1. Navigation
  2. Inhalt
Inhalt

Stan obecny

Wyniki analizy obecnego stanu klimatu

Przeanalizowano następujące wskaźniki:

  • wskaźniki temperatury powietrza
  • wskaźniki opadów atmosferycznych
  • wskaźniki suszy
  • wskaźniki promieniowania słonecznego
  • parowanie i klimatyczny bilans wodny

Wskaźniki temperatury powietrza

Średnia temperatura powietrza wykazuje wyraźną zależność od wysokości. Średnie roczne wartości wahają się między 0,7 °C w najwyższym punkcie obszaru objętego badaniem (Śnieżka w Karkonoszach – stacja Śnieżka) a 9,3 °C na nizinach (stacja Cottbus).

Ilustracja: Średnia temperatura roczna okresu referencyjnego 1971-2000 (opracowano przy pomocy IDP®; Kreienkamp & Spekat 2011 r.)

Na podstawie wykresów klimatycznych (ilustracja poniżej) można stwierdzić, że najchłodniejszym miesiącem jest zazwyczaj styczeń (-3.9 °C w Bedřichovie, -0.6 °C w Görlitz), a najcieplejszym miesiącem jest lipiec lub sierpień (14 °C w Bedřichovie, 18 °C w Görlitz). Jednak ze względu na dużą zmienność cyrkulacji moment rocznego minimum i maksimum temperatury może się wahać. Miesiące, w których opad atmosferyczny jest co najmniej dwukrotnie wyższy od temperatury, uważa się za wilgotne, w przeciwnym wypadku są określane jako suche. Wykresy klimatyczne uwydatniają wilgotny charakter obszaru objętego badaniem.

Ilustracja: Wykresy klimatyczne według Waltera i Lietha dla 2 stacji położonych na różnych wysokościach obszaru objętego badaniem. Struktura wykresu: u góry - stacja, wysokość, okres, średnia roczna temperatura i suma opadów; po lewej: średnia temperatura; po prawej - średni opad miesięczny; na dole - miesiące z możliwymi przymrozkami oraz miesiące z przymrozkami.

Meteorologiczny okres wegetacyjny w obszarach nizinnych rozpoczyna się pod koniec marca i trwa do listopada (ok. 230 dni), podczas gdy w partiach szczytowych jest wyraźnie krótszy.

Stacja Wysokość (m n.p.m.) Okres wegetacyjny
Początek Koniec Czas trwania
Słubice 22 24 marca 11 listopada 233
Cottbus 69 24 marca 16 listopada 238
Zielona Góra 192 26 marca 8 listopada

228

Görlitz 238 25 marca 9 listopada 230
Jelenia Góra 342 29 marca 8 listopada 225
Bedrichov 777 21 kwietnia 17 października 180
Śnieżka 1603 1 czerwca 23 września 115
Wszystkie analizowane wskaźniki temperatury powietrza wykazują trendy rosnące w 40-letnim szeregu obserwacji (patrz tabela). W półroczu letnim trendy temperatury średniej, minimalnej i maksymalnej są w większości przypadków istotne statystycznie. Wzrost średniej temperatury dla półrocza letniego wyniósł ok. 2 °C. Dla zimy nie zaobserwowano wyraźnego sygnału. Ponadto wydłużył się meteorologiczny okres wegetacyjny o ok. 30 dni.

Wskaźniki opadów atmosferycznych

Średnia obszarowa suma opadów meteorologicznych (nieskorygowana, interpolowana przy pomocy IDP®) w okresie referencyjnym wyniosła w badanym regionie 643 mm. W regionie uwidoczniony jest wpływ kontynentalizmu klimatu, co przejawia się w spadku sum opadów wraz z rosnącą odległością od morza.

Ilustracja: Średnie roczne nieskorygowane sumy opadów w okresie referencyjnym 1971-2000 (utworzono za pomocą IDP®)

Zauważalna jest istotna zależność opadów od wysokości, z 1371 mm w Górach Izerskich (Jakuszyce) i 515 mm w centralnej części Niziny Śląskiej (Legnica). Dla aspektów gospodarki wodnej i bilansu wodnego istotna jest wysokość opadów skorygowana o wiatr i parowanie. Suma opadów przy uwzględnieniu korekty opadów wynosi według Richtera 731 mm i jest wyższa o ok. 12 %. W 40-leciu obserwuje się wzrost sum opadów we wszystkich przedziałach wysokościowych w obu półroczach.

Analiza silnych opadów pokazuje, że wraz ze wzrostem wysokości terenu wzrastają maksymalne opady (RX1 day, RX5 day) oraz liczba dni z opadem powyżej 10 i 20 mm bądź powyżej analizowanych percentyli. Silne opady powyżej 10 i 20 mm najczęściej są obserwowane w półroczu letnim, natomiast wskaźniki oparte na percentylach nie wykazują prawie żadnych różnic między półroczem letnim a zimowym. Wskaźniki oparte na percentylach mają tę zaletę, że umożliwiają porównanie stacji położonych na różnych przedziałach wysokościowych. I tak np. wartość roczna R90p (liczba dni z opadem większym niż 90. percentyl okresu referencyjnego) zmienia się w zależności od wysokości w znacznie mniejszym stopniu niż liczba dni w opadem powyżej 10 mm. Oznacza to, że stacje na różnych przedziałach wysokościowych tylko nieznacznie różnią się w swych specyficznych intensywnych opadach (bazujących na percentylach). Najwyższe opady dobowe i 5-dniowe zaobserwowano w Jakuszycach (Góry Izerskie).

Analiza trendu wykazuje – na wielu stacjach istotny – wzrost wskaźników intensywnych opadów (R10mm, R90p) przez cały rok we wszystkich przedziałach wysokościowych (patrz tabela). Liczba dni z opadem ekstremalnym (R20mm, R95p, R99p) zwiększyła się jedynie w półroczu letnim, a w półroczu zimowym tendencja jest odwrotna. Analiza wykonana dla pór roku (patrz ilustracja) wskazuje, że głównie wiosna charakteryzuje się wyraźnymi tendencjami ujemnymi, a lato dodatnimi. Ogółem zwiększona roczna suma opadów wywołana jest z jednej strony przez zwiększoną liczbę dni z opadem w roku. Z drugiej strony znaczenie ma intensywność opadów: W lecie wzrasta udział zdarzeń opadowych o charakterze ekstremalnym w ogólnej liczbie opadów, podczas gdy w zimie udział intensywnych opadów maleje.

 

Wskaźniki suszy

W przypadku susz analizowane są zarówno okresy bezopadowe (DP), trwające co najmniej 11 dni z sumą dobową opadów poniżej 1 mm, jak i obliczany jest wskaźnik standaryzowanego opadu (SPI), przedstawiający relacje minionych 3, 6 lub 12 miesięcy. Okresy bezopadowe powstają z powodu niekorzystnego krótkotrwałego rozkładu opadu, podczas gdy SPI stanowi raczej miarę dla sumy opadów w dłuższych okresach. Wartości ujemne względem odchylenia oznaczają niedobór, zaś dodatnie – nadmiar opadów.

Okresy bezopadowe występują częściej i trwają dłużej w regionach niżej położonych. Ze wzrostem wysokości zwiększa się nie tylko suma opadów, ale również liczba dni z opadem. W obszarach nizinnych w ciągu roku występuje średnio pięć okresów bezopadowych trwających powyżej 16 dni. W obszarze grzbietów górskich są to trzy okresy trwające 15 dni. W półroczu zimowym okresy bezopadowe trwają nieco dłużej niż w półroczu letnim i występują nieznacznie częściej.

Wartości wskaźnika SPI odnoszą się zawsze do standaryzowanej średniej wartości dla okresu referencyjnego. Dodatnie odchylenia mogą być interpretowane jako fazy wilgotne, a ujemne jako fazy suche. Ocena warunków opadowych może się znacznie różnić w poszczególnych przedziałach czasu. Rok 2003 był dla okresów 3-6 miesięcznych wskaźnika SPI bardzo suchy, ale ekstremum stanowi dopiero wskaźnik SPI12 (porównywalny z jesienią 1982 r.). W okresie 03/1996 - 02/2001 miały miejsce krótkie i średnie okresy suszy, które nie przekształciły się jednak w 12-miesięczny okres suchy.

Wartości średnie SPI oscylują wokoło zera, w związku z czym ich interpretacja jest niemożliwa. W łącznym okresie występują prawie wyłącznie dodatnie tendencje we wszystkich przedziałach wysokościowych i porach roku, co oznacza nadmiar opadów.

Analiza pokazuje, że zwiększone ilości opadów w lecie w coraz większym stopniu pojawiają się jako intensywne opady, co pozwala wnioskować, że rośnie też liczba 11-dniowych okresów suchych.

 

Ilustracja: Wskaźnik standaryzowanego opadu SPI minionych okresów 3-, 6-, 12-miesięcznych w latach 1971-2010 dla stacji meteorologicznej Görlitz

Promieniowanie słoneczne

Jako miarę promieniowania słonecznego analizuje się roczne usłonecznienie. W obszarach nizinnych obserwuje się średnio 1653 godzin w roku, podczas gdy w wyższych partiach gór notuje się znacznie mniej godzin słonecznych (patrz tabela). Główną przyczyną zróżnicowania wartości usłonecznienia jest większe zachmurzenie w górach. W ciągu ostatnich 40 lat usłonecznienie wzrosło. W skali roku, jak i w półroczu letnim dodatnie zmiany były istotne statystycznie we wszystkich przedziałach wysokościowych, podczas gdy w półroczu zimowym nie zaobserwowano istotnych tendencji.

Parowanie i klimatyczny bilans wodny

Parowanie potencjalne wyznaczane jest na podstawie kilku elementów meteorologicznych. W zastosowanej metodzie Turca-Wendlinga największy wpływ na uzyskanie wartości parowania potencjalnego mają temperatura powietrza i usłonecznienie. Wyższe temperatury i usłonecznienie prowadzą do intensywnego parowania na obszarach nizinnych (661 mm/a). Parowanie potencjalne wraz ze wzrostem wysokości maleje. We wszystkich porach roku i przedziałach wysokościowych obserwowane są dodatnie trendy parowania potencjalnego, które na wielu stacjach są istotne statystycznie wiosną i latem. Jest to zgodne z trendami czynników mających wpływ na parowanie. W zimie obserwuje się jedynie marginalne zmiany, podczas gdy zmiany dla okresu letniego, o wielkości 12 do 15 % na różnych przedziałach wysokościowych są istotne.

Klimatyczny bilans wodny (KBW) jako miara dostępności wody posiada szczególne znaczenie w ocenie wpływu zmian klimatu na gospodarkę wodną. KBW wyznacza się na podstawie opadów oraz parowania potencjalnego. W skali roku KBW na obszarach nizinnych jest ujemny (patrz tabela i ilustracja u dołu), w związku z czym parowanie potencjalne jest większe od opadu (661/608 mm). W wyżej położonych partiach nizin KBW jest wyrównany, zaś w partiach szczytowych gór dodatni. W lecie ze względu na wysokie parowanie wartości są znacznie niższe niż w zimie. Trendy zmian wskazują na zaostrzającą się sytuację: w lecie obserwowany jest znaczny spadek KBW, szczególnie w partiach szczytowych. W zimie wzrost opadów powoduje przyrost KBW, który jedynie częściowo może złagodzić, ale nie całkowicie skompensować, niedobory z lata.

 

Ilustracja: Średnie wartości klimatycznego bilansu wodnego KBW dla okresu 1971-2000 oraz trendy absolutne (dodatnie, ujemne) dla okresu 1971-2010 Sommerhalbjahr = półrocze letnie
Winterhalbjahr = półrocze zimowe
KWB = KBW absol.
Trend = trend absol.
Tiefland = obszary nizinne
Hügelland = wzgórza
Bergland = góry
Kammlagen = grzbiety górskie
keine Daten = brak danych

Wnioski

Z klimatologicznego punktu widzenia w ciągu ostatnich 40 lat dostępność wody poprawiła się w zimie, a w lecie znacznie pogorszyła. Ogółem w ciągu ostatnich 40 lat obserwuje się istotne pogorszenie dostępności zasobów wody. Za pomocą modeli hydrologicznych należy sprawdzić, jak przedstawione warunki klimatologiczne wpływają na bilans wodny.

Bibliografia

  • KREIENKAMP & SPEKAT 2011. IDP 3.4 - Ein Werkzeug zur explorativen Datenanalyse. Bedienungsanleitung.
Förderlogos Projekt NEYMO

Marginalspalte

Bild: Illustration Bereich Ergebnisse

Język

bld_NEYMO polnisch_Flagge

Twoja opinia jest dla nas ważna!

Ankietę należy wysłać na adres: karin.kuhn@smul.sachsen.de