Określenie warunków anemologicznych dla obszaru Krakowa na podstawie danych z sieci obserwacyjno pomiarowej IMGW



Podobne dokumenty
Zastosowanie pomiarów sodarowych do oceny warunków anemologicznych Krakowa

Modelowanie warunków przewietrzania Krakowa

DOBOWE AMPLITUDY TEMPERATURY POWIETRZA W POLSCE I ICH ZALEŻNOŚĆ OD TYPÓW CYRKULACJI ATMOSFERYCZNEJ ( )

Bonitacja warunków przewietrzania terenów zurbanizowanych możliwości zastosowania w planowaniu przestrzennym

3. Warunki hydrometeorologiczne

Rola korytarzy/obszarów przewietrzania miasta w kształtowaniu jakości powietrza w miastach - fakty i mity

Sprawozdanie z badań jakości powietrza wykonanych ambulansem pomiarowym w Tarnowskich Górach w dzielnicy Osada Jana w dniach

Zintegrowany system monitorowania danych przestrzennych dla poprawy jakości powietrza w Krakowie

2. CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH W WOJEWÓDZTWIE MAŁOPOLSKIM W ROKU 2006

Dynamiczne uwarunkowania jakości powietrza w Krakowie

Analiza wyników otrzymanych ze stacji monitorowania jakości powietrza zlokalizowanych na terenie Mielca. Pył zawieszony PM10 LISTOPAD-GRUDZIEŃ 2018

Susza meteorologiczna w 2015 roku na tle wielolecia

5.3. Sporządzenie modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń.

Pierwszy dzień wiosny i pory roku

Listopad i Jesień 2013 w Polsce

SPRAWOZDANIE Z MONITORINGU JAKOŚCI POWIETRZA W 2009 ROKU

JAKOŚĆ POWIETRZA W MIEŚCIE RZESZÓW W ASPEKCIE WPŁYWU WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH NA ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ ZANIECZYSZCZEŃ

Recenzja rozprawy doktorskiej mgr Moniki Lisowskiej

SPITSBERGEN HORNSUND

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

ZAŁĄCZNIK 7 - Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach.

Raport za okres styczeń czerwiec 2017 r.

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 12/14 za okres

Próba oceny warunków klimatycznych terenu gminy Wąwolnica w województwie lubelskim

Potencjał OZE na obszarach wiejskich

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

UWARUNKOWANIA URBANISTYCZNE MIEJSKIEJ WYSPY CIEPŁA W WARSZAWIE I JEJ WPŁYW NA JAKOŚĆ ŻYCIA MIESZKAŃCÓW

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

Ewa Krajny, Leszek Ośródka, Marek Wojtylak

Roczny raport jakości powietrza z uwzględnieniem pyłów PM1, PM2,5 oraz PM10 dla czujników zlokalizowanych w gminie Proszowice

- 1 / 7- Ponadto w opracowanej ekspertyzie mogą być zawarte są informacje na temat:

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Ocena ekonomiczna inwestycji w małe elektrownie wiatrowe

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

ROK Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny. Borucino. Nr 44 (93) ISSN X

ZAŁĄCZNIK 17 Lotnicza Pogoda w pytaniach i odpowiedziach

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Wyniki pomiarów jakości powietrza prowadzonych metodą pasywną w Kolonowskiem w 2014 roku

TOM I Aglomeracja warszawska

WARUNKI HYDROMETEOROLOGICZNE

Klimaty kuli ziemskiej Klimaty kuli ziemskiej

Załącznik nr 14. OGa-DPDExss-543/180-08/194/2008. Gdynia,

Biuletyn Śniegowy dla Tatr Polskich nr 10/14 za okres

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Cechy klimatu Polski. Cechy klimatu Polski. Wstęp

STAN GEOEKOSYSTEMÓW POLSKI

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Wpływ wybranych czynników na inwestycje w energetyce wiatrowej

3. Warunki hydrometeorologiczne

Załącznik nr 2 do uchwały nr 94/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

Babiogórski Park Narodowy.

Raport za okres styczeń 2017 styczeń 2018 r.

ZMIENNOŚĆ NAJWYŻSZYCH DOBOWYCH i MIESIĘCZNYCH OPADÓW W KOMPLEKSIE LEŚNYM W STRÓŻY W OKRESIE V-IX ( )

SPITSBERGEN HORNSUND

REGIONALNY SYSTEM OSŁONY METEOROLOGICZNEJ LEŚNICTWA LEŚNY KOMPLEKS PROMOCYJNY LASY BESKIDU ŚLĄKSIEGO RAPORT KWARTALNY II/2014

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

POWIETRZE. 1. Presja POWIETRZE

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

Seminarium: Warunki przewietrzania i jakość powietrza w Krakowie Kraków, 17 kwietnia 2015 r.

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

ZASTOSOWANIE ANALIZY ZDJĘĆ SATELITARNYCH DO OCENY ZMIENNOŚCI TERMIKI PODŁOŻA NA OBSZARACH ZURBANIZOWANYCH

Krzysztof Klejnowski, Leszek Ośródka

Próba zastosowania metody wydzielania naturalnych okresów synoptycznych na przykładzie dorzecza górnej Wisły

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Metody prognozowania produktywności i ich wpływ na wyniki prognozowania. Kamil Beker

SPITSBERGEN HORNSUND

Walory klimatyczne Kościerzyny i powiatu kościerskiego na tle uwarunkowań prawnych dotyczących gmin uzdrowiskowych

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

REGIONALNY SYSTEM OSŁONY METEOROLOGICZNEJ LEŚNICTWA LEŚNY KOMPLEKS PROMOCYJNY LASY BESKIDU ŚLĄKSIEGO RAPORT KWARTALNY I/2015

Strona znajduje się w archiwum.

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

DIAGNOZA STANU POWIETRZA NA OBSZARZE WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO WARUNKI METEOROLOGICZNE. Ewa Krajny, Leszek Ośródka

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

ROK Borucino. Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny. Nr 84 (132) ISSN X

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

URZĄD STATYSTYCZNY W KRAKOWIE

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS. WIELOLETNIA ZMIENNOŚĆ WYSTĘPOWANIA BURZ W SZCZECINIE, ŁODZI, KRAKOWIE I NA KASPROWYM WIERCHU W LATAm

SPITSBERGEN HORNSUND

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

2

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

Wstępna 1 analiza wyników akcji: Małopolska bez smogu 2016 prowadzonej przez Radio Kraków oraz Polski Alarm Smogowy

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Miejscem pomiarów była gmina Kamionka Wielka. Pyłomierz był instalowany w trzech miejscach. Rys1. Mapa gminy z zaznaczonymi miejscowościami

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

SPOSÓB USTALANIA WARTOŚCI WSKAŹNIKÓW HAŁASU L DWN, N L

Uniwersytecki Biuletyn Meteorologiczny

Jastrzębie-Zdrój, grudzień 2018 r.

Typy strefy równikowej:

Transkrypt:

ITYTUT MTOROLOGII I GOPODARKI ODJ w ARZAI ul. Podleśna 61 1-673 ARZAA ODDZIAŁ w KRAKOI Zakład Monitoringu i Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza ul. P. Borowego 14 3-31 Kraków, tel. +48 32 37113 Określenie warunków anemologicznych dla obszaru Krakowa na podstawie danych z sieci obserwacyjno pomiarowej IMG Umowa nr OKk-342/U/21 z dnia 19 stycznia 21 r. ZLCIODACA: KRAKOKI HOLDIG KOMUALY. A. ul. Brożka 3, 3-347 Kraków ODPOIDZIALY YKOACA dr Leszek Ośródka Kraków, luty 21 rok

obserwacyjno pomiarowej IMG ykonawcy pracy dr Leszek Ośródka odpowiedzialny wykonawca mgr Jolanta Godłowska mgr Monika Hajto dr wa Krajny mgr inż. ojciech Rozwoda dr Marek ojtylak Praca powstała na zlecenie Krakowskiego Holdingu Komunalnego. A. Przy realizacji pracy wykorzystano dane obserwacyjno-pomiarowe Państwowej łużby Hydrologiczno Meteorologicznej Instytutu Meteorologii i Gospodarki odne 2

obserwacyjno pomiarowej IMG PI RZCZY stęp...4 Ogólna charakterystyka warunków przewietrzania miasta Krakowa...4 tosunki anemologiczne w Krakowie i okolicach na podstawie pomiarów meteorologicznych 4 zczegółowa analiza warunków anemologicznych w Krakowie-owej Hucie...9 spółczynnik wentylacji jako miara przewietrzania Krakowa...11 nioski...1 3

obserwacyjno pomiarowej IMG stęp Opracowanie zostało zrealizowane na zlecenie Krakowskiego Holdingu Komunalnego.A. na podstawie umowy nr OKk-342/U/21 z dnia 19 stycznia 21 roku i zawiera określenie warunków anemologicznych dla obszaru Krakowa na podstawie danych z sieci obserwacyjno-pomiarowej IMG, w tym CO (Centralna tacja Obserwacyjna) Kraków- Czyżyny, z okresu minimum lat 1 szczególności praca uwzględnia tzw. warunki przewietrzania obszaru planowanej lokalizacji Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów (ZTPO) przy ulicy Giedroycia w dzielnicy XVIII owa Huta. Ogólna charakterystyka warunków przewietrzania miasta Krakowa Przepływ powietrza w przyziemnej warstwie atmosfery na obszarze miasta Krakowa warunkowany jest przede wszystkim przez ogólną cyrkulację atmosfery ziemskiej. Położenie Krakowa w dolinie isły o przebiegu - (zachód-wschód), otoczonej od strony północnej i południowej wzniesieniami, determinuje kształt obserwowanej róży wiatru (tj. udziałów kierunków, z których wieje wiatr). a obszarze obejmującym miasto Kraków dominuje wiatr z kierunków zachodnich, a wiatr z kierunków wschodnich występuje z dużą częstością. Rzeźba terenu (wklęsła forma) wyznacza główną oś przewietrzania Krakowa, natomiast istniejąca zabudowa (szorstkość podłoża) odpowiada za osłabianie prędkości wiatru w mieście w stosunku do obszarów pozamiejskich. Zabudowa miejska i przemysłowa powoduje również modyfikacje kierunku wiatru. Cechą charakterystyczną dla Krakowa jest ponadto znaczna częstość występowania ciszy wiatrowej w ciągu roku (ok. 2-3 %), a także przeważający udział (ok. 4 %) wiatru o prędkości mniejszej niż 2 m/s, czyli bardzo słabego. tosunki anemologiczne w Krakowie i okolicach na podstawie pomiarów meteorologicznych Charakterystyki stosunków anemologicznych w Krakowie i okolicach dokonano na podstawie danych pomiarowych z trzech stacji meteorologicznych IMG: Kraków-Balice, Kraków-Czyżyny i Igołomia. tacje te są reprezentatywne przestrzennie i zgromadziły kompletne wieloletnie serie danych pomiarowych. Dane pomiarowe kierunku i prędkości wiatru (na wysokości 1 m) wykorzystane w opracowaniu pochodzą z okresu pięciu lat 21-2 2. ybór takiego okresu pomiarowego zdeterminowany był możliwością uzyskania spójnego okresu badań dla wszystkich stacji. 1 przypadku przytaczania danych z pomiarów teledetekcyjnych (sodar) okres pomiarowy może być nieco inny co każdorazowo zaznaczono w tekście. ynika to z faktu kampanijnego działania tych specjalistycznych urządzeń determinowanego między innymi ich uciążliwością akustyczną dla otoczenia. Ze statystycznego punktu widzenia są one jednak reprezentatywne. 2 Patrz przypis 1. 4

obserwacyjno pomiarowej IMG Rysunek 1 przedstawia średnie pięcioletnie róże wiatru zaobserwowane na poszczególnych stacjach. Obok rozkładu udziałów procentowych szesnastu sektorów kierunkowych wiatru, zaprezentowano średnie prędkości wiatru dla tych sektorów. Róża wiatru ze stacji Kraków-Balice (rys. 1a) wskazuje na dominację kierunku zachodnio-południowo-zachodniego (18,8 %) i zachodniego (14,6 %), a w następnej kolejności wschodnio-północno-wschodniego (14,3 %). Z najniższą częstością wiał tu wiatr z kierunków: południowo-wschodniego (, %) i południowopołudniowo-wschodniego (,6 %). Średnie prędkości wiatru na stacji Kraków-Balice (rys. 1d) były najwyższe dla kierunków zachodnich, szczególnie dla (4,3 m/s) i (4,2 m/s), a najniższe dla kierunków: południowo-południowo-wschodniego i południowego (po 1,6 m/s). Róża wiatru ze stacji Kraków-Czyżyny (rys. 1b) charakteryzuje się największym udziałem kierunku zachodniego (2 %) oraz zachodnio-południowo-zachodniego (16,3 %), a następnie wschodnio-północno-wschodniego (9,8 %). iatr z kierunków: południowo-wschodniego i południowo-południowo-wschodniego zaobserwowano najrzadziej (odpowiednio 1 % i 1,1 %). Maksymalne średnie prędkości wiatru na stacji Kraków-Czyżyny (rys. 1e) wystąpiły przy kierunkach zachodnich: i (po 2,3 m/s), a minimalne przy kierunkach: wschodno-południowo-wschodnim, południowo-wschodnim i południowo-południowo-wschodnim (po 1, m/s). Róża wiatru ze stacji Igołomia (rys. 1c) wykazuje najwyższą częstość występowania kierunku zachodniego (18 %) i wschodniego (13,6 %), a także zachodnio-południowo-zachodniego (11,6 %) i wschodnio-północno-wschodniego (11,6 %). ajwyższe średnie prędkości wiatru na stacji Igołomia (rys. 1f) zostały zarejestrowane dla kierunków: zachodnio-północno-zachodniego (3,3 m/s) i pólnocnozachodniego (3,3 m/s), natomiast najniższa dla kierunku południowego (1,3 m/s). Średnia prędkość wiatru dla wszystkich kierunków wyniosła na stacji Kraków-Balice 2,7 m/s, na stacji Kraków-Czyżyny 1,4 m/s i na stacji Igołomia 2,3 m/s. Cisze wiatrowe wystąpiły z częstościami równymi odpowiednio: 17,7 %, 27,2 % i 19,1 %. a rysunku 2 wykreślono róże wiatru (wraz ze średnimi prędkościami w sektorach kierunkowych) z analizowanego okresu, dla półrocza chłodnego (miesiące X-III) i ciepłego (miesiące IV-IX). Obserwuje się zróżnicowanie sezonowe róż wiatru polegające m.in. na wzroście udziału kierunków zachodnich w półroczu chłodnym. a rysunku 3 przedstawiono ogólną charakterystykę anemologiczną..

obserwacyjno pomiarowej IMG a) 3 2 2 b) 3 2 2 c) 3 2 2 1 1 1 1 1 1 udział kierunków [%] udział kierunków [%] udział kierunków [%] d) 6 4 e) 6 4 f) 6 4 3 2 3 2 3 2 1 1 1 prędkość średnia [m/s] prędkość średnia [m/s] prędkość średnia [m/s] Rys. 1. Róże wiatru na stacjach: Kraków-Balice (a, d), Kraków-Czyżyny (b, e) i Igołomia (c, f) - udział (w %) kierunków wiatru (a, b, c) i rozkład średnich prędkości wiatru (w m/s) w sektorach kierunkowych (d, e, f). 6

obserwacyjno pomiarowej IMG a) 3 2 2 b) 3 2 2 c) 3 2 2 1 1 1 1 1 1 udział kierunków [%] miesiące X-III udział kierunków [%] miesiące X-III udział kierunków [%] miesiące X-III udział kierunków [%] miesiące IV-IX udział kierunków [%] miesiące IV-IX udział kierunków [%] miesiące IV-IX d) 6 4 e) 6 4 f) 6 4 3 2 3 2 3 2 1 1 1 prędkość średnia [m/s] miesiące X-III prędkość średnia [m/s] miesiące X-III prędkość średnia [m/s] miesiące X-III prędkość średnia [m/s] miesiące IV-IX prędkość średnia [m/s] miesiące IV-IX prędkość średnia [m/s] miesiące IV-IX Rys. 2. Róże wiatru na stacjach: Kraków-Balice (a, d), Kraków-Czyżyny (b, e) i Igołomia (c, f) - udział (w %) kierunków wiatru (a, b, c) i rozkład średnich prędkości wiatru (w m/s) w sektorach kierunkowych (d, e, f), z podziałem na półrocze chłodne (miesiące X-III) i ciepłe (miesiące IV-IX). 7

.2.1 Określenie warunków anemologicznych dla obszaru Krakowa na podstawie danych z sieci obserwacyjno pomiarowej IMG [m n.p.m.] 42 4 38 36 34 Kraków-Balice Kraków-Czyżyny Igołomia 32 3 28. 26 24 22 49.9 19.6 2. 2.4 2 18 Rys. 3. Mapa hipsometryczna (izolinie co 1 m) obszaru obejmującego miasto Kraków (zaznaczona granica administracyjna) z naniesionymi różami wiatru w punktach stacji meteorologicznych (Kraków-Balice, Kraków-Czyżyny, Igołomia). Trójkątem oznaczono planowaną lokalizację ZTPO przy ul. Giedroycia. 8

obserwacyjno pomiarowej IMG zczegółowa analiza warunków anemologicznych w Krakowie-owej Hucie zczegółową analizę warunków przewietrzania, występujących w części Krakowa (owa Huta), na terenie której planuje się zlokalizować Zakład Termicznego Przekształcania Odpadów, przeprowadzono na podstawie danych pomiarowych z miejskiej stacji IMG Kraków-Czyżyny, w porównaniu z danymi ze stacji pozamiejskich IMG: Kraków-Balice i Igołomia. pośród dostępnych stacji meteorologicznych na terenie Krakowa, stacja IMG w Krakowie-Czyżynach 3, spełniając wymagane standardy pomiarów meteorologicznych, najpełniej reprezentuje warunki środowiska miejskiego. Z przeprowadzonej analizy wynika, że w warunkach miejskich prędkość wiatru jest znacząco obniżona (o 4- %) w stosunku do obszarów pozamiejskich wskutek hamującego wpływu zwiększonej szorstkości podłoża (zabudowa miejska i przemysłowa). cześniejsze badania wykonywane w IMG (z użyciem dopplerowskiego ODARu 4 ) wykazały, że w średnich dobowych przebiegach prędkości wiatru obserwuje się wyższe wartości w porze południowej do wysokości ok. 2 m n.p.g., natomiast powyżej tego poziomu tendencja ta ulega odwróceniu i w przebiegu dobowym wyższe prędkości wiatru występują w nocy. a rysunku 4 przedstawiono zmianę z wysokością (1 m i 2 m) kształtu róży wiatru nad Krakowem (na podstawie danych sodarowych). Obserwowany jest skręt osi róży kierunków wiatru na bardziej równoleżnikową i znaczny wzrost prędkości wiatru z wysokością. rozkładzie prędkości wiatru, mierzonej na wysokości 1 m, cisze (-, m/s) stanowią 26,9 %, wiatr bardzo słaby (,-2 m/s) 41,7 %, wiatr słaby (2-4 m/s) 26,1 %, wiatr umiarkowany (4-7 m/s),1 %, a wiatr dość silny (7-1 m/s) zaledwie,1%, natomiast wiatr silny (1-1 m/s) i bardzo silny (> 1 m/s) zdarza się ze śladową częstością. Zastosowano tu klasyfikację prędkości wiatru powszechnie używaną w opracowaniach klimatycznych. 3 Obecnie stacja ta jest w trakcie instalowania w nowej lokalizacji (na terenie oczyszczalni ścieków ArcelorMittal Poland.A. przy ul. Giedroycia). 4 odar jest jest urządzeniem teledetekcyjnym wykorzystującym fakt odbijania i rozpraszania fali dźwiękowej w atmosferze od cząsteczek powietrza o różnych właściwościach fizycznych. Analiza widma powracającej fali dźwiękowej pozwala na określenie podstawowych parametrów fizycznych słupa atmosfery nad urządzeniem. Dodatkowo sodar dopplerowski pozwala na określenie składowych wiatru (kierunek, prędkość). 9

obserwacyjno pomiarowej IMG a) 2 1 b) 6 4 1 3 2 1 udział kierunków [%] 1m udział kierunków [%] 2m prędkość średnia [m/s] 1m prędkość średnia [m/s] 2m Rys. 4. Róże wiatru w Krakowie (Kraków-Czyżyny, VII.22-VI.24) na wysokości 1 m i 2 m (na podstawie danych z dopplerowskiego sodaru 3-antenowego). padkowi prędkości wiatru towarzyszy statystycznie istotne obniżenie zasięgu dolnej (przyziemnej) inwersji termicznej, ograniczającej obszar dostępny dla pionowego mieszania. sytuacjach długotrwałego (zwłaszcza całodobowego) zalegania warstw inwersyjnych, co ma często miejsce głównie w półroczu chłodnym, pogarszają się znacząco warunki wentylacji. Intensywność i zasięg pionowej wymiany powietrza zdeterminowane są stanem równowagi atmosfery w warstwie granicznej. zrost udziału równowagi stałej skutkuje pogorszeniem się warunków mieszania pionowego powietrza atmosferycznego. Rysunek prezentuje średni roczny (uśrednione wyniki pomiarów z pięciu lat) przebieg częstości występowania głównych typów równowagi atmosfery (chwiejna, obojętna i stała), określonych na podstawie danych pomiarowych z sodaru dopplerowskiego (stacja Kraków- Czyżyny). Klasyfikację typów równowagi atmosfery przeprowadza się w oparciu o analizę jego echa. 1

obserwacyjno pomiarowej IMG % 1% 2% 3% 4% % 6% 7% 8% 9% 1% I 8.2 2. 71.3 II 11.6 18.3 7.1 III 16. 26.8 7.2 IV 27.4 18.2 4.4 24-28 V VI VII VIII IX 29.3 31. 32.8 3.9 2.6 14. 19. 17. 18.3 1.6 1.1 1.1 48.9 3. 9.9 X 17.9 1.2 71.9 XI 7.9 27. 6.1 XII 7.1 17. 7.4 % równowagi chwiejnej % równowagi obojętnej % równowagi stałej Rys.. Średni roczny (z lat 24-28) przebieg częstości występowania (w %) głównych typów równowagi (chwiejna, obojętna i stała) w Krakowie (na podstawie danych sodarowych). spółczynnik wentylacji jako miara przewietrzania Krakowa Jednym z parametrów charakteryzujących szybkość rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w warstwie granicznej atmosfery jest tak zwany współczynnik wentylacji VC (ventilation coefficient). ielkość ta jest definiowana jako iloczyn wysokości warstwy granicznej atmosfery z i (odpowiadającej głębokości warstwy mieszania) i średniej prędkości wiatru U w warstwie mieszania: VC z U [m2 /s] i gdzie: U i z i u i i 1 u i - średnia prędkość wiatru w warstwie mieszania [m/s]. Średnia prędkość wiatru w warstwie mieszania szacowana jest tutaj na podstawie stanu równowagi atmosfery z wzoru uttona weryfikowanego empirycznie danymi sodarowymi. związku z tym współczynnik wentylacji atmosfery nie jest wielkością rozstrzygającą o warunkach przewietrzania a stanowi jedynie informację uzupełniającą. szczególności współczynnik wentylacji nie uwzględnia warunków przewietrzania na konkretnej wysokości a jedynie w całej warstwie mieszania. warunkach zatem stałej równowagi atmosfery, która dominuje zimą duży wpływ na wartość współczynnika wentylacji ma prędkość wiatru, która występuje ponad dolna warstwą inwersyjną. 11

obserwacyjno pomiarowej IMG artość współczynnika wentylacji atmosfery jest zależna głównie od pory roku, co odzwierciedla typowy roczny przebieg średniej prędkości wiatru w warstwie mieszania (najniższe wartości latem, najwyższe w okresie zimowym). spółczynnik wentylacji wykazuje także charakterystyczny przebieg dobowy (najniższe wartości w nocy, najwyższe w godzinach południowych), co wynika z dobowej ewolucji warstwy granicznej atmosfery, i względnie małą zmienność przestrzenną. Parametr ten wydaje się dobrym wskaźnikiem warunków wentylacji atmosfery, a co zatem idzie i stanu sanitarnego powietrza, gdyż obok czynników decydujących o pionowym mieszaniu powietrza i energii uwzględnia także aspekt warunków anemologicznych (poziomego ruchu powietrza) w warstwie granicznej atmosfery. iskie wartości VC wskazują na niekorzystne warunki dla rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń. yższy współczynnik VC informuje o dobrych warunkach wentylacyjnych atmosfery. spółczynniki wentylacji wyznaczono dla lokalizacji stacji meteorologicznych w Krakowie i okolicy, a także dla lokalizacji Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów (ZTPO). Z braku danych pomiarowych w okolicach planowanej lokalizacji ZTPO wartość współczynnika wentylacji szacowano na podstawie danych wirtualnej stacji utworzonych na podstawie kombinacji wyników pomiarów z okolicznych stacji meteorologicznych przy uwzględnieniu napływu mas powietrza (prędkość wiatru wyznaczano odpowiednio na podstawie danych ze stacji w Balicach i Igołomi, a głębokość warstwy mieszania przyjmowano na podstawie danych sodarowych z Krakowa-Czyżyn. szczególności przy napływach z zachodu uwzględniano prędkości wiatru notowane na stacji w Baliach a przy napływie wschodnim z Igołomi. Dodatkowo uwzględniano parametr szorstkości terenu, wpływ efektu tunelowego sterowania powietrza doliną isły i klasę stabilności atmosfery. yniki obliczeń i szacowania współczynnika wentylacji dla różnych lokalizacji w okolicach Krakowa przedstawiono w tabeli 1 i na rysunku 6. Tab. 1. spółczynnik wentylacji [m 2 /s] dla różnych lokalizacji w okolicach Krakowa. Okres Balice Igołomia Kraków-Czyżyny ZTPO Rok 242 196 148 26 Lato 223 1837 1413 237 Zima 2643 29 1 2768 12

obserwacyjno pomiarowej IMG skaźnik wentylacji [m 2 /s] w różnych lokalizacjach Zima Balice Igołomia Kraków-Czyżyny ZTPO Rok Lato Rok Lato Zima Rys.6. Zmienność współczynnika wentylacji na obszarze Krakowa i okolic. Uzyskane wyniki potwierdzają relatywnie słabe warunki wentylacji dla Krakowa Zgodnie z oczekiwaniami największe wartości współczynnika VC obserwowane są na stacji meteorologicznej w Balicach, a najmniejsze w Krakowie-Czyżynach. ynika to z lokalizacji tych stacji (pierwsza na terenie otwartym na zachodzie od Krakowa, druga na terenie silnie zabudowanym). rozbiciu na sezony (lato: kwiecień wrzesień, zima: październik marzec) większe wartości VC obserwowane są zimą (większa średnia prędkość wiatru) niż latem. a tym tle współczynnik wentylacji obliczony empirycznie dla okolic Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów przedstawia relatywnie największe wartości osiągając średnio w roku o około 6 % większe wartości w stosunku do stacji meteorologicznej Kraków-Balice i aż o 7 % większe niż w Krakowie-Czyżnach. dalszym ciągu przedstawiono szacowany miesięczny i dobowy przebieg współczynnika wentylacji dla Krakowa z uwzględnieniem planowanej lokalizacji utylizacji odpadów (rysunek 7-8). 13

obserwacyjno pomiarowej IMG 4 3 m 2 /s 2 1 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Miesiące Rys. 7. zacowany przebieg roczny współczynnika wentylacji dla okolic ZTPO. m 2 /s 4 4 3 3 2 2 1 1 1 2 3 4 6 7 8 9 111 1213 14116 1718 19221 2223 Godziny UTC Rok Lato Zima Rys. 8. zacowany przebieg dobowy współczynnika wentylacji dla okolic ZTPO. Analiza powyższych rysunków pozwala na potwierdzenie, ze nieco większe wartości współczynnika wentylacji obserwuje się w chłodnej porze roku niż latem. Jednocześnie w przebiegu dobowym zwiększone wartości tego współczynnika notowane są w godzinach okołopołudniowych. ależy także zauważyć, że spośród wszystkich przeanalizowanych lokalizacji (Balice, Kraków Czyżyny, Igłomnia i ZTPO) największe wartości otrzymuje współczynnik wentylacji w tym ostatnim miejscu. Trzeba jednak podkreślić, że otrzymane w tu wartości pochodzą z szacowania eryfikacja tych obliczeń nastąpi na podstawie danych nowej stacji meteorologicznej. Patrz przypis 3. 14

obserwacyjno pomiarowej IMG nioski Przeprowadzona analiza warunków anemologicznych Krakowa doprowadziła do następujących wniosków: 1. Położenie Krakowa w urozmaiconym topograficznie terenie powoduje, że na stosunki anemologiczne oprócz warunków ogólnocyrkulacyjnych decydujący wpływ ma ukształtowanie terenu. 2. Dominujący w Polsce Południowej układ róży wiatru z przewagą kierunków z sektora zachodniego jest w Krakowie dzięki równoleżnikowemu położeniu doliny isły jeszcze wyraźniej widoczny. związku z tym obok dużego udziału wiatru zachodniego notuje się tu stosunkowo duży udział wiatru sektora wschodniego, przy braku w zasadzie udziału wiatru z sektorów południkowych. 3. Zwarta zabudowa centrum miasta przy wspomnianych wyżej warunkach topograficznych powoduje także znaczne zmniejszenie prędkości wiatru (wpływ szorstkości terenu), szczególnie w niżej położonych obszarach centrum miasta. 4. Planowana lokalizacja Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów (ul. Giedroycia, dzielnica XVIII - owa Huta) znajduje się na trasie głównego spływu powietrza, z korzystną przewagą zachodnich kierunków wiatru. Jej usytuowanie na wschodnim krańcu miasta w dolinie isły pozwala jednak na przypuszczenie, ze warunki przewietrzania będą tu najlepsze spośród wszystkich lokalizacji w tej dolinie.. ależy zauważyć, że na obszarze miejskim Krakowa przez większość roku występują niekorzystne warunki przewietrzania (sytuacje stagnacji powietrza), m.in. notowana jest z dużą częstością cisza wiatrowa (ok. 27 %), a także dominujący udział (ok. 42 %) bardzo słabego wiatru (do 2 m/s). Ponadto przez ponad 6% roku w Krakowie występuje stała równowaga atmosfery, określana obecnością dolnych inwersji termicznych, które hamują mieszanie pionowe powietrza atmosferycznego. 6. Przeprowadzona analiza warunków przewietrzania przy wykorzystaniu tzw. współczynnika wentylacji wykazała, że warunki wentylacji Krakowa są stosunkowo słabe. a tym tle szacowanie jednak VC dla okolic planowanej lokalizacji spalarni dało relatywnie najlepsze rezultaty spośród wszystkich badanych lokalizacji stacji meteorologicznych. 7. Uzyskane wyniki ekspertyzy będą możliwe do weryfikacji na podstawie badań uzyskanych ze stacji meteorologicznej w planowanej lokalizacji ZTPO, przy wykorzystaniu znajdującej się tam stacji meteorologicznej. 8. przypadku uruchomienia ZPTO wydaje się zasadnym ciągłe monitorowanie i prognozowanie warunków rozprzestrzeniania zanieczyszczeń na tym obszarze. 1

obserwacyjno pomiarowej IMG Bibliografia Charakterystyka warstwy granicznej atmosfery nad miastem (na przykładzie Krakowa) [red. J. alczewski], Materiały Badawcze IMG, er. Meteorologia 22, arszawa 1994 Klimat Krakowa w XX wieku [red. D. Matuszko], Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 27 Krajny., Zależność między stężeniem radonu a głębokością warstwy mieszania w atmosferze. Praca doktorska, GIG Katowice, 27 Krishnan P., Kunhikrishnan P. K., Temporal variations of ventilation coefficient at a tropical Indian station using UHF wind profiler. Curr. ci., 24, 86, 3, 447-41 Lewińska J., Klimat miasta. Zasoby, zagrożenia, kształtowanie. Instytut Gospodarki Przestrzennej i Komunalnej, Oddział w Krakowie, Kraków 2 Rozwoda., ysokościowe charakterystyki wiatru w Krakowie w zależności od stanów równowagi atmosfery. iad. IMG, t. 18 (39), z. 3-4, s. 19-117, 199 Rozwoda., Badania przebiegu prędkości i kierunku wiatru w warstwie granicznej w warunkach określanych jako cisza wiatrowa. iad. IMG, t. 2 (41), z.1, s. 13-137, 1997 Rozwoda., kręt wiatru w warstwie granicznej - charakterystyka przebiegu dobowego w Krakowie na podstawie pomiarów sodarem dopplerowskim. iad. IMG, t. 21(42), z.1, s. 1-16, 1998 alczewski J., Meteorologiczne i klimatyczne uwarunkowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń powietrza. Prz. Geof., r., z. 3/4, s. 177-193, 2 ykorzystanie danych meteorologicznych w monitoringu jakości powietrza (podstawy fizyczne i wskazówki metodyczne) [red. J. alczewski], Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, arszawa 2 16