Vol. XXXV-XXXVI 2004-2005, s. 113-131 ISBN 83-88549-51-0 ISSN 0071-6715
Z u z a n n a B ielec-B ą ko w ska Dorota M a tu szk o
WARUNKI METEOROLOGICZNE SPRZYJAJĄCE WYSTĘPOWANIU BURZ W KRAKOWIE I OKOLICACH
N a p o d sta w ie w yników o b serw acji m eteorologicznych ze s ta c ji I n s ty tu tu G eografii i G o sp o d a rk i P rzestrzen n ej U n iw ersy tetu Jag iello ń sk ieg o w K rakow ie z la t 1 8 8 5 -2 0 0 0 , d a n y c h z la t 1 9 9 1 -2 0 0 0 ze sta c ji u n iw e rsy te c k ic h w Ł azach i G aiku-B rzezow ej o raz sta c ji s y n o p tycznej IMiGW w B alicach , sc h a ra k te ry z o w a n o w a ru n k i m eteorologiczne sp rzy jają ce w y
stę p o w a n iu b u rz . U w zględniając te m p e ra tu rę pow ietrza, p rę ż n o ść p a ry w o d n ej, ro d zaje m a s p o w ietrza o raz ty p y s y tu a c ji sy n o p ty czn ej, p rzed staw io n o w zorce pogody c h a ra k te ry sty c z n e d la d n i burzo w y ch . S tw ierdzono, że n ajw ięk sze p raw d o p o d o b ień stw o p o w sta n ia b u rz y w y stę p u je w d n iu z te m p e ra tu rą pow ietrza > 2 0 oC i p rę ż n o śc ią p a ry w odnej > 2 0 h P a, w m a s ie p o w ietrza p o larn o -m o rsk ie g o lu b zw rotnikow ego, przy s y tu a c ji synoptycznej cy- k lo n aln ej: c e n tr u m n iżu lu b b r u z d a c y k lo n aln a. Z estaw io n o w y b ra n e p rzy p ad k i g roźnych b u rz , ja k ie w y stąp iły w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 w K rakow ie i okolicach.
S łow a kluczow e: K raków , w a ru n k i m eteorologiczne, z d a rz e n ia e k stre m a ln e , b u rz e Key w o rd s: C racow , m eteorological c o n d itio n s, e x trem e ev en ts, th u n d e r s to r m s
WPROWADZENIE
B u rz a od z a ra n ia dziejów b u d z iła w lu d ziach trwogę. T akże dzisiaj, m im o p o s tę p u te c h n ik i z a lic z a n a j e s t do zjaw isk nieb ezp iecznych , ze w zględu n a gw ałtow ność w yładow ań elektryczności, tow arzyszący b u rz o m poryw i
sty w ia tr i in te n sy w n e o pad y deszczu. R ocznie n a Ziem i n o tu je się oko
ło 16 m ln b u rz , z k tó ry c h te n ajm n ie jsze , o śre d n ic y 1 k m , m a ją e n e r gię ró w n ą 10 b o m b o m z rz u c o n y m n a H iroszim ę, a te m p e ra tu ra pow ie
trz a w tu n e lu błysk aw icy o sią g a 30 0 0 0 K ( S t e n h o f f 1985).
W yładow ania atm osferyczne, trw ające przeciętn ie kilka, s e k u n d m ogą pow odow ać ogrom ne zniszczenia. Poczynając od u sz k o d ze n ia pojedyncze
go o b iek tu , n p . drzew a, a n a zn isz c ze n iu przez p o żary rozległych o b sz a rów leśn y c h kończąc. Mogą stan ow ić zagrożenie d la obiektów przem ysło
w ych, dom ów m ie sz k aln y c h , linii en erg etyczn ych , k o m u n ik a c ji lotniczej, a także bezpośred nio d la ludzi i zwierząt. J a k podaje P. B o d z a k (2004), w USA w la ta c h 1 9 5 9 -1 9 9 0 , co rok, śre d n io 9 3 osoby tra c iły życie w w y
n ik u p o ra ż e n ia p io ru n e m , a p o n a d 2 5 0 o d n osiło o b raż e n ia . S tra ty m a te ria ln e s ą szaco w n e n a se tk i m ilionów dolarów rocznie. W yładow a
n ia a tm o sfery czn e s ą je d n ą z głów nych „m eteorologicznych” przyczyn śm ierci zw ierząt i ludzi; w USA w 1999 r. z a jm u ją drugie m iejsce (pierw
sze w tej klasyfikacji z a jm u ją powodzie).
T ak że w Polsce b u rz e m ogą być niebezp ieczne, o czym św iadczy zam ieszczony n a k o ń c u o p racow an ia w ykaz w yb ran y ch p rzypadków groź
n y c h b u r z w K rakow ie i ok olicach w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 (załącznik).
M imo, że p ró b y p o z n a n ia m ec h a n iz m ó w p o w sta w a n ia w y ład ow ań atm o sfery czn y ch trw a ją od d a w n a , do dziś b u r z a p o z o sta ła zjaw iskiem n ie w p e łn i z b a d a n y m i ciągle pro w ad zo n e s ą p ra c e n a d m e to d a m i jej prognozow ania. W Polsce niew ielu a u to ró w zajm ow ało się o k re śla n ie m w a ru n k ó w m eteorologicznych sp rzy jający ch w y stę p o w a n iu b u rz . J e d n a k n a p o d sta w ie istn ieją cy c h p ra c ( S t o p a 1962; L i t y ń s k a , P i w k o w - s k i 1970; K o l e n d o w i c z 1998) m o ż n a stw ierdzić, że n ajw ażn iejsze zn a cz e n ie w p o w sta w a n iu b u rz m a ją te m p e ra tu ra i w ilgotność pow ie
trza.
C elem niniejszego o p ra c o w a n ia j e s t c h a ra k te ry s ty k a b u r z w K rako wie i okolicach oraz p ró b a o k reślen ia w aru n k ó w m eteorologicznych sprzy
ja ją c y c h ich w y stę p o w a n iu . P ra c a t a sta n o w i p rzy czy nek do b a d a ń o c h a ra k te rz e u ty lita rn y m , k tó re s łu ż ą z n a le z ie n iu m eto d y pozw alającej n a j a k n a jle p sz ą p rognozę p o w sta w a n ia burzy .
W o p ra c o w a n iu w y k o rzy stan o w yniki obserw acji m eteorologicznych ze sta c ji I n s ty tu tu G eografii i G o sp o d a rk i P rz estrz e n n e j U n iw e rsy te tu Jagiello ńskiego w K rakow ie z la t 1 8 8 5 -2 0 0 0 o raz d a n e z la t 1 9 9 1 -2 0 0 0 ze sta c ji u n iw e rsy te c k ic h w Ł azach i G aiku-B rzezow ej o raz sta c ji s y n optycznej IMiGW w B alicach.
N a p o d staw ie m ateriałó w źródłow ych wydzielono d n i burzo w e i o k re
ślono typ pogody, ja k i im towarzyszył. R ozpatryw ano te m p e ra tu rę pow ie
trz a , p ręż n o ść p a ry w odnej, ro dzaje m a s po w ietrza o raz typy sy tu a c ji sy n o p ty c z n e j d o ty c z ą c e d o rz e c z a g ó rn ej W isły w e d łu g k la s y fik a c ji T. N i e d ź w i e d z i a (2000). Szczegółowej analizie p o d d a n o trzy dziesię
ciolecia 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 -1 9 6 5 oraz 1 9 9 1 -2 0 0 0 w celu p orów nania liczby d n i b u rzo w y ch w ró żn y ch o k re s a c h b a d a n e g o w ielolecia w Krakowie.
In n y m p o w odem w y b o ru do b a d a ń w y m ien ion ych la t b y ła d o stę p n o ść szczegółow ych d a n y c h m eteorologicznych i m ożliw ość p o ró w n a n ia liczby w y stę p o w a n ia b a d a n e g o zja w isk a w K rakow ie i p o zo stały ch s ta c ja c h u ję ty c h w o p raco w an iu .
Ze w zględu n a niew ielką liczbę b u rz zim ow ych (97% w szy stk ich b u rz w y stę p u je w o kresie ciepłym) w iększość obliczeń w nin iejszy m o p rac o w a n iu dotyczy o k re s u od k w ie tn ia do w rz e śn ia w łącznie.
DNI Z BURZĄ W KRAKOWIE
NA PODSTAWIE WIELOLETNIEJ SERII OBSERWACYJNEJ
W K rakow ie ś re d n ia ro c z n a liczba d n i z b u r z ą w la ta c h 1 8 8 5 -2 0 0 0 w y n o siła 2 4 ,9 d n ia i n ie ró żn iła się zn a cz ą c o od śred n iej d la Polski w ynoszącej około 2 4 ( B i e l e c - B ą k o w s k a 2002). J e d n a k w poszcze
gólnych la ta c h liczba t a w a h a ła się od 9 d n i w 1904 do 4 0 d n i w 1889 r.
N ajw iększa i n a jm n ie js z a liczba d n i b urzo w y ch w y stą p iła n a p o c z ąt
k u b a d a n e g o w ielolecia, m im o iż w drugiej połowie XX w. n oto w an o śre d n io więcej b u rz n iż w cześniej (odpowiednio: 2 4 ,5 i 2 5 ,6 d n i b u rz o wych). Przebieg tego w s k a ź n ik a w w ieloleciu w skazyw ał n a d u że zm ian y z ro k u n a ro k , ale n ie m o ż n a je d n o z n a c z n ie stw ierdzić, że za ry so w a ła się w y ra ź n a te n d e n c ja ty c h z m ia n w cały m ok resie (ryc. 1). M ożna n a to m ia s t zauw ażyć, że n a jn iż sze w a rto śc i roczn e b a d a n e g o w s k a ź n ik a w ystępow ały w pierw szej dekadzie XX w. oraz, że bardziej w yraźne zm ia
n y w idoczne były od p o c z ą tk u b a d a n e g o w ielolecia do k o ń c a la t 40. XX, kiedy to łatw iej było w yróżnić k ilk u le tn ie ok resy c h a ra k te ry z u ją c e się w yraźn ie w ięk szą lu b m n ie jsz ą liczbą d n i b u rzow ych . W drugiej połowie ubiegłego w ie k u zm ia n y liczby d n i b u rzo w y ch z ro k u n a ro k były w ięk-
roczna liczba dni z burzą ^ liczba d ni z bu rzą X II-II
annual numbers o fd a y s with thunderstorm number of days XII—II with thunderstorm
Ryc. 1. R o czn a liczba d n i z b u rz ą o raz liczb a d n i z b u rz ą od g ru d n ia do lutego w K rakow ie w la ta c h 1 8 8 5 -2 0 0 0
Fig. 1. A n n u a l n u m b e r o f d a y s w ith th u n d e r s to r m a n d th e n u m b e r of d a y s w ith th u n d e r s to r m from D ecem b er to F e b ru a ry in C racow in th e y e a rs 1 8 8 5 -2 0 0 0
sze n iż w cześniej, ale ich o d c h y le n ia od śred n iej z tego pięćdziesięcio
lecia były m niejsze.
P o d o b n a a n a liz a z o s ta ła p rze p ro w a d z o n a d la poszczególnych sezo n ó w i m iesięcy, ale o trz y m an e w yniki s ą zbliżone do w yników d oty czą
cych rocznej liczby d n i z b u rz ą . J e d y n ie w p rz y p a d k u zim ow ych d n i z b u r z ą (XII-II) z a u w a ż a się, iż od la t 50. XX w. n o tu je się nieco więcej b u rz w tej porze r o k u niż w o k resie p o p rze d n im (ryc. 1).
Być m oże zao b serw o w an e zm iany, t a k rocznej liczby d n i burzow ych, j a k i liczby ty c h d n i w zim ie, s ą w y nikiem z m ia n w a ru n k ó w pogodo
w ych (przede w szy stk im cyrk ulacji atm osferycznej) n a d b a d a n y m o b sz a rem . Możliwe je d n a k , że j e s t to w yn ik w pływ u z m ia n k lim a tu lokalnego zw iązanego z rozw ojem m ia s ta po II w ojnie św iatow ej.
CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW POGODOWYCH W DNIACH Z BURZĄ
WARUNKI TERM ICZNO-W ILGOTNOŚCIOW E
W celu s p ra w d z e n ia n a ile w a rto śc i te m p e ra tu ry po w ietrza i p rężn o ści p a ry w odnej w d n ia c h z b u r z ą różniły się od p o zo stały ch d n i w ro k u , p o ró w n a n o ro zk ład w a rto śc i o b u elem entów w d n ia c h z b u r z ą o raz w e w sz y stk ic h d n ia c h w ro k u z trz e c h term in ó w o b serw acy jny ch, a tak ż e z ich w a rto ś c ią ś re d n ią dobow ą, m a k s y m a ln ą i m in im a ln ą . N a p o d s ta wie przeprow adzonej an alizy u z n a n o , że do c h a ra k te ry s ty k i w a ru n k ó w term iczno-w ilgotnościow ych n ajlep sze b ę d ą w yniki u z y s k a n e z pom iarów d o k o n a n y c h w II term in ie o raz śre d n ie dobow e w a rto śc i o b u elem entów . In te re s u ją c e re z u lta ty o trz y m an o ró w nież w p rz y p a d k u te m p e ra tu ry m in im aln ej o raz różnicy te m p e ra tu ry pom iędzy III i II te rm in e m o b s e r
wacyjnym .
Najw iększe zróżnicow anie w rozkładzie te m p e ra tu ry pow ietrza i p ręż
n o śc i p a ry w odnej w y stę p u ją c e w II te rm in ie ob serw acji p ozw ala lepiej uśw iad o m ić sobie, j a k ró żn e w a ru n k i atm o sfery czn e m og ą doprow adzić do w y s tą p ie n ia bu rzy . W te rm in ie ty m te m p e r a tu r a p o w ietrza w y no siła śre d n io około 2 1 - 2 3 oC w zależn ości od b a d a n e g o dziesięciolecia (tab. 1).
J e d n a k zdarzały się też przypadki, w któ ry ch te m p e ra tu ra w ynosiła 3 ,7 oC (lata 1 9 0 1 -1 9 1 0 ), j a k i 3 4 ,7 oC (lata 1 9 5 6 -1 9 6 5 i 1 9 9 1 -2 0 0 0 ). W d n ia c h z b u r z ą te m p e ra tu ra ś re d n ia d o bo w a w y n o siła najczęściej około 1 7 - - 2 0 oC, ale bywało również, że m ia ła w arto ść zarów no 3 ,4 oC (1 9 0 1-1 910 ), j a k i 3 0 ,2 oC (1 9 9 1 -2 0 0 0 ). Ś red n io , ciśn ien ie p a ry w odnej w g o d zin ach po łu dnio w ych w d n ia c h z b u r z ą zm ieniało się od 16,0 h P a do 16,5 hPa.
N ajniższą p ręż n o ść p a ry w odnej w II te rm in ie pom iarow ym w d n iu bu rzo w y m z a n o to w an o w la ta c h 1 9 9 1 - 2 0 0 0 i w y n o siła o n a 5 ,7 h P a,
T e m p e r a tu ra pow ietrza [oC] i p rę ż n o ść p a ry w odnej [hPa] w d n ia c h z b u rz ą w K rakow ie w la ta c h 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 -1 9 6 5 o raz 1 9 9 1 -2 0 0 0 (IV-IX) Air te m p e ra tu re [oC] a n d w a te r v a p o u r p r e s s u r e [hPa] in d a y s w ith th u n d e r s to r m in
C racow , in 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 - 1 9 6 5 a n d 1 9 9 1 -2 0 0 0 (A pril-S eptem ber) T a b e l a 1 — T a b l e 1
L a ta Y ears
W a rto ść
V alue Tii Tś r Tm i n Tiii- Tii Eii Eś r
1 9 0 1 -1 9 1 0
n a jn iż s z a
th e low est 3 ,7 3 ,4 1,2 - 1 3 ,4 7 ,0 6,8
ś r e d n ia
av erag e 2 1 ,8 17,5 13,0 - 5 , 7 16,5 16,0
n ajw y ższa
th e h ig h e s t 3 1 ,6 2 5 ,8 19,8 2 ,3 2 6 ,5 2 4 ,2
1 9 5 6 -1 9 6 5
n a jn iż s z a
th e low est 4 ,0 4 ,6 2,1 - 1 5 ,2 6 ,2 6 ,9
ś r e d n ia
av erag e 2 1 ,2 17,4 12,8 - 4 , 7 16,0 15,8
n ajw y ższa
th e h ig h e s t 3 4 ,7 29,1 2 1 ,2 3 ,6 2 7 ,8 2 5 ,9
1 9 9 1 -2 0 0 0
n a jn iż s z a
th e low est 9,1 7 ,5 2 ,4 - 1 1 ,4 5 ,7 5 ,8
ś r e d n ia
av erag e 2 2 ,7 19,7 14,8 - 3 , 5 16,2 16,4
n ajw y ższa
th e h ig h e s t 3 4 ,7 3 0 ,2 2 1 ,6 4 ,0 2 3 ,7 2 3 ,2
Tjj — t e m p e r a t u r a z II t e r m i n u p o m ia ro w e g o — t e m p e r a t u r e a t 2 nd m e a s u r e m e n t tim e Tśr — ś r e d n i a d o b o w a t e m p e r a t u r a — m e a n d a ily t e m p e r a t u r e
Tmin — t e m p e r a t u r a m i n i m a l n a — m i n i m u m t e m p e r a t u r e
Tjjj- Tjj — r ó ż n ic a te m p e r a t u r y p o m ię d z y III i II t e r m in e m p o m ia ro w y m — t e m p e r a t u r e d iffe re n c e b e tw e e n 3 nd a n d 2 nd m e a s u r e m e n t tim e
Ejj — p r ę ż n o ś ć p a r y w o d n e j z II t e r m i n u p o m ia ro w e g o — v a p o u r p r e s s u r e a t 2 nd m e a s u r e m e n t tim e Eśr — ś r e d n i a d o b o w a p rę ż n o ś ć p a r y w o d n e j — m e a n d a ily v a p o u r p r e s s u r e
n ajw yższą n a to m ia s t w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 i w y n o siła o n a 2 7 ,8 h P a.
W artości śred n iej dobowej p ręż n o śc i p a ry w odnej n ie różniły się z n a c z ą co od z a n o to w a n y c h w II te rm in ie i w a h a ły się od 5 ,8 h P a w la ta c h
1 9 9 1 -2 0 0 0 do 2 5 ,9 h P a w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 , przy śre d n ic h od 15,8 do 16,4 hP a.
P o ró w n u ją c ś re d n ie m ie s ię c z n e w a r to ś c i b a d a n y c h e le m e n tó w w d n ia c h z b u r z ą i w e w sz y stk ic h d n ia c h (w o k resie od k w ie tn ia do w rześnia) w p rzeb ieg u rocznym zauw ażono, że w d n ia c h b u rzo w ych były o n e w yższe. Różnice te m alały od k w ie tn ia do lip c a lu b s ie rp n ia i n a s tę p n ie ponow nie w zrastały . P o n adto , w pierw szej połowie ro k u były one
o 2 - 3 oC w yższe n iż w drugiej. N ajm niejsze różnice (około 1oC) w y stę p o w ały zwykle w lip c u lu b s ie rp n iu , n ajw iększe za ś, około 5 - 6 oC w kw iet
niu .
A n aliza p ręż n o śc i p a ry w odnej w y k a z a ła p o d o b n e praw idłow ości, c h o ciaż p o za k w ietn iem i w rz e śn ie m różnice były bard ziej w y ró w n an e n iż w p rz y p a d k u te m p e ra tu ry pow ietrza. Poszczególne w a rto śc i ś re d n ic h m iesięczn y ch c iś n ie n ia p a ry w odnej (zarów no w II te rm in ie obserw acji, j a k i śre d n ie dobowe) m ieściły się w z a k re sie od około 8 h P a do 16 h P a,
n a to m ia s t w d n ia c h z b u r z ą w ynosiły o n e około 1 0 - 1 9 hPa.
P rzed staw io n e w yniki w sk a z u ją , że należy się spodziew ać, iż w m ie sią c a c h w io se n n y ch i je s ie n n y c h p raw d o p o d o b ień stw o w y stą p ie n ia b u rzy w d n ia c h o w ysokiej te m p e ra tu rz e po w ietrza i p ręż n o śc i p a ry w od
nej będzie w iększe niż w m ie sią c a c h letn ich . a
Ryc. 2. C zęstość i p raw d o p o d o b ień stw o w a ru n k o w e w y stą p ie n ia d n i z b u rz ą przy o k reślo n y ch z a k re s a c h te m p e ra tu ry . a — zm ierzonej w II te rm in ie pom iarow ym , b — śred n iej dobow ej w K rakow ie w la ta c h 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 -1 9 6 5 , 1 9 9 1 -2 0 0 0 ,
[10,15] - o z n acza przedział „w iększe lu b ró w n e 10 i m n iejsze od 15"
Fig. 2. F re q u e n c y a n d co n d itio n a l p ro b a b ility of th e o c c u rre n c e o f a d a y w ith th u n d e r s to r m a t c h o s e n te m p e ra tu re lim its. a — m e a s u re d in th e se c o n d m e a s u re m e n t tim e o f o b serv atio n , b — m e a n d aily te m p e ra tu re in C racow in th e
y e a rs 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 -1 9 6 5 , 1 9 9 1 -2 0 0 0 , [10,15] — m e a n s "larger o r e q u a l 10 a n d sm a lle r t h a n 15"
B a d a ją c często ść w y s tą p ie n ia b u rz w zależn ości od te m p e ra tu ry p o w ietrza (w p rze d z ia ła ch co 5oC) stw ierd zon o, że stop nio w o ro śn ie o n a w ra z z jej w z ro ste m do w a rto śc i 2 0 oC — w p rz y p a d k u śred niej dobowej i do 2 5 oC — w p rz y p a d k u te m p e ra tu ry zm ierzonej w II term in ie, po czym m aleje (ryc. 2). W iększość b u rz w y stę p u je w d n ia c h , w k tó ry c h ś re d n ia d o b o w a te m p e r a tu r a o sią g a od 10oC do 2 0 oC (około 70% przy
padków ), a około 20% gdy te m p e ra tu ra p o w ietrza p rz e k ra c z a 2 0 oC.
W II term in ie pom iaro w y m w iększość b u rz w y stę p u je , gdy te m p e ra tu ra o sią g a od 15oC do 2 5 oC (około 60% przypadków ), a powyżej 2 5 oC oko
ło 1 5 -2 0 % . S tw ierdzono, że p raw d o p o d o b ień stw o w a ru n k o w e w y stą p ie n ia d n ia burzow ego ro śn ie od około 1% — przy te m p e ra tu rz e m niejszej od 10oC, do około 2 0 -3 0 % , gdy p rz e k ra c z a o n a 2 5 oC. Różnice zależą od o k re s u p o d d an eg o analizie i od tego, czy ro z p a try w a n a j e s t te m p e ra tu ra ś re d n ia dobo w a czy te m p e ra tu ra z II te rm in u pom iarow ego.
A naliza częstości w y stę p o w a n ia b u r z w zależn o ści od w a rto śc i te m p e ra tu ry m in im alnej w ykazała, że najczęściej b u rz e n oto w an o przy tem p e ra tu rz e od 5oC do 10oC (około 20 -3 0 % ) oraz od 10oC do 15oC (około 50 -6 0 % ) (ryc. 3). J e d n a k n ajw ięk sze p raw d o p o d o b ień stw o , że dzień z ta k ą te m p e ra tu rą m in im a ln ą będzie d n iem z b u r z ą w ystępow ało przy te m p e ra tu rz e m inim alnej powyżej 2 0 oC, osiągając n a w e t 100% w la ta c h 1956
- 1 9 6 5 . R o zp atru jąc sp a d e k te m p e ra tu ry od godzin południow ych do w ie
czorn y ch stw ierd zo n o , że c h o ciaż d n i z o ch łod zeniem powyżej 10oC j e s t niew iele (średnio około 5 -1 0 % ) to praw do po do bień stw o, że w d n iu ta k im w y stą p i b u r z a j e s t w ysokie i w a n a lizo w a n y ch d ziesięcioleciach w a h a ło się ono od p o n a d 40% w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 (w p rzedziale od 10oC do 15oC) do 100% w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 (w przedziale powyżej 15oC). Należy się je d n a k z a sta n o w ić n a ile opisyw ane s p a d k i te m p e ra tu ry s ą w y n i
k ie m p raw id ło w ości dobow ych z m ia n te m p e ra tu ry przy o k reślo n y c h w a ru n k a c h , a n a ile w iększe p op o łu d n io w e o chłodzenie po w ietrza m oże b yć w y nik iem w y s tą p ie n ia bu rzy .
D ru g ą z b a d a n y c h c h a ra k te ry s ty k d n i b u rzow ych j e s t p rężn o ść p a ry w odnej. P oniew aż w a rto śc i tego e le m e n tu w p rzeb ieg u dobow ym b a rd z o n iez n a c zn ie się ró żn ią, a ro zk ład częstości i p raw d o p o d o b ie ń stw a j e s t b a rd z o zbliżony, a n a liz a p rze p ro w a d z o n a z o s ta ła d la śred n iej w a rto śc i c iś n ie n ia p a ry w odnej.
W poszczególnych d n ia c h p ręż n o ść p a ry w odnej najczęściej w a h a się od 10 h P a do 15 h P a (około 4 0 -5 0 % ). W d n ia c h z b u r z ą najczęściej n o tu je się c iśn ien ie p a ry w odnej od 10 h P a do 15 h P a (około 3 0 -6 0 % ) o raz od 15 h P a do 2 0 h P a , kiedy liczba d n i b u rzo w y ch j e s t n ajw iększa.
B a d a ją c p raw d o p o d o b ień stw o w y stą p ie n ia b u rz y w zależno ści od c iś n ie n ia p a ry w odnej stw ierdzono, że ro śn ie ono w ra z z z a w a rto śc ią p a ry w odnej i j e s t n ajw ięk sze (> 40%) w d n ia c h , w k tó ry c h jej ciśn ien ie
□ lata 1 901-1910 □ 1 956-1965 ■ 1 991-2000
I I w poszczególnych dniach — on particular days of a year I I w dniach z burzą — on the days with thunderstorm
Ryc. 3. C zęstość i p raw d o p o d o b ień stw o w a ru n k o w e w y stą p ie n ia d n i z b u rz ą przy:
a — o k re ślo n y c h z a k re s a c h te m p e ra tu ry m in im aln ej o raz b — o k reślo n y ch z a k re s a c h różnicy te m p e ra tu ry z III i II te r m in u pom iarow ego w K rakow ie w la ta c h
1 9 0 1 - 1 9 1 0 , 1 9 5 6 - 1 9 6 5 , 1 9 9 1 - 2 0 0 0
Fig. 3. F re q u e n c y a n d co n d itio n a l p ro b a b ility of th e o c c u rre n c e o f a d a y w ith th u n d e r s to r m : a — a t c h o s e n lim its o f m in im u m te m p e ra tu re , b — a t c h o s e n lim its
o f th e te m p e ra tu re difference b etw e e n th e se c o n d a n d th e th ird m e a s u re m e n t tim e o f o b se rv a tio n in C racow in th e y e a rs 1 9 0 1 -1 9 1 0 , 1 9 5 6 -1 9 6 5 , 1 9 9 1 -2 0 0 0
j e s t w iększe n iż 20 h P a. P rzep ro w ad zo n a a n a liz a w y k a z a ła rów nież, że w iększe p raw d o p o d o b ień stw o w y s tą p ie n ia b u rz y zd arzało się w dziesię
cioleciu 1 9 9 1 -2 0 0 0 .
MASY POWIETRZA
P rzep ro w ad zo n a a n a liz a c z ęsto ści w y stę p o w a n ia d n i z b u r z ą w poszcze
gólnych m a s a c h p o w ietrza w ykazała, że j e s t o n a zb liżon a do często ści w y stę p o w a n ia m a s p o w ietrza w Polsce (tab. 2 i 3). S tw ierdzono je d n a k (w o k resie od k w ie tn ia do w rześnia) j e s t o n a zn a cz n ie m n ie jsz a w p o w ietrzu ark ty czny m i nieco m n iejsza w po larn o -k o n ty n en taln y m , a zn acz
n ie w ię k sza w p o w ietrzu zw rotnikow ym i p o la rn o -m o rsk im ciepłym .
W y stępow anie m a s p o w ietrza [%] n a d P o lsk ą w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 o raz 1 9 9 1 -2 0 0 0 (IV-IX)
T h e o c c u rre n c e of th e a ir m a s s e s [%] above P o lan d in 1 9 5 6 -1 9 6 5 a n d 1 9 9 1 -2 0 0 0 (A pril-S eptem ber)
T a b e l a 2 — T a b l e 2
C zęstość F req u en cy
M a sa pow ietrza A ir m a s s
PA PPm PPm s PPk PPm c PZ Różne
D ifferent
S u m a T otal
1 9 5 6 -1 9 6 5 5,8 26 ,8 3 0 ,8 19,8 4 ,6 7,9 4,3 100,0
1 9 9 1 -2 0 0 0 7,5 17,9 2 8 ,0 22 ,3 5,4 5,2 13,6 100,0
T a b e l a 3 — T a b l e 3 W y stępow anie d n i z b u rz ą w p oszczególnych m a s a c h p o w ietrza [%] w K rakow ie
w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 o raz 1 9 9 1 -2 0 0 0 (IV-IX)
T h e o c c u rre n c e of a d a y w ith th u n d e r s to r m in p a rtic u la r a ir m a s s e s [%] in C racow in 1 9 5 6 -1 9 6 5 a n d 1 9 9 1 -2 0 0 0 (A pril-S eptem ber)
M a s a pow ietrza A ir m a s s
C zęstość F re q u e n c y
P raw d o p o d o b ień stw o P ro b ab ility
1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 -2 0 0 0 1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 -2 0 0 0
PA 2 ,0 1,7 4 ,7 2 ,9
PPm 3 0 ,2 11,3 15,5 8 ,2
P P m s 3 0 ,2 2 6 ,9 13,5 12,5
P Pk 15,9 13,0 11,0 7 ,6
PPm c 6 ,3 6,7 19,0 16,2
PZ 10,3 12,6 17,9 3 1 ,6
R óżne
5 ,2 2 7 ,7 16,5 2 6 ,5
D ifferent
N ajm niej b u r z n o to w a n o w pow ietrzu ark ty c zn y m — 1,7% w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 i 2,0% w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 , najw ięcej n a to m ia s t 30,2% — w p o w ietrzu p o la rn o m o rsk im i p o la rn o m o rsk im s ta ry m w la ta c h 195 6
-1 9 6 5 .
P o ró w n u ją c ze s o b ą o b a an alizo w an e dziesięciolecia zau w ażo n o , że w o s ta tn ic h la ta c h XX w iek u m niej b u rz n o to w a n o w po w ietrzu p o la r
n o m o rsk im , w zro sła n a to m ia s t liczba b u rz w y s tę p u ją c a w p o w ietrzu zw rotnikow ym . W arto ró w n ież zauw ażyć, że ro z p a tru ją c d n i z różnym i m a s a m i pow ietrza, w z ro st ilości b u r z w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 był b a rd z o
w y raźny i w p rz y p a d k u K rak ow a liczba b u r z b y ła przeszło cztery razy w ię k sza n iż w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 .
N ajw iększe p raw d o p o d o b ień stw o w y stą p ie n ia b u rz (31,6%) w ystąpiło w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 w m a s a c h po w ietrza zw rotnikow ego, n a to m ia s t w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 — w p o w ietrzu p o la rn o m o rsk im ciepłym (19,0%).
W o b u b a d a n y c h o k re s a c h n a jm n ie jsze p raw d o p o d o b ień stw o w y stą p ie n ia b u rz było p o d czas adw ekcji pow ietrza arktycznego (odpowiednio 4,7%
i 2,9%).
s y t u a c j e s y n o p t y c z n e
W to k u an alizy z b a d a n o rów nież, ja k im s y tu a c jo m sy n o p ty czn y m to w a rzyszyły b u rz e w y stę p u ją c e w o m aw ian y m w ieloleciu. W ty m ce lu w yko
rz y sta n o k a le n d a rz s y tu a c ji sy n o p ty c z n y c h w d o rzeczu górnej W isły ( N i e d ź w i e d ź 2000).
B iorąc p o d u w ag ę podział sy tu a c ji sy n o p ty czn y ch n a typy zw iązane z u k ła d a m i n iskiego o raz w ysokiego c iśn ie n ia u d z ia ł d n i z b u r z ą w o b u g ru p a c h w ykazał, że w iększość b u rz w y stęp o w ała p o d c z as s y tu a c ji cy- k lo n aln y c h (około 70%). B u rze tow arzyszące sy tu a c jo m a n ty cy k lo n aln y m stanow iły około jed n e j czw artej w szy stk ich przypadków , a p o ró w n u jąc ze s o b ą b a d a n e dziesięciolecia zau w ażo n o , że w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 ud ział te n zm niejszył się (tab. 4).
A naliza poszczególnych typów sy tu a c ji sy n o p ty czn y ch w yk azała, że n a jw ię k sz a liczb a d n i b u rzo w y ch b y ła w tedy, gdy n a d d a n y m reg io n em w ystępow ała b ru z d a cyk lo n aln a Bc (od 17,9 do 36,4% ). W okresie 1956
- 1 9 6 5 w iele b u r z tow arzyszyło rów nież adw ekcji po w ietrza z z a c h o d u w u k ład z ie cy k lo n aln y m — W c (około 11,9%) o raz napływ ow i p ow ietrza z p o łu d n ia — S c w u k ład z ie cy k lo n aln y m (9,5%), a n ajm n iej przy a d w ekcji po w ietrza z północy — N a i południow ego z a c h o d u — SW a w u k ład zie a n ty c y k lo n aln y m o raz przy z a le g a n iu n a d reg io n em c e n tru m w yżu. W la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 dość dużo b u r z w ystąpiło gdy regio n z n a j
dow ał się p o d w pływ em k lin a wyżowego — K a (7,9%) o raz p o d c z as adw ekcji p o w ietrza z południow ego z a c h o d u — SW c w u k ład z ie cyklo- n a ln y m (7,5%). Nie z a n o to w an o n a to m ia s t b u rz przy z a le g a n iu n a d r e g ionem c e n tr u m w yżu — Ca, a przy adw ekcji po w ietrza południow ego z a c h o d u — SW a w u k ład zie an ty c y k lo n aln y m o raz ze w s c h o d u w u k ła dzie cy k lo n aln y m — E c w y stąpiło zaledw ie 0,8% b u rz z w ielolecia.
A naliza p raw d o p o d o b ie ń stw a w aru n k o w eg o w y s tą p ie n ia b u rz y przy określo n y m typie sy tu a c ji synoptycznej w ykazała, że p rzew ażnie w ynosi ono k ilk a p ro c e n t, a w iększe jego w a rto śc i s ą zw ykle zw iązane z s y tu acjam i tow arzyszącym i u k ła d o m cyklonalnym (tab. 4). N ajbardziej sp rz y ja ją c e w y stą p ie n iu b u r z było zaleg an ie n a d o b sz a re m k r a ju b ru z d y ob-
W y stępow anie d n i z b u rz ą w poszczególnych ty p a c h sy tu a c ji sy n o p ty czn y ch [%]
w K rakow ie w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 o raz 1 9 9 1 -2 0 0 0 (IV-IX)
T h e o c c u rre n c e o f a d a y w ith th u n d e r s to r m in p a rtic u la r ty p e o f sy n o p tic s itu a tio n [%]
in C raco w in 1 9 5 6 - 1 9 6 5 a n d 1 9 9 1 - 2 0 0 0 (A p ril-S ep tem b er)
T a b e l a 4 — T a b l e 4
Typ C zęstość P raw dopodobieństw o
sy tu a c ji F req u en cy P robability
Type of
s itu a tio n 1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 -2 0 0 0 1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 -2 0 0 0
N a 0 ,8 2,1 1,1 4 ,5
N Ea 3,2 5 ,0 8 ,2 7,8
E a 2 ,8 1,7 2 ,7 2 ,5
S E a 1,2 1,3 2,1 1,5
S a 2 ,8 1,3 3 ,0 3 ,7
SW a 0 ,8 0 ,8 2,3 1,1
W a 5 ,6 1,7 4 ,4 1,2
NWa 3,2 2,9 4 ,4 3,1
C a 0 ,8 0 ,0 1,7 0 ,0
Ka 5 ,6 7,9 7,1 3 ,8
Nc 6 ,7 2,1 10,4 6,4
NEc 2 ,0 4 ,6 6,9 16,4
Ec 6,3 0 ,8 11,8 4,1
SE c 3 ,6 3 ,8 9 ,8 10,8
Sc 9 ,5 3 ,8 10,0 9 ,5
SWc 4 ,0 7 ,5 6,6 7,9
Wc 11,9 5,9 6,6 4 ,4
NWc 4 ,4 6,3 6,4 8 ,5
Cc 4 ,4 1,3 17,5 12,0
Bc 17,9 3 6 ,4 2 0 ,5 2 0 ,7
X 2 ,8 2,9 8,1 8,1
S u m a a
T o tal a 2 6 ,6 2 4 ,7 — —
S u m a c
T o tal c 70 ,6 72 ,4 — —
a — s y t u a c j e a n ty c y k lo n a ln e — a n tic y c lo n ic s i t u a t i o n s c — s y tu a c je c y k lo n a ln e — c y c lo n ic s i t u a t i o n s C a — c e n t r u m w y ż u — c e n t r a l a n tic y c lo n ic s i t u a t i o n C c — c e n t r u m n iż u — c e n t r a l c y c lo n ic s i t u a t i o n K a — k lin a n t y c y k lo n a ln y — a n tic y c lo n ic w e d g e B c — b r u z d a c y k lo n a ln a — t r o u g h o f lo w p r e s s u r e
X — s y t u a c j e n ie s k l a s y f ik o w a n e i s io d ła b a r y c z n e — u n c la s s if ie d s i t u a t i o n s a n d p r e s s u r e c o lls N, N E ,... — k i e r u n e k a d w e k c ji p o w ie trz a — d ir e c tio n s o f a i r m a s s e s a d v e c tio n
niżonego c iś n ie n ia — B c (około 20%) i c e n tru m n iż u — Cc (12,0%
w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 i 17,5% w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 ). W la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 b u rz o m sp rzyjały ró w n ież s y tu a c je adw ekcji po w ietrza z półno cy — Nc, w s c h o d u — E c i p o łu d n ia — S c w u k ład z ie cy k lo n aln y m (p o n ad 10%), a w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 a d w ek cja po w ietrza z p ółnocnego w s c h o d u — NEc i południow ego w s c h o d u — S E c o raz z p o łu d n ia — Sc w u k ład zie cy k lo n aln y m (od 9 ,5 do 16,4%).
W arto zw rócić u w ag ę n a z m ia n ę w a rto śc i p raw d o p o d o b ie ń stw a wy
s tę p o w a n ia b u r z w p o szczególnych dziesięcioleciach. Z jej an alizy w yn i
k a , iż w y stą p ie n ie d an eg o ty p u s y tu a c ji n ie zaw sze o z n a cz a je d n a k o w ą m ożliw ość p o w s ta n ia b u rzy , k tó ra m oże bardziej zależeć od w a rto śc i poszczególnych elem entów m eteorologicznych sp rzy jający ch w y stą p ie n iu burzy.
POGODA W DNIACH Z BURZĄ
P rzep ro w adzon e b a d a n ia sta ły się p o d s ta w ą do p o sz u k iw a n ia p ew n ych w zorców pogody c h a ra k te ry s ty c z n y c h d la d n i z b u rz ą . W tym celu d la każdego z dziesięcioleci (1 9 5 6 -1 9 6 5 i 1 9 9 1 -2 0 0 0 ) p rzep row ad zon o p o dział d n i b u rzo w y ch ze w zględu n a p a n u ją c e w n im w a ru n k i term iczno - w ilgotnościow e o raz m a s ę p o w ietrza i typ s y tu a c ji synop ty cznej. J a k o w sk a ź n ik i z o stały w y k orzy stan e: te m p e ra tu ra po w ietrza w II term in ie ob serw acyjnym , te m p e ra tu ra m in im a ln a , ś re d n ia te m p e ra tu ra dobow a, ś re d n ia p ręż n o ść p a ry w odnej, ró ż n ic a pom iędzy te m p e ra tu rą z III i II te rm in u obserw acyjnego, rodzaj m a s y po w ietrza i ty p s y tu a c ji sy n o p tycznej w g T. N iedźwiedzia, a do w ydzielenia g ru p d n i o p o d o b n y c h c e c h a c h p o słu ż o n o się a n a liz ą s k u p ie ń o p a rtą n a m eto dzie K -śred nich . W rez u lta c ie przyjęto podział n a 6 g ru p w k aż d y m dziesięcioleciu. A n a lizując k olejn e p ró b y p o g ru p o w a n ia w ydaje się, że ce ch ą , k tó ra m ia ła najw ażniejsze zn aczen ie przy zaliczeniu d n ia burzow ego do jed n e j z g ru p b y ła te m p e r a tu r a p o w ietrza (przede w sz y stk im z m ie rz o n a w II term in ie obserw acyjnym ). W p rzy p ad k u , gdy w yróżnione zostały dwie g ru p y o zbli
żonej te m p e ra tu rz e z II te rm in u obserw acyjnego, to o p rzy n a leż n o śc i do dan eg o ty p u decy d o w ała te m p e ra tu ra m in im a ln a albo p ręż n o ść p a ry w odnej. Je ż e li i te różnice były niew ielkie, to d e c y d u ją c e o podziale okazyw ały się ro d zaje m a s po w ietrza i s y tu a c je synoptyczne.
W tab eli 5 przed staw io n o śre d n ie w a rto śc i elem en tów w y b ra n y c h do s c h a ra k te ry z o w a n ia d n i z b u r z ą w w ydzielonych g ru p a c h pogód. W o b u b a d a n y c h d ziesięcioleciach zaw sze n ajb ard ziej w yróżniały się dwie g ru py: typ pogody c h a rak tery zu jący się w ysoką te m p e ra tu rą pow ietrza (śred
nio około 2 9 oC w II term in ie pom iarow ym ) o raz typ c h a ra k te ry z u ją c y się
T ypy pogody w d n ia c h z b u rz ą w K rakow ie w la ta c h 1 9 5 6 -1 9 6 5 o raz 1 9 9 1 -2 0 0 0 (IV-IX)
T h e w e a th e r ty p e s for th e d a y s w ith th u n d e r s to r m in C racow in 1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 - 2 0 0 0 (A p ril-S ep tem b er)
T a b e l a 5 — T a b l e 5
W skaźnik Coefficient
1 9 5 6 -1 9 6 5 1 9 9 1 -2 0 0 0
typ p °g °dy w e a th e r type
typ p °g °dy w e a th e r type
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
Tii 18,5 16,0 23,3 23,3 10,9 28,5 22,1 25,3 18,2 22,5 29,1 12,4
Tm in 12,7 9,6 11,9 15,7 6,2 16,4 15,0 14,6 11,4 16,9 18,2 8,6
Tś r 16,4 13,5 17,8 20,0 9,0 22,9 19,8 2 0,4 15,7 20,8 24,7 11,5
Eś r 15,4 12,5 15,3 18,3 9,5 19,7 16,8 16,5 13,1 18,4 19,4 10,7
M asa pow ietrza Air M ass
PPm PPm+
PPm s PPk PPm+
PPm s PPm PZ PPm s PZ PPm PPm s PZ różne
differ.
S y tu acja synoptyczna Synoptic situ a tio n
Cc +Bc
różne differ.
Ec+
SEc Cc+
Bc różne differ.
Cc+
Bc Na+
NEa Cc+
Bc Cc+
Bc Cc+
Bc Cc +Bc
różne differ.
Tjii - Tji 2,6 3,1 7,0 4,3 2,6 7,0 2,4 6,2 2,7 1,8 5,2 1,3
Tjj — t e m p e r a t u r a z II t e r m i n u p o m ia ro w e g o [°C] — a t 2 nd m e a s u r e m e n t tim e [°C]
Tmin — t e m p e r a t u r a m i n i m a l n a [°C] — m i n i m u m t e m p e r a t u r e [°C]
T śr — ś r e d n i a t e m p e r a t u r a d o b o w a [°C] — m e a n d a ily t e m p e r a t u r e [°C]
E śr — ś r e d n i a p rę ż n o ś ć p a r y w o d n e j [hPa] — m e a n v a p o u r p r e s s u r e [hPa]
Tjjj - Tjj — r ó ż n ic a p o m ię d z y t e m p e r a t u r ą z III i II te r m i n u o b s e rw a c y jn e g o [°C] — t e m p e r a t u r e d iffe re n c e b e tw e e n 3 nd a n d 2 nd m e a s u r e m e n t t im e [°C]
n is k ą te m p e ra tu rą (średnio około 1 1 - 1 2 oC). Je ż e li g r u p a z o s ta ła w yróż
n io n a ja k o t a o najw yższej te m p e ra tu rz e , to w d n ia c h z b u r z ą zaliczo
n y c h do tej g ru p y p rzew ażały d n i z m a s ą p o w ietrza zw rotnikow ego, a p ręż n o ść p a ry w odnej b y ła b a rd z o w y so k a (około 19 hPa), czyli były to d n i g o rące i p a rn e . N a to m ia st w g ru p a c h o n ajn iższej te m p e ra tu rz e albo nie m o ż n a było w sk a z a ć d o m in u jącej m a s y po w ietrza albo były to m a s y p o w ietrza po larn o m o rsk ieg o . N ajpraw dopodobniej do g ru p y tej zaliczały się d n i ch ło d n e, w k tó ry c h w y stą p ie n ie b u rz y było zw iązane z p rze c h o d z en ie m fron tó w atm osferyczny ch. S p o śró d p o zo stały ch typów pogód w d n ia c h z b u r z ą w a rto zw rócić uw ag ę n a g ru p ę, w której ele
m e n te m d ecy d u jący m o p rzy n ależn o ści do niej b y ła w y so k a w a rto ść p ręż n o śc i p a ry w odnej w d a n y m d n iu — d n i p a rn e . W ynosiła o n a ś re d nio nieco p o n a d 18 h P a. W d n ia c h ty c h dom inow ały m a s y p o w ietrza p o larn o m o rsk ieg o o raz d w a typy s y tu a c ji synopty czn ych: c e n tru m niżu (Cc) i b r u z d a c y k lo n a ln a (Bc). M in im aln e te m p e ra tu ry w ty c h d n ia c h
ró w nież były w ysokie i śre d n io w ynosiły około 1 6 - 1 7 oC. K olejna g ru p a c h a ra k te ry z u je się p rze d e w sz y stk im d u żym i z m ia n a m i te m p e ra tu ry w g o d z in a c h p o p o łu d n io w y ch (około 6 - 7 oC) o raz d o m in a c ją pow ietrza p o la rn o k o n ty n en ta ln e g o lu b zw rotnikow ego (w zależn ości od dziesięciole
cia). N a to m ia st p o zo stałe dwie grupy, w k tó ry c h w a rto śc i an alizo w an y ch elem entów m eteorologicznych s ą zbliżone do jed n e g o z w ym ienio nych typów , z o stały w yróżnione albo ze w zględu n a n is k ą te m p e ra tu rę albo o d m ie n n y ty p sy tu a c ji synoptycznej.
BURZE W KRAKOWIE I OKOLICACH
P o ró w n an ie liczby d n i b u rzo w y ch w y stę p u ją c y c h w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 w K rakow ie i n a trz e c h p o zam iejsk ich sta c ja c h : w Ł azach i G aik u - -Brzezowej (stacje U n iw e rsy te tu Jagiellońskiego) o raz w B alicach (stacja sy n o p ty czn a IMiGW) w ykazało, że zd ecydow ana w iększość (88%) analizo w a n y c h d n i z b u r z ą w y stą p iła n a p rzy n ajm n iej trzy sp o śró d czte re c h b a d a n y c h stacji. F a k t te n po zw ala sąd zić, iż praw idłow ości dotyczące w a ru n k ó w w y stę p o w a n ia b u rz w K rakow ie, n a p o d sta w ie w ieloletniej serii obserw acyjnej, m o żn a sto so w ać z d u ży m p raw d o p o d o b ień stw em n a w iększym o b szarze Polski południow ej.
Analiza, w y stę p o w a n ia d n i z b u r z ą n a c z te re c h s ta c ja c h w K rakow ie i oko licach w y k azała, że najw ięcej d n i z b u r z ą z a n o to w an o w B alicach (289), co p raw d o p o d o b n ie u w a ru n k o w a n e j e s t przyczy nam i m etody czn y
m i. S ta c ja w B a lic a c h n ależy do sta c ji lotn isk o w y ch sy nop ty czn y ch , n a k tó ry c h p o m iary w y konyw ane s ą co godzinę, a n a w e t częściej. Ze wzglę
d u n a bezpieczeństw o lotów zja w isk a groźne, do k tó ry c h zaliczan e s ą b u rz e n o tu je się t u ze szczególną s ta ra n n o ś c ią . D u ż a liczba d n i z b u rz ą (270) w y stą p iła ta k ż e w G aiku-B rzezow ej, n a co, oprócz uro zm aico n ej rzeźby te re n u , być m oże w pływ a o b ecn o ść dobczyckiego z b io rn ik a w o d nego. Szczególnie w lecie (ryc. 4) pow ietrze n a d ro z g rz a n ą po w ierzch n ią o b s z a ru otaczającego z b io rn ik w zbogacone j e s t w wilgoć i przyczy nia się do z w ięk szan ia chw iejności jego rów now agi i rozw oju konw ekcji, a silnie ro zb u d o w a n e c h m u ry C u m u lonim bus s ą b e z p o śre d n ią p rzy czy n ą w y s tą p ie n ia bu rzy . M. M o r a w s k a (1969), b a d a ją c w pływ zb iorn ikó w w o d n y c h w P ie n in a c h stw ierdziła, że w czasie pogody sprzyjającej w y stę p o w a n iu b u r z te rm ic z n y ch pow ietrze n a w ysoczyźnie c e c h u je się w ięk szą chw iejn o ścią n iż w dolinie rzeki. W arto zauw ażyć, że w m ie sią c a c h zi
m ow ych najw ięcej b u r z n o tu je się w K rakow ie, co m oże w skazyw ać n a ich an tro p o g e n ic z n e p ochodzenie. S z tu cz n e ciepło em itow ane przez m ia sto , szczególnie w ok resie grzew czym , m oże być przyczy ną w zm ożenia konw ekcji ( L e w i ń s k a 1964; M a t u s z k o 2003). S p o śró d czterech b a -
Ryc. 4. Ś re d n ia m ie się c z n a liczba d n i z b u rz ą w K rakow ie, B alicach, G aiku-B rzezow ej i Ł azach w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0
Fig. 4. M ean m o n th ly n u m b e r of d a y s w ith th u n d e r s to r m in C racow , B alice, G aik-B rzezow a a n d Łazy in th e y e a rs 1 9 9 1 -2 0 0 0
d a n y c h sta c ji w analizo w an ym dziesięcioleciu n ajm n iej d n i z b u r z ą (233) z a n o to w an o w Ł azach. W arto przyp om nieć, że śre d n io n a p o lsk ic h s ta c ja c h m eteorologicznych n o tu je się około 2 4 d n i b u rzo w y ch w ro k u , w ięc w s k a ź n ik (23,3) d la Łazów n ie o d bieg a od n o rm y d la Polski.
PODSUMOWANIE I WNIOSKI
W o p ra c o w a n iu d o k o n a n o p ró b y s c h a ra k te ry z o w a n ia w a ru n k ó w m e te orologicznych sp rzy jający ch w y stę p o w a n iu b u rzy . N a p o d sta w ie długiej, hom og eniczn ej se rii ob serw acyjnej z K rak o w a p rze d staw io n o w zorce pogody c h a ra k te ry sty c z n e d la d n i b urzow ych , a p o ró w n u jąc w y stępo w a
n ie d n i z b u r z ą z trz e m a in n y m i sta c ja m i stw ierd zon o, że o trzy m an e w yniki n a jp raw d o p o d o b n iej s ą re p re z e n ta ty w n e tak ż e d la w iększej czę
ści M ałopolski.
W w y n ik u przeprow adzonej analizy stw ierdzono, że w y stąp ien iu bu rzy w K rakow ie i o ko licach sp rz y ja ją n a s tę p u ją c e w a ru n k i m eteorologiczne:
— te m p e r a tu r a ś re d n ia dobow a: od 15oC do 2 5 oC, p ręż n o ść p a ry w o d nej: od 10 h P a do 2 0 h P a , przy czym w ra z ze w z ro ste m o b u ele
m en tó w o w y stą p ie n iu b u rz y w te m p e ra tu rz e poniżej 2 0 oC, decyduje
w ilgotność pow ietrza, n a to m ia s t powyżej tej w a rto śc i ro la w ilgotno
ści j e s t d ru g o rz ę d n a ;
— te m p e ra tu ra m in im a ln a po w ietrza > 2 0 oC i p ręż n o ść p a ry w odnej
> 2 0 hPa;
— m a s a pow ietrza: p o la rn o m o rs k a lu b zw rotnikow a;
— s y tu a c ja sy n o p ty c z n a niżowa.: c e n tru m n iż u lu b b r u z d a cyk lo n aln a.
O prócz w a ru n k ó w m eteorologicznych c z y n n ik am i sprzyjający m i w y
s tą p ie n iu b u rz y s ą ró w n ież w a ru n k i lokalne: u ro z m a ic o n a rze ź b a te r e n u , pow ierzchn ie o k o n tra sto w y c h w a r u n k a c h fizycznych, ta k ie j a k te re n y z u rb a n iz o w a n e czy o b sz ary położone w pobliżu zbiorników w o d n ych. W arto w ty m m ie jsc u w sp o m n ieć nazw y n ie k tó ry c h m iejscow ości w M ałopolsce: B u rzy n , G rom nik, G rzm iąca, k tó re św iad czą o tym , że n a ich te re n ie b u rz e w y s tę p u ją częściej n iż w okolicy.
W yniki zbliżone do p rz e d staw io n y c h rez u lta tó w , a dotyczące w a r u n ków term iczno-w ilgotnościow ych sprzyjających w y stęp ow an iu b u rz, otrzy
m ali ta k ż e M. S t o p a (1964, 1966) o raz L. K o l e n d o w i c z (1998), chociaż uw zględnili oni k ró tsze ok resy obserw acji. P o dob ieństw a te o zn a
czają, że t a k niew ielkie z m ia n y w a ru n k ó w klim aty czn y ch , ja k ie z a c h o dziły i z a c h o d z ą n a o b szarze Polski n ie m a ją w iększego w pływ u n a ogólną liczbę w y stę p u ją c y ch b u rz , a po w stałe różnice zależą od reg io nu, d la któ rego p rze p ro w a d z an e s ą b a d a n ia o raz w a ru n k ó w lo k aln y c h i p o godow ych, ja k ie ta m w y stę p u ją .
O p raco w an ie za w ie ra w y b ra n e w yniki b a d a ń d o ty czą cy ch w y stę p o w a n ia b u rz w Pol
sce w XX w ie k u realizo w an y ch w r a m a c h p ro je k tu badaw czego n r 6 P 0 4 E 0 0 9 21 fin an so w an eg o przez K om itet B a d a ń N aukow ych.
U n iw ersy tet Ś ląsk i, W ydział N a u k o Ziem i, K a te d ra K lim atologii ul. B ę d z iń sk a 60, 4 1 -2 0 0 Sosnow iec
e-m ail: z b ie le c @ u ltra .c to .u s.e d u .p l
U n iw e rsy te t J a g ie llo ń s k i
In s ty tu t G eografii i G o sp o d ark i P rzestrzen n ej ul. G ro n o stajo w a 7, 3 0 -3 8 7 K raków
e-m ail: d .m a tu sz k o @ g e o .u j.e d u .p l
W y b ran e p rz y p a d k i g roźnych b u rz w K rakow ie i o kolicach w la ta c h 1 9 9 1 -2 0 0 0 C h o se n c a s e s o f severe th u n d e r s to r m s in C racow a n d its s u r ro u n d in g s in 1 9 9 1 -2 0 0 0
Z a ł ą c z n i k — A p p e n d i x
D a ta S y tu a c ja sy n o p ty czn a O pis b u rz y i jej s k u tk i
0 3 .0 8 .9 1
NEc, p ó łn o cn o -w sch o d n ia c y k lo n aln a
G w ałtow ne b u rz e od godz. 14 do w ieczora.
O pad: K raków 14,1 m m , G aik-B rzezow a 3 7 ,2 m m , Łazy 3 4 ,7 m m
0 4 .0 8 .9 1 Nc, p ó łn o c n a c y k lo n aln a
B u rz a w godz. 1 8 .3 0 -2 1 .3 0 . O pad: K raków 3 1 ,2 m m , G aik-B rzezow a 3 4 ,8 m m , Łazy 11,9 m m
0 9 .0 8 .9 1 NWc, przejście fro n tu chłodnego
B u rze od godz. 2 0 .5 0 z gw ałtow ną u lew ą w górach:
K asprow y W ierch 3 6 3 ,3 m m , H a la G ąsienicow a 8 4 ,6 m m ; s iln a erozja stoków , u ru c h o m ie n ie o su w isk
0 7 .0 7 .9 2 Bc, b ru z d a c y k lo n aln a
B u rze z deszczem i gradem , w K rakow ie grad 0 0 4 m m o g o d z .1 8 .2 0 -1 8 .2 1 , o p a d 29,1 m m ; zniszczenie u p ra w przez g rad w K antorow icach 1 P ru s a c h
12.07.92 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
G o d z .1 3 .3 0 -1 3 .3 5 g ra d w c e n tr u m K rakow a, 17.15
- 1 7 .3 0 o p ad 11,9 m m , w ia tr o p ręd k o ści 14 m • s -1 spow odow ał u szk o d zen ie w ielu linii w ysokiego n ap ięc ia, około 5 0 tys. odbiorców zostało b ez p rą d u 0 4 .0 8 .9 2 Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a
G w ałtow ana b u rz a m iędzy godz. 1 5 .4 0 -1 7 , o p ad w G aiku-B rzezow ej 4 8 m m
2 2 .0 8 .9 2 Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a D eszcz ulew n y z g rad em 13.07.93 NWa, p rzejście fro n tu
chłodnego
Godz. 12.00 c e n tr u m K rakow a, 9 -m in u to w y o p ad g ra d u w ielkości g ro ch u , p o tem b u rz a trw a ją c a 3 godz.
50 m in u t 2 6 .0 1 .9 4 Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a
B u rz a z ulew ą, K raków godz. 1 0 .0 8 -1 0 .2 0 o p ad 6 ,6 m m , B alice godz. 8 .5 5 - 9 .2 3 o p a d 8 ,2 m m , poryw y w ia tru 2 0 m • s -1
18 .0 6 .9 4
Wc, n apływ
z z a c h o d u chłodnego pow ietrza p o la rn o m orskiego
W godz. 2 0 .1 5 -2 0 .5 5 b u rz a z u lew ą i w ic h u rą , opad:
K raków 11,4 m m , B alice 10,6 m m , w ia tr 15 m • s -1;
p o ła m a n e d rzew a w w ielu częściach K rakow a
0 4 .0 4 .9 5
Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a, przejście fro n tu chłodnego
B u rz a z h u rag an o w y m w ia tre m m iędzy godz. 1 6 -1 7 , poryw y 2 0 m • s -1; zerw an y m ied zian y d a c h z Bazyliki oo. D om inikanów
0 3 .0 7 .9 5
SWc, w w ilgotnym pow ietrzu zw rotnikow ym
G w ałtow na b u r z a w godz. 1 5 .5 7 -1 6 .3 0 z obfitym i o p a d a m i deszczu; z a la n e piw nice, pow alone d rzew a
15 .0 9 .9 5
Cc, c e n tr u m n iżu , pofalow any fro n t ch ło d n y
B u rz a z ulew ą od godz. 16 do późnego w ieczora, opad:
K raków 2 6 ,2 m m ; w woj. kieleckim pow ódź, s t a n klęsk i żywiołowej
10 .0 6 .9 6 Ka, klin an ty cy k lo n aln y
B u rz a w g o dzinach w ieczornych, trw a ła 4 godz. 50 m in u t, o p a d w Ł azach 51 ,3 m m , w K rakow ie 10,6 m m 2 9 .0 8 .9 6 S c, p o łu d n io w a
cy k lo n aln a
D eszcz n a w a ln y z g rad em w g o d zin ac h w ieczornych, o p a d K raków 47,1 m m
Z a ł ą c z n i k c d . — A p p e n d i x c o n t .
1 2 3
3 0 .0 8 .9 6 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
Ulewy i gw ałtow ne b u rz e w godz. 1 6 -1 8 , o p ad K raków 3 3 ,6 m m ; z a m u lo n a k an alizacja, podm yte torow isko n a tra s ie M s z a n a -K a s in a W ielka, z e rw a n a łączność telefoniczna
19.0 5 .9 7 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
B u rz a z silnym i poryw am i w ia tru 10 m • s- 1, godz. 15.30, o p ad G aik-B rzezow a 3 6 ,5 m m
0 7 .0 7 .9 7
Sc , w yż n a d E u ro p ą zach. n iż n a d E u ro p ą p o łu d n io w ą
i w sch o d n ią,
zetknięcie się różnych m a s pow ietrza
B u rze i gw ałtow ne ulew y, siln e poryw y w ia tru , w K rakow ie o p a d 2 9 ,3 m m , w G aiku-B rzezow ej 3 2 ,9 m m , w d orzeczu górnej W isły o p a d y > 100 m m ; p o czątek pow odzi
0 8 .0 7 .9 7 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
B u rze i in ten sy w n e opady, K raków 18,3 m m , G aik- -B rzezow a 2 8 ,6 m m , Łazy 21 m m , H a la G ąsienicow a 2 3 3 m m , K asprow y W ierch 166 m m , H a la O rn a k
163 m m , Z a k o p a n e 104 m m 12.0 6 .9 8 Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a
B u rz a z siln y m w ia tre m i opadam i: K raków 3 6 ,5 m m , G aik-B rzezow a 4 1 ,4 m m , Łazy 3 0 m m
13.0 6 .9 8 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
B u rze w ieczorem , o p a d w K rakow ie 6,4 m m , G aiku- -Brzezowej 2 6 ,6 m m , Ł azach 4 3 ,8 m m
2 1 .0 6 .9 8 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
B u rze z in ten sy w n y m i o p ad am i, G aik-B rzezow a 3 2 ,6 m m , Łazy 4 3 ,7 m m
0 7 .0 7 .9 9 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
S ilne b u rz e z gw ałtow nym i o p ad am i, K raków 2 4 ,9 m m , G aik-B rzezow a 2 2 ,8 m m , Łazy 4 2 ,7 m m 14.0 6 .0 0 Bc, b ru z d a
cy k lo n aln a
B u rze trw ały cały dzień (ponad 12 godzin), w iał b ard zo siln y w iatr, o p a d K raków 21,1 m m
0 4 .0 7 .0 0 Bc, b ru z d a cy k lo n aln a
G w ałtow na b u r z a z siln y m w iatrem (14 m • s- 1) o godz. 19.40; w ia tr zryw ał dachy, drzew a zablokow ały drogi i uszkodziły linie energetyczne, sp ło n ę ły d w a b u d y n k i gosp o d arcze i część d o m u , w iele d róg zo stało zala n y ch , zginęły dw ie osoby.
LITERATURA
B i e l e c - B ą k o w s k a Z., 2 0 0 2 , Z ró żn ico w a n ie p r z e s tr z e n n e i z m ie n n o ś ć w ielo letn ia w y s tę p o w a n ia b u rz w Polsce, W ydaw nictw o U n iw e rsy te tu Ś ląsk ieg o , K atow ice.
B o d z a k P., 2 0 0 4 , S y s t e m d e te k c ji i lo k a liz a c ji w y ła d o w a ń a tm o s fe r y c z n y c h , G a z e ta O b s e rw a to ra IMGW 5.
K o l e n d o w i c z L., 1 9 9 8 , Z ja w is k a b u rz o w e w P olsce a w a r u n k i s y n o p ty c z n e , B o g u ck i W ydaw nictw o N au k o w e, P o zn ań .
L e w i ń s k a J . , 1 9 6 4 , W y ją tk o w y p r z y p a d e k o p a d u b u rz o w e g o n a o b s z a r z e K ra k o w a , G azeta O b se rw a to ra IMGW 3 .
L i t y ń s k a Z., P i w k o w s k i H ., 1 9 7 0 , S ta t y s t y c z n a p r o g n o z a b u rz w e w n ą tr z m a s p o w ie tr z a d la Polski, P ra c e PIHM 3.
M a t u s z k o D ., 2 0 0 3 , P róba o k re ś le n ia w p ły w u m ia s ta n a z a c h m u r z e n ie i u sło n eczn ie- nie (na p r z y k ła d z ie K ra ko w a ) [w:] D y n a m ik a z m ia n ś r o d o w is k a g eo g ra ficzn eg o p o d w p ły w e m antropopresji, red . J . L ach, N arodow y F u n d u s z O c h ro n y Ś ro d o w isk a i G o
s p o d a r k i W odnej, A k a d e m ia P ed ag o g icz n a w K rakow ie, K raków .
M o r a w s k a M., 1 9 6 9 , P r z e w id y w a n y w p ły w zb io rn ik ó w w o d n y c h w P ie n in a c h n a k li
m a t lo ka ln y, Folia G eogr., s e r . G eo g r.-P h y s. 3 .
N i e d ź w i e d ź T ., 2 0 0 0 , K a le n d a r z s y tu a c ji s y n o p ty c z n y c h d la d o r z e c z a g ó rn e j W isły (1 8 8 5 -2 0 0 0 ), m a te ria ły a u to r a .
S t e n h o f f M., 1985, B a ll lightning, T h e J o u r n a l o f M eteorology 10, 100.
S t o p a M., 1962, B u r z e w Polsce, P ra c e I n s ty tu tu G eografii PAN 3 4.
S t o p a M ., 1 9 6 4 , W a r u n k i m e te o ro lo g ic zn e s p r z y ja ją c e p o w s ta w a n i u b u r z w r ó ż n y c h m a s a c h p o w ie tr z a , P rzeg l. G eofiz. 9 , 1.
S t o p a M., 1966, P ra w d o p o d o b ie ń stw o w y s tę p o w a n ia b u rz w n ie k tó ry c h regionach g e o g r a fic z n y c h P olski, Przegl. Geofiz. 11, 1.
Z u z a n n a B ie le c -B ą k o w sk a , D orota M a tu szk o
METEOROLOGICAL CONDITIONS O F THUNDERSTORM S OCCU RRENCE IN CRACOW AND ITS SURROUNDINGS
S u m m a r y
T h e a im o f th e p a p e r is to c h a ra c te riz e th e o c c u rre n c e o f th u n d e r s to r m s in C racow a n d its s u r ro u n d in g s , a n d to p re s e n t th e ir v ariab ility in th e m u lti-a n n u a l p erio d .
T h e d a ta u s e d com e from th e m eteorological s ta tio n in C racow (1 8 8 5 -2 0 0 0 ), from th e s ta tio n s in G aik-B rzezow a a n d Łazy, belonging to th e Ja g ie llo n ia n U niversity, a n d from th e sy n o p tic s ta tio n in B alice, o p e ra te d b y th e In s titu te o f M eteorology a n d W ate r M a n a g e m e n t (1 9 9 1 -2 0 0 0 ). F o r every d a y w ith th u n d e r s to r m , th e w e a th e r ty p e w a s d e te r m in ed . T h e following e le m e n ts w ere ta k e n u n d e r co n sid e ra tio n : a ir te m p e ra tu re , w a te r v a p o u r p re s s u re , ty p e of a ir m a s s a n d sy n o p tic s itu a tio n over th e region. 88% o f d a y s w ith th u n d e r s to r m o c c u rre d a t 3 s ta tio n s s im u lta n e o u s ly w h ic h p ro v es t h a t th e c o n d itio n s ty p ical for th u n d e r s to r m o c c u rre n c e in C racow a re a lso ty p ical for a larg e p a r t o f th e s o u th e r n P o la n d . T h e h ig h e s t p ro b ab ility o f th u n d e r s to r m o c c u rre n c e is a ss o c ia te d w ith d a y s w ith a ir te m p e ra tu re > 2 0 oC a n d w a te r v a p o u r p r e s s u r e > 2 0 h P a, w ith p o la r m a r itim e o r tro p ical a ir m a s s , a n d w ith th e c e n tre o f low o r tr o u g h o f low p r e s s u r e . A d d itio n ally th e p a p e r c o n ta in s a c a ta lo g u e o f th e m o s t sev ere th u n d e r s to r m s in th e y e a rs 19 9 1 2 0 0 0 , to g e th e r w ith e s tim a te s o f d a m a g e c a u s e d b y th e m .
