Grażyna Dederko Opady normalne i anomalie w Koszalinie w latach 1951 1995 Opady atmosferyczne należą do elementów meteorologicznych o bardzo dużej zmienności w czasie i przestrzeni. Charakterystyczną cechą wieloletniej zmienności opadów jest występowanie na przemian opadów wysokich i niskich. Zmienność ta ma duże znaczenie dla przyrody i człowieka. Nadmiar opadów może być przyczyną powodzi, z kolei ich niedobór wywołuje suszę. Zagadnieniem tym zajmowało się wielu autorów, proponowali oni różne kryteria do wyznaczenia opadów normalnych i anomalnych. Stosowane przez nich kryteria można sprowadzić do kilku grup (Dederko 2000): metody oparte na niedoborach lub nadmiarach wody w przyrodzie, określone stosunkiem opadów do sum średnich wieloletnich przyjmowanych za normę (Pietkiewicz 1889; Merecki 1914; Schmuck 1954, 1962; Kaczorowska 1962; Lambor 1965; Kożuchowski 1984; Kossowska Cezak 1993; Mrugała 1997), wskaźniki charakteryzujące stopień suchości lub uwilgotnienia atmosfery (Schmuck 1962; Przedpełska 1971; Pieślak 1972; Bac, Rojek 1979; Bobiński, Meyer 1992; Farat i in. 1994, 1995; Strzebońska Ratomska 1995), metody oparte na analizie częstości i czasu trwania okresów bezopadowych (Schmuck 1954, 1956, 1959, 1962; Rozowa 1958; Koźmiński 1966; Prawdzic, Koźmiński 1966; Przedpełska 1971; Šamaj, Valovič 1979; Dubicka 1991; Farat i in. 1995; Kicińska 1997; Suchorab 1997). Celem niniejszego opracowania jest wyznaczenie wartości opadów normalnych (normy) i częstości występowania anomalii opadów atmosferycznych w Koszalinie na podstawie wieloletniej serii (1951 1995). Do wyznaczenia normy i anomalii opadów atmosferycznych posłużono się metodą Sz. Mrugały (1997), w której jest uwzględniona naturalna zmienność czasowa opadów, a w przypadku sum miesięcznych, również asymetria rozkładu opadów. Obliczono zatem odchylenia od średniej 45 letniej sumy opadów w kolejnych latach i miesiącach. Następnie wyznaczono średnie wartości osobno z odchyleń ujemnych i dodatnich w danym okresie. Przedział między średnim odchyleniem ujemnym
148 Grażyna Dederko a dodatnim przyjęto jako normę opadową. Sumy opadów większe lub mniejsze od tak określonej normy, potraktowano odpowiednio jako anomalię dodatnią lub ujemną. Warunki opadowe Koszalina Średnia wielkość opadów rocznych w 45 leciu wyniosła w Koszalinie 705 mm. W przebiegu rocznym maksimum opadów wystąpiło w lipcu 88 mm, minimum w lutym 31 mm (tab. 1). Rozpiętość normy opadowej (różnica między górną a dolną granicą normy) zmienia się od 31 mm w lutym do 75 mm w lipcu: w roku wynosi 211 mm. O tak dużym zróżnicowaniu opadów świadczą wysokości ekstremalnych sum opadów i ich amplituda w poszczególnych miesiącach. Spośród miesięcy, największą amplitudą ekstremalnych sum opadu charakteryzuje się październik (272 mm), a najmniejszą luty (74 mm): w roku amplituda wynosi 473 mm. W analizowanym okresie (195 1995) ponad połowa miesięcznych i rocznych sum opadów mieściła się w granicach wyznaczonej normy (tab. 2). Zaznaczyła się większa częstość występowania sum opadu poniżej normy (anomalia ujemna) niż sum opadu powyżej normy (anomalia dodatnia), z wyjątkiem listopada. Tab. 1. Charakterystyki opadów atmosferycznych (mm) w Koszalinie (1951 1995)
Opady normalne i anomalie w Koszalinie w latach 1951 1995 149 Tab. 2. Częstość występowania (%) normy i anomalii opadów atmosferycznych w Koszalinie (1951 1995) W roku anomalie ujemne i dodatnie występują z równą częstością. Najczęściej (62,2%) opady normalne pojawiają się w grudniu, a anomalie opadowe (48,9%) w sierpniu. Największa częstość anomalii dodatniej występuje w listopadzie (22,2%), a anomalii ujemnej w marcu i czerwcu (po 31,1%). Najmniejsza częstość anomalii dodatniej występuje w lutym, kwietniu, czerwcu i wrześniu (po 13,3%), a anomalii ujemnej w listopadzie (20%). W granicach tak przyjętej normy znalazło się w Koszalinie 311 miesięcy spośród analizowanych 540, co stanowi 57,6% (tab. 3). Miesięcy z dodatnią anomalią opadową było 87, a z ujemną 142 (co stanowi odpowiednio 16,1% i 26,3%). Prawdopodobieństwo wystąpienia anomalii ujemnej jest zatem około 1,5 razy większe, niż dodatniej. Liczba miesięcy z anomalią dodatnią stanowi 28% opadów normalnych, a z anomalią ujemną 45% tych opadów. Liczba przypadków anomalii dodatniej w Koszalinie wynosi od 9 (w lutym, kwietniu, czerwcu i wrześniu) do 10 (w listopadzie), zaś z anomalią ujemną od 9 (w listopadzie) do 14 (w marcu i wrześniu). Lat z roczną sumą opadów w granicach normy, wystąpiło w Koszalinie 27 (spośród badanych 45), co stanowi 60%, z anomalią dodatnią i ujemną było lat po 9, tzn. po 20%. Tab. 3. Liczba miesięcy o opadach normalnych i anomalnych w Koszalinie (1951 1995) Wielkość anomalii w skrajnych przypadkach wyraża się bardzo dużym odchyleniem od wartości średniej wieloletniej. Szczególnie wyróżnia się pod tym względem październik 1974 r., kiedy to suma miesięczna opadów w Koszalinie wyniosła 273mm, tzn. 427% średniej sumy wieloletniej (tab. 1). W tym samym czasie w Lublinie suma opadów w październiku wyniosła 201mm, tzn. 502% średniej sumy wieloletniej, a w Warszawie 148 mm, tzn. 411% (Kossowska Cezak, Mrugała 1999). Największą anomalią ujemną odznaczał się czerwiec i październik z sumą opadów po 1mm (odpowiednio w 1992r., 1951r.). Wykorzystując iloraz wartości górnej (dolnej) granicy normy opadowej i średniej sumy opadów, wyznaczono względne granice normy opadowej w miesiącach i roku (tab. 4). Granice te charakteryzują się dość dużym zróżnicowaniem wartości procentowych
150 Grażyna Dederko Tab. 4. Względne granice normy opadowej jako odchylenie (%) od średniej sumy opadów w Koszalinie (1951 1995) odchyleń od średniej sumy opadów. Największe odchylenie dodatnie określające górną granicę normy opadowej występuje w kwietniu (167%), październiku (166%) i marcu (163%), a najmniejsze w maju (138%) i w roku (115%). Największe odchylenie ujemne określające dolną granicę normy opadowej występuje w październiku (52%), a najmniejsze w styczniu (68%) i kwietniu (67%) oraz w roku (85%). Zwraca uwagę fakt, że we wszystkich miesiącach, z wyjątkiem maja, charakterystyczna jest asymetria odchyleń wartości dodatnich i ujemnych od średniej sumy opadu (szczególnie w kwietniu, czerwcu i marcu). Wnioski Rozkład rocznych i miesięcznych charakterystyk opadów atmosferycznych w Koszalinie wskazuje na ich duże zróżnicowanie. Ekstremalne wartości sum znacząco odbiegają od wartości średniej (tab. 1). W opadach rocznych najwyższa suma opadów osiąga 135% wartości średniej, a najniższa zaledwie 68%. W opadach miesięcznych najwyższe sumy przekraczają nawet czterokrotnie średnią wieloletnią. W szczególności dotyczy to października, kiedy to największa suma miesięczna opadów stanowiła 427% średniej sumy w tym miesiącu. Z kolei najniższe średnie sumy opadów nie przekraczają 17% średniej sumy wieloletniej, z wyjątkiem listopada (25%). Zastosowanie przedstawionej metody pozwoliło na obiektywne wydzielenie okresów z opadami anomalnymi w Koszalinie, których podstawową jednostką jest miesiąc, a także na poznanie częstości tych okresów. Uwzględniona została naturalna zmienność opadów w rytmie rocznym oraz asymetria rozkładu sum miesięcznych opadów w wieloleciu, co jest bardzo istotne, gdyż przyjęcie średnich sum jako opadów normalnych nie dostarcza żadnych informacji o ich zmienności, która może być normalną cechą klimatu. Przykładem jest październik, gdy anomalie były bardzo duże, sumy miesięczne występowały przeważnie poniżej średniej sumy wieloletniej (poniżej 64mm), natomiast maksymalne sumy miesięczne opadów osiągały wartość przeszło 4 krotnie większą od średniej sumy wieloletniej. Literatura Bac S., Rojek M.,1979, Meteorologia i klimatologia, Warszawa. Bobiński E., Meyer W., 1992, Susza w Polsce w latach 1982 1992. Ocena hydrologiczna, Wiad. IMGW 4.
Opady normalne i anomalie w Koszalinie w latach 1951 1995 151 Dederko G., 2000, Przegląd metod oceny susz atmosferycznych w świetle literatury, Słupskie Prace Mat. Przyr., 13c. Dubicka M., 1991, Opady atmosferyczne we Wrocławiu i ich związek z cyrkulacją atmosferyczną, Acta Univ. Wratisl., Prace Inst. Geogr., Ser. A, 6. Farat R., Kępińska Kasprzak M., Kowalczak P., Meger P., 1994, Obszary największej częstości występowania susz w Polsce, Gaz. Obser. IMGW, 6. Farat R., Kępińska Kasprzak M., Kowalczak P., Meger P., 1995.Susze na obszarze Polski w latach 1951 1990, Materiały badawcze IMGW, seria: Gospdarka Wodna i Ochrona Wód, 16. Kaczorowska Z., 1962, Opady w Polsce w przekroju wieloletnim, Prace Geogr. PAN, 33, Instytut Geografii, Warszawa. Kicińska B., 1997, Wpływ cyrkulacji atmosferycznej na występowanie okresów bezopadowych w Polsce, [w:] Przyrodnicze i społeczne walory Mazowsza w dobie restrukturyzacji, 46 Zjazd PTG Warszawa. Kossowska Cezak U., 1993, Okresy z niedostatkiem opadów w 120 leciu 1871 1990 (na przykładzie Warszawy), Przegl. Geofiz., 38, 3 4. Kossowska Cezak U., Mrugała Sz., 1999, Opady atmosferyczne o anomalnej wysokości (na przykładzie Warszawy i Lublina), Przegl. Geof., 44, 1 2. Koźmiński C., 1966, Prawdopodobieństwo występowania posuch atmosferycznych w Polsce na przykładzie wybranych stacji meteorologicznych, Przegl. Geofiz., 19, 2. Kożuchowski K., 1984, Zmienność opadów atmosferycznych w Polsce w stuleciu 1881 1980, Acta Geogr. Lodz., 48. Lambor J., 1965, Podstawy i zasady gospodarki wodnej, Warszawa. Merecki R., 1914, Klimatologia ziem polskich. Warszawa. Mrugała Sz., 1997, Próba określenia naturalnej normy i anomalii opadów atmosferycznych, Przegl. Geofiz., 42, 2. Pieślak Z., 1972, Próba oceny zjawiska suszy w Polsce metodą Gaussena, Przegl. Geofiz., 25, 2. Pietkiewicz A., 1889, Stosunki opadu atmosferycznego w Warszawie, Pamiętnik Fizjogr., 9, 1. Prawdzic K., Koźmiński Cz., 1966, Susze atmosferyczne na terenie województwa szczecińskiego, Szczecińskie Towarzystwo Nauk, Wydz. Nauk Przyrodniczo Rolniczych, 28, 2. Przedpełska W., 1971, Zagadnienie susz atmosferycznych w Polsce i metody ich określania, Prace PIHM, 103. Rozowa E. S., 1958, Periody bezdoždja na Ukrainie, ich raspledelenie i prodolžitielnost, Trudy Ukr. NIGMI, 13. Schmuck A., 1954, O suszach atmosferycznych na Dolnym Śląsku, Czas. Geogr., 25, 62. Schmuck A., 1956, Susze atmosferyczne na Dolnym Śląsku w ostatnim 60 leciu, Zesz. Nauk. WSR Wrocław, 3, Melioracja, 1.
152 Grażyna Dederko Schmuck A., 1959, Zarys klimatologii Polski, Warszawa. Schmuck A., 1962, Posuchy i wysokie opady atmosferyczne w woj. wrocławskim w latach 1950 1959, Czasop. Geogr., 30, 4. Strzebońska Ratomska B., 1995, Metodyka oceny intensywności i zasięgu suszy hydrologicznej. Cz.II: Wskaźnik suszy hydrologicznej jako podstawa oceny jej natężenia i przewidywania rozwoju. Cz. II, Wiad. IMGW, 18, 1. Suchorab J., 1997, Związek ekstremalnie posusznych lat w Lublinie z cyrkulacją atmosferyczną, [w:] Przyrodnicze i społeczne walory Mazowsza w dobie restrukturyzacji. 46 Zjazd PTG Warszawa. Šamja F., Valovič S., 1979, Zrazkowe pomery, [w:] Klima a bioklima Bratislavy, Bratislava. mgr Grażyna Dederko Zakład Meteorologii i Hydrografii Pomorska Akademia Pedagogiczna Słupsk