Zofia Kaczorowska
OPADY W POLSCE W PRZEKROJU WIELOLETNIM (Wyciąg z pracy)
W ostatnim dziesiątku lat wystąpiło na terenie Polski kilka okre- sów posusznych; niezależnie od tego przy zwiększonej konsumpcji
wody w niektórych regionach daje się odczuwać stały jej brak.
W związku z tym powstała myśl zbadania trendu opadów w okresie ostatniego stulecia i porównania z wynikami innych auto- rów, którzy zamknęli okres badań rokiem 1930 (W. Okołowicz), 1940
(J. Ostromęcki) lub 1950 (J. Lambor).
Opady są elementem bardzo zmiennym — toteż przy badaniu ich biegu w czasie konieczne jest wyrównywanie ciągów. W omawianym tu opracowaniu zastosowano do tego celu metodę najmniejszych kwadratów, zakładając istnienie korelacji prostolinijnej między cza- sem i rocznymi sumami opadu, a więc wyprowadzając równania
prostych regresji.
W okresie od początku istnienia stacji (1813—1878) do 1958 roku z 12 przebadanych stacji 3 leżące w części środkowej (Bydgoszcz, Warszawa i Tarnów) wykazują lekką tendencję spadkową (—0,1—
— 0,9 mm/rok), 9 położonych na północy, zachodzie i południu — zwyżkową (0,3—1,6 mm/rok). Sprawdzenie istotności wyników wy- kazało, że zależność między czasem i sumami opadu jest istotna tylko na 5 stacjach — wszystkich o tendencji wzrostowej — przy
założeniu stopnia ufności 0,1.
Dla powiązania z wynikami prac W. Okołowicza, J. Ostromęckie- go i J. Lambora dalszej analizie poddano okres 1851—1958, ujedno- stajniając jego początek, a wydłużając koniec o 30, 20 lub 10 lat w stosunku do wyżej wymienionych autorów.
Z 8 zbadanych stacji, położonych jedynie w zachodniej i środko- wej części Polski (po Warszawę najdalej na wschodzie), 7 zacho- wuje tendencję wzrostową, a jedynie Warszawa — spadkową, przy tym istotność orzeczenia została wykazana tylko dla 4 (Koszalin, Szczecin, Wrocław i Racibórz).
Uzyskane wyniki są zgodne z tezą W. Okołowicza o istnieniu różnych znaków tendencji opadowej na terenie Polski. Zarysowuje się też wyraźna zgodność z wynikami J. Ostromęckiego, przejawia- jąca się w utrzymywaniu się tendencji wzrostowej na zachodzie i południu Polski, a spadkowej — w części środkowej; dla północy 1 wschodu — brak, niestety, danych.
Dodanie 20 ostatnich lat o sumach opadów często niższych od normy spowodowało wyraźne złagodzenie tendencji, co znów zgadza
się z tezą J. Lambora.
To złagodzenie tendencji wywołane wydłużeniem okresu o ostat- nie 20 lat nasunęło myśl zbadania trendu opadów dla 60 lat biezace- go stulecia w oparciu o pełniejszy materiał.
Wyliczone współczynniki regresji dla 16 stacji okresu 1900—1959 dają zupełnie odmienny obraz: tylko w części wschodniej (Lublin
i Sobieszyn) utrzymuje się tendencja wzrostowa (0,1—0,65 mm/rok) na pozostałych stacjach, leżących na zachodzie, w środku i na po- łudniu (od Bydgoszczy do Zakopanego) zaznacza się spadek (—0,3—
—2,4 mm/rok). Istotność wyników jest jednak jeszcze słabsza — tylko dla 4 jest wykazana.
W celu powiększenia liczby stacji i dla uzyskania okresu syn- chronicznego dokonano pewnych cięć w obrębie analizowanego okre- su, odrzucając lata, z których brakowało materiału na więcej niż 10% stacji — skutkiem tego liczba lat wziętych pod uwagę spadła do 46, ale liczba stacji wzrosła do 27 + Lwów, uzyskany z Ukraiń- skiej Służby Hydrometeorologicznej.
Charakter obrazu dla okresu zredukowanego w stosunku do peł- nego jest zasadniczo zachowany: w północno-zachodniej, zachodniej i południowej części utrzymuje się nadal tendencja spadkowa, w pa- sie środkowym od Olsztyna poprzez Warszawę, Sobieszyn ku. po- łudnio-wschodowi nie występuje żadna zmiana, natomiast w części północnej i wschodniej zarysowuje się pewien wzrost opadów. Istot- ność wyników jest jednak nadal bardzo słaba — jest wykazana tylko dla 5 stacji przy założeniu stopnia ufności 0,1.
W drugiej części pracy przeprowadzono próby poszukiwania okresowości w biegu opadów.
Ciągi sum opadowych, wyrównane metodą średnich ruchomych 3-letnich, naniesione na wykres, sugerują istnienie okresu 10—11 letniego; szczególnie zaznaczyło się to na wykresie Krakowa i Wro-
cławia w latach 1920—1939—1948.
W związku z tym ciągi sum opadowych dla 5 stacji i średnich łiczb Wolfa, obrazujących liczbę plam słonecznych, za wspólny okres 1862—1038 (po wyrównaniu 73 lata) poddano analizie harmo-
OPADY W POLSCE W PRZEKROJU WIELOLETNIM 125
nicznej przy pomocy maszyny elektronowej. Pierwsza harmoniczna wyróżnia się wysoką, przeważnie maksymalną amplitudą oraz pra- wie zgodnym przesunięciem fazowym na wszystkich stacjach, co wydaje się świadczyć o istnieniu okresu około 70-letniego. Dla liczb Wolfa największa amplituda przypada na szóstą harmoniczną, co
odpowiada znanemu okresowi 11-letniemu.
Przeprowadzono podobną analizę ciągów sum opadowych War- szawy i Wrocławia dla okresu 95-letniego (1842—1936). Tym razem można dopatrzeć się w Warszawie okresu około 16-letniego, a we
Wrocławiu —- około 90-letniego.
Tytułem próby dokonano rozłożenia krzywych sum opadowych dla Warszawy za okres 1813—1959 i dla Krakowa za okres 1850—
—1959 przy pomocy analogowego analizatora harmonicznego w dzia- le prognoz długoterminowych PIHM. I tu potwierdza się supozycja istnienia okresu około 70-letniego dla obu stacji oraz w Warszawie około 16 i w Krakowie około 14-letniego,
Potwierdzenie powyższych wyników będzie możliwe, gdy liczba lat obserwacji wyniesie wielokrotność 70.
Poddano sprawdzeniu hipotezę Baura, mówiąc o trzykrotnym wahnięciu letnich sum opadowych Europy Środkowej w 11-letnim cyklu plam słonecznych.
Baur stwierdza, że w Europie Środkowej lata — jako pory ro- ku — nadmiernie wilgotne występują najczęściej 1 rok przed eks- tremami i 1 rok po ekstremach plam, a lata nadmiernie suche są obserwowane 2 lata przed ekstremami i 2 lata po maksimum plam.
Zestawione dane dla Warszawy i Krakowa za okres 100-letni oraz dla Polski równinnej i dla Podhala za okres 60-letni wykazują tylko częściową zgodność, wzmożona bowiem częstość sezonów let- nich zbyt wilgotnych zarysowuje się wyraźnie jedynie 1 rok po ekstremach, a zbyt suchych — 2 lata przed ekstremami plam sło-
necznych.
W trzeciej części pracy analizowano zróżnicowanie sum opado- wych w Polsce oraz prawdopodobieństwo występowania ich niedo- boru i nadmiaru w okresie 1900—1959.
Analiza szeregów rozdzielczych miesięcznych sum opadów dla 27 stacji nasunęła sugestię podziału terytorium Polski na 11 dzielnic, odpowiadających w przybliżeniu dzielnicom fizjograficznym. Wy- różniono dzielnice: Pojezierze Pomorskie, Pojezierze Mazurskie, Pol- skę zachodnią i środkową, Wyżynę Lubelską, Nizinę Śląską, Przed- górze Sudeckie, Wyżynę Krakowsko-Częstochowską, Kotliny i Ni- ziny Podkarpackie, Beskidy Zachodnie, Beskid Sądecki i Podhale.
Zbadano średnie roczne i sezonowe sumy opadów dla wyżej wy- mienionych dzielnic z punktu widzenia wiarogodności i stopnia roz- proszenia; wykonano również próbę oszacowania rzeczywistych (prawdziwych) średnich sum opadu dla roku i pór roku w przedziale
ufności 95% dla każdej z 11 dzielnic.
Dla oceny prawdopodobieństwa występowania lat czy pór roku pod względem opadu przeciętnych, suchych i wilgotnych konieczne było przyjęcie pewnych kryteriów ich podziału.
W oparciu o różnych autorów i na podstawie licznych prób przy- jęto następujące granice podziału:
Rok (lub pora roku) jest przeciętny, gdy odchylenie od średniej sumy wieloletniej £ F 10%
— suchy lub wilgotny, gdy odchylenia od średniej wieloletniej wa- hają się w granicach F 11—25%
— bardzo suchy lub bardzo wilgotny, gdy odchylenia od średniej wieloletniej wahają się w granicach + 26—50%
— skrajnie suchy lub skrajnie wilgotny, gdy odchylenia od średniej wieloletniej przewyższają + 50%.
Uwzględniając powyższe kryteria, obliczono częstość pojawiania się lat i sezonów przeciętnych, suchych i wilgotnych w 11 wyżej wymienionych dzielnicach i sporządzono wykresy histogramowe.
Żadna z dzielnie nie wyróżnia się szczególną powtarzalnością lat czy pór roku nadmiernie suchych lub nadmiernie wilgotnych. Ogólnie biorąc, niedobory przeważają pod względem ilości przypadków, na-
tomiast nadmiary — pod względem natężenia.
Aby dojść do pewnych uogólnień, zestawiono wyniki, uznając wzniesienie nad poziom morza za czynnik wiodący i izohipsę. 300 m za granicę między Polską nizinną (22 stacje po Przemyśl! wł.) i wy-
żynną (5 stacji). A oto wyniki: |
a) wyrównanie liczby pór roku o przeciętnych sumach opadu oraz wszystkich z nadmiarami i niedoborami w Polsce nizinnej,
b) przewaga przypadków z niedoborami nad przeciętnymi — zwłaszcza latem, jesienią i zimą w Kafpatach.
Analogiczne zestawienie dla całej Polski wykazuje:
a) wysoką przewagę przeciętnych sum opadowych A lekką nad- wyżkę nadmiarów nad niedoborami w przekroju rocznym, |
b) wiosną i latem doskonale wyrównany stosunek przypadków
z opadem przeciętnym, z niedoborami i z nadmiarami,
c) jesienią i zimą wzrost liczby niedoborów kosztem przeciętnych, d) w klacie odchyleń najwyższych we wszystkich porach bar- dziej należy liczyć się z okresami nadmiernie wilgotnymi (4—9) niż nadmiernie suchymi (2—5). Jesienie są najbardziej skrajne — w cią-
OPADY W POLSCE W PRZEKROJU WIELOLETNIM 127 gu 100 lat można oczekiwać 14 przypadków z odchyleniami powyżej
50% średniej sumy wieloletniej (5 posusznych i 9 zbyt wilgotnych), |
a tylko 7 zim, wiosen lub lat najbardziej ekscentrycznych.
Wniosek ogólny: wydaje się, że przyczyny powszechnie odczu- wanego braku wody należy szukać nie w zmniejszonej ilości opa- dów, lecz w zmianach innych elementów bilansu wodnego oraz w sposobąch użytkowania wody przy naturalnych i sztucznie powo- dowanych zmianach stosunków hydrologicznych.
