Zróżnicowanie przestrzenne rocznych sum opadów na
Transkrypt
Zróżnicowanie przestrzenne rocznych sum opadów na
załącznik 3. Klimat w Polsce oraz analiza programów działań pod kątem zmian klimatu do 2015r. Rozkład przestrzenny temperatury powietrza na obszarze Polski Zaznacza się ogólna tendencja spadku średniej rocznej temperatury powietrza z południowego zachodu na północny-wschód. Najwyższe wartości średniej rocznej temperatury powietrza – ponad 8,0oC notuje się na obszarze południowej części Kotliny Sandomierskiej, Nizinie Śląskiej, Nizinie Wielkopolskiej, Pojezierzu Wielkopolskim oraz zachodniej części Pojezierza Pomorskiego i Pobrzeża z maksimum w Opolu wynoszącym 8,9oC. Wartości najniższe – poniżej 7,0oC, jeśli chodzi o nizinną część kraju występują na Pojezierzu Suwalskim – Suwałki 6,3oC. Na obszarach górskich następuje spadek temperatury z wysokością. Wartości temperatury dla Jeleniej Góry i Zakopanego wynoszą odpowiednio 7,4 i 5,4oC (tab. 1, rys. 1). Tabela 1. Średnie miesięczne i roczne wartości temperatury powietrza (oC) na obszarze Polski (19712000) L.p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Stacja Białystok Chojnice Jelenia Góra Katowice Kielce Koszalin Kraków Lublin Łódź Mława Olsztyn Opole Poznań Rzeszów Suwałki Szczecin Terespol Toruń Warszawa Wrocław Zakopane Zielona Góra I -3,5 -2,1 -1,6 -1,7 -2,9 -0,4 -2,3 -3,1 -2,0 -2,8 -2,5 -0,9 -1,0 -2,6 -4,0 -0,1 -3,1 -1,6 -2,2 -0,9 -3,7 -0,9 II -2,7 -1,4 -0,7 -0,4 -1,6 0,1 -0,9 -2,0 -1,0 -2,0 -1,8 0,2 -0,2 -1,3 -3,4 0,6 -2,2 -0,8 -1,2 0,2 -2,9 0,1 III 1,0 1,8 2,9 3,3 2,1 2,9 3,1 1,8 2,8 1,7 1,6 4,0 3,4 2,7 0,1 3,8 1,8 2,7 2,6 3,9 0,3 3,6 IV 6,8 6,5 6,6 8,0 7,2 6,6 8,0 7,4 7,7 7,1 6,7 8,4 7,9 8,0 6,0 7,8 7,8 7,6 7,9 8,2 4,8 7,9 V 12,8 12,2 11,8 13,3 12,9 11,8 13,4 13,1 13,4 12,9 12,4 13,9 13,5 13,4 12,1 13,2 13,7 13,3 13,7 13,5 10,1 13,4 VI 15,7 15,0 14,6 16,0 15,7 14,8 16,2 15,8 16,1 15,7 15,4 16,6 16,3 16,4 15,1 16,0 16,4 16,3 16,5 16,3 12,8 16,2 VII 17,2 16,8 16,3 17,7 17,3 16,8 17,8 17,3 17,7 17,3 17,1 18,4 18,1 17,9 16,6 18,0 17,8 18,0 18,1 18,1 14,5 18,1 VIII 16,5 16,6 16,0 17,4 16,9 16,8 17,5 17,0 17,6 17,1 16,8 18,2 17,8 17,4 16,3 17,7 17,3 17,3 17,7 17,8 14,2 18,0 IX 11,9 12,2 12,2 13,2 12,4 13,0 13,2 12,6 13,0 12,4 12,3 13,9 13,3 13,2 11,5 13,6 12,6 13,1 13,0 13,6 10,4 13,6 X 7,0 7,6 8,0 8,3 7,6 8,9 8,4 7,6 8,2 7,5 7,7 9,2 8,6 8,3 6,6 9,0 7,6 8,3 8,1 8,9 6,1 8,8 XI 1,8 2,5 2,7 3,1 2,1 4,0 2,8 2,1 2,8 2,1 2,4 3,8 3,4 2,8 1,3 4,2 2,2 3,1 2,8 3,6 0,8 3,4 XII -1,6 -0,5 -0,2 -0,3 -1,1 1,1 -0,6 -1,3 -0,4 -1,0 -0,8 0,6 0,5 -0,7 -2,2 1,4 -1,2 0,0 -0,4 0,7 -2,5 0,5 Rok 6,9 7,3 7,4 8,2 7,4 8,0 8,0 7,4 8,0 7,3 7,3 8,9 8,5 8,0 6,3 8,8 7,6 8,1 8,1 8,7 5,4 8,6 Źródło: Dekadowy Biuletyn Agrometeorologiczny 2001-2 i Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej 2003-2007, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 1 Rysunek 1. Temperatura powietrza - średnia roczna (°C) – 1971-2000 Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005 Izotermy najchłodniejszego miesiąca stycznia na obszarze Polski mają przebieg południkowy. Ocieplający wpływ Bałtyku zaznacza się w przebiegu izoterm o najwyższych wartościach w tym miesiącu równoległym do wybrzeża. Obszary o wartościach temperatury wyższych od -1,0oC w nizinnej części kraju obejmują Nizinę Śląska, zachodnią część Niziny Wielkopolskiej, Pojezierza Wielkopolskiego i Pomorskiego oraz Pobrzeże Bałtyckie do Zatoki Gdańskiej. Najwyższa temperatura w tym miesiącu -0,1oC notowana jest w Szczecinie. Izoterma -4,0oC obejmuje teren Pojezierza Suwalskiego (tab. 1, rys. 2). Rysunek 2. Temperatura powietrza - średnia miesięczna (°C) Styczeń Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005 Rozkład przestrzenny temperatury powietrza w Polsce w najcieplejszym miesiącu lipcu jest w porównaniu ze styczniem odmiennie zróżnicowany. W nizinnej części Polski najwyższe wartości przekraczające 18,0oC występują na obszarze Niziny Śląskiej, Nizinie Wielkopolskiej i Pojezierzu Wielkopolskim oraz środkowej części Niziny Mazowieckiej, a także lokalnie w zachodniej części Kotliny Sandomierskiej. Najwyższą średnią wartość temperatury powietrza – 18,4oC zanotowano w Opolu. Obszary najchłodniejsze o wartościach poniżej 17,0oC obejmują wschodnią części Pojezierza 2 Pomorskiego i przylegającą do niego od północy część Wybrzeża, północno-wschodnią część Pojezierza Mazurskiego, Wysoczyznę Białostocką, Sudety i obszar Beskidów (tab. 1, rys. 3). Rysunek 3. Temperatura powietrza - średnia miesięczna (°C) Lipiec Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005 Zróżnicowanie przestrzenne rocznych sum opadów na obszarze Polski Na przeważającej części Polski nizinnej i wyżynnej roczna suma opadów jest zróżnicowana w granicach 500–700 mm. Najuboższy w opady jest ciągnący się równoleżnikowo od Pojezierza Wielkopolskiego i Niziny Wielkopolskiej poprzez Nizinę Mazowiecką pas środkowej Polski, gdzie sumy roczne przekraczają nieznacznie 500 mm (Poznań 506, Terespol 516, Warszawa 519 mm). Duży wpływ na zróżnicowanie przestrzenne opadów atmosferycznych wywiera rzeźba terenu. Podwyższone sumy w granicach 600–700 mm i ponad zaznaczają się na obszarze Pojezierza Pomorskiego i środkowej części Pobrzeża Słowińskiego oraz zachodniej i południowej części Pojezierza Mazurskiego (Koszalin 716, Olsztyn 628 mm). Podobne wartości spotykane są na obszarach wyżynnych Polski południowej (Katowice 732, Kielce 601, Kraków 663 mm). W obrębie Karpat daje się zauważyć wyraźne zmniejszanie się rocznych sum opadów z zachodu ku wschodowi, a więc od Beskidu Śląskiego do Beskidu Sądeckiego (Nowy Sącz 697 mm) i w Beskidzie Niskim, gdzie wynoszą one zaledwie 850–900 mm. Ponowny wzrost do 1000–1300 mm zaznacza się w Bieszczadach (Paszyński, Niedźwiedź 1991), (tab. 2, rys. 4). Tabela 2. Średnie miesięczne i roczne sumy opadów atmosferycznych (mm) na obszarze Polski (19712000) L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Stacja Białystok Chojnice Jelenia Góra Katowice Kielce Koszalin Kraków Lublin Łódź Mława Nowy Sącz Olsztyn Opole I 29 34 34 39 34 47 35 27 29 28 32 38 32 II 24 25 30 36 29 34 30 27 27 23 28 27 29 III 31 36 41 42 35 43 35 30 34 31 33 37 33 IV 39 32 50 53 39 38 50 43 36 35 54 40 41 V VI VII VIII 52 71 86 63 50 69 70 57 63 88 107 80 77 90 103 79 53 71 81 77 53 83 87 71 74 94 81 76 56 71 75 689 561 68 88 61 47 77 71 60 81 104 101 86 52 83 75 64 60 78 91 76 IX 57 51 61 63 56 77 60 59 51 55 66 61 60 X 46 43 42 53 42 64 50 43 40 39 41 52 43 XI 40 42 43 49 40 62 40 37 41 39 35 49 40 XII 39 41 39 48 44 57 38 37 46 39 36 50 39 Rok 577 550 678 732 601 716 663 573 572 544 697 628 622 3 14 Poznań 30 23 33 31 47 62 74 55 44 35 33 39 506 15 Rzeszów 29 26 31 47 72 82 91 68 62 48 35 39 630 16 Suwałki 35 25 35 37 49 74 83 63 53 49 46 44 593 17 Szczecin 37 29 36 35 48 62 64 53 44 37 40 44 529 18 Terespol 23 22 26 37 52 65 71 62 53 38 34 33 516 19 Toruń 26 23 28 29 48 72 80 62 52 37 35 39 531 20 Warszawa 22 22 28 35 51 71 73 59 49 38 36 35 519 21 Wrocław 28 24 31 37 57 79 91 64 51 38 37 34 571 22 Zielona Góra 36 31 38 41 51 59 77 68 43 39 41 48 572 Źródło: Dekadowy Biuletyn Agrometeorologiczny 2001-2 i Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej 2003-2007, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa Rysunek 4. Opady atmosferyczne - wysokości średnie roczne (mm) – 1971-2000 Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005 Zmienność temperatury powietrza w Polsce W 30-leciu 1971-2000 średnia roczna wartość temperatury powietrza na obszarze całej Polski (53 stacje meteorologiczne) wynosiła 8,0oC (Zawora, Ziernicka-Wojtaszek 2005). Najniższe temperatury wystąpiły w styczniu (-1,8oC), a najwyższe w lipcu (17,6oC). Najniższe i najwyższe średnie miesięczne wartości temperatury powietrza uśrednione dla obszaru całej Polski przedstawiono w tabeli 3. Tabela 3. Najniższe i najwyższe średnie miesięczne wartości temperatury powietrza (ºC) uśrednione dla obszaru Polski (1971- 2000) Charakterystyka temperatury Najniższa Najwyższa Miesiące I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII -8,6 -2,5 5,0 9,4 14,0 14,7 15,1 10,5 6,0 -1,5 -5,0 10,9 1986 1987 1997 1980 1985 1979 1987 1996 1992 1993 1996 1987 3,1 3,6 6,5 11,6 15,8 18,4 21,1 20,7 15,9 11,6 6,0 2,8 1983 1989 1990 2000 1993 1979 1994 1992 1999 2000 2000 1971 Źródło: Zawora T., Ziernicka-Wojtaszek A. 2005. Wpływ pogody i klimatu na działalność agrotechniczną i plonowanie roślin uprawnych na obszarze Polski. Problemy Ekologii 5 (53), 269-271. 4 Z 24 najniższych i najwyższych wartości temperatury powietrza w poszczególnych miesiącach, tylko 4 wartości przypadły na pierwszą dekadę badanego okresu (1971-1980), 8 wartości na drugą i aż 12 na trzecią i ostatnią dekadę XX wieku. Jest to jeden z dowodów na wzrost meteorologicznych zjawisk ekstremalnych w ostatnich dziesięcioleciach XX wieku (Zawora, Ziernicka-Wojtaszek 2005). Średnie obszarowe wartości temperatury powietrza charakteryzują się znaczną zmiennością w badanym okresie 1971-2000. Najbardziej ciepłym rokiem okazał się 2000 z wartością temperatury 9,4oC, natomiast najbardziej chłodnymi latami były 1980 i 1987 z wartością temperatury 6,5oC (rys. 5). Kożuchowski i Żmudzka (2001) wykazali również, że rok 2000 z wartością temperatury 9,5oC okazał się w Polsce najcieplejszy w ciągu ostatniego półwiecza. Analiza wartości średniej rocznej temperatury powietrza na obszarze Polski w II połowie XX wieku pozwala wyróżnić w tym okresie ostatnie 20-lecie, w którym nastąpiło wyraźne ocieplenie. 10,0 y = 0,0277x + 7,5302 9,0 o [ C] 8,0 7,0 6,0 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 1983 1981 1979 1977 1975 1973 1971 5,0 Lata Rysunek 5. Przebieg średnich wartości temperatury powietrza na obszarze Polski w latach 1971-2000 Źródło: Zawora T., Ziernicka-Wojtaszek A. 2005. Wpływ pogody i klimatu na działalność agrotechniczną i plonowanie roślin uprawnych na obszarze Polski. Problemy Ekologii 5 (53), 269-271. Średnie roczne wartości temperatury wykazały tendencję rosnącą. Współczynnik trendu liniowego przyjął wartość 0,02oC/rok. Zaobserwowany trend na poziomie = 0,05 nie był statystycznie istotny (rys. 5). Krzywa trendu zamieszczona w opracowaniu Kożuchowskiego i Żmudzkiej (2001) wskazuje na wzrost temperatury od wartości 7,5oC w okresie 1951-1974 do 8,7oC pod koniec ubiegłego wieku (rys. 6). Rysunek 6. Średnie roczne wartości temperatury na obszarze Polski w okresie 1951-2000. Odchylenia od średniej 1951-1980 wyrównane filtrem dwumianowym 5-punktowym. Zaznaczono krzywą trendu Źródło: Kożuchowski K., Żmudzka E. 2001. Ocieplenie w Polsce: Skala i rozkład sezonowy zmian temperatury powietrza w drugiej połowie XX wieku. Prz. Geof., XLVI, 1-2, 81-90. 5 Analiza materiałów odnośnie temperatury powietrza w pierwszych siedmiu latach XXI wieku (Dekadowy Biuletyn Agrometeorologiczny 2001-2 i Biuletyn Państwowej Służby HydrologicznoMeteorologicznej 2003-2007) wykazuje dalszy wzrost średniej rocznej temperatury powietrza, której wartość w wymienionym okresie można szacować na 8,5oC. Reasumując - od ostatnich czterech dekad XX wieku średnia temperatura wzrasta i wynosi wg badań Żmudzkiej (2004) odpowiednio 7,5, 7,7, 8,0 i 8,3oC zaś w latach 2001-2007 8,5oC. Z ekstrapolacji funkcji trendu – przyjmując wzrost temperatury 0,3oC na dekadę można szacować, że zakładany w scenariuszach zmian klimatu wzrost temperatury o 1oC względem średniej z okresu 1971-2000 nastąpi na początku trzeciej dekady XXI wieku. Interpolując prognozowane wartości wzrostu temperatury dla regionalizacji uprawy winorośli na terenie Słowacji (Špánik 2004) można ocenić, że podniesienie temperatury powietrza o 2oC nastąpi w połowie XXI wieku. Zakładając wzrost temperatury o 0,3oC na dekadę można szacować, że spodziewany wzrost temperatury powietrza w roku 2015 w porównaniu do średniej z okresu 19712000 wyniesie 0,9oC natomiast w stosunku do roku 2008 o 0,2oC. Zmienność opadów atmosferycznych w Polsce W 30-leciu 1971-2000 uśredniona roczna suma opadów atmosferycznych dla obszaru Polski obliczona na podstawie 53 stacji meteorologicznych wynosiła 601 mm (Ziernicka-Wojtaszek 2006). Najniższe opady wystąpiły w lutym (27 mm), a najwyższe w lipcu (82 mm). Udział opadów sezonowych w sumie rocznej wynosił w lecie 37%, w jesieni 24%, na wiosnę 22% i w zimie 17%. W poszczególnych latach uśrednione roczne sumy opadów atmosferycznych charakteryzowały się dużą zmiennością. Najbardziej suchym rokiem był 1982 o sumie 430 mm stanowiącej 72% średniej 30-letniej (1971-2000). Najbardziej mokrym okazał się rok 1974 o sumie 776 mm wynoszącej 129% średniej 30-letniej (rys. 7). Pierwsza dekada badanego wielolecia była dość wilgotna. Szczególnie wysokie sumy wystąpiły w roku najbardziej mokrym 1974 i w latach 1977-1981. Przewaga lat z opadami niskimi utrzymywała się w okresie 1982-1992. Począwszy od 1993 roku opady charakteryzowały się tendencją wzrostową, która utrzymywała się do końca badanego wielolecia (rys. 7). trend prostoliniowy 1000 średnia 5-letnia konsekutywna 900 800 y = 0,5119x + 592,77 [mm] 700 600 500 400 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 1983 1981 1979 1977 1975 1973 200 1971 300 Lata Rysunek 7. Przebieg rocznych sum opadów atmosferycznych uśrednionych na obszarze Polski w latach 1971-2000 Źródło: Ziernicka-Wojtaszek A. 2006. Zmienność opadów atmosferycznych na obszarze Polski w latach 1971-2000. Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego, IGiGP UJ, 139-148, ISBN 8388424-16-5. 6 Analiza trendu opadów wykazała, że był on dodatni (rys. 7). Zwiększenie opadów wynosiło 0,5 mm/rok. Jednak zaobserwowany trend na poziomie α = 0,05 nie był statystycznie istotny. Słaby trend rosnący 0,29 mm/rok stwierdzili Kożuchowski i Żmudzka (2003) oraz Kożuchowski (2004) dla opadów w Polsce za okres 1951-2000. Rosnącą tendencję opadów atmosferycznych w drugiej połowie XIX wieku i w XX w. w Europie na północ od Karpat i Sudetów potwierdzili Niedźwiedź i Twardosz (2004). W poszczególnych częściach Polski można zaobserwować trendy regionalne. Nadal utrzymuje się tendencja wzrostowa opadów w Polsce północnej stwierdzona przez Kołodzieja (1965) Lębork Koszalin Suwałki Elbląg Kętrzyn Olsztyn Szczecinek Chojnice Szczecin Białystok Mława Toruń Gorzów Wlkp. Płock Słubice Poznań Warszawa Siedlce Zielona Góra Łódź Kalisz Puławy Lublin Zgorzelec Legnica Wrocław Jelenia Góra Kielce Częstochowa Kłodzko Katowice Racibórz Kraków Tarnów Przemyśl - w okresie 1948-1963 i Zinkiewicza (1970) dla okresu 1951-1965 w stosunku do 55-lecia 1891-1930 i 1951-1965 oraz Zaworę i Ziernicką (2003) w odniesieniu do okresu 1891-2000 (rys. 8). - stacje meteorologiczne wykazujące trendy istotne - obszary trendów rosnących - obszary trendów malejących - obszary bez wyraźnych trendów Rysunek 8. Trendy rocznych sum opadów atmosferycznych na obszarze Polski w okresie 1891-2000 Źródło: Zawora T., Ziernicka A. 2003. Precipitation variability in time in Poland in the light of multiannual mean values (1891-2000). Studia Geograficzne 75 Acta Universitatis Wratislaviensis No 2542, Wrocław 2003, 123-128. Należy jednak podkreślić, że wysokość opadów na obszarze Polski w drugiej połowie XX wieku nie wykazuje określonego kierunku (istotnego trendu) zmian (Żmudzka 2002, Kożuchowski 2004). Wzrosła także zmienność opadów wyrażona współczynnikiem zmienności będącym stosunkiem odchylenia standardowego do wartości średniej. Wartość tego współczynnika za okres 1971-2000 dla rocznych sum wynosiła 0,168 i była wyższa od ostatnich najwyższych wartości z okresu 1861-1990, prezentowanych w opracowaniu Kożuchowskiego (1996). Potwierdza to tylko dalszy wzrost wartości współczynnika przedstawiony przez wspomnianego autora i jest dowodem postępującej niestabilności naszego klimatu, co w praktyce przejawia się zwiększeniem częstości występowania zarówno okresów z niedostatkiem jak i nadmiarem opadów. Największą zmiennością w kolejnych miesiącach bez względu na zróżnicowanie terytorialne odznaczał się październik (0,67), natomiast najmniejszą maj, czerwiec i listopad w granicach 0,25-0,30 (tab. 4). 7 Tabela 4. Wybrane charakterystyki miesięcznych sum opadów atmosferycznych uśrednionych na obszarze Polski w latach 1971-2000 Miesiące Charakterystyka I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 121 73 54 73 71 92 119 178 95 159 68 76 (1972, (1976) (1977) (1994) (1999) (1996) (1980) (1997) (1978) (1974) (1981) (1974) 1977) 24 8 5 8 16 31 36 25 30 18 13 6 (1975, (1997) (1976) (1974) (1974) (1980) (1976) (1994) (1973) (1982) (1988) (1972) 1982) Wartość maksymalna [mm] Wartość minimalna [mm] Amplituda 65 49 65 55 61 83 153 91 77 146 [mm] σ [mm]1) 14,6 12,4 16,1 14,9 14,3 23,2 34,2 24,7 19,8 29,7 2) Cv 0,45 0,46 0,47 0,37 0,25 0,30 0,42 0,37 0,35 0,67 1) σ - odchylenie standardowe 2) Cv – współczynnik zmienności Źródło: Ziernicka-Wojtaszek A. 2006. Zmienność opadów atmosferycznych na obszarze latach 1971-2000. Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego, IGiGP UJ, 139-148, 88424-16-5. 44 70 11,2 0,27 15,0 0,36 Polski w ISBN 83- Najniższe wartości miesięczne maksymalnych sum opadów rzędu 50-70 mm wystąpiły w lutym i listopadzie. W styczniu, marcu, kwietniu, maju, wrześniu i grudniu zawierały się one w przedziale wartości 71-100 mm, a w czerwcu, lipcu, sierpniu i październiku przekraczały tę ostatnią wartość dochodząc w najobfitszym w opady lipcu do 178 mm. Wysoką miesięczną maksymalną sumą wynoszącą 159 mm odznaczał się również październik (tab. 4). Najniższe uśrednione dla obszaru Polski miesięczne sumy opadów atmosferycznych w okresie od grudnia do marca wahały się w granicach 5-8 mm, a w kwietniu, wrześniu i październiku wyniosły kilkanaście mm. W lipcu i listopadzie osiągnęły wartość dwudziestu kilku mm, zaś w pozostałych miesiącach maju, czerwcu i sierpniu 30 mm lub przekraczały tę wartość (tab. 4). Różnice pomiędzy najwyższymi a najniższymi miesięcznymi sumami opadów uśrednionymi dla obszaru Polski najmniejsze były w lutym, kwietniu i listopadzie odpowiednio 49, 55 i 44 mm. Największe różnice 153 i 146 mm zaznaczyły się w lipcu i październiku. W pozostałych miesiącach zawierały się w granicach 61-91 mm. Wartości odchylenia standardowego uśrednionych sum opadów atmosferycznych rzędu kilkunastu mm wystąpiły w miesiącach od stycznia do maja, w listopadzie i grudniu. We wrześniu dochodziły one do wartości 20 mm, w czerwcu i sierpniu przekraczały tę wartość o kilka mm dochodząc w październiku do prawie 30 mm i osiągając 34,2 mm w lipcu. Obserwowane i prognozowane skutki globalnego ocieplenia w Polsce Badania dotyczące zmian granic zasięgów regionów rolniczo-klimatycznych na obszarze Polski przy założonym scenariuszu podniesienia się temperatury powietrza o 1ºC w odniesieniu do okresu 1971-2000 wykazały, że powierzchnia regionu umiarkowanie ciepłego i ciepłego o sumie temperatury ≥10,0ºC wynoszącej odpowiednio 2400 – 2800 i 2800 – 3200º w okresie 1971-2000 wynosiła odpowiednio 62 i 0%. Dla scenariusza podniesienia się temperatury powietrza o 1ºC wartości te będą wynosiły 75 i 22%. Przy niezmienionej sumie opadów atmosferycznych i podwyższonej temperaturze powietrza na skutek zwiększonego parowania wzrośnie powierzchnia regionów o niedostatecznym uwilgotnieniu atmosfery i zmniejszy się powierzchnia regionów wilgotnych i optymalnego uwilgotnienia. Dla scenariusza wzrostu temperatury powietrza o 1ºC powierzchnia regionów wilgotnego, optymalnego uwilgotnienia i umiarkowanie suchego na obszarze Polski zmieni się z 10, 70 i 20% do 9, 48 i 43% (Ziernicka-Wojtaszek 2008 w druku). Zasięgi regionów wilgotnościowych 8 określone były przez wartości współczynnika hydrotermicznego Sielianinowa K=10P/t w okresie od czerwca do sierpnia gdzie P oznacza sumę opadów, a t sumę średnią dobową temperatury. Z ekstrapolacji trendu temperatury powietrza można przyjąć, że wspomniane wyżej zmiany zaistnieją na początku trzeciej dekady XXI w (rys. 9 i 10). Ustka Lębork Ustka Lębork Koszalin Suwałki Elbląg Kętrzyn Koszalin Suwałki Elbląg Kętrzyn Świnoujście Świnoujście Resko Olsztyn Szczecinek Chojnice Resko Olsztyn Szczecinek Chojnice Szczecin Szczecin Piła Białystok Ostrołęka Mława Piła Białystok Toruń Ostrołęka Mława Toruń Gorzów Wlkp. Gorzów Wlkp. Płock Płock Słubice Poznań Słubice Poznań Warszawa Siedlce Koło Warszawa Siedlce Terespol Koło Terespol Zielona Góra Leszno Zielona Góra Leszno Łódź Kalisz Łódź Kalisz Włodawa Włodawa Puławy Sulejów Puławy Sulejów Lublin Legnica Wieluń Lublin Zgorzelec Legnica Wieluń Zgorzelec Wrocław Wrocław Jelenia Góra Kielce Jelenia Góra Kielce Częstochowa Zamość Sandomierz Częstochowa Zamość Sandomierz Opole Opole Kłodzko Kłodzko Katowice Katowice Rzeszów Racibórz Rzeszów Racibórz Kraków Kraków Tarnów Tarnów Przemyśl Przemyśl Bielsko-Biała Bielsko-Biała Nowy Sącz Nowy Sącz Lesko Lesko Regiony termiczne Chłodny Umiarkowanie chłodny Umiarkowanie ciepły Ciepły Bardzo ciepły Regiony wilgotnościowe Suma temperatury ≥10ºC 1600º – 2000º 2000º – 2400º 2400º – 2800º 2800º – 3200º 3200º – 3600º Umiarkowanie suchy Optymalnego uwilgotnienia Wilgotny Wartości współczynnika hydrotermicznego 1,0 – 1,3 1,3 – 1,6 > 1,6 Rysunek 9. Regiony pluwiotermiczne na obszarze Rysunek 10. Regiony pluwiotermiczne na Polski w latach 1971-2000 obszarze Polski w latach 1971-2000 scenariusz +1ºC Źródło: Ziernicka-Wojtaszek A. 2008. Weryfikacja rolniczo-klimatycznych regionalizacji Polski w Źródło: Ziernicka-Wojtaszek A. 2008. Weryfikacja aspekcie współczesnych zmian klimatu. Acta rolniczo-klimatycznych regionalizacji Polski w Agrophysica, (w druku). aspekcie współczesnych zmian klimatu. Acta Agrophysica, (w druku). W celu sprawdzenia powiększania się zjawiska suszy w ostatnim 10 leciu XX w. porównano wartości temperatury, opadów i stopnia uwilgotnienia wierzchniej warstwy gleby w okresie 19712000 i 1991-2000 (dla 12 reprezentatywnych stacji). Stwierdzono, że wzrost temperatury powietrza wyniósł 0,5ºC, suma opadów atmosferycznych wzrosła o 11 mm, natomiast stopień uwilgotnienia gleby zmniejszył się o 0,5 w przyjętej skali (tab. 5). Tabela 5. Różnice temperatury, sum opadów i oceny wilgotności wierzchniej warstwy gleby w miesiącach IV,V,VII,VIII i X w okresach 1971-2000 i 1991-2000 Stacja Słubice Poznań Szczecin Koszalin Olsztyn Kraków Przemyśl Temp. (ºC) Suma opadów (mm) Wilg. gleby (j.um.) 0,5 0 -0,3 0,4 10 -0,2 0,4 35 -0,6 0,5 20 -0,3 0,3 5 -0,4 0,7 10 -0,5 0,5 25 -0,4 9 Warszawa 0,4 0 -0,8 Siedlce 0,4 0 -0,4 Toruń 0,5 -5 -0,5 Elbląg 0,5 10 -0,3 Suwałki 0,5 20 -1,1 Polska 0,5 11 -0,5 Źródło: Ziernicka-Wojtaszek A. 2008. Weryfikacja rolniczo-klimatycznych regionalizacji Polski w aspekcie współczesnych zmian klimatu. Acta Agrophysica, (w druku). Umowna skala wilgotności wierzchniej warstwy gleby przedstawia się następująco: 0 – wilgotność klęskowo niedostateczna, 10 – wilgotność niedostateczna, 20 – wilgotność dostateczna, 30 – wilgotność nadmierna, 40 – wilgotność klęskowo nadmierna. Można zauważyć, że przy wzroście temperatury powietrza i nieznacznym wzroście sumy opadów atmosferycznych nastąpiło powiększenie się zjawiska suszy na skutek zwiększonej ewapotranspiracji. Potwierdzają to badania Pressa (1963), który podaje optymalne wartości opadów atmosferycznych w skali miesiąca o 5 mm wyższe przy wzroście temperatury powietrza o 1,0ºC. Ziernicka (2004) wykazała, że przy wzroście temperatury powietrza o 1,0ºC dla utrzymania wystarczającej (optymalnej) wilgotności gleby należałoby w okresie wegetacyjnym IV-X zwiększyć miesięczną sumę opadów o 6,3 mm a przy wzroście temperatury o 2,0ºC o 14,5 mm na obszarze Polski bez uwzględnienia zróżnicowania regionalnego. W związku z rosnącą wartością współczynnika zmienności opadów i wzrostem częstości występowania zachmurzenia typu konwekcyjnego należy spodziewać się zwiększenia częstości zarówno powodzi, opadów o dużej intensywności jak i okresów suszy. Fakt ten należy uwzględnić w analizie dynamiki zmian zanieczyszczeń wody zależnych w dużej mierze od stanów wody i wartości przepływów. Obserwowany i prognozowany wzrost temperatury powietrza spowodowany współczesnymi zmianami klimatu może wpłynąć na procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne w ciekach i zbiornikach wodnych a niekiedy prowadzić do pogorszenia jakości wody. Przykładowo – zawartość tlenu w wodzie zależna jest od temperatury. Ważnym procesem zachodzącym w wodzie jest jej samooczyszczanie. Zachodzi ono głównie przez mineralizację (utlenianie) związków organicznych. Przy niedostatku tlenu zachodzi fermentacja i procesy gnilne, powstają produkty pośrednie jak H2S, NH3, CH4 wpływające niekorzystnie na zapach, często trujące. Ze względu na niezbyt odległy horyzont czasowy – rok 2012, konieczności wprowadzenia programów działań (termin wdrożenia programów działań w pierwszym cyklu planistycznym wg Ramowej Dyrektywy Wodnej), przewidywane zmiany klimatu będą mało znaczące wobec jakichkolwiek scenariuszy opracowywanych dla pierwszej połowy czy końca XXI wieku. Literatura Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005. Dekadowy Biuletyn Agrometeorologiczny 2001-2, Biuletyn Państwowej Służby HydrologicznoMeteorologicznej 2003-2007, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa. Paszyński J, Niedźwiedź T. 1991. Klimat w: Geografia Polski, środowisko przyrodnicze red. Starkel L. WN PWN, Warszawa. Kołodziej J. 1965. Opady atmosferyczne w Polsce w latach 1948-1963 w porównaniu ze średnimi z okresu 1891-1930. Prz. Geof., X (XVIII), 3-4, 291-298. Kożuchowski K. 1996. Współczesne zmiany klimatyczne w Polsce na tle zmian globalnych, Przegląd Geograficzny, 68, 1-2, 79-98. 10 Kożuchowski K. 2004. Zmienność opadów atmosferycznych w Polsce w XX i XXI wieku, [w:] K. Kożuchowski (red.), Skala, uwarunkowania i perspektywy współczesnych zmian klimatycznych w Polsce, Łódź, 47-57. Kożuchowski K., Żmudzka E. 2001. Ocieplenie w Polsce: Skala i rozkład sezonowy zmian temperatury powietrza w drugiej połowie XX wieku. Prz. Geof., XLVI, 1-2, 81-90. Kożuchowski K., Żmudzka E. 2003. 100-Year Series of Areally Averaged Temperatures and Precipitation Totals in Poland, [w:] J.L. Pyka, M. Dębicka, A. Szczepankiewicz-Szmryka, M. Sobik, M. Błaś (red.), Man and Climate in the 20th Century, Studia Geograficzne, 75, Acta Universitatis Wratislaviensis, 2542, Wrocław, 116-122. Niedźwiedź T., Twardosz R. 2004. Long-Term Variability of Precipitation at Selected Stations in Central Europe, Geographia Polonica, 73-100. Press H. 1963. Praktika selskochozjajstwiennoj melioracji. Moskwa. Špápanik F., Hronský Š., Šiška B., Gálik M. 2004. Global warming as a basis for a new agroclimatic regionalisation of vine in Slovakia. Acta Agrophysica, 3(1), 179-188. Zawora T., Ziernicka A. 2003. Precipitation variability in time in Poland in the light of multi-annual mean values (1891-2000). Studia Geograficzne 75 Acta Universitatis Wratislaviensis No 2542, Wrocław 2003, 123-128. Zawora T., Ziernicka-Wojtaszek A. 2005. Wpływ pogody i klimatu na działalność agrotechniczną i plonowanie roślin uprawnych na obszarze Polski. Problemy Ekologii 5 (53), 269-271. Ziernicka A. 2003. Globalne ocieplenie a efektywność opadów atmosferycznych. Acta Agrophysica, 3(2), 393-397. Ziernicka-Wojtaszek A. 2006. Zmienność opadów atmosferycznych na obszarze Polski w latach 19712000. Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego, IGiGP UJ, 139-148, ISBN 83-88424-16-5. Ziernicka-Wojtaszek A. 2008. Weryfikacja rolniczo-klimatycznych regionalizacji Polski w aspekcie współczesnych zmian klimatu. Acta Agrophysica, (w druku). Zinkiewicz A. 1970. Opady atmosferyczne okresu 1951-1965 w stosunku do wieloletnich na obszarze Polski. Ann. UMCS, sec. B, 25, 5, 109-154. Żmudzka E. 2002. O zmienności opadów atmosferycznych na obszarze Polski nizinnej w drugiej połowie XX wieku. Wiad. IMGW T. XXV(XLVI), 4, 23-38. Żmudzka E. 2004. Tło klimatyczne produkcji rolniczej w Polsce w drugiej połowie XX wieku. Acta Agrophysica 3(2), 399-408. Spis tabel Tabela 1. Średnie miesięczne i roczne wartości temperatury powietrza (oC) na obszarze Polski (19712000)............................................................................................................................................... 1 Tabela 2. Średnie miesięczne i roczne sumy opadów atmosferycznych (mm) na obszarze Polski (19712000)............................................................................................................................................... 3 Tabela 3. Najniższe i najwyższe średnie miesięczne wartości temperatury powietrza (ºC) uśrednione dla obszaru Polski (1971- 2000)...................................................................................................... 4 Tabela 4. Wybrane charakterystyki miesięcznych sum opadów atmosferycznych uśrednionych na obszarze Polski w latach 1971-2000............................................................................................... 8 Tabela 5. Różnice temperatury, sum opadów i oceny wilgotności wierzchniej warstwy gleby w miesiącach IV,V,VII,VIII i X w okresach 1971-2000 i 1991-2000 ..................................................... 9 11 Spis rysunków Rysunek 1. Temperatura powietrza - średnia roczna (°C) – 1971-2000.................................................. 2 Rysunek 2. Temperatura powietrza - średnia miesięczna (°C) Styczeń................................................... 2 Rysunek 3. Temperatura powietrza - średnia miesięczna (°C) Lipiec...................................................... 3 Rysunek 4. Opady atmosferyczne - wysokości średnie roczne (mm) – 1971-2000 ................................ 4 Rysunek 5. Przebieg średnich wartości temperatury powietrza na obszarze Polski w latach 1971-2000 ........................................................................................................................................................ 5 Rysunek 6. Średnie roczne wartości temperatury na obszarze Polski w okresie 1951-2000. Odchylenia od średniej 1951-1980 wyrównane filtrem dwumianowym 5-punktowym. Zaznaczono krzywą trendu ............................................................................................................................................. 5 Rysunek 7. Przebieg rocznych sum opadów atmosferycznych uśrednionych na obszarze Polski w latach 1971-2000 ............................................................................................................................ 6 Rysunek 8. Trendy rocznych sum opadów atmosferycznych na obszarze Polski w okresie 1891-2000. 7 Rysunek 9. Regiony pluwiotermiczne na obszarze Polski w latach 1971-2000....................................... 9 Rysunek 10. Regiony pluwiotermiczne na obszarze Polski w latach 1971-2000 scenariusz +1ºC .......... 9 12