Warunki meteorologiczne w Bydgoszczy oraz prognozowane zmiany dr inż. Wiesława Kasperska Wołowicz, dr inż. Ewa Kanecka-Geszke

Transkrypt

1 Warunki meteorologiczne w Bydgoszczy oraz prognozowane zmiany dr inż. Wiesława Kasperska Wołowicz, dr inż. Ewa Kanecka-Geszke XI KLIMATYCZNE FORUM METROPOLITALNE Adaptacja do zmian klimatu: rozwiązania dla infrastruktury deszczowej

2 Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Instytut Melioracji i Użytków Zielonych IMUZ Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa IBMER Instytut Technologiczno-Przyrodniczy ITP 2010 Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy

3 Działalność badawcza Ośrodka w Bydgoszczy Agrometeorologia, Hydrologia małych zlewni, Mała retencja, Potrzeby wodne roślin uprawnych, użytków zielonych i roślin energetycznych nawadnianie, Emisja gazów cieplarnianych (CO 2, CH 4, N 2 0) z pól uprawnych i użytków zielonych, Emisja azotanów (odpływ z pól do wód powierzchniowych), Właściwości hydrofizyczne i chemiczne gleb, Modelowanie matematyczne Monitoring warunków meteorologicznych, wodnych i produkcyjności pól uprawnych i siedlisk łąkowych.

4 Nasz wkład w projekt Miejskie Wodociągi i Kanalizacja MWiK w Bydgoszczy pn. "Budowa i przebudowa kanalizacji deszczowej i dostosowanie sieci kanalizacji deszczowej do zmian klimatycznych na terenie miasta Bydgoszczy - dane wejściowe do modelowania ANALIZA I WERYFIKACJA NATĘŻENIA RZECZYWISTYCH OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH W CIĄGU DOBY W OKRESIE OD KWIETNIA DO PAŹDZIERNIKA W LATACH NA STACJI METEOROLOGICZNEJ BYDGOSZCZ IMUZ (OBECNIE BYDGOSZCZ-ITP): opracowanie sum opadów atmosferycznych mierzonych pluwiografem w przedziałach czasowych pięciominutowych w okresie od kwietnia do października w latach , opracowanie dobowych sum opadów atmosferycznych mierzonych deszczomierzem Hellmanna w okresie od kwietnia do października w latach (jako materiał weryfikacyjny odczytów pluwiografu) ANALIZA I WERYFIKACJA NATĘŻENIA RZECZYWISTYCH OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH W CIĄGU DOBY W OKRESIE OD STYCZNIA 1994 R. DO LIPCA 2016 R. NA STACJI METEOROLOGICZNEJ BYDGOSZCZ-IMUZ (OBECNIE BYDGOSZCZ- ITP) : opracowanie sumy opadów atmosferycznych mierzonych deszczomierzem automatycznej stacji meteorologicznej w godzinowych przedziałach czasowych w okresie od czerwca (października) 1997 r. do lipca 2016 r., opracowanie dobowych sum opadów atmosferycznych mierzonych deszczomierzem Hellmanna w okresie od stycznia 1994 r. do maja (września) 1997 r. (jako materiał uzupełniający bazę danych opadowych)

5 Opracowaliśmy również: Program małej retencji dla województwa bydgoskiego do roku Pr. zbior., pod red. L. Łabędzkiego. IMUZ. Falenty, Aktualizacja programu retencjonowania wód powierzchniowych województwa kujawsko-pomorskiego. L. Łabędzki, Z. Miatkowski, W. Kasperska-Wołowicz, K. Smarzyńska, IMUZ: Maszyn, s mapy. Program nawodnień rolniczych w województwie kujawsko pomorskim. M. Złonkiewicz, L. Łabędzki, J. Gruszka, Bydgoszcz, 2007.

6 Dysponujemy Stacje agrometeorologiczne na obszarze woj. kujawsko-pomorskiego: - Bydgoszcz: Al. Ossolińskich ( ), ul. Glinki (od 2004 r.), Myślęcinek (od 2008 r.), - dolina Górnej Noteci, siedlisko łąkowe od 1971 r., - Kujawy, pola uprawne (2 stacje) od 1991 r. i od 2008 r. Od 1998 r. automatyczne stacje agrometeorologiczne (częstość pomiarów: co godzinę) temperatura powietrza i gleby ( o C) wilgotność powietrza i gleby (%) prędkość (m/s) i kierunek wiatru usłonecznienie (h) i promieniowanie słoneczne (W/m 2 ) opad atmosferyczny (mm) ciśnienie atmosferyczne (hpa)

7 oc Temperatura powietrza, w latach ,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII -10,0-15,0 Min Średnia Max Źródło: Opracowanie własne T (oc) średnia najniższa najwyższa Półrocze letnie 15,0 13,2 16,8 Półrocze zimowe 2,0-3,0 5,4 Rok 8,5 6,2 10,5

8 Średnia miesięczna, sezonowa i roczna temperatura powietrza T ( C) w Bydgoszczy w latach , różnice ΔT ( C) między wartościami tej temperatury a średnimi w poszczególnych dziesięcioleciach oraz odchylenie standardowe SD ( C) średnich wartości temperatury w wieloleciu Miesiąc T SD ΔT ΔT ΔT ΔT ΔT ΔT ΔT ΔT I -2,0 3,5-0,9-1,7 0,4-1,5 0,5 1,1 1,8 0,5 II -1,0 3,4-0,9-0,4-1,3-1,0 0,9 0,5 1,6 1,1 III 2,5 2,4-0,8-0,8-1,2-1,0 0,6 1,1 0,8 0,9 IV 8,0 1,6-1,0 0,5-0,9-0,1-0,8 0,3 1,1 1,2 V 13,7 1,7-0,3 0,2-1,0-1,0-0,4 1,1 0,3 0,9 VI 17,2 1,4 0,0-0,2 0,0 0,4 0,0-0,4 0,2 0,2 VII 18,9 1,6 0,0 0,3-0,3-0,8-0,6 0,0 0,4 1,3 VIII 18,2 1,4-0,5 0,1-0,5-1,1-0,2 0,1 0,9 0,9 IX 13,8 1,4-0,3 0,6-0,5-0,1-0,5-0,1 0,1 0,5 X 8,6 1,5-0,8-0,6-0,1 0,5-0,5 1,1 0,3 0,1 XI 3,7 1,8-0,1-0,9-0,2 0,2 0,5 0,1-0,6 0,8 XII -0,1 2,5-1,5 0,0 0,9-1,8 1,3 1,0 0,2-0,1 I-XII 8,5 0,9-0,6-0,3-0,4-0,7 0,0 0,5 0,5 0,7 IV-IX 15,0 0,8-0,4 0,2-0,6-0,5-0,5 0,1 0,5 0,8 X-III 2,0 1,6-0,8-0,8-0,4-0,8 0,5 0,7 0,5 0,6 Źródło: Kasperska-Wołowicz Wiesława, Bolewski Tymoteusz, Zmienność temperatury powietrza w Bydgoszczy w latach (2015), Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 15, 3(51) s

9 Lata wystąpienia ekstremalnych okresów w Bydgoszczy w okresie Miesiąc Ekstremalnie chłodny Ekstremalnie ciepły I 1940, 1941, 1963, , 1983, 2007 II 1940, 1947, 1954, , 1990, 1995, 1998 III 1942, 1964, , 1989, 1990, 2007 IV 1931, 1938, 1956, , 2000, 2009, 2011 V 1935, 1965, 1980, , 1937, 1993, 2002 VI 1932, , 1964, 1979, 1992 VII 1962, 1965, 1974, , 1994, 2006, 2010 VIII 1931, 1956, 1961, , 1992, 1997, 2002 IX 1931, 1952, 1957, , 1999, 2005, 2006 X 1936, 1939, 1946, , 1984, 2000, 2001 XI 1941, 1965, 1993, , 1978, 2000, 2006 XII 1933, 1969, 2002, , 1974, 2006, 2011 I XII 1933, 1940, 1942, , 1990, 2000 IV IX 1931, 1933, 1962, 1965, , 1983, 1992, 2002, 2006 X III 1939/40, 1941/42, 1946/47, 1962/ /83, 1988/84, 1989/90, 2006/07 Źródło: Kasperska-Wołowicz Wiesława, Bolewski Tymoteusz, Zmienność temperatury powietrza w Bydgoszczy w latach (2015), Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 15, 3(51) s

10 Średnia liczba dni upalnych (t max 30 C), gorących (t max 25 C), przymrozkowych (t min <0 C), mroźnych (t max 0 C) i bardzo mroźnych (t max -10 C) w Bydgoszczy w Miesiąc t max 30 C t max 25 C t min <0 C t max 0 C t max -10 C I 0,0 0,0 22,5 11,9 0,8 II 0,0 0,0 20,2 8,8 0,4 III 0,0 0,0 16,6 2,5 0,0 IV 0,0 0,7 5,9 0,0 0,0 V 0,3 4,3 0,5 0,0 0,0 VI 1,3 8,6 0,0 0,0 0,0 VII 2,8 12,7 0,0 0,0 0,0 VIII 2,0 11,2 0,0 0,0 0,0 IX 0,2 2,9 0,1 0,0 0,0 X 0,0 0,1 3,7 0,0 0,0 XI 0,0 0,0 10,0 1,7 0,0 XII 0,0 0,0 19,3 8,0 0,3 Suma 6,7 40,4 98,7 32,9 1,5 Suma Max Źródło: Opracowanie własne

11 mm Suma opadów atmosferycznych, w latach I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Źródło: Opracowanie własne Min Średnia Max P (mm) średnia min max Półrocze letnie Półrocze zimowe Rok

12 Opad kumulowany (mm) Opad 5 minutowy (mm) Rozkład pięciominutowych sum opadu atmosferycznego i opad kumulowany w przedziale czasowym jednej doby czerwca 1975 r. 0 Źródło: Opracowanie własne Opad 5 minutowy Opad kumulowany

13 Opad kumulowany (mm) Opad 5 minutowy (mm) Rozkład pięciominutowych sum opadu atmosferycznego i opad kumulowany w przedziale czasowym dwóch dób 143, czerwca 1980 r. 16 czerwca 1980 r. 0 Opad 5 minutowy Opad kumulowany Źródło: Opracowanie własne

14 Dni posuszne w Bydgoszczy, w latach W rejonie Bydgoszczy opady atmosferyczne są niskie i często występują okresy posuszne. Średni udział dni z opadem w latach stanowił: 0,1 mm = 42%, 1 mm = 26%, 5 mm = 9 %, 10 mm = 3%, a 20 mm = 1%. Co roku w półroczu letnim w rejonie Bydgoszczy można spodziewać się wystąpienia posuchy atmosferycznej trwającej dni dwukrotnie, trwającej dni jeden raz, a posuchy trwającej dłużej niż 20 dni co drugi rok. W każdym miesiącu w okresie wegetacyjnym istnieje możliwość wystąpienia posuchy. Co roku w półroczu letnim można spodziewać się około dni z posuchą atmosferyczną. Średnia długość okresu bezopadowego to dni. Najdłuższy okres bezopadowy trwał 38 dni. Podczas lat mokrych również można spodziewać się wystąpienia okresów posusznych (np r.). Źródło: Kasperska-Wołowicz Wiesława, Łabędzki Leszek, Bąk Bogdan, Okresy posuszne w rejonie Bydgoszczy (2003), Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 3, 9 s

15 Klimatyczny bilans wodny Klimatyczny bilans wodny (KBW) jest różnicą między sumą opadów atmosferycznych a ewapotranspiracją potencjalną (parowaniem). KBW jest charakterystyką meteorologiczną i ogólnym wskaźnikiem potrzeb nawadniania roślin uprawnych o długim okresie wegetacyjnym. Ujemne wartości KBW oznaczają ilość wody (mm) niezbędnej do uzupełnienia potrzeb wodnych roślin uprawnych z retencji glebowej i nawodnień.

16 Klimatyczny bilans wodny w Bydgoszczy w latach KBW (mm) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Miesiące min średni max Źródło: Opracowanie własne KBW (mm) średnio min max Półrocze letnie Półrocze zimowe Rok

17 KOSZALIN ELBLĄG BIEBRZA CHOJNICE SZCZECIN BYDGOSZCZ POZNAŃ WARSZAWA ZIELONA GÓRA ŁÓDŹ WŁODAWA WROCŁAW OPOLE CZĘSTOCHOWA LUBLIN KRAKÓW RZESZÓW mm Klimatyczny bilans wodny w Bydgoszczy na tle innych miejscowości w półroczu letnim w latach Źródło: Opracowanie własne P KBW

18 Susza w Bydgoszczy, czerwiec 2018 r. Rondo Fordońskie Fot.: W. Kasperska-Wołowicz Rondo Fordońskie Park im. Kazimierza Wielkiego

19 Prognozy dla Bydgoszczy W latach r. w półroczu letnim (IV-IX) w Bydgoszczy prognozowany jest wzrost średniej temperatury powietrza o 0,3 o C na każde dziesięć lat. Zwiększy się udział półroczy letnich ciepłych, a zmniejszy normalnych i chłodnych. Prognozowana suma opadu w półroczu letnim zmniejszy się o 17% w porównaniu do lat Według prognoz naukowców, zarówno na całym świecie jak i w regionie Bydgoszczy będą nasilać się ekstrema meteorologiczne. Źródło: Bąk Bogdan, Łabędzki Leszek, Thermal conditions in Bydgoszcz region in growing season of in view of climate change (2014), Journal of Water and Land Development, 23 (X XII) s Bąk Bogdan, Łabędzki Leszek, Prediction of precipitation deficit and excess in Bydgoszcz Region in view of predicted climate change (2014), Journal of Water and Land Development, 23 (X XII) s

20