Photo by Marek Piwnicki on Unsplash

Written by 13:08 Klimat, Nauka, Publikacje

Badania klimatyczne IMGW-PIB w obszarze transgranicznym Polska-Saksonia

Bartłomiej Miszuk, Mariusz Adynkiewicz-Piragas, Agnieszka Kolanek, Iwona Lejcuś, Marzenna Strońska, Iwona Zdralewicz
IMGW-PIB/Centrum Badań i Rozwoju/Zakład Badań Środowiskowych

Zmiany klimatu, w tym wzrost temperatury powietrza, są obecnie jednym z najważniejszych czynników oddziałujących zarówno na środowisko przyrodnicze, jak i na uwarunkowania społeczno-ekonomiczne. Mogą one przyczyniać się do przekształceń w strukturze gatunkowej flory i fauny, negatywnie wpływać na zdrowie człowieka, a także znacząco rzutować na turystykę, produkcję rolniczą oraz gospodarkę wodną i leśną. Przykładem regionu, gdzie skutki zmiany klimatu są szczególnie odczuwalne jest obszar pogranicza polsko-saksońskiego. IMGW-PIB wraz z partnerami z Niemiec od lat prowadzi badania w tym regionie. Wyniki projektów KLAPS, NEYMO i TRANSGEA wskazują na poważne zagrożenia klimatyczne dla funkcjonowania obszaru.

Region transgraniczny Polski i Saksonii obejmuje zachodnią część Dolnego Śląska, południową część województwa lubuskiego, a po niemieckiej stronie powiaty Bautzen (Budziszyn) i Görlitz. W trakcie badań ustalono priorytetowe obszary, dla których zmiana klimatu, przejawiająca się wzrostem temperatury powietrza, może mieć kluczowe znaczenie. Są to:

Środowisko przyrodnicze. Ocieplanie się klimatu może negatywnie wpłynąć na sferę biologiczną Sudetów Zachodnich i Gór Żytawskich. Szczególnie wrażliwe ekosystemy występują w Karkonoskim Parku Narodowym, w którym żyje wiele gatunków endemicznych. Z kolei na północy regionu wzrost temperatury powietrza dotyka w głównej mierze obszarów leśnych, przyczyniając się do modyfikacji ich struktury gatunkowej.

Zdrowie. Jednym z przejawów wzrostu temperatury powietrza jest zwiększanie się częstości stresu gorąca, groźnego zwłaszcza dla osób starszych oraz ze schorzeniami krążeniowo-oddechowymi. Jest to o tyle istotne, że w omawianym regionie ponad połowa mieszkańców to osoby powyżej 65 roku życia, a w ośrodkach sanatoryjnych Bad-Muskau, Jonsdorf, Świeradów-Zdrój czy Cieplice Śląskie-Zdrój przebywają głównie osoby z tej grupy wiekowej lub borykające się m.in. z takimi schorzeniami.

Gospodarka. Zmiana klimatu w obszarze transgranicznym Polski i Saksonii w dużym stopniu zagraża rolnictwu (wzrost temperatury powietrza, wraz ze zmianami warunków opadowych, skutkuje przede wszystkim intensyfikacją zjawiska susz), turystyce (pogarszanie się warunków śniegowych dla uprawiania rekreacji zimowej) oraz produkcji energii elektrycznej. Na Nysie Łużyckiej, łączącej obszary Polski i Niemiec, funkcjonuje wiele elektrowni, których działanie jest ściśle uwarunkowane dostępnością zasobów wodnych. Zatem zmiana klimatu o charakterze termicznym i opadowym może w znacznym stopniu ograniczyć produkcję energii.

Przedstawione wyniki badań na temat warunków klimatycznych regionu polsko-saksońskiego i uzyskano w ramach projektów KLAPS – Zmiany klimatu, zanieczyszczenia powietrza i przekroczenia ładunków krytycznych w regionie granicznym Polski i Saksonii; NEYMO – Modelowanie klimatyczne i hydrologiczne, analiza i prognoza oraz TRANSGEA – Transgraniczna współpraca w zakresie lokalnych działań adaptacyjnych do zmian klimatu.[1]

Wzrost temperatury powietrza w regionie może m.in. negatywie wpłynąć na bioróżnorodność, a także przyczynić się do intensyfikacji susz oraz pogorszenia warunków śnieżnych dla narciarstwa (fot. I. Lejcuś, B. Miszuk)
Wzrost temperatury powietrza w regionie może m.in. negatywie wpłynąć na bioróżnorodność, a także przyczynić się do intensyfikacji susz oraz pogorszenia warunków śnieżnych dla narciarstwa (fot. I. Lejcuś, B. Miszuk)

Temperatura powietrza

Obliczona dla lat 1971-2015 średnia obszarowa temperatura powietrza w regionie transgranicznym Polska-Saksonia wyniosła 7,6°C. Jednakże z uwagi na znaczne zróżnicowanie wysokościowe tego obszaru, wskaźniki termiczne cechują się wyraźną zmiennością przestrzenną. Na nizinach średnia roczna temperatura powietrza przekracza 9°C, w niższych piętrach górskich (np. Kotlinie Jeleniogórskiej) wynosi 7,0-7,5°C, a w szczytowej strefie Karkonoszy, na Śnieżce, osiąga jedynie 0,9°C.

Cechą charakterystyczną warunków termicznych badanego obszaru jest wyraźny wzrost wartości temperatury powietrza, jak i częstości występowania sytuacji pogodowych odznaczających się stresem gorąca. W latach 1971-2015 średnia roczna temperatura powietrza w całym profilu wysokościowym wzrosła od 1,0°C do ponad 1,6°C, co oznacza, że temperatura w omawianym okresie wzrastała w tempie ok. 0,2-0,4°C na 10 lat (z maksimum ponad 1,6°C na Śnieżce oraz około 1,5°C w obszarze nizin: w Cottbus, Legnicy i Zielonej Górze). Szczególnie ciepłe były lata 2014 i 2015, kiedy średnia roczna temperatura na nizinach wyniosła ponad 10°C, a na Śnieżce wyraźnie przekraczała 2°C.

Zmiany średniej rocznej temperatury powietrza w regionie granicznym Polska-Saksonia w latach 1971-2015.
Zmiany średniej rocznej temperatury powietrza w regionie granicznym Polska-Saksonia w latach 1971-2015.

Dni upalne

Częstość dni upalnych[2] to jeden z najważniejszych czynników mających negatywy wpływ na bilans cieplny ciała człowieka oraz nasze samopoczucie. W latach 1971-2015 w regionie transgranicznym Polska-Saksonia występowało średnio 6-7 dni upalnych w roku, w niższych partiach gór około 4 dni, a w strefach szczytowych dni upalnych nie notowano. Szczególnie gorący okazał się być sezon letni 2015 roku, kiedy zanotowano aż 21-25 dni upalnych. Na wszystkich uwzględnionych w badaniach stacjach meteorologicznych zanotowano wzrost liczby dni upalnych – największy we wschodniej części regionu (do 2 dni na 10 lat).

Zmiany średniej rocznej liczby dni upalnych (Tmax >30°C) w regionie granicznym Polska-Saksonia w latach 1971-2015.
Zmiany średniej rocznej liczby dni upalnych (Tmax >30°C) w regionie granicznym Polska-Saksonia w latach 1971-2015.

Projekcje temperatury powietrza

Do określenia możliwych warunków klimatycznych obszaru granicznego Polska-Saksonia wykorzystano projekcje klimatyczne, opracowane w ramach projektów KLAPS i NEYMO przy użyciu regionalnego modelu zmian klimatu WETTREG. Projekcje powstały dla scenariuszy RCP2.6 i RCP8.5, w których przyjmuje się różne założenia dotyczące m.in. wzrostu światowej populacji, zmian PKB, intensywności energetycznej (ilości energii potrzebnej do wytworzenia 1 USD PKB) czy też zużycia paliw kopalnych. Scenariusz RCP2.6 zakłada, że największa emisja dwutlenku węgla przypadnie na lata 2010-2020, a wzrost temperatury powietrza do 2100 roku, z uwagi na liczne działania zapobiegawcze, będzie niewielki w porównaniu do epoki preindustrialnej. Z kolei scenariusz RCP8.5 zakłada stały wzrost emisji do końca stulecia, przy braku działań zapobiegawczych.

Na poniższych grafikach przedstawiono prognozowane zmiany wartości temperatury dla wybranych stacji meteorologicznych. W Görlitz i Jeleniej Górze w obu scenariuszach przewiduje się wzrost wartości wszystkich trzech elementów termicznych; dla RCP8.5 wzrost temperatury średniej w latach 2021-2050 może wynieść 1,5-1,6°C, a w okresie 2071-2100 nawet ponad 3,5°C. Wyraźnie mniejszą dynamikę zmian uzyskano w scenariuszu RCP2.6 – wyniki dla okresu 2021-2050 są porównywalne z wartościami z projekcji RCP8.5, przy czym w latach 2071-2100 przewiduje się stabilizację lub nawet nieznaczne obniżenie temperatury względem wartości generowanych dla okresu 2021-2050. Podobne tendencje są obserwowane również dla średniej temperatury maksymalnej i minimalnej.

Prognozowane zmiany średniej rocznej temperatury powietrza oraz średniej temperatury maksymalnej i minimalnej w bliższej (2021-2050) i dalszej (2071-2100) przyszłości względem okresu referencyjnego (1971-2000) wg scenariusza RCP2.6 na stacjach Görlitz i Jelenia Góra.
Prognozowane zmiany średniej rocznej temperatury powietrza oraz średniej temperatury maksymalnej i minimalnej w bliższej (2021-2050) i dalszej (2071-2100) przyszłości względem okresu referencyjnego (1971-2000) wg scenariusza RCP2.6 na stacjach Görlitz i Jelenia Góra.
Prognozowane zmiany średniej rocznej temperatury powietrza oraz średniej temperatury maksymalnej i minimalnej w bliższej (2021-2050) i dalszej (2071-2100) przyszłości względem okresu referencyjnego (1971-2000) wg scenariusza RCP8.5 na stacjach Görlitz i Jelenia Góra.
Prognozowane zmiany średniej rocznej temperatury powietrza oraz średniej temperatury maksymalnej i minimalnej w bliższej (2021-2050) i dalszej (2071-2100) przyszłości względem okresu referencyjnego (1971-2000) wg scenariusza RCP8.5 na stacjach Görlitz i Jelenia Góra.

Region pogranicza polsko-saksońskiego, podobnie jak i inne obszary Polski i Europy, jest w dużym stopniu narażony na zmiany klimatu. Następstwem wyraźnego wzrostu temperatury powierza w latach 1971-2015 są m.in. susze, zwiększająca się częstotliwość sytuacji pogodowych o dużym natężeniu stresu gorąca czy też pojawianie się gatunków inwazyjnych. W projekcjach klimatycznych do 2100 roku wyniki scenariuszy RCP2.6 i RCP8.5 wskazują na dalszy wzrost temperatury powietrza, przy czym zgodnie z RCP2.6 wzrost ten może zostać zahamowany w drugiej połowie stulecia. To pokazuje, że przy założeniu, iż zmiany klimatu wynikają głównie z działalności antropogenicznej, duże znaczenie w kształtowaniu warunków klimatologicznych w przyszłości będą miały działania związane z ograniczeniem emisji gazów szklarniowych do atmosfery i prowadzeniem gospodarki zrównoważonej. W tym kontekście niezbędne jest opracowywanie nowych oraz wdrażanie istniejących katalogów działań adaptacyjnych, uwzględniających zarówno kierunek oraz natężenie zmian klimatu, jak i potencjał ekonomiczny regionu transgranicznego Polska-Saksonia.

[1] Projekty KLAPS i NEYMO były realizowane w programie Współpracy Transgranicznej Saksonia-Polska 2007-2013, natomiast TRANSGEA – w programie INTERREG Polska Saksonia 2014-2020.
[2] Za dzień upalny uznaje się taki, podczas którego temperatura powietrza przekracza 30°C.

Odnośniki do stron projektów:
KLAPS: https://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/klaps/index_pl.htm
NEYMO: https://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/neymo/strona_projektu_NEYMO.htm
TRANSGEA: http://www.transgea.eu/

Zdjęcie główne:  Marek Piwnicki | Unsplash


Bartłomiej Miszuk
Doktor nauk o Ziemi, klimatolog, adiunkt w Zakładzie Badań Środowiskowych w IMGW-PIB. Zajmuje się problemami związanymi z warunkami biometeorologicznymi, zmianami klimatu, monitoringiem opadów atmosferycznych i adaptacjami do zmian klimatu.

Mariusz Adynkiewicz-Piragas
Doktor inżynier, Kierownik Zakładu Badań Środowiskowych, od 2001 roku adiunkt IMGW-PIB. Specjalista w zakresie hydromorfologii koryt rzecznych, kształtowania i ochrony środowiska oraz gospodarki wodnej. Ekspert w obszarze hydrologii i gospodarki wodnej na wodach granicznych. Kierownik licznych projektów międzynarodowych w, tym dotyczących adaptacji do zmian klimatu.

Agnieszka Kolanek
Doktor nauk technicznych w zakresie inżynierii środowiska, absolwentka Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej. Zajmuje się zagadnieniami monitoringu jakości opadów atmosferycznych i środowiska wodno-glebowego oraz zadaniami z zakresu gospodarki wodnej w odniesieniu do bieżącego stanu środowiska, jak również analizą potencjalnych zmian i koniecznych adaptacji związanych ze zmianami klimatu.

Iwona Lejcuś
Doktor nauk rolniczych w dziedzinie kształtowania środowiska, adiunkt w Zakładzie Badań Środowiskowych w IMGW-PIB. Zajmuje się głównie zagadnieniami związanymi z ochroną środowiska, gospodarką wodną, hydromorfologią i adaptacjami do zmian klimatu.

Marzenna Strońska
Starszy specjalista IMGW-PIB. Zajmuje się tworzeniem i prowadzeniem baz danych, w tym baz GIS, zastosowaniem i wdrażaniem narzędzi GIS w pracach naukowo-badawczych i komercyjnych realizowanych w Zakładzie Badań Środowiskowych.

Iwona Zdralewicz
Doktor nauk rolniczych w dziedzinie kształtowania środowiska, adiunkt w Zakładzie Badań Środowiskowych w IMGW-PIB. Zajmuje się głównie zagadnieniami związanymi z ochroną środowiska, gospodarką wodną w obszarach antropogenicznie przekształconych oraz adaptacjami do zmiany klimatu.

(Visited 283 times, 1 visits today)
Close