Synchroniczne wahania temperatury powietrza i opadów atmosferycznych w XIX-XX wieku

Autor: Mariusz TOMASZEWSKI

Opiek un nauk owy: Jerzy BORYCZKA

Celem pracy jet określenie tendencji zmian klimatycznych w Polsce na pod-stawie długich serii pomiarów temperatury powietrza (Warszawa, Kraków, Wrocław) i opadów atmosferycznych (Warszawa, Kraków). Jest nim też określenie zależności opadów atmosferycznych od temperatury powietrza (tab.1-5, rys.1-7).

W latach 1851-1997 średnia roczna temperatura powietrza w Warszawie i Krakowie ma tendencję rosnącą, wynosząca 0,8°C/100 lat. W ciągu tego okresu średnia roczna temperatura powietrza wzrosła o 1,17°C. Natomiast we Wrocławiu w tym samym okresie, nie stwierdzono zmiany temperatury powietrza.

Lata 1957-1997 charakteryzują się dużą tendencją wzrostową w porównaniu z wcześniejszymi latami. W Warszawie tendencja wynosi 0,02°C/rok (0,9°C), a we Wrocławiu – 0,01°C/rok (0,46°C). Tylko w Krakowie w tym samym przedziale czasu nastąpił spadek średniej rocznej temperatury o 0,3°C.

Roczne sumy opadów atmosferycznych w Krakowie maleją bez względu na prze-działy czasowe jakie zostały wydzielone z wyjątkiem lat 1876-1905, kiedy opady wzra-stały o 2,7 mm w skali roku. Największy spadek rocznych opadów atmosferycznych odnotowano w latach 1966-1997 (-7 mm/rok). Natomiast w Warszawie zmiany sum opadów atmosferycznych są zróżnicowane w zależności od przedziału czasowego.

Największy spadek stwierdzono w latach 1966-1997 (-6,8 mm/rok), a największy wzrost odnotowano w latach 1816-1875 (0,17 mm/rok).

Temperatura powietrza i opady atmosferyczne są na ogół ze sobą skorelowane.

Tendencja wzrostowa temperatury powietrza w Warszawie, Krakowie i we Wrocławiu świadczy o tym, że klimat w Polsce ociepla się ze względu na zmianę cyrkulacji at-mosferycznej. Natomiast opady atmosferyczne charakteryzują się tendencją spadkową.

Spadek opadów atmosferycznych w zależności od temperatury powietrza wy-stępuje we wszystkich porach roku w każdym przedziale czasu. Występują również wzrosty opadów atmosferycznych w zależności od temperatury powietrza, niemniej jednak są to pojedyncze przypadki.

Największy spadek opadów atmosferycznych w zależności od temperatury po-wietrza wystąpił latem w Krakowie w latach 1901 - 1950 (-46,3mm/°C) o dużym współczynniku korelacji r=-0,44, a najmniejszy spadek opadów atmosferycznych względem temperatury powietrza wystąpił zimą w Warszawie w latach 1901 -1997 (-0,3mm/°C). Natomiast największy wzrost wystąpił w ciągu całego roku w Warszawie w latach 1851-1900 (17,l mm/°C), a najmniejszy wzrost zanotowano w Warszawie i Krakowie w latach 1876-1997 (0,4mm/°C). Trzeba wspomnieć, że przy wzroście opadów atmosferycznych występuje mała zależność od temp e-ratury powietrza (r = 0,03).

Na podstawie wykonanych obliczeń, można stwierdzić, że klimat Polski staje się coraz cieplejszy i suchszy.

Nie można wykluczyć, że widoczne w seriach obserwacyjnych trendy rosnące tem-peratury powietrza są wynikiem lokalnego oddziaływania efektu miejskiego, w zasięgu którego znajduje się większość stacji meteorologicznych.

Współczesny klimat Polski odznacza się zwiększoną chwiejnością, np. rekordowo upalny lipiec 1994 r. (średnia temperatura w Warszawie osiągnęła 22,3°C, najwyższa wartość w XX wieku). W 1990 roku zanotowano „rekordową" temperaturę

powie-205 trza w lutym (w Warszawie 5,1°C). W całej Europie środkowej i południowo-wschodniej wystąpiły suchy i ciepły sezon wiosenno-letni 1993. Średnia roczna tem-peratura 9,8°C w 1989 r. w Warszawie – to maksimum absolutne całej serii obser-wacyjnej (1779-1997).

Klimat Polski jest szczególnie wrażliwy na zmiany cyrkulacji atmosferycznej nad obszarem Europy, a także w skali planetarnej. Ocieplenie w ostatnich latach zbiega się z największym od końca XIX wieku nasileniem cyrkulacji strefowej na pó ł-kuli północnej.

Tendencje zmian temperatury powietrza w XIX i XX wieku W pracy określono zmiany sezonowe i roczne średniej temperatury powietrza w różnych przedziałach czasowych. Porównano też przebiegi czasowe w tych trzech miastach: War-szawa, Kraków i Wrocław.

W tym celu wyznaczono tendencje temperatury powietrza w poszczególnych pięćdzie-sięcioleciach, stuleciach, a także w całym przedziale czasu od kiedy rozpoczęto badania instrumentalne dla danego miasta (tab. 1, 2 i 3).

W Warszawie tendencje zmian temperatury powietrza są dodatnie. Tylko w pięciu przy-padkach odnotowano tendencje ujemne i dotyczy wyłącznie sezonów. Tendencje średnich rocznych wartości są zawsze rosnące.

W Krakowie tendencja jest wzrostowa, wyjątkiem są ostatnie lata (1951-1997), gdzie tendencja średniej rocznej temperatury powietrza jest ujemna oraz średnich wszystkich pór roku z wyjątkiem wiosny.

We Wrocławiu nie stwierdzono zmian znaku tendencji rocznych wartości (1851-1997).

Taka sama sytuacja występuje jesienią.

Lata we Wrocławiu i w Warszawie stają się chłodniejsze, a zimy cieplejsze. W Krakowie - lata i zimy są coraz cieplejsze. Natomiast wiosna i jesień we wszystkich wymie-nionych miastach są coraz cieplejsze. W latach 1901-1950 zimą nastąpił spadek temperatu-ry w trzech miastach. Spadek średniej temperatutemperatu-ry odnotowano jesienią w latach 1951-1997.

Po porównaniu tendencji średniej temperatury z lat 1898-1997 w Warszawie i w Krakowie można stwierdzić, że wszystkie pory roku cechowały się tendencją wzrostową.

Natomiast we Wrocławiu tendencja miała charakter spadkowy.

Analizując poszczególne przedziały czasowe można stwierdzić zgodność przebie-gów temperatury powietrza bądź rozbieżność. Problem polega na doborze odpowiednich przedziałów czasowych jakie chcemy badać.

206

Tabela 1. Tendencje sezonowych i rocznych średnich wartości temperatury powietrza w różnych przedzia-łach czasu w Warszawie

Zima Wiosna Lato Jesieo Rok

1801-1850 -0,001 0,004 -0,002 0,00 0,004

1851-1900 0,02 0,03 -0,02 0,02 0,01

1901-1950 -0,03 0,02 0,03 0,02 0,02

1951-1997 0,03 0,03 0,00 -0,01 0,02

1798-1897 0,013 0,005 0,00 0,002 0,006

1898-1997 0,003 0,008 0,011 0,006 0,008

1780-1997 0,01 0,008 -0,001 0,004 0,005

1826-1997 0,01 0,01 0,002 0,01 0,008

1851-1997 0,01 0,01 0,002 0,01 0,008

Tabela 2. Tendencje sezonowych i rocznych średnich temperatur powietrza w różnych przedziałach czasu Krakowie

Zima Wiosna Lato Jesieo Rok

1851-1900 0,005 0,02 -0,004 0,01 0,008

1901-1950 -0,02 0,02 0,02 0,003 0,015

1951-1997 -0,01 0,009 -0,02 -0,03 -0,007

1898-1997 0,00 0,005 0,006 0,006 0,006

1826-1997 0,02 0,009 0,003 0,006 0,008

1851-1997 0,01 0,009 0,003 0,007 0,008

Zima Wiosna Lato Jesieo Rok

1851-1900 0,005 0,02 -0,004 0,01 0,008

1901-1950 -0,02 0,02 0,02 0,003 0,015

1951-1997 -0,01 0,009 -0,02 -0,03 -0,007

1898-1997 0,00 0,005 0,006 0,006 0,006

Tabela 3. Tendencje sezonowych i rocznych średnich temperatur powietrza w różnych przedziałach czasu we Wrocławiu

Zima Wiosna Lato Jesieo Rok

1851-1900 0,007 0,03 -0,002 0,01 0,01

1901-1951 -0,04 0,002 0,005 0,015 -0,004

1951-1997 0,03 0,03 0,006 -0,006 0,01

1898-1997 -0,009 -0,005 -0,006 -0,004 -0,006

1851-1997 0,003 0,004 -0,005 0,00 0,00

207 Tabela 4. Średnie i ekstremalne sumy opadów atmosferycznych w miesiącach, sezonach, półroczach i roku w Warszawie (1813-1994)

Tabela 5. Średnie i ekstremalne sumy opadów atmosferycznych w miesiącach, sezonach, półroczach i roku w Krakowie (1876 - 1997)

208

Rys. 1. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza – rok

Rys. 2. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza – zima

209 Rys. 3. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza – lato

Rys. 4. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza i sum opadów atmosferycz-nych w Warszawie – rok

210

Rys. 5. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza i sum opadów atmosferycz-nych w Warszawie – zima

Rys. 6. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza i sum opadów at-mosferycznych w Warszawie – lato

211 Rys. 7. Średnie 11-letnie konsekutywne zmiany temperatury powietrza i sum opadów atmosferycz-nych w Krakowie – rok

7.7. Zmiany wiekowe temperatury powietrza w Polsce w zależności