ZMIANY WIELOLETNIE ŚREDNIEJ DOBOWEJ TEMPERATURY POWIETRZA W WARSZAWIE ( )

Transkrypt

1 PRZEGLĄD GEOFIZYCZNY Rocznik LIX 2014 Zeszyt 3 4 Urszula KOSSOWSKA-CEZAK, Jolanta WAWER Zakład Klimatologii UW ZMIANY WIELOLETNIE ŚREDNIEJ DOBOWEJ TEMPERATURY POWIETRZA W WARSZAWIE ( ) MULTIANNUAL CHANGES OF DAILY MEAN AIR TEMPERATURE IN WARSAW ( ) Według ostatniego raportu IPCC (2013) wzrosedniej temperatury powietrza na kuli ziemskiej w latach wyniósł 0,85 C. Wzrost ten, podobnie jak w wielu innych źródłach dotyczących tego zagadnienia, jest zawsze określany za pomocą wartości średnich rocznych, sezonowych lub miesięcznych. Tak uśrednione wartości są jednak dla człowieka żyjącego w ocieplającym się klimacie zupełną abstrakcją, wynikiem obliczeń, podczas gdy człowiek przebywa w środowisku atmosferycznym o rzeczywistej temperaturze powietrza występującej każdego dnia taką temperaturę odczuwa, reaguje na nią i do niej się dostosowuje dzięki mechanizmowi termoregulacji. Dlatego celem artykułu jest charakterystyka częstości dni o różnej wartości średniej temperatury i określenie zmian, jakie zaszły w tej częstości w Warszawie od czasu uruchomienia po działaniach wojennych stacji synoptycznej Warszawa-Okęcie w jesieni 1946 do końca roku Warto też wspomnieć, że temperatura średnia dobowa jest podstawową charakterystyką stanu termicznego powietrza w danym dniu i miejscu. To na jej podstawie oblicza się równie podstawowe charakterystyki klimatu, jak wartości średnie miesięczne i roczne, wyznacza się długość termicznych pór roku i okresu wegetacyjnego, a także określa się warunki odczucia termicznego (Bokša, Boguckij, 1966). Podstawą opracowania są codzienne wartości temperatury powietrza ze stacji Warszawa-Okęcie z 67-lecia W tych latach stacja uległa niewielkiemu przesunięciu, pozostając przez cały czas na skraju lotniska, poza terenem

2 128 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer zabudowanym, na południowo-zachodnich peryferiach miasta. W tym czasie jednak uległy zmianom terminy pomiarów, jak i zasady obliczania wartości średnich dobowych temperatury. W świetle wyników opracowania L o r e n c i S u w a l s k i e j (1995) można jednak przyjąć, że wynikłe stąd różnice nie powinny w istotny sposób wpłynąć na zaburzenia jednorodności serii pomiarowej. Dane wykorzystane w pracy pochodzą głównie z archiwum PIHM i IMGW, tylko z ostatnich trzech lat z bazy danych z hiszpańskiej strony internetowej Ogimet ( Ogólna charakterystyka termiczna wielolecia w Warszawie W przyjętym w opracowaniu wieloleciu średnia roczna temperatura powietrza w Warszawie na Okęciu wyniosła 8,1 C; średnia miesięczna wahała się od -2,7 C w styczniu do 18,6 C w lipcu (tab. 1). Średnia wieloletnia temperatura maksymalna wyniosła 12,4 C, w styczniu 0,0 C, w lipcu 24,0 C, średnia minimalna odpowiednio 4,0, -5,4 i 13,3 C (Kossowska-Cezak, Wawer, 2014). Tabela 1. Średnia miesięczna temperatura powietrza (T śt ) oraz najwyższa i najniższa temperatura średnia dobowa (t śt ) Table 1. Monthly mean air temperature ((T av ) as well as highest and lowest daily mea temperature (t av ) (Warszawa-Okęcie, ) t av Temperatura Temperature najwyższa highest (ºC) data date I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok 11,3 11,4 15,1 21,9 25,4 26,8 29,1 28,6 22,6 20,1 13,5 12,7 29,1 10`07 26`89 26`10 30`12 29`05 22`00 29`13 8`13 7`51 3`01 5`10 5`61 29 VII`13 T śr T av (ºC) -2,7-2,0 1,9 8,2 13,7 17,0 18,6 17,9 13,4 8,2 3,3-0,6 8,1 t av najniższa lowest (ºC) data date -24,6-24,0-14,3-2,5 1,8 6,6 10,6 9,6 4,1-5,5-13,6-21,3-24,6 31`56 14`87 1`56 8`56 4`71 8`03 2`70 6`58 6`64 19`49 28`77 31`56 22`98 21`69 31 I`56 14 I`87

3 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie Temperatura średnia miesięczna wahała się w styczniu od -12,4 C (1963) do 3,7 C (2007), w lipcu od 15,0 C (1973) do 23,5 C (2006). Roczna amplituda temperatury wyniosła 21,3 C, a zakres wahań temperatury średniej miesięcznej 35,9 C. Temperatura średnia dobowa (dalej ) w poszczególnych dniach stycznia osiągnęła wartości od -24,6 C (31 I 1956, 14 I 1987) do 11,3 C (10 I 2007), a w lipcu od 10,6 C (10 VII 1964) do 29,1 C (29 VII 2013) (tab. 1). Zakres zmienności wyniósł zatem w wieloleciu 53,7 C. Amplituda absolutna osiągnęła 67,7 C od -30,7 C (8 I 1987) do 37,0 C (8 VIII 2013) (Kossowska-Cezak, Wawer 2014). W tym czasie temperatura powietrza w Warszawie wzrastała, szczególnie w zimie i na wiosnę. W latach wzrost ten wyniósł w zimie 0,97 C/100 lat, na wiosnę 0,92 C/100 lat, w lecie 0,88 C/100 lat i jesienią 0,57 C/100 lat (Brakoniecka, Boryczka, 2005). Od połowy XX wieku ocieplenie następowało szybciej i w 63-leciu wzrost temperatury w Warszawie osiągnął w zimie 0,3 C/10 lat, na wiosnę 0,25 C/10 lat i w lecie 0,1 C/10 lat, a w jesieni wzrostu temperatury nie stwierdzono; wzrost ten w zimie i na wiosnę był istotny statystycznie na poziomie 5%, w lecie 10% (Kossowska-Cezak, 2010). Częstość dni o różnej temperaturze średniej dobowej Badanie częstości takich dni w okresach wieloletnich nie należy do metod badawczych często stosowanych, aczkolwiek jest to metoda znana od dawna. Już w monografii Klimatologia ziem polskich Mereckiego (1914) możemy znaleźć zestawienie Układ i prawdopodobieństwo w promilach średnich dziennych temperatur ( ), z których jedno dotyczy Warszawy. Z prac późniejszych, zresztą dotyczących okresów dłuższych niż w pracy Mereckiego, należy wymienić opracowania Kossowskiej-Cezak (1977, 2005), oparte na danych z Warszawy z lat (Warszawa-Obserwatorium Astronomiczne) i (Warszawa-Okęcie). Zestawienie częstości dni z różną w latach na Okęciu podano w dwojakim ujęciu w przedziałach 2-stopniowych (tab. 2A) i 5-stopniowych (tab. 2B). Rozkład częstości w roku odznacza się dwoma praktycznie równorzędnymi maksimami (tab. 2A), które przypadają na przedziały 0,1-2,0 C i 14,1-16,0 C odpowiednio 8,6 i 8,4%, tzn. średnio w roku po ok. 31 dni. Porównanie z podobnymi zestawieniami odnoszącymi się do lat wcześniejszych (aczkolwiek mogą to być porównania tylko orientacyjne, gdyż dotyczą innych miejsc w Warszawie i są wykonane w nieco inny sposób) potwierdza ten wynik, ale maksimum w zakresie temperatury 0-2 C było nieznacznie mocniej zaznaczone, a maksimum wtórne przypadało na przedział C, aczkolwiek we wszystkich okresach różnica częstości między przedziałami i C była znikoma (ułamek procenta, tab. 2A).

4 130 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer Temperatura (ºC) Tabela 2. Częstości (%) temperatury średniej dobowej powietrza ( ) Table 2. Frequency (%) of values of daily mean temperature (t av ) (Warszawa-Okęcie, ) A. Przedziały 2-stopniowe 2 C ranges I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok 28,1 30, ,1 0, ,0 26,1 28, ,2 1,3 0, ,2 24,1 26, ,2 1,6 4,5 2, ,7 22,1 24, ,4 5,8 9,4 6,5 0, ,0 20,1 22, ,3 3,9 12,5 17,9 15,1 2,2 0, ,4 18,1 20, ,3 9,4 19,5 21,9* 22,4 7,5 0, ,9 16,1 18, ,8 14,1 20,2* 21,2 23,0* 12,4 1, ,0 14,1 16, ,1 4,6 18,1* 18,8 16,2 19,5 18,7 4, ,4 12,1 14, ,5 8,9 18,3 12,6 6,8 8,9 21,9* 10,2 0,6 0,0 7,4 10,1 12,0 0,1 0,3 2,4 13,8 15,8 7,6 0,7 1,9 20,8 17,0 2,7 0,2 6,9 8,1 10,0 0,5 0,7 6,2 17,8* 11,0 1,1-0,1 10,5 20,1* 8,7 1,1 6,5 6,1 8,0 2,3 2,8 10,1 17,6 5,0 0, ,8 18,2 14,7 4,3 6,7 4,1 6,0 5,2 6,2 12,7 14,9 2, ,9 13,7 19,3 8,3 6,9 2,1 4,0 11,5 11,7 16,0 11,1 0, ,1 16,9* 16,1 7,7 0,1 2,0 18,3 19,6 20,0* 5,7 0, ,8 15,4 20,5 8,6-1,9 0,0 15,1 15,1 13,5 1, ,7 11,9 17,7* 6,3-3,9-2,0 11,9* 12,3* 8,7 0, ,2 5,4 11,3 4,1-5,9-4,0 9,3 10,8 5, ,0 2,7 7,8 3,0-7,9-6,0 9,0 6,7 2, ,6 4,8 2,0-9,9-8,0 5,4 4,5 0, ,6 2,9 1,2-11,9-10,0 4,6 3,9 0, ,3 2,4 0,9-13,9-12,0 2,7 2,3 0, ,1 1,0 0,5-15,9-14,0 1,7 1,8 0, ,8 0,4-17,9-16,0 0,8 0, ,5 0,2-19,9-18,0 0,9 0, ,2 0,1-21,9-20,0 0,4 0, ,1 0,1-23,9-22,0 0, ,0-25,9-24,0 0,1 0, ,0 Pogrubiono największe wartości; * przedział, w którym mieści się średnia wieloletnia wartość miesięczna The highest values are bolded; * range in which is contained mean monthly temperature

5 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie Temperatura (ºC) B. Przedziały 5-stopniowe 5 C ranges I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok 25,1 30, ,0 0,9 3,5 1, ,5 20,1 25, ,3 5,4 19,2 29,7 22,6 2,4 0, ,7 15,1 20, ,0 6,2 32,5 48,8 52,2 55,6 28,0 3, ,0 10,1 15,0 0,1 0,3 3,0 25,2 43,2 29,9 14,5 20,1 53,3 29,8 3,3 0,2 18,6 5,1 10,0 4,8 6,5 22,5 43,5 17,3 1,2-0,1 16,0 47,0 32,5 8,9 16,7 0,1 5,0 32,9 34,6 42,5 23,5 1, ,3 17,9 42,5 41,5 19,7-4,9 0,0 31,7 33,3 25,5 1, ,9 18,8 33,3 12,1-9,9-5,0 19,0 16,1 5, ,0 2,5 11,1 4,5-14,9-10,0 8,2 7,3 0, ,4 3,9 1,7-19,9-15,0 2,6 1, ,1 0,4-24,9-20,0 0,8 0, ,1 0,1 W tym miejscu należy zwrócić uwagę, że zgodnie z powszechną praktyką częstość dni w poszczególnych przedziałach wartości temperatury przedstawiono w procentach (tab. 2). Trzeba jednak pamiętać, że w rzeczywistości podstawową jednostką czasu, której dotyczy opracowanie, jest jeden dzień, a ten w roku stanowi 0,27%. Różnice dziesiątych części procenta odpowiadają zatem różnicom 1-3 dni w roku. Niewielkie różnice procentowe częstości dni między poszczególnymi przedziałami temperatury w miesiącach tym bardziej nie powinny być przeceniane, gdyż jeden dzień w miesiącu stanowi od 3,2% (w miesiącach 31-dniowych) do 3,6% (w 28-dniowym lutym). Częstość 1% oznacza zatem, że dzień w danym zakresie zdarza się raz na 3-4 lata, a 0,1% oznacza zaledwie 2 dni w 67-leciu. Najczęstsze w 67-leciu dni o 0,1-2,0 C występują od października do maja (w maju 1 dzień w wieloleciu), w tym od grudnia do marca są one najczęstsze, osiągając frekwencję 18-20% (tzn. 5-6 dni w miesiącu). Dni z 14,1-16,0 C występują od marca (w marcu 3 przypadki w wieloleciu) do października, ale w żadnym z tych miesięcy nie są najczęstsze; najwięcej jest ich w sierpniu (19,5%, tzn. 6 dni). Natomiast niewiele rzadziej występujące dni o 16,1-18,0 C (8,0%, tzn. 29 dni w roku), pojawiające się od kwietnia do października, są najczęstszymi w czerwcu (10,2%, tzn. 6 dni) i w sierpniu (23,0%, tzn. 7 dni). Są one również częste w lipcu (21,2%, tzn. 6-7 dni), ale w tym miesiącu maksimum częstości osiągają dni o 18,1-20,0 C (21,9%, tzn.7 dni). Od marca do października największą częstością odznaczają się dni o z przedziału, w którym zawiera się średnia wieloletnia wartość miesięczna (por. tab. 1 i 2A). Częstość tych dominujących dni osiąga 18-23% (tzn. średnio 5-7 dni w miesiącu).

6 132 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer Od listopada do lutego największą częstość osiągają dni o wyższej od odpowiedniej średniej miesięcznej. Największa różnica pod tym względem występuje w styczniu i lutym, kiedy to jak wspomniano wcześniej dominują dni o 0,1-2,0 C, a wieloletnia temperatura średnia miesięczna wynosi odpowiednio -2,7 i -2,0 C. To zaniżenie temperatury średniej miesięcznej w stosunku do przeważających wartości w tych miesiącach jest wynikiem pojawiania się od czasu do czasu dni o bardzo niskiej temperaturze, której wartość wpływa na średnią wieloletnią (tab. 2A). Dlatego też największym zakresem zmienności odznacza się styczeń i luty odpowiednio 35,9 i 35,4 C, oraz niewiele mniejszym grudzień 34,0 C, najmniejszym zaś lipiec, sierpień i wrzesień odpowiednio 18,5, 19,0 i 18,5 C. Aczkolwiek częstość dni o różnej wartości bardzo wyraźnie zmienia się w ciągu roku, dni o z zakresu 10,1-12,0 C mogą pojawić się w ciągu całego roku zarówno w najcieplejszych dniach stycznia, jak i najchłodniejszych dniach lipca. Dni takich w roku jest 6,9% (tzn. nieco ponad 25). Najwyższą frekwencję osiągają w maju (15,8%, tzn. 5 dni) i ponownie we wrześniu i październiku (20,8 i 17,0%, tzn. nieco ponad 5 i 6 dni w miesiącu; tab. 2A). Należy tu jednak zwrócić uwagę, że pojawienie się dni z powyżej 10,0 C w najchłodniejszych miesiącach roku jest zjawiskiem dość nowym. I tak, w latach ogólny zakres wartości był praktycznie taki sam jak w rozpatrywanym 67-leciu, naznaczonym ogólnym ociepleniem: w najchłodniejszych miesiącach najniższe wartości sięgały -24,0-24,9 C, a najwyższe w najcieplejszych miesiącach 29,0-29,9 C (Merecki, 1914). Zakres w miesiącach najchłodniejszych i najcieplejszych jednak całkowicie się wykluczał. W styczniu i lutym najwyższe wartości mieszczą się w przedziale 8,0-8,9 C, a w lipcu najniższa w przedziale 10,0-10,9 C, w sierpniu zaś 9,0-9,9 C, podobnie jak w 67-leciu. Podobnie w 50-leciu (stacja Obserwatorium Astronomiczne) najwyższe wartości w styczniu i lutym mieściły się w przedziale 8,0-9,9 C, a najniższe w lipcu w przedziale 10,0-11,9 C (Kossowska, 1977). Dzień z w styczniu powyżej 10,0 C pojawił się po raz pierwszy w roku 1993 (10,4 C, 17 I), a w roku 2007 wystąpił dzień jeszcze cieplejszy (11,3 C, 17 I). W lutym także pojawiały się dni z równie wysoką (10,8 C, 25 II 1990; 5 II 2004; 11,4 C, 26 II 1989). W ogólniejszym ujęciu częstości dni z o różnej wartości w przedziałach 5-stopniowych (tab. 2B) również zaznacza się dwumodalność rozkładu. Najczęstsze okazują się dni z 0,1-5,0 C 19,7% (tzn. ok. 72 dni w roku) i 15,1-20,0 C 19% (69-70 dni), chociaż niewiele rzadziej pojawiają się dni z z przedziału pośredniego 10,1-15,0 C 18,6% (ok. 68 dni). Dni z 0,1-5,0 C występują od 1 Wartości temperatury prawdopodobnie ze stacji przy Obserwatorium Astronomicznym; zestawienie w przedziałach 1-stopniowych, różniących się o 0,1oC od przyjętych w niniejszej pracy (Merecki, 1914, s.100).

7 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie września do maja, w tym od listopada do marca są dniami najczęstszymi, kiedy to osiągają częstość od 33-35% w styczniu i lutym do 42% w pozostałych miesiącach (tzn dni w miesiącu). Dni z 15,1-20,0 C występują tylko od marca (w marcu 1 dzień w 67-leciu) do października, a w czerwcu, lipcu i sierpniu są dniami najczęstszymi (odpowiednio 48,8, 52,2 i 55,6%, tzn. średnio 14-15, 16 i 17 dni w miesiącu). Dni z 10,1-15,0 C, w odróżnieniu od poprzednio omówionych, typowych kolejno dla chłodniejszej i cieplejszej części roku, występują w ciągu całego roku, czego należało się spodziewać. Maksimum częstości osiągają dwukrotnie w roku w maju i wrześniu, odpowiednio 43,2 i 53,3% (tzn i 16 dni w miesiącu). Od grudnia do marca pojawiają się bardzo rzadko po kilka przypadków w wieloleciu, o czym już wcześniej było wspomniane. Poszczególnym zakresom wartości odpowiadają różne warunki odczucia cieplnego. I tak, w zależności od wyróżniono dni (Bokša, Boguckij, 1966): gorące (25,1-30,0 C), bardzo ciepłe (20,1-25,0 C), ciepłe (15,1-20,0 C), chłodne (10,1-15,0 C) i zimne ( 10,0 C). Na podstawie wartości przytoczonych w tab. 2B możemy zatem stwierdzić, że w Warszawie (i w całej Polsce) zdecydowanie przeważają dni z odczuciem zimna, stanowiące 55,2% (tzn. 201 dni w roku). Dni takich nie ma tylko w lipcu, a zdecydowanie przeważają od października do kwietnia, przy czym od grudnia do lutego stanowią ponad 99,5%. Dni z odczuciem chłodu (10,1-15,0 C) i ciepłe (15,1-20,0 C) występują z bardzo podobną częstością (18,6 i 19,0%); występowanie tych dni omówiono już wcześniej. Dni bardzo ciepłych (20,1-25,0 C) jest tylko 6,7% (tzn w roku); występują od kwietnia do października (w październiku 1 dzień w ciągu 67 lat), z największą częstością w lipcu 29,7% (nieco ponad 9 dni). Dni gorące (25,1-30,0 C) należą do rzadkości; jest ich zaledwie 0,5% w roku (niespełna 2 dni). Stwierdzono je wyłącznie od maja (w maju 1 dzień w wieloleciu) do sierpnia, w tym w lipcu średnio 1 dzień w roku, w sierpniu raz na 2 lata, a w czerwcu raz na 3 lata. Z przedstawionego przeglądu częstości dni z różną wyraźnie widać, że przebieg roczny temperatury przejawia się zarówno zmianami zakresu wartości, na który przypada największa liczba dni w danym miesiącu, jak i zmianami wartości skrajnych w kolejnych miesiącach, silnie odbiegających od tych najczęściej występujących. Zmiany wieloletnie częstości dni najchłodniejszych ( -5,0 C) i najcieplejszych ( >20,0 C) Porównanie zakresu wartości w Warszawie w latach (Merecki, 1914), (Kossowska,1977) i (tab. 2) nie wykazuje istotnych różnic, poza tym, że w latach ostatnich zaczęła pojawiać się w zimie powyżej 10,0 C. Zarówno najwyższe wartości w lecie, jak i najniższe w zimie należą do

8 134 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer tych samych przedziałów; te pierwsze nie przekraczają 30,0 C, te drugie nie spadają poniżej -25,0 C w żadnym z wymienionych okresów. Pozornie może to zaprzeczać występowaniu ocieplenia, widocznego w tendencjach zmian średniej temperatury. W celu zbadania, w jaki sposób ocieplenie wyraża się w wartościach, rozpatrzono częstość dni z niższą i równą -5,0 C ( -5,0 C) i wyższą od 20,0 ( >20,0 C). Z tabeli 2B wynika, że te pierwsze, które można nazwać dniami najchłodniejszymi, stanowią łącznie 6,7% (tzn. średnio ok. 25 dni w roku), te drugie zaś 7,2% (ok. 26 dni). Już tu należy zwrócić uwagę, że w podobnym opracowaniu (Kossowska-Cezak, 2005) obejmującym lata wartości te wyniosły odpowiednio 6,9 i 6,5% (25 i 24 dni). To oznacza, że w serii obejmującej ostatnie 13 lat (po roku 2000) częstość dni najchłodniejszych prawie się nie zmieniła, ale dni najcieplejszych zwiększyła się o 0,7% i przewyższyła liczbę dni najchłodniejszych. Średnią liczbę obu rodzajów dni podano w tab. 3. Tabela 3. Średnia liczba dni z temperaturą średnią dobową -5,0ºC i >20,0ºC Table 3. Mean number of days with daily mean temperature t av -5,0ºC and t av >20,0ºC (Warszawa-Okęcie, ) t av I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok -5,0ºC 9,5 7,2 2, ,0 0,9 5,0 24,6 >20,0ºC ,1 1,7 6,0 10,3 7,5 0,7 0, ,3 Dni z -5,0 C pojawiają się praktycznie od listopada do marca, aczkolwiek w październiku stwierdzono jeden taki przypadek w ostatnim dniu miesiąca (31 X 1956, -5,5 C). Najpóźniej dzień z -5,0 C wystąpił 27 III 1952 (-5,4 C). W poszczególnych okresach zimowych ich liczba wahała się w szerokim zakresie od 1 dnia w zimie 1974/5 do 69 w zimie 1946/7 (rys. 1). Małą ich liczbą (poniżej 10) wyróżniły się ponadto zimy: 1982/3 (5 dni), 1987/8 (8), 1988/9 (8), 1989/90 (6), 1999/2000 (9), 2000/1 (7), 2006/7 (7) i 2007/8 (8). Jak widać, spośród 9 wymienionych zim o najmniejszej liczbie z -5,0 C na pierwszą połowę rozpatrywanego wielolecia, tzn. do roku 1980, przypada tylko jedna taka zima. Największą liczbą dni najzimniejszych wyróżniły się wymieniona już zima 1946/7 69 dni i 1962/3 65 dni, a także 1995/6 52 dni. Zim, w których takich dni wystąpiło więcej niż 40, było 8: 1953/4 (48), 1963/4 (44), 1968/9 (45), 1969/70 (48), 1978/9 (46),1984/5 (48), 1985/6 (41) i 1986/7 (46). Jak widać, po roku 1987 wystąpiła już tylko jedna zima z dużą liczbą dni z -5,0 C 1995/6, a w latach następnych nie było już żadnej. Miesiącami o rekordowo dużej liczbie z -5,0 C był styczeń 1963 i luty 1986 po 26 dni oraz luty 1947, luty 1956 i styczeń 1986 po 25 dni.

9 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie Rys. 1. Przebieg wieloletni liczby dni z temperaturą średnią dobową -5,0 C Fig.1. Multiannual variation of number of days with daily mean temperature tar -5,0 C (Warszawa-Okęcie, ) W wieloleciu 1946/7 2012/13 liczba dni najzimniejszych zmniejszała się o 1,4 dnia/10 lat (spadek istotny statystycznie na poziomie 10%). Podobny wynik uzyskał Kożuchowski (2004) w odniesieniu do Łodzi (lata ). Spadek ten nie zachodził równomiernie najmniej takich dni było w 5-leciu 1970/1-1974/5 średnio 17, a najwięcej w 5-leciach 1960/1-1964/5 i 1965/6 po 34 (tab. 4). Tabela 4. Średnia liczba dni z temperaturą średnią dobową -5,0ºC i >20,0ºC Table 4. Mean number of days with daily mean temperature t av -5,0ºC and t av >20,0ºC (Warszawa-Okęcie, ) t av ,0ºC 29,8 27,4 22,0 34,0 33,8 16,8 29,0 24,8 21,8 17,6 25,4 20,0 18,2 28,0 >20,0ºC 26,2 31,4 20,0 22,8 23,8 25,4 15,4 25,0 19,6 29,8 23,8 35,0 37,2 38,0 Badanie okresowości zmian liczby dni z -5,0 C metodą sinusoid regresji Boryczki (2010) wykazało, że odznacza się ona silnym cyklem 8,1-letnim (istotnym na poziomie 1%) i słabszym 16,5-letnim (tab. 5). Dni z >20,0 C pojawiają się od kwietnia do października najwcześniejszy był 22 IV 1950 (21,2 C), a najpóźniejszy 3 X 2001 (20,1 C). Zakres zmienności liczby dni najcieplejszych jest zdecydowanie mniejszy niż dni najchłodniejszych ich liczba w roku wahała się od 6 (1980) do 49 (2002) (rys. 2). Mniej niż 10 dni z >20,0 C było ponadto w latach 1956 (8), 1974 (7) i 1987 (8), a więcej niż 40 w latach 1951 (43), 1959 (41), 1992 (44), 2006 (42), 2007 (45), 2010 (43), 2012 (46) i 2013 (41). Jak widać, wszystkie lata o najmniejszej liczbie dni

10 136 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer Tabela 5. Okresy Θ, amplitudy b i fazy c cykli liczby dni z temperaturą średnią dobową -5,0ºC i >20,0ºC; R współczynnik korelacji, F obl wartość statystyki Fishera-Snedecora Table 5. Periods Θ, amplitudes b and phases c of cycles of numbers of days with daily mean temperature t av -5,0ºC and t av >20,0ºC; R coefficient of regression, F obl Fisher-Snedecor statistic (Warszawa-Okęcie, ) Okres Θ lat -5 o C b c R F obl Okres Θ lat >20 o C b c R F obl 8,1 10,7743-0, ,525 12,156 6,0 5,2118-1, ,353 4,57 16,5 3,8220 0, ,222 1,662 10,0 3,7792 0, ,266 2,44 20,3 2,7182 1, ,185 1,13 33,5 1,7769 2, ,189 1,15 Rys. 2. Przebieg wieloletni liczby dni z temperaturą średnią dobową >20,0 C Fig.2. Multiannual variation of number of days with daily mean temperature tar>20,0 C (Warszawa-Okęcie, ) z >20,0 C były przed rokiem 1990, a spośród 9 lat o ich liczbie powyżej 40 aż 6 wystąpiło w wieku XXI. W roku 2014, który nie jest objęty opracowaniem, takich dni było 44. Miesiącem o największej liczbie dni z >20,0 C był lipiec 2006 r. 27 dni. Ponadto dużo takich dni było w lipcu 1959, 1994, 1999, 2010 i sierpniu 2002, a także w lipcu Częstość dni z >20,0 C w latach wyraźnie wzrastała. Wzrost ten wyniósł 1,5 dnia/10 lat (wzrost istotny statystycznie na poziomie 2%). Wynik ten istotnie różni się od podanego przez Kożuchowskiego (2004) dotyczącego Łodzi, obejmującego lata zaledwie 0,2 dnia/10 lat. Wskazuje to dobitnie, że wzrost częstości dni najcieplejszych ( >20,0 C) silnie się zwiększył w XXI wieku. Dni najcieplejszych było najmniej w 5-leciu średnio

11 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie ok. 15 w roku, a najwięcej już w XXI wieku znacznie powyżej 30 (tab. 4). Analiza cykliczności metodą sinusoid regresji Boryczki (2010) wykazała istnienie kilku cykli, z których najsilniejsze są cykle 6- i 10-letni (istotne odpowiednio na poziomie 5 i 10%) (tab. 5). Podsumowanie Ocena warunków termicznych w Warszawie w czasie ostatnich 67 lat ( ) z punktu widzenia codziennych wartości temperatury średniej dobowej ( ) wykazała przede wszystkim cechy charakterystyczne rozkładu ich częstości w roku i kolejnych miesiącach oraz zakresu ich zmienności. Najczęściej pojawiały się dni z temperaturą średnią dobową o wartościach 0,1-2,0 C (ok. 31 w roku, od października do maja) i 14,1-16,0 C (również 31 dni, od marca do października). Dni z 10,1-12,0 C (ok. 25 dni) pojawiały się przez cały rok, jako najcieplejsze dni stycznia i lutego oraz najchłodniejsze dni lipca. W najchłodniejszych dniach zimy spadała poniżej -24,0 C, w najcieplejszych przekraczała 28,0 C. Zakres zmienności wyniósł 53,7 C (od -24,6 do 29,1 C, tab. 1). Porównanie wyników z lat z podobnymi dotyczącymi dawniejszych okresów ( Merecki, 1914; Kossowska, 1977; Kossowska-Cezak, 2004,2005) wykazało, że zakres wartości w skali roku w ostatnim czasie nie uległ zmianie, tzn. nie zaczęły pojawiać się wartości wyższe niż dawniej. Okazało się natomiast, że nastąpił wzrost częstości dni o najwyższej, bliskiej górnej granicy (w zimie nawet powyżej) dotychczas możliwej w danym miesiącu, i spadek częstości dni o najniższej. To przesunięcie częstości ku wyższym wartościom znajduje wyraz w zmniejszeniu liczby dni o -5,0 C (o 1,4 dnia/10 lat) i wzroście częstości dni o >20,0 C (o 1,5 dnia/10 lat). Zmiany te zachodzą poprzez cykliczne wahania; dni najzimniejsze podlegają przede wszystkim zmianom w cyklu 8-letnim, a dni najcieplejsze 6-letnim. Z punktu widzenia warunków odczucia cieplnego maleje częstość dni zimnych, niewiele zmienia się częstość dni chłodnych i ciepłych, wzrasta natomiast częstość dni bardzo ciepłych i gorących. Jest to zjawisko niekorzystne wpływające na zdrowie i samopoczucie człowieka. Zagadnienie przyczyn stwierdzonych zmian częstości dni o różnej jest w istocie pytaniem o przyczyny współczesnego ocieplenia. Mimo licznych hipotez, przyczyny te nie są dotychczas jednoznacznie określone, co wynika ze złożoności procesu, tj. występowania jednocześnie wielu przyczyn i zachodzących między nimi sprzężeń zwrotnych (np. Kożuchowski, 2004, 2005; Kożuchowski, Żmudzka, 2001).

12 138 U. Kossowska-Cezak, J. Wawer Dlatego też zagadnienie to zostało w pracy pominięte. Nieznajomość przyczyn sprawia zaś, że przedstawione wyniki nie upoważniają do formułowania jakichkolwiek wniosków na przyszłość, tym bardziej, że tendencje zmian częstości dni najchłodniejszych i najcieplejszych nie są w pełni zgodne silnemu wzrostowi częstości tych ostatnich w XXI wieku nie odpowiada równie wyraźny spadek częstości tych pierwszych. Zmiany te zresztą są silnie maskowane przez wahania z roku na rok oraz cykliczne. Materiały wpłynęły do redakcji 15 X Literatura Bokša V.G., Boguckij B.V.,1966, Klimatologija (rukovodstvo dla vračej). Izd. Zdrove, Kiev. Boryczka J., 2010, Metoda J. Boryczki sinusoid regresji badań okresowości zmiennych przyrodniczych. [w:] Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, t.25, Zmiany klimatu Warszawy i innych miast Europy w XVII-XXI wieku, Wyd. UW, Warszawa, Brakoniecka K., Boryczka J., 2010, Okresowe zmiany temperatury powietrza w Europie w XIX i XX wieku i ich przyczyny. [w:] Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, t.25, Zmiany klimatu Warszawy i innych miast Europy w XVII-XXI wieku, Wyd. UW, Warszawa, IPCC, 2013, Summary for Policy makers.[w:] Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Ingovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge New York. Kossowska U., 1977, Warunki termiczne Warszawy. Prace i Studia IG UW, Klimatologia 9, Kossowska-Cezak U., 2004, Contemporary warming and daily values of temperature (on example of Warsaw). Miscellanea Geographica 11, Wyd. UW, Kossowska-Cezak U., 2005, Współczesne ocieplenie a codzienne wartości temperatury średniej dobowej w Warszawie. [w:] Ekstremalne zjawiska hydrologiczne i meteorologiczne (red. E. Bogdanowicz, U. Kossowska- -Cezak, J. Szkutnicki), PTGeof./IMGW, Warszawa, Kossowska-Cezak U., 2010, Zmiany warunków termicznych i opadowych w Warszawie określone na podstawie powojennej serii obserwacyjnej z Okęcia ( ). [w:] Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, t.25, Zmiany klimatu Warszawy i innych miast Europy w XVII-XXI wieku, Wyd. UW, Warszawa, Kossowska-Cezak U., Wawer J., 2014, Skrajności termiczne w klimacie Warszawy ( ). Prace i Studia Geograficzne, Wyd. UW (w druku). Kożuchowski K., 2004, Skala i tendencje współczesnych zmian temperatury powietrza w Polsce. [w:] Skala, uwarunkowania i perspektywy współczesnych zmian klimatycznych w Polsce (red. K. Kożuchowski), UŁ, Łódź, Kożuchowski K., 2005, Zmiany i zmienność klimatu. [w:] Meteorologia i klimatologia (red. K. Kożuchowski), Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. Kożuchowski K., Żmudzka E., 2001, Ocieplenie w Polsce: skala i rozkład sezonowy zmian temperatury powietrza w drugiej połowie XX wieku. Prz. Geof., 46, 1-2, Lorenc H., Suwalska M., 1995, Metody obliczania średniej dobowej temperatury i wilgotności względnej powietrza i wyniki badań dla ujednolicenia systemu obserwacji na posterunkach meteorologicznych w Polsce. Materiały Badawcze, seria Meteorologia, 24, IMGW. Merecki R., 1914, Klimatologia ziem polskich. J. Cotty, Warszawa.

13 Zmiany wieloletnie średniej dobowej temperatury powietrza w Warszawie Streszczenie Artykuł dotyczy codziennych wartości temperatury średniej dobowej w latach w Warszawie (dane ze stacji Warszawa-Okęcie). Rozpatrzono zakres zmienności (tab. 1), częstość różnych wartości i ich zmiany w ciągu roku (tab. 2) oraz zmiany wieloletnie (tab. 4, rys. 1, 2). Porównanie uzyskanych wyników z podobnymi z lat i wykazało, że zakres wahań temperatury średniej dobowej nie uległ zmianie (od -25,9 24,0 C do 28,1-30,0 C), ale zwiększyła się częstość dni z temperaturą średnią >20,0 C (1,5 dnia/10 lat) i zmniejszyła liczba dni z temperaturą -5,0 C (1,4 dnia/10 lat). Ponadto w ostatnim 20-leciu zaczęły pojawiać się dni z temperaturą >10,0 C w styczniu, to znaczy że w najcieplejszym dniu stycznia średnia temperatura powietrza może być taka sama jak w najchłodniejszym dniu lipca. S ł o w a k l u c z o w e : temperatura średnia dobowa, częstość dni z różną temperaturą, tendencje zmian Summary The paper focuses on the values of daily mean temperatures in Warsaw during the period (the data from weather station Okęcie). The range of variability (table 1), the frequency of values (table 2) and multiannual variation (figures 1 and 2, table 4) were analysed. Confrontation of obtained results with similar ones from periods and proved that the range of daily mean temperatures did not change (from -25,9-24,0 C to 28,1-30,0 C), but the frequency of days with average temperature >20,0 C rose (1,5 days/10 years) and frequency of days with temperature -5,0 C dropped (1,4 days/10 years). Moreover during the last 20 years began to occur days with average temperature >10,0 C in January. It means, that in the warmest day in January daily mean air temperature may be equal with temperature in the coldest day in July. K e y w o r d s : daily mean temperature, frequency of days with different temperatures, tendency of change Urszula Kossowska-Cezak Jolanta Wawer jgwawer@uw.edu.pl Zakład Klimatologii, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych UW