotlivých mesiacov či ročných období sa uprednostňuje vhodne upravená kvartilová odchýlka. Ak by sme totiž použili Gaussovo „normálne“ rozdelenie, dostali by sme veľké variačné rozpätie. Smerodajná odchýlka za január by v takom prípade bola 3°C (6° interval), čo by v praxi znamenalo, že za „normálne“ by sme na juhozápadnom Slovensku považovali januáre s priemerom od -4,5 ° do 1,5 °C. V takom prípade by sa medzi „normálnymi“ januármi mohli na strane jednej ocitnúť januáre s mrazmi okolo -20 °C, na strane druhej januáre, keď počasie pripomínalo skôr skorú jar.  Pri použití kvartilových odchýlok však bude mať v Hurbanove normálny január variačné rozpätie od -3,5 °C po 0,2 °C, čiže takto definovaná odchýlka sa bude pohybovať v intervale od -2,0 °C do +1,7 °C. Takéto štatistické spracovanie viac zohľadňuje teplotný charakter konkrétneho mesiaca a je citlivejšie ako na teplotné výkyvy, tak aj na celkové „pocitové“ vnímanie zimy. Pribudnú teda zároveň teplotne nadnormálne aj podnormálne januáre. Kým podľa Gaussovho rozdelenia by v dvadsiatom storočí bolo približne 80 % všetkých januárov  normálnych, podľa kvartilových odchýlok je celkový podiel teplotne normálnych  januárov asi 50 %. Na základe kvartilov a decilov možno určiť aj pravdepodobnosť opakovania javov raz za 4 roky  (kvartil) či raz za 10 rokov (decil).  Kým studená zima by sa podľa takéhoto štatistického spracovania mala objaviť priemerne raz za 4 rokov, veľmi studená raz za 10 rokov. Uvedené kritériá na určovanie „normálnosti“ zím boli definované už v šesťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia.

 

Teplotný charakter mesiaca určujeme na základe kladnej či zápornej teplotnej odchýlky od normálu. Normál je jednou z hlavných klimatologických charakteristík a je vypočítaný na základe 30- ročného neprerušeného radu meteorologických pozorovaní. Za štandardný klimatologický normál sa podľa odporučenia Svetovej meteorologickej organizácie považujú priemery meteorologických prvkov z tridsaťročných intervalov (1901 – 1930, 1931 – 1960, 1961 – 1990). Okrem normálov sa v klimatológii používajú aj krátkodobé priemery (napr. 10, 20-ročné) a dlhodobé priemery (50, 100- ročné). Hranica intervalov odchýlok priemernej teploty vzduchu od normálu alebo dlhodobého priemeru sa dá určiť podľa tabuľky klimatologického zabezpečenia (pod klimatickou zabezpečenosťou rozumieme pravdepodobnosť dosiahnutia, prípadne prekročenia zvolených hodnôt klimatických prvkov a javov). Hovoríme, že jav je normálny, ak je v intervale zabezpečenia 25–75 percent, nadnormálny 10–25 percent, silne nadnormálny 2–10 percent, mimoriadne nadnormálny (menej ako 2 percentá). Javom, ktoré sa vyskytujú s pravdepodobnosťou menšou ako 0,3 percenta hovoríme aj ako vis maior („vyššia moc“). Sú to hodnoty, nachádzajúce sa mimo intervalu určeného trojnásobkom smerodajnej odchýlky odčítanej, resp. pričítanej od priemeru. Na základe dlhodobého priemeru v období 1901 – 2000 sa január s priemernou teplotou nižšou ako –10,5 °C vyskytol v roku 1942, čím bola dosiahnutá hranica pre vis maior. V 19. storočí sa takýto január na Slovensku vyskytol v roku 1893 (pravdepodobne aj v roku 1830, vtedy sa však na území Slovenska kontinuálne meteorologické pozorovania nevykonávali).

 

V roku 1987 bol v Českom a Slovenskom hydrometeorologickom ústave v súlade s odporučením Svetovej meteorologickej organizácie (WMO) prekonzultovaný a schválený materiál týkajúci sa definície, spracovania  používania klimatických normálov. Vychádzalo sa pritom zo štatistického spracovania kvantilov mesačných priemerov teploty vzduchu zo všetkých dostupných staníc. Na základe hranice intervalov odchýlok bol teplotný charakter zimy nasledovne:

 

Zimy klasifikované na základe intervalov teplotných odchýlok (dT °C) od normálu pre celé územie Slovenska:

 

 viac    ako  +3,0    mimoriadne nadnormálna zima (mimoriadne teplá)

+2,0    až   +3,0     silne nadnormálna zima (veľmi teplá)

+1,5    až   +2,0     nadnormálna zima (teplá)

 -1,0    až   +1,5     normálna zima

 -1,0    až    -3,0     podnormálna zima (studená)

 -3,0    až    -5,0     silne podnormálna zima (veľmi studená)

menej ako   -5,0     mimoriadne podnormálna zima (mimoriadne studená)

Podobným spôsobom boli definované aj iné mesiace a sezóny v roku (Tab. 2):   

 

Tab: 2 Hranice intervalov odchýlok teploty vzduchu od normálu alebo dlhodobého priemeru pre hodnotenie teplotného charakteru jednotlivých mesiacov, sezón a roka. Zdroj: Klimatické normály. Meteorologické zprávy, 1988, 41, č. 3, s. 92-94.

Podľa uvedených intervalov klimatickej zabezpečenosti môžeme zostaviť prehľad teplotného charakteru jednotlivých zím. Môžeme si zároveň všimnúť, že ak má zima kladnú teplotnú odchýlku, nemusí byť automaticky teplotne nadnormálna. Je to vtedy, ak sa kladná teplotná odchýlka (napr. +0,2 °C)  nachádza v stanovenom intervale (-1,0 až +1,5 °C). Takúto zimu potom klasifikujeme ako „normálnu“ s kladnou teplotnou odchýlkou.

Nemožno si teda zamieňať označenia „nadpriemerná“ a „nadnormálna“ zima. Každá nadnormálna zima je zároveň aj nadpriemerná, ale neplatí opačne, že každá nadpriemerná zima je aj nadnormálna. Zima s teplotou, ktorá presne na desatiny stupňa Celzia zodpovedá normálu alebo dlhodobého priemeru, sa vyskytuje len výnimočne. Napríklad priemerná teplota zimy v Hurbanove, vyrátaná z dlhodobých pozorovaní (1871-2010), má hodnotu -0,5 °C. Zima s takouto priemernou teplotou sa za celý uvedený rad však vyskytla len jediný raz (1878/79). Z hľadiska priemernej teploty sú takmer všetky zimy buď teplotne nadpriemerné alebo teplotne podpriemerné. Naopak normálne zimy sú v celkovej štatistike zastúpené v najväčšom počte, pretože sú vyrátané zo záporných a kladných teplotných odchýlok od dlhodobého priemeru. Ich hranicu môžeme stanoviť pre väčší územný celok, napr. Slovensko, ale aj pre jednotlivé pozorovacie body (Hurbanovo, Liptovský Hrádok a pod.). 

Na základe kvartilových odchýlok sme spracovali teplotný charakter zím a jednotlivých zimných mesiacov pre Hurbanovo (Obr. 55). V tabuľke je farebne rozlíšený teplotný charakter jednotlivých mesiacov (odchýlka od dlhodobého priemeru 1901-2000), modrou sú vyznačené podnormálne (studené), červenou a oranžovou nadnormálne (teplé) mesiace a jednotlivé zimy. Okrem toho sú farebne rozlíšené aj teplotne normálne mesiace a  zimy podľa toho, či mali kladnú alebo zápornú teplotnú odchýlku od dlhodobého priemeru, žltá znamená kladnú odchýlku, zelená zápornú. Na základe tabuľky teda možno napríklad vyčítať, že zima 2001/02 bola ako celok teplotne nadnormálna s kladnou teplotnou odchýlkou od dlhodobého priemeru. December 2001 bol silne podnormálny, január 2002 normálny s kladnou teplotnou odchýlkou a február 2002 mimoriadne nadnormálny.

Dlhodobý priemer 1901-2000 z Hurbanova sme vybrali vzhľadom na jeho reprezentatívnosť, najmä pokiaľ ide o dlhý rad pozorovaní. Len málo sa líši od normálu 1961-1990, ktorého priemerná teplota zimy je asi o 0.1 °C vyššia, resp. rozdiely sú len pri niektorých hraničných hodnotách. Napríklad zima 1962/63 je podľa storočného priemeru silne podnormálna, no podľa normálu 1961-1990 je už mimoriadne podnormálna.

               

Tab. 3 Teplotný charakter zím a zimných mesiacov v Hurbanove (1871-2022) na základe kvartilových odchýlok vypočítaných podľa referenčného obdobia 1901-2000, zdroj: SHMÚ

Na grafe (Obr. 56) je zobrazená odchýlka od priemernej teploty zím v Bratislave od roku 1775 (priemerná teplota zimy za obdobie 1901-2000 je v Bratislave -0.2 °C). Graf je zostavený na základe pozorovaní, ktoré sa vykonávajú v Bratislave na letisku od roku 1951. Predtým sa pozorovania vykonávali na Trnavskej ulici. Bratislavský teplotný rad Konček zverejnil v Meteorologických zprávach (6/1972). Konček píše: „Pomerne stále diferencie v hodnotách teploty vzduchu v Bratislave a vo Viedni dali mi podnet prepočítať denné priemery teploty vzduchu vo Viedni od r. 1775 do r. 1850, teda 76 rokov na bratislavské pomery terajšieho observatória Meteorologického a klimatologického ústavu Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v širokom dvore budovy na Trnavskej ulici č. 1 (rožná budova na Trnavskej a Vajnorskej ulici). Tým sa predĺžil pozorovací rad teploty vzduchu v Bratislave, pokiaľ ide o denné priemery, takmer na 200 rokov. Získané hodnoty boli overené nielen podľa súčasnej priemernej teploty vo Viedni, ale tiež v Budapešti, odkiaľ sú k dispozícii len málo prerušené pozorovania od r. 1780.“ Pri našom spracovaní sme porovnali aj pozorovania z Trnavskej ulice a Bratislave, letisku, pričom sme zistili, že priemer z letiska je oproti Trnavskej ulice o 0.8 °C chladnejší. Končekov teplotný rad sme v konečnej fáze prepočítali pre Bratislavu, letisko, čím sme zároveň eliminovali mestský ostrov tepla (stanica na Trnavskej ulici viac reprezentovala mestskú časť Bratislavy). 

Obr. 56 Teplotné odchýlky od priemernej teploty zím (-0.2 °C) v Bratislave za obdobie 1775-2020, zdroj: SHMÚ, M. Konček

Z uvedenej štatistiky (tabuľka, graf) je vidieť, že najchladnejšie zimy sa v strednej Európe vyskytovali v 19. storočí, predovšetkým to bola zima 1829/30, ktorá mala v Bratislave priemernú teplotu -6.8 °C a tiež mimoriadne studená zima 1890/91 s priemernou teplotou -5.3 °C (bližšie v kapitole zimy na Slovensku v druhej polovici 19. storočia).

 

 

 

 

na pokračovaní sa pracuje....

to be continued...