ZMIENNOŚĆ CZYNNIKÓW METEOROLOGICZNYCH KSZTAŁTUJĄCYCH POZIMOWE ZAPASY WODY W GLEBIE LEKKIEJ W POLSCE

Transkrypt

1 WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2005: t. 5 z. 2 (15) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s Instytut Meliorji i Użytków Zielonyh w Flenth, 2005 ZMIENNOŚĆ CZYNNIKÓW METEOROLOGICZNYCH KSZTAŁTUJĄCYCH POZIMOWE ZAPASY WODY W GLEBIE LEKKIEJ W POLSCE Czesłw KOŹMIŃSKI 1), Bożen MICHALSKA 2) 1) Uniwersytet Szzeiński, Zkłd Klimtologii i Meteorologii Morskiej 2) Akdemi Rolniz w Szzeinie, Ktedr Meteorologii i Klimtologii Słow kluzowe: opdy, prwdopodoieństwo, strefy zmiennośi, tempertur, usłoneznienie S t r e s z z e n i e W pry przedstwiono zsowy i przestrzenny rozkłd miesięznyh opdów (IX, XI, I, II i III), tempertury powietrz (XI, II), tempertury gley z głęokośi 5 m (X, I i III) i usłoneznieni rzezywistego (IX), ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie do głęokośi 050 i 0100 m n konie mr. Określono średnie i ekstremlne miesięzne wrtośi trzeh zynników meteorologiznyh orz ih zmienność w lth z 55 stji IMGW, usłoneznieni z lt z 46 stji. W drugim etpie wyznzono progowe wrtośi wymienionyh zynników, wpływjąyh n młe i duże pozimowe zpsy wody w gleie, nstępnie określono prwdopodoieństwo ih występowni. Końowym efektem pry yło wydzielenie ztereh stref zmiennośi zynników meteorologiznyh ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej. WSTĘP W grometeorologiznyh ilnsh wodnyh okresu wegetyjnego istotnym skłdnikiem po stronie przyhodu są pozimowe zpsy wody n konie mr w wrstwie gley 0100 m. Oserwowny w osttnim półwiezu dodtni trend tempertury powietrz zimą, zwłszz w lutym i mru [Atls..., 2004], m istotny wpływ n zmniejsznie się tyh zpsów, szzególnie w wrstwie gley 050 m [KOŹMIŃSKI, MICHALSKA, 2005]. Z kolei duż zmienność sum opdów jesie- Adres do korespondenji: prof. dr h. Cz. Koźmiński, Uniwersytet Szzeiński, Zkłd Klimtologii i Meteorologii Morskiej, ul. Wąsk 13, Szzein; tel. +48 (91) , e-mil: klimet@ univ.szzein.pl

2 68 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) nią i zimą przyzyni się do znznyh zmin uwilgotnieni gley wiosną. Z dotyhzsowyh dń wynik, że n podstwie wrunków termiznyh powietrz i gley, usłoneznieni i opdów możn z dużą dokłdnośią określć pozimowe zpsy wody w gleie n konie mr [KOŹMIŃSKI, 1994; KOŹMIŃSKI, MICHAL- SKA, 2004; ŻYROMSKI, 2001]. Z tyh względów elem niniejszej pry yły: sttystyzn hrkterystyk (średnie, ekstremlne, współzynnik zmiennośi, odhylenie stndrdowe) zynników meteorologiznyh; wyznzenie progowyh wrtośi zynników meteorologiznyh opisująyh młe i duże pozimowe zpsy wody użyteznej w gleie lekkiej (ez podsiąku wód gruntowyh) n konie mr; określenie prwdopodoieństw wystąpieni progowyh wrtośi zynników meteorologiznyh ksztłtująyh młe i duże pozimowe zpsy wody w wrstwh 050 i 0100 m; wydzielenie n terenie krju stref zmiennośi zynników meteorologiznyh deydująyh o pozimowyh zpsh wody w gleie lekkiej. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Przedmiotem oprowni są miesięzne sumy opdów (wrzesień, listopd, styzeń, luty, mrze), średni tempertur powietrz (listopd, luty), średni tempertur gley z głęokośi 5 m (pździernik, styzeń, mrze) orz średnie usłoneznienie rzezywiste z wrześni, które uwzględniono w równnih regresji wielokrotnej opisująyh pozimowe zpsy wody użyteznej w gleie lekkiej w wrstwh 050 i 0100 m n konie mr [KOŹMIŃSKI, MICHALSKA, 2005]: ) w wrstwie 050 m y 50 = 105,9608 0,1420x 1 0,1131x 2 0,2931x 3 + 0,2649x ,1811x 5 1,2505x 7 1,9771x 8 984x 11 0,2860x 12 (r dl kolejnyh zmiennyh występująyh w równnih wynosi: 0,755; 0,558; 0,846; 0,665; 0,626; 0,449; 0,694; 0,709; 0,564; R 2 = 93,6%; F = 32,6; Sy = 3,9; S = 13,5) ) w wrstwie 0100 m y 100 = 69,1738 0,1693x 3 + 0,3817x 4 + 0,2288x ,1642x 6 3,8765x 8 + 2,4533x 9 3,5274x 10 (r dl kolejnyh zmiennyh występująyh w równniu wynosi: 0,450; 0,674; 0,606; 0,643; 0,836; 0,443; 0,623; R 2 = 91,3%; F = 3; Sy = 5,7; S = 17,8) Ojśnieni: x 1 sum opdów we wrześniu, mm; x 2 sum opdów w listopdzie, mm; x 3 sum opdów w styzniu, mm; x 4 sum opdów w lutym, mm;

3 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh x 5 sum opdów w mru, mm; x 6 usłoneznienie we wrześniu, h; x 7 średni tempertur powietrz w listopdzie, C; x 8 średni tempertur powietrz w lutym, C; x 9 średni tempertur gley w pździerniku, C; x 10 średni tempertur gley w styzniu, C; x 11 średni tempertur gley w mru, C; x 12 lt lizone jko ; y zps wody użyteznej, mm; r współzynnik korelji ząstkowej; R 2 współzynnik determinji, %; F test Snedeor; Sy łąd równni regresji, mm; S odhylenie stndrdowe, mm. N podstwie korelji pojedynzej stwierdzono ujemny, le nieistotny związek opdów jesiennyh (IX, XI) z pozimowymi zpsmi wody n konie mr, n o między innymi wskzywł ŻYROMSKI [2001]. Sme opdy w regresji wielokrotnej tkże wykzują ujemny, le już istotny i wysoe istotny związek z pozimowymi zpsmi wody. Dzięki weryfikji modeli n dnyh z lt nieuwzględnionyh w równnih regresji stwierdzono rdzo dużą sprwdzlność wyników [KOŹMIŃSKI, MICHALSKA, 2005]. Dne dotyząe opdów orz tempertury powietrz i gley pohodziły z 55 stji IMGW z okresu , usłoneznieni z 46 stji z okresu Pondto w pry wykorzystno pozimowe zpsy wody użyteznej (pf od 2,2 do 3,7) w wrstwh gley 050 i 0100 m ze stji Agrometeorologiznej w Lipkh, olizone n konie mr, w dwóh przypdkh n 10 kwietni orz miesięzne wrtośi wyżej wymienionyh 4 zynników meteorologiznyh z okresu jesieni i zimy z lt Do wyznzeni progowyh wrtośi zynników meteorologiznyh ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie ze zioru dnyh z tej stji z 30 lt wydzielono po 6 lt z njmniejszymi i njwiększymi zsomi wody, dl któryh olizono średnie miesięzne wrtośi opdów, tempertury powietrz i gley orz usłoneznieni (t. 2). Zpsy wody użyteznej w wrstwie gley 050 m wynoszą średnio 63 mm, w lth niekorzystnyh 48 mm, w korzystnyh 84 mm, ntomist w wrstwie gley 0100 m odpowiednio: 127, 106 i 153 mm [KOŹMIŃSKI, MICHALSKA, 2005]. W stji Agrometeorologiznej w Lipkh, gdzie wykonywno pomiry wilgotnośi gley, występuje gle runtn kwśn, wytworzon z glinistego pisku zwłowego z wkłdkmi gliny n głęokośi 7080 m. Polow pojemność wodn dl wrstwy gley do 50 m wynosi 89 mm, do głęokośi 100 m 169 mm. Zwieridło wody gruntowej znjduje się n głęokośi poniżej 6 m. Zestwiono średnie, njwyższe i njniższe wrtośi zynników meteorologiznyh, uwzględnionyh w równnih regresji opisująyh pozimowe zpsy wody użyteznej w wrstwh 050 orz 0100 m (t. 1). N rysunkh 1, 4, 7 i 10 przedstwiono zmienność miesięznyh sum opdów i usłoneznieni orz odhylenie stndrdowe tempertury powietrz i gley, które deydują o pozimowyh zpsh wody w gleie n terenie Polski [KOŹMIŃSKI, 1994; SAMBORSKI, 1992].

4 70 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Tel 2. Progowe wrtośi zynników meteorologiznyh ksztłtująe młe i duże pozimowe zpsy wody użyteznej w gleie lekkiej n konie mr w wrstwh 050 i 0100 m Tle 2. Threshold vlues of meteorologil ftors determining smll nd gret fter-winter wter reserves in the light soil t the end of Mrh t the depth of 050 nd 0100 m Czynniki meteorologizne Meteorologil ftors Opd, mm Preipittion, mm wrzesień Septemer listopd Novemer styzeń Jnury luty Ferury mrze Mrh Tempertur powietrz, C: Air temperture, C listopd Novemer luty Ferury Tempertur gley, o C: Soil temperture, C pździernik Otoer styzeń Jnury mrze Mrh Usłoneznienie rzezywiste we wrześniu, h Rel sunshine in Septemer, h Wrtość progow w wrstwie Threshold vlue in the soil lyer 050 m 0100 m młe smll duże gret młe smll duże gret ,7 3, ,5 3,7 2,2 4,2 0,3 8,5 9,8 1, W nstępnym etpie pry dl poszzególnyh stji meteorologiznyh wyznzono prwdopodoieństwo wystąpieni przyjętyh progowyh wrtośi zynników meteorologiznyh (t. 2), ksztłtująyh młe i duże zpsy wody użyteznej w wrstwh gley 050 i 0100 m n konie mr (rys. 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11). Woe rku długotrwłyh, iągłyh pomirów wilgotnośi gley w Polse n gleh lekkih ez podsiąku wód gruntowyh do wstępnej weryfikji oprownyh modeli [KOŹMIŃSKI, MICHALSKA, 2005] wykorzystno dekdowe stny uwilgotnieni wierzhniej wrstwy gley pulikowne przez IMGW w lth W około 75% przypdków w dnyh lth ndmierne, dosttezne i niedosttezne uwilgotnienie gley wg IMGW odpowidło dużym, średnim i młym pozimowym zpsom wody w gleie lekkiej, olizonym z wykorzystniem modelu oprownego przez Autorów. W elu sprowdzeni wrtośi współzynnik zmiennośi i odhyleni stndrdowego do wspólnego minownik kżdemu z zynników w dnym miesiąu

5 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh przypisno wrtośi punktowe od 1 do 10, odpowidjąe rzezywistym wrtośiom współzynników zmiennośi i odhyleni stndrdowego. Nstępnie dl kżdej stji meteorologiznej sumowno lizę uzysknyh punktów dl wszystkih nlizownyh zynników meteorologiznyh, o dło podstwę do wydzieleni n terenie krju 4 stref zmiennośi zynników, deydująyh o pozimowyh zpsh wody w gleie lekkiej n konie mr. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA O pozimowyh zpsh wody w gleie lekkiej w wrstwie 050 m n konie mr deydują głównie średnie sumy opdów z wrześni, listopd, styzni, lutego i mr, średni tempertur powietrz w listopdzie i lutym, tkże średni tempertur gley w mru. Ntomist dl wrstwy o większej miąższośi (0100 m) sum opdów ze styzni, lutego i mr, średni tempertur powietrz w lutym, średni tempertur gley z pździernik i styzni orz usłoneznienie rzezywiste we wrześniu. Z dń SAMBORSKIEGO [1992] wynik, że z wymienionyh zynników opdy i tempertur powietrz mją istotny wpływ n zpsy wody n pozątku ruszeni wegetji i w kolejnyh okresh rozwoju roślin. Średnie sumy opdów we wrześniu nie osiągją 45 mm w środkowozhodniej zęśi Polski i przekrzją 65 mm w półnonej i południowej zęśi krju (t. 1). Wrtośi ekstremlne miesięznyh sum opdów we wrześniu z lt wyniosły od 3 do 236 mm. W rozptrywnym okresie zoserwowno w tym miesiąu istotną sttystyznie (n poziomie α = 0,05) tendenję wzrostową opdów jedynie n Wyżynie Luelskiej. W listopdzie średnie sumy opdów nie przekrzją 40 mm w południowo-wshodniej zęśi krju orz n Pojezierzu Wielkopolskim, w strefie ndmorskiej są wyższe od 60 mm. W dnym wieloleiu mksymln miesięzn sum opdów wyniosł 188 mm w listopdzie w Uste, minimln (3 mm) w Gorzowie. W styzniu, n przewżjąym oszrze krju, średnie miesięzne opdy nie osiągją 30 mm, jedynie w półnonej zęśi Pomorz przekrzją 40 mm. Opdy ekstremlne w tym miesiąu wyniosły od 1 mm w Zmośiu do 129 mm w Resku (t. 1). W omwinym okresie w styzniu w południowej zęśi krju wystąpił mleją, n półnoy rosną, nieistotn tendenj opdów tmosferyznyh. W Polse luty hrkteryzuje się njniższymi summi opdów w roku, ze słym zróżniowniem przestrzennym od poniżej 25 do powyżej 35 mm. Wrtośi ekstremlne w tym miesiąu ksztłtowły się od 0,1 we Włodwie do 149 mm w Aleksndrowih. Rosnąą tendenję miesięznyh sum opdów w lth oserwuje się w lutym n Pomorzu, n pozostłym oszrze zznz się sł tendenj mleją. W mru, podonie jk w lutym, występuje rdzo młe przestrzenne zróżniownie sum opdów od ok. 30 do ok. 40 mm. Njniższe miesięzne sumy wyniosły 0,3 mm w Sndomierzu i Nowym Sązu, njwyższe 129 mm w Aleksndrowih. W mru stwierdzono dodtni trend

6 72 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) sum opdów, istotny w środkowozhodniej zęśi krju. Według njnowszyh oen IPCC [IPCC, 2001] prwdopodone jest zwiększenie ilośi i intensywnośi sum opdów tmosferyznyh w sezonie zimowym. Kolejnym zynnikiem meteorologiznym, wpływjąym n pozimowe zpsy wody w gleie n konie mr, jest tempertur powietrz w listopdzie i w lutym. Jej średnie wrtośi w listopdzie wynoszą < C w półnono-wshodniej zęśi krju i >4,5 C w psie wyrzeż, ekstremlne od w Suwłkh do 9,7 C w Zmośiu (t. 1). W lutym oserwuje się rdzo duże przestrzenne zróżniownie tempertury powietrz, wyrźnie mlejąej z południowego zhodu (0,5 C) n półnony wshód (<3,5 C). Szzególnie duży grdient tempertury występuje n Pojezierzu Kszuskim i n półnony wshód od doliny Wisły. Njniższ średni tempertur w lutym wystąpił w Suwłkh (1 C), njwyższ w Szzeinie (6,4 C). W dnym 40-leiu notuje się w listopdzie nieistotną mlejąą, w lutym rosnąą tendenję tempertury powietrz. Senriusze IPCC, jk również dni KOŻUCHOWSKIEGO i in. [1999], wskzują n postępująą zmienność wzrostu tempertury powietrz, ntomist BORYCZKA [1998] uwż, że w XXI w. nstąpi ohłodzenie spowodowne zynnikmi nturlnymi, o zmniejszy spodziewny wzrost oiepleni wywołny zynnikmi ntropogeniznymi. Trzeim zynnikiem, wpływjąym n wielkość nlizownyh pozimowyh zpsów wody n konie mr, jest tempertur gley z głęokośi 5 m w pździerniku, styzniu i mru. W pździerniku przestrzenne zróżniownie tempertury gley przekrz C. Njniższe wrtośi notuje się n Pojezierzu Suwlskim (<7,5 C), njwyższe wzdłuż doliny Odry i w psie wyrzeż (> C). Wrtośi ekstremlne w tym miesiąu wynosiły od 3,5 w Lulinie do 15,8 C w Kliszu. Średni miesięzn tempertur gley w styzniu n głęokośi 5 m wh się od poniżej C wzdłuż wshodniej grniy krju do 0,5 C wzdłuż dolnego odink doliny Odry. Njniższ miesięzn tempertur gley w styzniu wystąpił w Suwłkh (7,4 C), njwyższ w Szzeinie (3,7 C). W mru pohód wzesnej wiosny odyw się z południowego zhodu (> C) n półnony wshód (< C). Wrtośi ekstremlne tempertury gley wynosiły od 3,1 w Młwie do 6,8 C w Słuih i Legniy (t. 1). Jedynie w styzniu spośród trzeh nlizownyh miesięy zznz się dodtni istotny trend tempertury gley w półnono-wshodniej zęśi krju i w psie ndmorskim. O pozimowyh zpsh wody w gleie w wrstwie 0100 m deyduje tkże usłoneznienie rzezywiste we wrześniu, które przyjmuje średnie dzienne wrtośi od 4,2 h w glomerji śląsko-krkowskiej i wyższyh prtih Pojezierz Kszuskiego do 4,6 h n Polesiu Luelskim i w psie ndmorskim. Njmniejsze średnie dzienne usłoneznienie w tym miesiąu (z lt ) znotowno w Zmośiu (1,2 h), njwiększe w Wrszwie (8,3 h).

7 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 1. Współzynnik zmiennośi (%) miesięznyh sum opdów (lt ) Fig. 1. Vriility oeffiient of monthly sums of preipittion (%) (yers )

8 74 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15)

9 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 2. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowyh, miesięznyh sum opdów (mm) ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 050 m; ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 2. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly sums of preipittion (mm) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 050 m

10 76 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Przenlizowno zmienność miesięznyh sum opdów, o przedstwiono n rysunku 1. Njwiększ zmienność spośród pięiu rozptrywnyh miesięy występowł we wrześniu (od 50 do 70%), nstępnie styzniu (od 50 do 65%). Njmniejszymi whnimi sum opdów z roku n rok odznz się listopd (od 40 do 55%). Izrytmy o njwiększyh wrtośih współzynnik zmiennośi oejmują środkową zęść krju i oszr Pomorz, o njmniejszyh południową zęść krju, zwłszz Wyżynę Śląską i Wyżynę Młopolską. Z dń KOŻUCHOWSKIEGO [1996] wynik, że w drugiej połowie XX w. zwiększył się zmienność roznyh sum opdów w Polse z 10 do 13%, o według BUDYKI, VINNIKOVA i EFIMOVEJ [1983] może yć związne z fzą rozwiniętego oiepleni i uwilgotnieni tmosfery. W elu oeny wielkośi zmin pozimowyh zpsów wody użyteznej n konie mr oprowno prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh wrtośi 4 zynników meteorologiznyh deydująyh o wysokih i niskih wrtośih tyh zpsów. Prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh sum opdów ksztłtująyh młe pozimowe zpsy wody użyteznej w wrstwie 050 w nlizownyh miesiąh wynosi od 20 do 75%, przyjmują njwyższe wrtośi we wrześniu (od 55 do 75%), njniższe w mru (od 20 do 35%) rysunek 2. Duże prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh wrtośi sum opdów we wrześniu (45 mm) i w styzniu (35 mm), może powodowć dużą zęstość wystąpieni młyh pozimowyh zpsów wody. Prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh wrtośi sum opdów ksztłtująyh duże pozimowe zsoy wody w wrstwie gley do 50 m jest większe w nlizownyh pięiu miesiąh niż prwdopodoieństwo sum progowyh ksztłtująyh młe zsoy. Szzególnie duże prwdopodoieństwo stwierdzono we wrześniu (od 70 do 90%) i w styzniu (od 60 do 80%), zwłszz w półnonej i południowej zęśi krju. Prwdopodoieństwo wystąpieni progowej wrtośi opdów (35 mm) ksztłtująej młe pozimowe zpsy wody w wrstwie 0100 w styzniu wynosi od 30 do 60%, różnią się znznie w zhodniej i południowej zęśi krju (rys. 3). W pozostłyh dwóh miesiąh njwiększe i mło zróżniowne przestrzennie prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh wrtośi opdów stwierdzono w środkowowshodniej zęśi krju. W odniesieniu do progowyh wrtośi miesięznyh sum opdów stnowiąyh o dużyh zsoh wody w wrstwie gley do 100 m zuwż się odmienny przestrzenny rozkłd wrtośi prwdopodoieństw między styzniem lutym i mrem, gdyż w tyh osttnih dwóh miesiąh njwiększ powtrzlność występuje w środkowowshodniej, w styzniu w półnono-zhodniej zęśi krju (rys. 3). Nstępnym zynnikiem meteorologiznym uwzględnionym w modelh opisująyh pozimowe zpsy wody w gleie jest tempertur powietrz w listopdzie i w lutym (wrstw 050 m) orz w lutym (wrstw 0100 m). Odhylenie stndrdowe tempertury powietrz w listopdzie wynosi od ok. 1,8 do ok. 2,2, w lutym od ok. do 3,6, zwiększją się z półnonego zhodu n południowy wshód orz z zhodu n wshód (rys. 4).

11 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 3. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowyh, miesięznyh sum opdów (mm) ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 0100 m: ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 3. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly sums of preipittion (mm) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 0100 m

12 78 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Rys. 4. Odhylenie stndrdowe tempertury powietrz (lt ) Fig. 4. Stndrd devition of ir temperture (yers ) Przyjęt dl listopd progow wrtość tempertury powietrz 3,7 C, ksztłtują młe zsoy wody w wrstwie 050 m, hrkteryzuje się dużym przestrzennym zróżniowniem wrtośi prwdopodoieństw występowni od 20 n Pojezierzu Suwlskim do 60% w psie ndmorskim i wzdłuż dolnego odink doliny Odry (rys. 5). Wielokrotnie mniejsze prwdopodoieństwo wystąpieni progowej wrtośi tempertury 3,1 C, stnowiąej o młyh zsoh wody w gleie stwierdzono w lutym, gdyż wynosi n terenie Polski od 5 do 15%. O dużyh zsoh wody w gleie do głęokośi 50 m deyduje tempertur 4,5 C w listopdzie, której zęstość występowni zwiększ się ze wshodu n zhód (od 10 do 40%), zś przestrzenny rozkłd prwdopodoieństw tempertury powietrz w lutym (3,7 C) m przeieg odwrotny. W odniesieniu do młyh zsoów wody w gleie do głęokośi 100 m przyjęto wrtość tempertury powietrz w lutym 2,2 C; jej prwdopodoieństwo wystąpieni zwiększ się ze wshodu n zhód od 10 do 25%, ntomist w odniesieniu do dużyh zsoów prwdopodoieństwo wystąpieni progowej wrtośi 4,2 C ksztłtuje się od 10 do 40% i m odwrotny rozkłd przestrzenny (rys. 6). Njmniejsze wrtośi odhyleni stndrdowego tempertury gley n głęokośi 5 m spośród trzeh nlizownyh miesięy notuje się w pździerniku (1,2 1,3), njwiększe w mru (1,4), o południkowym ukłdzie izrytm (rys. 7). W odniesieniu do młyh pozimowyh zsoów wody w gleie do głęokośi 50 m prwdopodoieństwo występowni progowej tempertury gley C w mru zwiększ się z półnonego wshodu (<5%) n południowy zhód (>30%), ntomist prwdopodoieństwo progowej tempertury gley 0,3 C, w wrunkh której występują wysokie wrtośi zpsów wody, ukłd się n terenie

13 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 5. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowej, miesięznej tempertury ( C) ksztłtująej pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 050 m: ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 5. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly ir temperture ( C) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 050 m

14 80 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Rys. 6. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowej, miesięznej tempertury ( C) ksztłtująej pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 0100 m: ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 6. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly ir temperture ( C) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 0100 m Polski odwrotnie, gdyż jest njwiększe n półnonym wshodzie (>30%), njmniejsze n południowym zhodzie (<5%) rysunek 8. Młe i duże zsoy wody w wrstwie gley do 100 m są ksztłtowne w dużej mierze przez progowe tempertury gley w pździerniku (8,5 i 9,8 C), któryh duże prwdopodoieństwo występowni stwierdzono w zhodniej, młe we wshodniej Polse (rys. 9). Zliżony do wyżej opisnyh jest przestrzenny rozkłd prwdopodoieństw progowej wrtośi tempertury gley w styzniu deydująej o młyh zpsh wody w gleie ( C). Spośród ztereh nlizownyh zynników meteorologiznyh oddziływnie usłoneznieni rzezywistego n pozimowe zpsy w wrstwie do 100 m uwidozniło się jedynie we wrześniu. Zmienność tego zynnik wynosi w Polse od 20 do 30% (rys. 10). Wpływ usłoneznieni rzezywistego n pozimowe zpsy wody w gleie jest dodtni, o niskih i wysokih ih wrtośih deyduje odpowiednio 128 i 135 h miesięznie. Prwdopodoieństwo wystąpieni powyższyh progowyh wrtośi wynosi od 45 do 60% (rys. 11). Anliz zsowej i przestrzennej zmiennośi poszzególnyh zynników meteorologiznyh, wpływjąyh n pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej n konie mr, dł podstwę do wydzieleni n terenie krju ztereh stref ih zmiennośi (rys. 12). Njwiększe różnie pozimowyh zpsów wody w gleie n skutek dużej zmiennośi zynników meteorologiznyh jesienią i zimą mogą występowć w środkowej, nizinnej zęśi krju w strefh III i IV. Strefę IV wydzielono ze względu n dużą niestilność opdów.

15 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 7. Odhylenie stndrdowe tempertury gley mierzonej n głęokośi 5 m (lt ) Fig. 7. Stndrd devition of soil temperture mesured t the depth of 5 m (yers ) Njmniejszą zmienność dnyh zynników meteorologiznyh notuje się w południowo-zhodniej zęśi Polski, n Wyżynie Młopolskiej orz w półnonej zęśi Pomorz, gdzie wydzielono strefę I, w której nleży się spodziewć młyh różni pozimowyh zpsów wody użyteznej. Stref II, o średniej zmiennośi zynników meteorologiznyh, oejmuje środkową zęść Pojezierz Pomorskiego, Pojezierz Mzurskiego, Nizinę Wielkopolską, nstępnie wąskim psmem przeieg przez Kotlinę Sndomierską po Pogórze Krpkie.

16 82 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Rys. 8. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowej, miesięznej tempertury gley ( C) ksztłtująej pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 050 m: ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 8. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly soil temperture ( C) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 050 m WNIOSKI 1. Njwiększy udził w ksztłtowniu pozimowyh zpsów wody n konie mr w wrstwie gley do głęokośi 50 m spośród dnyh zynników meteorologiznyh mją opdy we wrześniu i styzniu orz tempertur gley w mru i tempertur powietrz w lutym, zś w wrstwie gley do 100 m również tempertur powietrz w lutym orz opdy w tym smym miesiąu, tkże usłoneznienie we wrześniu i tempertur gley w styzniu. 2. Duż zmienność (4070%) miesięznyh sum opdów jesienią i zimą jest, opróz tempertury gley i powietrz, główną przyzyną znznyh różni pozimowyh zpsów wody w gleie n konie mr, zwłszz w wrstwie do głęokośi 50 m. 3. Prwdopodoieństwo wystąpieni progowyh wrtośi 4 zynników meteorologiznyh, ksztłtująyh młe i duże pozimowe zpsy wody w wrstwh gley 050 i 0100 m jest w Polse rdzo zróżniowne przestrzennie. 4. N terenie krju wydzielono 4 strefy zmiennośi zynników meteorologiznyh, ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie n konie mr. Njwiększe potenjlne zminy zsoów wody występują n Pojezierzu Wielkopolskim, Nizinie Mzowiekiej i Wyżynie Luelskiej, njmniejsze w półnonej zęśi wyrzeż i południowo-zhodnih rejonh Polski.

17 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 9. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowej, miesięznej tempertury gley ( C) ksztłtująej pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 0100 m: ) młe zpsy, ) duże zpsy Fig. 9. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly soil temperture ( C) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth 0100 m

18 84 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Rys. 10. Współzynnik zmiennośi (%) usłoneznieni rzezywistego we wrześniu (lt ) Fig. 10. Vriility oeffiient of rel sunshine in Septemer (yers ) Rys. 11. Prwdopodoieństwo (%) wystąpieni progowyh, miesięznyh sum usłoneznieni rzezywistego (h) ksztłtująyh pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej w wrstwie 0100 m: ) młe, ) duże Fig. 11. Proility (%) of ourrene of the threshold monthly sunshine (h) determining () smll nd () gret fter-winter wter reserves in the light soil t the depth to 0100 m

19 Cz. Koźmiński, B. Mihlsk: Zmienność zynników meteorologiznyh Rys. 12. Strefy zmiennośi zynników meteorologiznyh ksztłtująyh pozimowe zpsy wody użyteznej w gleie lekkiej Fig. 12. Zones of vriility of meteorologil ftors determining fter-winter wter reserves in the light soils LITERATURA Atls zsoów i zgrożeń klimtyznyh Pomorz, Pr. zior. Red. Cz. Koźmiński, B. Mihlsk. Szzein: AR ss. 69. BORYCZKA J., Zminy klimtu Ziemi. Wrszw: Wydw. Akd. DIALOG. BUDYKO M.I., VINNIKOV K.J., EFIMOVA N.A., Zvisimost tempertury vozduh i osdkov ot količestv uglekislogo gz v tmosfere. Met. i Gidr. 4. IPCC, Climte hnge The sientifi Bsi. Cmridge: University Press ss KOŹMIŃSKI CZ., Określnie i prognozownie pozimowyh zpsów wody w gleie lekkiej n podstwie elementów meteorologiznyh. Roz. AR Pozn. 257 s KOŹMIŃSKI CZ., MICHALSKA B., After winter wter reserves in the light soil in north-western Polnd. Book of Pro. 8th ESA Congr., KVL, Copenhgen, Denmrk 1115 July 2004 s KOŹMIŃSKI CZ., MICHALSKA B., Oen modeli do prognozowni pozimowyh zpsów wody w gleie lekkiej. Wod Środ. Osz.Wiej. t. 5 z. 2 (15) s KOŻUCHOWSKI K., Współzesne zminy klimtu w Polse n tle zmin glolnyh. Prz. Geogr. t. 68 z. 12 s KOŻUCHOWSKI K., DEGIRMENDZIC J., FORTUNIAK K., WIBIG J., Tendenje zmin sezonowyh spektów klimtu w Polse. W: Zminy i zmienność klimtu Polski. Ogólnopol. Konf. Nuk., Łódź 46 listopd 1999 s SAMBORSKI A., Wpływ elementów meteorologiznyh i pokrywy roślinnej n zminy zpsu wody w profilu gleowym. Ann. UMCS vol Set. E 19. ŻYROMSKI A., Czynniki grometeorologizne ksztłtownie się zsoów wody w gleie lekkiej z podsiąkiem wód gruntowyh w okresie wiosennym. Rozpr. nr 404 AR Wro. ss. 85.

20 86 Wod-Środowisko-Oszry Wiejskie t. 5 z. 2 (15) Czesłw KOŹMIŃSKI, Bożen MICHALSKA VARIABILITY OF METEOROLOGICAL FACTORS RESPONSIBLE FOR AFTER-WINTER RESOURCES OF WATER IN LIGHT SOIL IN POLAND S u m m r y Key words: preipittion, proility, sunshine, temperture, zones of vriility The present work shows temporl nd sptil distriution of monthly preipittion (Sept., Nov., Jn., Fe. nd Mrh), ir temperture (Nov., Fe.), soil temperture t depth of 5 m (Ot., Jn. nd Mrh) nd rel sunshine (Sept.) i.e. the ftors responsile for fter-winter resoures of wter in soil t depths of 050 nd 0100 m, t the end of Mrh. Averge nd extreme monthly vlues of three meteorologil ftors nd their vriility in the yers from 55 meteorologil sttions nd solr rdition in from 46 sttions were determined. At the seond stge, threshold vlues of the mentioned ftors responsile for smll nd gret quntities of fter-winter resoures in soil were defined nd the proility of their ourrene ws determined. Finl result of the study ws the determintion of four zones of vriility of meteorologil ftors responsile for fter-winter resoures of wter in light soil. Reenzeni: prof. dr h. Włw Roguski dr h. Andrzej Żyromski Pr wpłynęł do Redkji r.

21 Tel 1. Średnie (), njwyższe () i njniższe () miesięzne wrtośi zynników meteorologiznyh wpływjąyh n pozimowe zpsy wody w gleie lekkiej (lt ) Tle 1. Men (), highest (), nd lowest () monthly vlues of meteorologil ftors ffeting fter-winter wter reserves in the light soil (yers ) Stj Sttion Aleksndrowie Biłystok Chojnie Rodzj wrtośi Vlue Opd Preipittion mm Tempertur powietrz Air temperture o C Tempertur gley z głęokośi 5 m Soil temperture t depth of 5 m o C Usłoneznienie 1) Sunshine 1) h IX XI I II III XI II X I III IX Częstohow Elląg Gdńsk Gorzów Wlkp. 87, , , , , , , , ,1 110,0 1 40,1 70,0 1 54, , ,7 90,0 1 32,4 110, ,1 7 37,5 8 28,3 7 35, , ,5 5 25,7 6 29, ,6 5 30,6 6 50, , , ,1 50,0 35,2 8 3,7 8,9 0,5 5,7 3,8 2,6 5,7 1,9 2,9 5,3 0,6 3,3 6,8 1,6 3,8 6,7 0,3 3,6 7,1 0,5 0,3 5,7 8,7 3,1 4,1 11,6 1,8 4,3 8,8 0,8 4,6 8,8 1,4 5,1 9,6 1,2 5,1 8,1 0,2 5,5 8,1 8,7 12,8 5,7 7,4 9,6 5,2 7,9 10,9 5,3 8,7 11,7 5,9 8,4 11,5 8,3 1 5,9 9,1 11,6 0,2 2,1 1,2 1,4 5,1 0,3 2,1 3,3 0,7 1,8 3,4 0,4 2,4 0,5 4,3 0,1 3,1 4,6 2,7 5,6 0,5 1,1 1,8 1,8 4,5 1,3 5,7 1,3 2,1 5,2 1,1 5,5 1,3 2,9 6,3 0,6 4,3 6,7 1,6 7,6 6,8 1,8 7,2 2,4 4,3 6,9

22 d. t Jeleni Gór 59, , ,2 60,0 39, ,8 7,3 1,5 4,7 9,5 8,2 1 5,1 0,5 1,7 3,4 2,2 5,1 1,1 4,2 6,4 2,2 Klisz 45, ,7 8 24,9 7 23,3 4 28,6 80,0 10,0 3,4 6,9 0,7 0,8 5,2 8,6 9,2 15,8 6,3 0,2 3,9 2,8 6,5 1,2 4,2 5,9 1,8 Ktowie 57,8 120,0 48, , , ,1 9 3,3 7,3 0,2 0,4 4,9 7,8 8,7 11,9 0,1 1,9 1,9 2,8 5,5 0,4 4,2 6,9 2,4 Kętrzyn 56,4 130,0 2 48, ,4 7 22,8 4 29,6 9 2,4 3,5 2,7 4,5 10,9 7,8 10,4 5,5 0,7 1,7 3,9 1,1 4,8 1,8 6,7 Kiele 52,8 140,0 45, ,5 8 34,2 80,0 36,8 7 6,6 3,4 9,4 8,4 13,8 5,9 1,4 4,9 4,9 1,4 4,5 7,3 Kłodzko 53, ,1 7 23,6 5 31,1 8 2,9 7,2 0,6 1,1 4,1 9,7 8,6 11,7 5,8 0,4 3,5 2,4 5,2 4,3 6,8 Koło 47, , ,1 5 26,9 7 29,6 7 3,4 1,4 5,1 9,2 1 6,9 0,4 2,8 5,6 2,7 6,3 0,8 4,5 7,5 Koszlin 78,8 220,0 64, , , ,0 0,1 0,1 5,7 6,7 8,8 1 6,2 0,2 3,2 2,6 2,4 5,5 0,6 4,3 Krków 58, ,6 8 34,5 8 10,0 32,4 110,0 35,6 80,0 3,2 7,7 1,2 1,1 4,2 8,3 8,7 12,4 0,4 1,5 2,7 5,8 0,7 4,1 6,2 Lęork 74,6 200,0 1 62, ,6 9 39, ,8 6,9 0,7 0,7 5,8 7,6 8,5 11,1 6,2 0,2 3,3 2,1 5,2 1,1 4,3 7,9 2,7

23 d. t Legni 43, ,2 8 23,6 4 29,4 70,0 10,0 4,1 8,2 0,8 0,2 11,5 6,6 0,2 3,9 3,1 6,8 0,8 4,6 2,6 Lesko 79, ,9 70, ,6 10 2,8 6,8 1,4 3,9 9,5 8,8 13,4 6,1 0,5 1,1 2,8 5,4 0,9 6,1 1,3 Leszno 42, , ,7 100,0 28,6 5 33,4 8 3,6 7,6 0,4 0,4 5,2 9,2 9,3 1 7,2 0,2 2,8 5,5 3,4 6,6 0,3 4,5 6,5 Lulin 54, ,7 6 31,5 7 0,3 31,1 6 6,6 3,3 2,4 3,9 10,7 7,7 11,1 3,5 0,8 1,3 3,9 1,7 4,7 7,4 1,6 Łódź 48, , ,3 7 28,7 6 33,3 8 6,6 1,5 1,4 4,5 9,1 8,9 12,1 6,3 0,6 4,7 2,6 5,7 6,8 2,2 Młw 54, ,8 6 25,3 5 30,9 6 5,6 3,2 3,9 10,7 7,8 10,6 5,8 1,9 5,6 1,4 4,9 3,1 4,2 6,7 Nowy Sąz ,3 70,0 33,1 9 10,0 30,2 9 33,1 8 0,3 3,4 6,6 1,2 0,4 4,7 7,7 9,5 12,9 6,8 0,2 2,2 3,5 6,2 0,2 4,1 6,2 1,2 Olsztyn 59, , ,2 8 28,6 5 36,1 8 6,1 2,8 4,8 10,4 8,1 11,5 5,4 1,9 7,3 1,6 5,2 1,8 Opole 53, , ,9 7 34,5 7 0,2 0,1 5,6 7,6 9,2 12,9 6,7 0,1 2,7 4,2 3,4 6,3 0,4 6,8 Ostrołęk , ,0 29,9 7 27,1 60,0 31,2 70,0 5,4 3,4 4,2 10,3 7,8 10,4 5,1 0,8 5,2 1,6 5,1 1,1 6,6 2,6

24 d. t Pił 47, ,7 110,0 1 37,9 8 31,3 8 37,5 8 3,2 6,4 0,9 0,9 4,9 8,7 8,7 11,7 6,7 0,4 2,8 3,4 2,6 5,9 1,1 4,5 7,4 Płok 44, , ,2 6 23, ,1 6,3 2,6 4,9 10,2 8,7 11,5 6,5 0,8 6,7 2,2 5,6 1,8 4,7 7,3 2,6 Poznń 45, , ,6 8 25,7 6 32,1 8 3,6 7,2 0,4 0,6 5,4 8,8 8,9 1 6,9 0,2 2,8 3,1 3,1 6,3 0,9 7,1 Przemyśl 63, ,7 7 29,2 6 31,2 7 33,1 9 3,2 7,9 1,6 4,7 9,3 8,6 12,4 6,3 0,9 2,2 4,2 5,5 0,9 4,5 6,5 1,6 Pułwy 58, ,0 40, ,8 6 28,1 6 0,0 29,7 7 40,0 3,1 6,7 1,7 4,6 9,7 8,6 11,6 6,8 1,4 1,3 5,4 2,1 5,6 1,6 4,5 7,1 1,8 Riórz 53,9 9 45, ,9 7 28,2 90,0 34,6 7 3,9 7,9 0,0 0,4 5,1 9,1 12,2 6,5 0,2 2,1 2,7 3,2 6,6 0,9 4,1 1,4 Rdom 52, , ,9 7 25,8 6 29,9 7 2,8 6,2 3,2 4,9 9,7 8,8 11,4 6,5 0,5 2,1 4,5 1,7 Resko 6 150,0 58, , ,0 8 49,3 10 3,7 6,6 0,3 0,3 5,9 7,7 8,8 11,4 0,1 5,9 0,6 4,2 6,4 2,6 Rzeszów 57, ,2 9 29,3 8 28,7 8 0,0 31,3 70,0 3,2 7,4 2,7 1,7 9,5 8,8 14,9 6,2 0,5 1,8 3,4 2,7 5,9 0,9 4,3 6,4 1,9 Sndomierz 48, ,8 7 26,2 6 25,7 7 26,9 5 0,3 2,7 6,8 2,7 1,8 4,1 9,5 8,1 11,3 1,3 1,2 4,8 2,1 5,5 1,5 4,7 7,9 1,5

25 d. t Siedle 52,6 110,0 1 39, ,6 5 27,1 5 2,6 6,2 3,4 2,4 10,7 8,2 10,8 0,9 1,7 5,3 1,7 4,9 1,2 Słuie ,5 8 37, ,7 8 37,2 10 4,2 8,2 0,5 0,3 6,7 8,6 9,6 1 7,5 0,5 3,6 3,8 3,5 6,8 0,2 Sulejów 49, , ,7 70,0 22,7 6 30,3 6 2,9 6,3 2,2 1,2 4,2 9,7 8,6 11,3 6,3 0,4 2,1 4,1 5,5 1,4 Suwłki 53, , , , ,4 5,1 3,6 1 7,1 9,7 4,1 1,1 7,4 0,5 4,1 6,6 Świnoujśie 53, , ,9 8 0,0 28,1 6 37,6 9 4,5 7,2 0,8 0,4 6,1 5,8 9,4 1 7,5 0,1 3,2 3,2 6,5 0,6 Szzein 45, ,6 8 0,0 29,5 7 35,2 9 4,2 7,4 0,2 0,1 6,4 7,3 9,6 1 7,1 0,5 3,7 3,9 3,1 6,6 0,4 4,3 7,3 2,6 Szzeinek 56, , ,6 7 41,8 10 6,2 1,1 1,3 5,2 8,5 10,5 5,4 0,5 2,9 4,5 5,5 6,9 1,8 Trnów 58, , , ,2 8 3,9 8,6 0,7 5,5 8,1 9,2 11,8 6,9 0,3 2,6 3,4 6,3 0,1 4,2 6,4 1,4 Terespol 50, ,1 8 25,1 7 23,5 5 0,3 26,2 6 2,4 6,2 3,3 2,4 4,3 11,3 7,9 10,8 5,9 0,7 1,4 3,3 1,8 5,2 4,6 6,6 2,4 Toruń 49, , ,1 5 23, ,2 6,4 2,2 1,3 5,3 9,4 8,5 11,3 6,2 0,5 4,1 2,7 5,9 0,8 4,3 7,3 2,7

26 d. t Ustk 79, , ,0 48, , ,9 9 4,6 7,2 0,5 0,0 6,1 5,7 9,2 11,4 7,1 0,2 3,2 3,3 5,3 5,6 2,6 Wrszw 48, ,6 90,0 1 22, ,2 27,7 6 6,4 2,7 1,6 4,7 9,6 8,7 14,9 6,1 0,6 2,4 4,3 2,2 5,7 4,5 8,3 2,4 Wieluń 50, , ,4 9 31,9 7 35,1 9 3,4 7,2 0,6 0,9 5,1 8,5 8,7 11,9 6,2 0,5 2,1 2,7 5,8 0,8 6,6 Włodw , ,0 22,1 5 0,1 26,7 8 6,3 3,5 2,4 11,3 8,4 15,7 6,2 1,1 5,3 1,4 4,7 1,6 4,6 6,7 Wrołw 50,2 110,0 10,0 39, ,0 26,6 9 25,6 4 30,0 7 3,8 7,8 0,3 0,1 5,5 8,5 9,4 12,4 7,3 0,1 2,7 3,6 3,5 6,4 0,2 4,5 6,9 2,6 Zmość 59, , ,0 27,4 70,0 2,6 9,7 3,9 4,2 11,1 8,4 11,6 6,3 1,1 5,3 2,1 5,5 1,6 4,6 6,9 1,1 Zielon Gór 44, ,1 9 32,7 6 37,5 130,0 3,5 7,6 0,2 5,9 8,1 9,2 11,9 6,7 0,4 2,8 3,2 6,5 0,7 4,2 2,7 1) Lt ) Yers