Cechy klimatu Polski Wschodniej na tle klimatu Polski, prognozy zmian klimatycznych

Transkrypt

1 Cechy klimatu Polski Wschodniej na tle klimatu Polski, prognozy zmian klimatycznych Bogusław M. Kaszewski Zakład Meteorologii i Klimatologii Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS

2 Pogoda- stan fizyczny atmosfery nad danym obszarem i w danym momencie. Stan fizyczny atmosfery to stan całego zespołu elementów meteorologicznych, które tworzą wspólnie bardzo skomplikowany układ zjawisk. Główne elementy meteorologiczne (elementy pogody) to: temperatura powietrza, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, wiatr, zachmurzenie i opad atmosferyczny.

3 Klimat - w bardzo wąskim znaczeniu klimat to średnia pogoda panująca na danym obszarze (czy też średni przebieg warunków atmosferycznych), zaś w bardziej ogólnym to pewien stan systemu klimatycznego opisywany przez wielkości statystyczne. Zaliczyć do nich możemy poza wartością średnią również, momenty wyższych rzędów (np. wariancję) czy też ogólnie funkcję gęstości prawdopodobieństwa czy dystrybuantę związaną z wielkościami meteorologicznymi.

4 Anomalie pogodowe i klimatyczne. Anomalie to odchylenie od wartości średniej (przeciętej). Pojęcie stosowane często w klimatologii do analizy zmienności warunków pogodowych. Anomalie pogodowe nie świadczą o zmianach klimatu, gdyż są one w naturalny sposób związane z pojęciem klimatu. Dopiero gdy anomalia utrzymuje się przez odpowiedni długi okres czasu (rzędu lat) może to świadczyć o zmianach klimatycznych.

5 Zmiana klimatu przekształcenie danego klimatu w inny typ (trwałość rzędu 1000 lat), przejście to odbywa się w ciągu ok. 100 lat Fluktuacja klimatyczna jedna z cech zmienności klimatu, polegająca na niestałości, czyli na regularnych lub nieregularnych zamianach bez wyraźnej kierunkowości

6 Cechy klimatu Polski: przejściowość zmienność pogód połączona z kapryśnością występowanie sześciu pór roku Klimat Polski kształtuje: Ocean Atlantycki (oceanizm klimatu), kontynent Azji (kontynentalizm) masy powietrza: polarne, zwrotnikowe i arktyczne regionalne oddziaływanie: Morza Bałtyckiego, Sudetów i Karpat

7 Przyczyny zmienności pogody w Polsce

8 Temperatury progowe klimatologicznych pór roku w Polsce według E.Romera Pory roku Średnia dobowa temperatura C przedwiośnie 0 C do 5 C wiosna 5 C do 15 C lato > 15 C jesień 5 C do 15 C przedzimie 0 C do 5 C zima 0 C Okres wegetacyjny wyszczególniono na zielono.

9 Przebieg roczny temperatury powietrza w Tomaszowie Lubelskim

10 Daty pojawiania się i długość trwania pór roku w Tomaszowie Lubelskim Pora roku Początek pory roku Długość trwania Przedwiośnie 0,0 C < t 5,0 C Wiosna 5,0 C < t 15,0 C 22 III 10 III 14 III 22 dni 20 dni 18 dni 13 IV dni 68 dni 64 dni Lato t > 15,0 C 1.VI 6.VI 4.VI 100 dni 85 dni 87 dni Jesień 5,0 C < t 15,0 C Przedzimie 0,0 C < t 5,0 C Zima t 0,0 C, 9.IX 30.VIII 30 VIII 52 dni 65 dni 62 dni 31 X 3 XI 31 X 36 dni 31 dni 30 dni 6 XII 4 XII 30 XI 106 dni 96 dni 104 dni

11

12 Średnie roczne sumy usłonecznienia (w godzinach) Źródło: IMGW

13 Średnie roczne zachmurzenie ogólne nieba. Źródło: IMGW

14 Średnia roczna liczba dni pogodnych. Źródło: IMGW

15 Średnia roczna liczba dni pochmurnych. Źródło: IMGW

16 Średnia temperatura powietrza w C na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

17 Średnia temperatura powietrza w C na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

18 Liczba dni przymrozkowych na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

19 Liczba dni mroźnych na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

20 Liczba dni goracych na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

21 Średnie roczne sumy opadów w [mm] na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

22 Liczba dni z pokrywą snieżną na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

23 Zróżnicowanie liczby dni z pokrywą śnieżną

24 Średnia roczna prędkość wiatru na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

25 Średnia roczna liczba dni z burzą na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

26 Średnia roczna liczba dni z gołoledzią na obszarze Polski ( ) Źródło: IMGW

27 Wieloletnia zmienność występowania dni z Tmax -10 C na stacji Suwałki w okresie , Źródło: IMGW

28 Ryc. 2. Przebieg średniej rocznej temperatury powietrza w kolejnych latach wraz z trendem na wybranych stacjach (za:michalska B, 2011). Tendencje zmian temperatury powietrza w Polsce)

29 źródło IMGW

30

31 Przyczyny i scenariusze zmian klimatu.

32 Przyczyny zmian klimatu Konsekwencje dla systemu klimatycznego Skala czasowa zmian Czynniki tektoniczne Ruchy skorupy ziemskiej mln lat, mln lat Czynniki astronomiczne. Długookresowe zmiany elementów orbity ziemskiej 90 tys. lat 40 tys. lat Czynniki astrofizyczne. Zmiany aktywności Słońca. Zmiany aktywności geomagnetycznej Ziemi Cykliczność w przebiegu ciśnienia atmosferycznego i temperatury powietrza Cykliczność lata, 35 lat?, lat Czynniki geofizyczne. Ruch obrotowy Ziemi Czynniki sejsmologiczne. Pyłowe i gazowe. Erupcje wulkaniczne Zmiany w poziomie oceanu światowego, w tym i prądów morskich. Zmiany w dopływie promieniowania i rozkładzie temperatury Czynniki antropogeniczne Zmiany chemizmu atmosfery, wywołujące zmiany w transmisji i reemisji promieniowania. Zmiany podłoża atmosfery, przekształcenia naturalnego obiegu wilgoci

33 Obszary zmian zachodzących w atmosferze pod wpływem działalności człowieka Degradacja powłoki ozonowej na skutek emisji związków zawierających chlor i brom (freony i halony) Powstawanie dodatkowego efektu cieplarnianego związanego z emisją do atmosfery tzw. gazów cieplarnianych (przede wszystkim CO2 i CH4) Emisja pyłów i gazów pogorszenie się jakości powietrza Zmiany podłoża atmosfery (zmiany albedo)

34

35

36 Zakresy przewidywanego ocieplenia powierzchni Ziemi year Kontynuacja emisji doprowadzi do dalszego ocieplenia o 1,8 C do 4 C w ciągu 21 wieku

37 Średnie sezonowe i roczne wartości temperatury na obszarze Polski - wartości obserwowane w la tach (wg Żmudzkiej) i prognoza wg modelu HadCM2GS na lata (opr. Liszewskiej). Model ogólnej cyrkulacji atmosfery, opracowany w Hadley Centre (Wlk. Brytania), zakłada rosnącą koncentrację dwutlenku węgla oraz przyrost zawartości aerosoli siarczanowych w atmosferze. Okres Wiosna Lato Jesień Zima Rok ,4 16,9 8,2-0,8 7, ,3 18,1 8,9-0,2 8, ,6 19,1 9,6 1,4 9, ,9 20,0 11,1 2,8 10,3

38 Zmiany temperatury powietrza w warszawie w latacxh : prognoza na lata: ; a) zima, b) lato Boryczka J., Stopa-Boryczka M., 2004; Climate of the Europe. Past, Present, Future. Miscellanea Geographica, 11.

39 Obserwowane i prognozowane zmiany sum rocznych opadów atmosferycznych w Krakowie

40 Przebiegi uśrednionych wartości temperatury powietrza oraz opadu w Polsce w lecie i zimie dla całego okresu

41 Przebiegi uśrednionych wartości opadu w Polsce w lecie i zimie dla całego

42 Strategiczny plan adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu do roku 2020 z perspektywą do roku 2030 Ministerstwo Środowiska Warszawa, październik 2013

43 Strategiczny plan adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu do roku 2020 z perspektywą do roku 2030 (SPA2020) SPA2020 zostało opracowane na podstawie wyników projektu badawczego o nazwie KLIMADA, realizowanego na zlecenie Ministerstwa Środowiska w latach ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. W jego ramach opracowywane są ekspertyzy ilustrujące przewidywane zmiany klimatu do 2070 roku. Strategia wpisuje się w ramową politykę Unii Europejskiej w zakresie adaptacji do zmian klimatu, której celem jest poprawa odporności państw członkowskich na aktualne i oczekiwane zmiany klimatu, zwracając szczególną uwagę na lepsze przygotowanie do ekstremalnych zjawisk klimatycznych i pogodowych oraz redukcję kosztów społeczno-ekonomicznych z tym związanych.

44 Charakterystyki klimatyczne Temperatura średnia roczna Liczba dni z temperaturą <0 0 C Liczba dni z temperaturą >25 0 C Wrocław Łódź Suwałki ,0 9,4 9,5 8,0 8,7 9,0 7,0 7,6 7, Liczba stopniodni <17 0 C Długość okresu wegetacyjnego >5 0 C Max opad dobowy (w mm) Dł. okresów suchych,<1mm (w dniach) Dł. okresów mokrych >1mm (w dniach) Liczba dni z pokrywa śnieżną Tab. Zmiany warunków klimatycznych pomiędzy latami (za: Strategiczny Plan Adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu do roku 2020) ,3 8,0 7,5 7,0 7,0 7,2 8,0 8,0 8,

45 Cel 3. Rozwój transportu w warunkach zmian klimatu Większości elementów systemu transportu, a zwłaszcza infrastruktura, narażona jest na bezpośrednie oddziaływanie czynników klimatycznych, funkcjonując w bezpośrednim kontakcie z czynnikami atmosferycznymi. Do podjęcia efektywnych działań adaptacyjnych i zapobiegawczych niezbędna jest prawidłowa ocena wrażliwości infrastruktury transportowej na czynniki klimatyczne będąca efektem analizy danych klimatycznych i pogodowych oraz ich wpływu na stan infrastruktury. Kierunek działań 3.1 wypracowywanie standardów konstrukcyjnych uwzględniających zmiany klimatu Działania w ramach tego kierunku prowadzić mają do wypracowania zaleceń i standardów dotyczących infrastruktury transportowej na etapie projektowania i budowy. Istotne jest także zapewnienie skutecznego monitoringu wrażliwości infrastruktury na zmiany klimatu.

46 Kierunek działań 3.1-wypracowywanie standardów konstrukcyjnych uwzględniających zmiany klimatu L.P Nazwa działań adaptacyjnych Główne instytucje odpowiedzialne Działanie priorytetowe Uwzględnienie w procesie projektowania i budowy infrastruktury transportowej zmienionych warunków klimatycznych. MTBiGM/zarządcy Infrastruktury transportowej/ MRiRW Nazwa Strategii SRT SZRWRiR Wybrane obszary strategii rozwoju zawierające działania adaptacyjne Stworzenie zintegrowanego systemu transportowego Rozbudowa i modernizacja lokalnej infrastruktury drogowej i kolejowej Utworzenie stałego monitoringu lub dostosowanie obecnych systemów monitoringu dla kontrolowania elementów budownictwa i infrastruktury transportowej wrażliwych na zmiany klimatu oraz utworzenie lub dostosowanie systemów ostrzeżeń dla służb technicznych MTBiGM/zarządcy Infrastruktury transportowej/ MRiRW SRT Stworzenie warunków dla sprawnego funkcjonowania rynków transportowych i rozwoju efektywnych systemów przewozowych

47 Kierunek działań 3.2 zarządzanie szlakami komunikacyjnymi w warunkach zmian klimatu Dzięki prowadzeniu działań w tym zakresie możliwe będzie ograniczenie sytuacji ekstremalnych w transporcie, wynikających ze zmian klimatu, a w konsekwencji zapewnienie płynności transportu dzięki planom reagowania w sytuacjach kryzysowych. Kierunek działań 3.2-zarządzanie szlakami komunikacyjnymi w warunkach zmian klimatu L.P Nazwa działań adaptacyjnych Główne instytucje odpowiedzialne Nazwa Strategii Wybrane obszary strategii rozwoju zawierające działania adaptacyjne Działanie priorytetowe Przegląd lub stworze nie działań i planów opracowanych na potrzeby utrzymania przejezdności tras komunikacyjnych lub zmiany tras i stosowania zastępczych środków transportowych MTBiGM /GDDKiA/ PKP/Jst /wojewodowie SRT Stworzenie warunków dla sprawnego funkcjonowania rynków transportowych i rozwoju efektywnych systemów przewozowych

48 SPA 2020 stanowi pierwszy krok w kierunku zdefiniowania długofalowej wizji adaptacji do zmian klimatu. Wytyczne odnośnie do adaptacji w perspektywie do roku 2070 zostaną opracowane i upublicznione przez MŚ już po przyjęciu SPA Planowanie działań w tak długiej perspektywie jest konieczne m.in. z uwagi na niekorzystne zjawiska klimatyczne i pogodowe, których natężenie i częstotliwość zmienią się istotnie na przestrzeni najbliższych dekad w porównaniu do sytuacji obecnej, co wynika ze scenariuszy zmian klimatu dla Polski. Ma to kluczowe znaczenie dla zachowania odporności gospodarki i zapewnienia jej konkurencyjności w warunkach stresu klimatycznego z tendencją rosnącą do końca bieżącego stulecia.

49 Podsumowanie Klimat Polski wykazuje od końca XIX wieku systematyczną tendencję do wzrostu temperatury powietrza, ze znaczącym wzrostem od roku 1989; Opady nie wykazują jednokierunkowych tendencji i charakteryzują się okresami mniej lub bardziej wilgotnymi. Zmieniła się natomiast struktura opadów głównie w ciepłej porze roku; opady są bardziej gwałtowne, krótkotrwałe, niszczycielskie, powodujące coraz częściej gwałtowne powodzie. Jednocześnie zanikają opady poniżej 1 mm/dobę; Skutkami ocieplania się klimatu jest wzrost występowania groźnych zjawisk pogodowych (?).

50 *Wrażliwość infrastruktury transportowej w warunkach zmienionego klimatu * Wyniki scenariuszy klimatycznych wskazują, że w perspektywie XXI w. największym zagrożeniem dla transportu mogą być ekstremalne opady deszczu. * Prognozy dotyczące wiatru budzą wątpliwości, ponieważ w zakresie wartości średnich nie przewidują zmian w oddziaływaniu wiatru. * W odniesieniu do okresu zalegania pokrywy śnieżnej należy bardzo ostrożnie przyjmować zapowiedź znaczącego skrócenia tego okresu. Mimo występującego ocieplenia klimatu, mogą także występować śnieżne zimy i na to, szczególnie w klimacie Europy Środkowej, należy być przygotowanym. * Elementem sektora transportu wymagającym najwcześniej podejmowanych działań adaptacyjnych jest infrastruktura transportowa, której obiekty są projektowane na okres użytkowania lat. Z tego względu dzisiaj podejmowane działania muszą uwzględniać zmiany klimatu jakie mogą wystąpić za 20 lub za 70 lat. * Analiza przewidywanych zmian klimatu dowodzi, że oczekiwane zmiany w dalszej perspektywie będą oddziaływać na transport negatywnie. W okresie do 2070 r. należy się liczyć przede wszystkim ze zdarzeniami ekstremalnymi, które będą utrudniać funkcjonowanie sektora.