Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Program pomiarowy A1: meteorologia

Program pomiarowy meteorologia realizowany był w 6 Stacjach Bazowych ZMŚP; brak jest jedynie danych dla Stacji Bazowej w Wigrach, która oparła się w analizowanym roku na danych meteorologicznych ze Stacji IMGW w Suwałkach. Obserwacje stanu fizycznego atmosfery i towarzyszących im zjawisk pozwalają na wykrycie zmian warunków klimatycznych w różnych skalach czasowych i przestrzennych (Lorenc 1995), jak również stanowią punkt wyjścia dla oceny ewentualnych zmian w zachowaniu innych komponentów środowiska przyrodniczego.

Pod względem klimatycznym, obszary zlewni badanych przez Stacje Bazowe Wigry i Puszcza Borecka znajdują się w Regionie Mazursko-Podlaskim. Mimo niewielkiej odległości od Morza Bałtyckiego obszar ten pozostaje pod wpływem cyrkulacji związanej z kontynentalnym blokiem Eurazji, a Stacje przedstawiają najsurowsze warunki klimatyczne w kraju. Stacja Bazowa w Storkowie reprezentuje warunki klimatyczne Regionu Środkowopomorskiego, które zmodyfikowane zostały, szczególnie w zakresie sumy opadów, przez położenie po północnej stronie ciągu czołowomorenowego o ekspozycji na wpływ cyrkulacji oceanicznej. Warunki klimatyczne Regionu Chełmińsko-Toruńskiego charakteryzują położoną w dorzeczu środkowej Wisły Stację Bazową Koniczynkę, a cechy Regionu Środkowomazowieckiego Stację Bazową Pożary. Obszary te zaliczane są do najcieplejszych i o najniższych sumach opadów w Polsce. Góry Świętokrzyskie wyróżniają się wśród sąsiadujących regionów indywidualizmem klimatycznym wyznaczonym m.in. przez sumy rocznych opadów wyższe od 650 mm, średnie roczne temperatury niższe od 7oC, średni czas trwania lata termicznego krótszy niż 90 dni. Wraz z innymi elementami klimatu cechy te upodabniają Region Świętokrzyski do terenów górskich lub Polski północno-wschodniej. Położona na południu Polski, Stacja Bazowa Szymbark reprezentuje warunki pogodowe Regionu Tarnowsko-Rzeszowskiego.

Ryc. 2. Średnie roczne warunki termiczno-opadowe w Stacjach Bazowych ZMŚP w roku hydrologicznym 2000

Według klasyfikacji termiczno-wilgotnościowej H. Lorenc (1998) rok hydrologiczny 2000 pod względem warunków termicznych można zaliczyć do lat lekko ciepłych w Storkowie i Szymbarku (ryc. 2), do lat ciepłych w Stacjach: Koniczynka, Pożary i Puszcza Borecka, a na Stacji Święty Krzyż do lat normalnych. Najniższą średnią roczną temperaturę zanotowano na Św. Krzyżu - 7,2°C, a najwyższą w Koniczynce - 9,2°C (ryc. 2). Jako szczególnie ciepłe na Stacjach zapisały się miesiące: kwiecień i październik. Chłodniejszymi miesiącami w stosunku do lat poprzednich były: lipiec i wrzesień.

Ekstremalne temperatury powietrza w położonej na północnym-wschodzie kraju Stacji Puszcza Borecka wahały się od -20,6°C do 32,1°C, absolutna roczna amplituda wyniosła więc 52,7°C, natomiast na południu, w pasie gór, w Szymbarku zakres rocznych zmian temperatury zamknęły absolutne wartości temperatury minimalnej i maksymalnej wynoszące odpowiednio: -19,8°C i 33,3°C, co dało amplitudę roczną temperatury 53,1°C.


Ryc. 3. Średnie miesięczne temperatury powietrza zanotowane w Stacji Bazowej Pożary w latach hydrologicznych 1994-2000

W roku hydrologicznym 2000 zwraca uwagę spadek rocznej amplitudy powietrza. Zaznaczający się wzrost rocznych temperatur w latach 90-tych XX w. nastąpił wskutek podwyższonej temperatury pory letniej i w ostatnich trzech latach pory zimowej, czego dowodzą m.in. dane ze Stacji Bazowej w Pożarach (ryc. 3).

Zmienność dobowych temperatur powietrza w roku 2000 wpłynęła na zmianę rozkładu i długości trwania termicznych pór roku, co zaznaczyło się szczególnie w odniesieniu do okresu wiosny i jesieni wraz z przedzimiem. Okres lata był w zasadzie przyspieszony i przypadł w okresie termicznej wiosny. Dla potrzeb gospodarczych (m.in. rolniczych i leśnych) ważny jest okres wegetacyjny, obejmujący przedział czasu z ustaloną średnią dobową temperaturą powietrza powyżej 5°C. Dla wielolecia 1987-99 w Storkowie przeciętna długość okresu wegetacyjnego wynosi 204 dni. W roku 2000 okres wegetacyjny trwał 221 dni - początek przypadał na 10 kwietnia, natomiast koniec na 8 listopada, był więc porównywalny z przeciętnym okresem wegetacyjnym w najcieplejszych regionach Polski.


Ryc. 4. Temperatury gruntu na głębokości 5 cm (A) i 10 cm (B) w Storkowie w roku kalendarzowym 2000 na tle średnich dobowych z lat 1994-99.

W roku 2000 temperatury gruntu były wyższe niż w latach poprzednich, o czym zadecydowała większa ilość energii cieplnej dostarczonej w wyniku promieniowania słonecznego. W układzie miesięcznym, ich przebieg nawiązywał do przebiegu temperatury powietrza. W półroczu ciepłym występuje insolacyjny typ rozkładu ciepła w gruncie, natomiast w półroczu chłodnym radiacyjny, zmiana kierunku strumienia cieplnego, odpowiedzialnego za zmiany temperatury gleby, która w warunkach klimatu Polski zachodzi w marcu (od powierzchni w głąb) oraz we wrześniu (od głębszych warstw ku powierzchni) w roku 2000 miała nieco inny przebieg. Minimum temperatur gruntu na wszystkich głębokościach zanotowano w styczniu. Maksimum temperatur gruntu na głębokościach 5 i 10 cm przypadło w czerwcu (przeciętnie w Polsce w połowie lipca), co jest wynikiem wyjątkowo ciepłego okresu kwiecień-czerwiec, a następnie chłodnego lata. Wpływ warunków specyficznego układu termicznego roku 2000 na temperaturę gruntu na różnych głębokościach zaznacza się wyraźnie przy porównaniach z odpowiednimi wartościami z wielolecia, tak jak to notowano w Storkowie (ryc. 4 ).

Na przemieszczanie zanieczyszczeń powietrza oraz chemizmu wód opadowych decydujący wpływ ma charakter cyrkulacji atmosferycznej i związane z nią kierunki wiatrów. W Stacji Bazowej w Storkowie dominują kierunki wiatru z sektora południowo-zachodniego (w porównaniu z latami 1994-98 zauważalne jest przesunięcie kierunków wiatru w stronę sektora południowego) oraz południowo-wschodniego. W roku 2000 stwierdzono zmniejszony udział cisz do 13% w porównaniu z wieloleciem (24%). W Stacji Bazowej Koniczynka również największą częstością charakteryzowały się wiatry z sektora SW (21,1%) oraz W (18,9%), były to zarazem kierunki o największej średniej prędkości wiatru (5,2 ms-1). Cisze stanowiły łącznie 5,6% obserwowanych przypadków. W Szymbarku w porównaniu z latami poprzednimi zaznaczył się wzrost wiatrów z kierunku południowego, które dominują na tym obszarze. Wywołują je adwekcje mas powietrza z południa przy typie cyrkulacji W+NW oraz N+NW. Cisze wystąpiły podczas 13% obserwacji, podczas gdy w latach poprzednich występowały w czasie 16-20%.

Pod względem warunków opadowych (wg klasyfikacji Z. Kaczorowskiej, vide Lorenc 1998) Stacje Bazowe generalnie odnotowały w analizowanym roku opady mieszczące się w zakresie opadów przeciętnych (ryc. 2). Jako suchy rok hydrologiczny 2000 zakwalifikowano w Puszczy Boreckiej, podczas gdy najniższa w badanym okresie 1994-2000 suma opadów w Pożarach spowodowała jego zaliczenie do lat bardzo suchych. W Pożarach zanotowano najniższą sumę opadów atmosferycznych (404,9 mm), co zgodne jest z klasyfikacją obszar Puszczy Kampinoskiej, położonego w Regionie Środkowomazowieckim, jako jednego z najcieplejszych i o najniższych sumach opadów w Polsce. Najwyższe sumy opadów atmosferycznych wystąpiły w Szymbarku (866,7 mm) położonym w Regionie Tarnowsko-Rzeszowskim. Najwyższe miesięczne sumy opadów zanotowano na Stacjach w lipcu, najniższe natomiast w październiku gdy miesięczne sumy opadów zbliżone były do 10 mm. Maksymalny dobowy opad wystąpił w Szymbarku 5 kwietnia 2000 r. i wyniósł 44,3 mm. Stwierdzone natężenia opadu było niskie i nie wywołało intensywnych procesów spływu powierzchniowego i spłukiwania na stokach.

Warunki śnieżne zasadniczo modyfikują odpływy wody ze zlewni. Zimy bezśnieżne nie sprzyjają zatrzymywaniu wody, co ogranicza możliwości odbudowy zapasów wody w glebie i retencji gruntowej. Ze względu na opady śniegu i występowanie pokrywy śnieżnej wyróżnia się obszar pogórski. W Szymbarku w porównaniu z rokiem ubiegłym maksimum opadów śnieżnych wystąpiło wcześniej, a pokrywa śnieżna miała charakter bardziej trwały i zalegała przez 102 dni. Maksymalna, zanotowana miąższość wyniosła 50 cm. Natomiast pokrywa śnieżna obserwowana w Stacji Bazowej Koniczynka występowała z licznymi przerwami w sumie w ciągu 50 dni. Maksymalne grubości pokrywy osiągały 8,9 cm. Na północy kraju, w Puszczy Boreckiej zima roku hydrologicznego 2000 nie była bogata w śnieg. Pokrywa śnieżna występowała w ciągu 5 miesięcy, czyli krócej o miesiąc niż przeciętnie w ostatnich latach. Pierwsza pokrywa pojawiła się 7 listopada, co należy do rzadkości i zanikła dosyć wcześnie, bo 13 marca. W ciągu roku hydrologicznego zalegała 69 dni czyli znacznie krócej niż przeciętnie w latach poprzednich (82 dni). W Storkowie natomiast przy sumie opadu śniegu wynoszącej ok. 10% całkowitej sumy opadów, nie wykształciła się trwała pokrywa śnieżna, a jej maksymalna zanotowana miąższość dochodziła do 10 cm. Rozkład i długość okresów z pokrywą śnieżną, jak i z przemarznięciem gruntu zadecydował o przebiegu roztopów i wpłynął zarówno na denudację mechaniczną, jak i na procesy hydrochemiczne.

Sumy i rozkład opadów w ciągu roku stanowi istotne uwarunkowania funkcjonowania części biotycznej środowiska. W roku 2000 na Stacjach notowano niekorzystne okresy posuchy. W Storkowie doszło do wystąpienia dwóch ciągów bezopadowych - wiosennego (17.04-17.05) i jesiennego (17.09-1.10). W Pożarach brak opadów zanotowano od 18 kwietnia do 18 maja i od 18 września do 25 października. Tak kształtujące się uwarunkowania opadowe wraz z warunkami śnieżnymi i przemarznięciem gruntu zadecydowały o wielkości i reżimie odpływu gruntowego i odpływu powierzchniowego ze zlewni reprezentatywnych w Stacjach Bazowych.

Pod względem warunków meteorologicznych rok hydrologiczny 2000 odnotowano na Stacjach Bazowych jako rok ciepły o normalnych warunkach opadowych w pasie wyżyn i gór, podczas gdy na obszarze Polski północnej i środkowej rok ten zalicza się raczej do lat suchych. Warunki, szczególnie opadowe, miały decydujący wpływ na pozostałe parametry środowiska, znalazły bowiem odzwierciedlenie w charakterze i tempie krążenia wody w zlewniach reprezentatywnych, zadecydowały o obniżeniu poziomu wód gruntowych i pogłębiającego się zaniku oczek wodnych, a także wpłynęły na rozwoju i plonowania roślin uprawnych. Takie warunki termiczno-opadowe mogą również wpłynąć w następnych latach na zanik wilgociolubnych gatunków stawonogów czy na roślinności ekosystemów wilgotnych.


Spis treści:

Stan geoekosystemÓw Polski
w roku 2000

Małgorzata Mazurek & Zbigniew Zwoliński

Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii
Uniwersytet im. A. Mickiewicza
Fredry 10, 61-701 Poznań
M.Mazurek@e-mail & Zb.Zwoliński@e-mail

Wprowadzenie
P
r
o
g
r
a
m
y

p
o
m
i
a
r
o
w
e
A1: meteorologia
B1: chemizm powietrza atmosferycznego
C1: chemizm opadów atmosferycznych
C2: chemizm opadu podokapowego
C3: chemizm spływu po pniach
E1: gleby
F1: chemizm roztworów glebowych
F2: wody gruntowe
H1: wody powierzchniowe - rzeki
H2: wody powierzchniowe - jeziora
J1: flora i roślinność zlewni reprezentatywnej
J2: struktura i dynamika szaty roślinnej
O1: fauna bezkręgowa
Podsumowanie
Literatura


Cytowanie: Mazurek, M., Zwoliński, Zb., 2001. Stan geoekosystemów Polski w roku 2000. [Online] http://main.amu.edu.pl/~zmsp/stan00/stan2000.html, Instytut Badań Czwartorzędu i Geoekologii UAM, Poznań, [dd.mm.rrrr - data odwiedzenia strony]


Strona główna programu ZMŚP w Polsce; e-mail