Uwarunkowania cyrkulacyjne ekstremalnych obciążeń cieplnych w Krakowie
Abstrakt
W niniejszym opracowaniu dokonano oceny roli cyrkulacji atmosferycznej w kształtowaniu ekstremalnych przypadków obciążeń cieplnych w Krakowie. W tym celu posłużono się Uniwersalnym Wskaźnikiem Obciążeń Cieplnych (UTCI) oraz kalendarzem typów cyrkulacji atmosferycznej dla dorzecza górnej Wisły T. Niedźwiedzia. Do obliczenia wskaźnika wykorzystano codzienne dane meteorologiczne z terminu południowego (12 UTC) z lat 1981-2010, pochodzące ze stacji klimatologicznej IGiGP UJ, zlokalizowanej w Ogrodzie Botanicznym w Krakowie. Dane dotyczyły wartości temperatury powietrza, prędkości wiatru, prężności pary wodnej i zachmurzenia. Wykonano obliczenia wartości wskaźnika UTCI dla każdego dnia, klasyfikacji do skali obciążeń cieplnych, a następnie powiązano dni, kiedy wystąpiły ekstremalne obciążenia cieplne z typami sytuacji synoptycznych oraz masami powietrza na podstawie kalendarza T. Niedźwiedzia. Dodatkowo obliczono pra-wdopodobieństwo warunkowe wystąpienia wybranych obciążeń cieplnych podczas określonych typów cyrkulacji i adwekcji mas powietrznych. W kolejnej części dokonano analizy poszczególnych przypadków ekstremalnych obciążeń cieplnych z wykorzystaniem map topografii barycznej względnej (1000-500 hPa) Niemieckiej Służby Meteorologicznej (DWD). W kontekście obciążeń ekstremalnych (UTCI) można stwierdzić, że zimą w przypadku bardzo silnego stresu zimna najchłodniejsze warunki utrzymują się nie dłużej niż przez jeden dzień, zawsze podczas sytuacji, gdy prędkość wiatru wynosi więcej niż 5 m/s, a temperatura powietrza utrzymuje się poniżej -5,5°C. Zazwyczaj taka sytuacja ma miejsce podczas adwekcji mas powietrznych z północy, jak i południowego wschodu, zwykle przy sytuacji wyżowej. W przypadku silnego stresu zimna sprzyjająca jest sytuacja antycyklonalna z napływem mas powietrznych ze wschodu, południowego wschodu, a także klin antycyklonalny. Bardzo silny stres ciepła trwa przeważnie dłużej niż 1 dzień i jest wynikiem dużej insolacji oraz małego zachmurzenia – występuje najczęściej podczas antycyklonalnych typów cyrkulacji. Silny stres ciepła pojawiał się przede wszystkim podczas klina antycyklonalnego i bruzdy cyklonalnej. Wysokie prawdopodobieństwo (70%) wystąpienia tego obciążenia odnotowuje sięw przypadku sytuacji antycyklonalnej z adwekcją mas powietrznych z południa.
Słowa kluczowe
Bibliografia
Abdel-Ghany A.M., Al-Helal, I.M., Shady M.R. (2013). Human thermal comfort and heat stress in an outdoor urban arid environment: a case study. Advances in Meteorology, vol. 2013, 1-7.
Biem J., Koehncke N., Classen D., Dosman J. (2003). Out of the cold: management of hypothermia and frostbite. Canadian Medical Association Journal, vol. 168, 3, 305-311.
Błażejczyk K., Broede P., Fiala D., Havenith G., Holmer I., Jendritzky G., Kampmann B. (2010a). UTCI – Nowe narzędzie badania warunków bioklimatycznych w różnych skalach czasowych i przestrzennych. Przegląd Geofizyczny, LV, 1-2, 5-19.
Błażejczyk K., Broede P., Fiala D., Havenith G., Holmér I., Jendritzky G., Kampmann B., Kunert A. (2010b). Principles of the new Universal Thermal Climate Index (UTCI) and its application to bioclimatic research in European scale. Miscellanea Geographica 14, 91-102.
Błażejczyk K., McGregor G. (2007). Warunki biotermiczne a umieralność w wybranych aglomeracjach europejskich. Przegląd Geograficzny, 79, 3/4, 401-423.
Błażejczyk K., Kunert A. (2010a). Obciążenie cieplne organizmu człowieka podczas letnich i zimowych wędrówek po Tatrach. Nauka a zarządzanie obszarem Tatr i ich otoczeniem, t. III, 61-68.
Błażejczyk K., Kunert A. (2010b). Warunki bioklimatyczne wybranych aglomeracji Europy i Polski. W: E. Bednorz, L. Kolendowicz (red.), „Klimat Polski na tle klimatu Europy. Zmiany i ich konsekwencje” (93-106). Poznań: Studia i Prace z Geografii i Geologii, 16, Bogucki Wyd. Naukowe.
Bröde P., Krüger E.L., Rossi F.A., Fiala D. (2012). Predicting urban outdoor thermal comfort by the Universal Thermal Climate Index UTCI – a case study in Southern Brazil. International Journal of Biometeorology, 56 (3), 471-480.
Fiala D., Havenith G., Bröde P., Kampmann B., Jendritzky, G. (2012). UTCI-Fiala multinode model of human heat transfer and temperature regulation. International Journal of Biometeorology, 56(3), 429-441.
Huth R., Beck Ch., Philipp A., Demuzere M., Ustrnul Z., Cahynova M., Kysely J., Tveito O.E. (2008). Classifications of Atmospheric Circulation Patterns – Recent advances and applications. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1146, 105-152.
Kędzierski M. (2013). Bioklimat Andamanów. Maszynopis pracy magisterskiej, Instytut Geografii, Uniwersytet Pedagogiczny, Kraków.
Koronacki, J., Mielniczuk, J. (2001). Statystyka dla studentów kierunków technicznych i przyrodniczych. Warszawa: Wyd. Naukowo-Techniczne.
Kozłowska-Szczęsna T., Błażejczyk K. (2010). Wpływ środowiska atmosferycznego na społeczeństwo jako przedmiot badań biometeorologii społecznej. Przegląd Geograficzny, 82, 1, s. 5-48.
Kozłowska-Szczęsna T., Błażejczyk K., Krawczyk B. (1997). Bioklimatologia człowieka. Metody i ich zastosowania w badaniach bioklimatu Polski. Monografie, 1, IGiPZ PAN.
Kozłowska-Szczęsna T., Kuchcik M., Krawczyk B. (2004). Wpływ środowiska atmosferycznego na zdrowie i samopoczucie człowieka. Monografie, 4, IGiPZ PAN.
Kuchcik M., Błażejczyk K. (2001). Wpływ warunków pogodowych na zachorowalność
i umieralność mieszkańców Krakowa, W: Krawczyk B., Węcławowicz G. (red.), „Badania środowiska fizycznogeograficznego aglomeracji warszawskiej”. Prace Geograficzne IGiPZ PAN, 180, 71-81.
Kyselý J. (2008). Influence of the persistence of circulation patterns on warm and cold temperature anomalies in Europe: analysis over the 20th century. Global and Planetary Change, 62, 147–163.
Monteith J.L., Unsworth M.H. (1988). Principles of Environmental Physics. London: Edward Arnold.
Niedźwiedź T. (2013). Kalendarz typów cyrkulacji atmosfery dla Polski południowej – zbiór komputerowy. Uniwersytet Śląski, Katedra Klimatologii, Sosnowiec.
Novak M. (2013). Use of UTCI in the Czech Republic. Geographica Polonica, 86, 1, 21-28.
Pantavou K., Theoharatos G., Santamouris M., Asimakopoulos D. (2013). Outdoor thermal sensation of pedestrians in a Mediterranean climate and a comparison with UTCI. Building and Environment, vol. 66, 82-95.
Podstawczyńska A. (2004). Ultrafioletowe i całkowite promieniowanie słoneczne w Łodzi w latach 1997−2001. Acta Geogr. Lodziensia, 100 lat obserwacji meteorologicznych w Łodzi, 89, 161−178.
Podstawczyńska A. (2007). Cechy solarne klimatu Łodzi. Acta Geogr. Lodziensia, Folia Geogr. Phys., 7.
Tanaka M. i Tokudome S., (1991). Accidental hypothermia and death from cold in urban areas. International Journal of Biometeorology, 34, 242-6.
Zwieriew A.S. (1965). Meteorologia synoptyczna. Warszawa: WKŁ.
Źródła internetowe:
Sadowski M., Romańczak A., Siwiec E., (2012). Opracowanie i wdrożenie Strategicznego Planu Adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu Synteza Etap II, Warszawa: IOŚ-PIB. Pozyskano z http://tnij.org/hpoji5w [dostęp z dnia: 12.03.2014]
Rządowe Centrum Bezpieczeństwa, Wydział Analiz RCB (2013). Zagrożenia okresowe występujące w Polsce. Pozyskano z http://rcb.gov.pl/wp-content/uploads/RCB-Zagro%C5%BCenia-okresowe-w-Polsce-aktualizacja.pdf http://rcb.gov.pl/?page_id=14) [dostęp z dnia: 12.03.2014]
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Ta praca dostępna jest na licencji Creative Commons Attribution 3.0 License.
eISSN 2353-3927