17
Rosnące zapotrzebowanie na informacje o kli- macie powoduje, że coraz częściej uwzględnia się wzajemne oddziaływania zachodzące w obrębie środowiska atmosferycznego i na jego pograniczu ze środowiskiem wodnym i lądowym, a odchodzi się od tradycyjnego, prostego opisu cech wielolet- niego reżimu pogody. Klimat rozumiany jako całokształt procesów zachodzących w atmosferze wpływa na działalność człowieka i rezultaty osią- gane w różnych sferach życia gospodarczego. Ze- spół elementów meteorologicznych (temperatura i wilgotność powietrza, prędkość wiatru, natęże- nie promieniowania słonecznego i inne), odczu- wany przez organizm człowieka, powoduje reak- cje biologiczne i psychiczne w ustroju ludzkim. Wielkomiejski charakter współczesnej cywiliza- cji, poprzez znaczną koncentrację ekonomicznej i społecznej aktywności człowieka, ukształtował na obszarach miejskich jakościowo odmienny typ mezoklimatu miejskiego, o cechach niekorzyst- nych dla jego mieszkańców. Charakterystyka klimatu Wrocławia obejmują- ca trzy aspekty, takie jak: główne cechy klimatu, specyfikę klimatu miasta i wybrane zagadnienia klimatu odczuwalnego (bioklimatu człowieka), bę- dzie próbą oceny jego bodźcowości oraz określenia podstawowych cech struktury klimatu i bioklima- tu aglomeracji miejsko-przemysłowej Wrocławia. Podstawę opracowania stanowią dane meteo- rologiczne z Obserwatorium Uniwersytetu Wro- cławskiego lat 1981–2000 oraz z sieci automatycz- nych stacji meteorologicznych zlokalizowanych na terenie miasta, jak i z mobilnej stacji pomiaro- wej (lata 1997–2000). Główne cechy klimatu Wrocław leży w centrum Dolnego Śląska, Ni- ziny Śląskiej i Równiny Wrocławskiej rozciętej doliną Odry. W krajobrazie miasta dominuje Odra wraz z jej odnogami, kanałami, starorzecza- mi i rozlewiskami (łącznie 54,5 km długości w granicach miasta), tworząc główną oś ekolo- giczną przestrzennego układu miasta w kierunku wschód – zachód. To oraz 12 wysp czynią Wro- cław wyjątkowym miastem w Polsce. Istotną z punktu widzenia warunków klimatycznych Wrocławia, bardziej urozmaiconą rzeźbę terenu, tworzy obszar Pogórza Sudetów oraz częściowo Sudety na południu i Wzgórza Trzebnickie na północy. Położenie miasta w dolinie Odry i na przedpo- lu Sudetów powoduje jego uprzywilejowanie ter- miczne określane jako „wrocławsko-opolski obszar ciepła”. Podobnie jak obszary ciepła „krakowski” i „tarnowski”, jest on konsekwencją dynamiczne- go ogrzewania się mas powietrza osiadających po zawietrznej stronie masywu górskiego. Występują wówczas charakterystyczne dla gór i ich przedpo- la wiatry fenowe (halne). Należy podkreślić, że Alfred Dubicki Maria Dubicka Mariusz Szymanowski Klimat Wrocławia Klimat Wrocławia odznacza się cechami typowymi dla klimatu przejściowego strefy szerokości umiarkowanych. Ścierające się wpływy oceaniczne i kontynental- ne powodują dużą zmienność klimatu, przejawiającą się bogactwem stanów pogodowych. Położenie Wrocławia na przedpolu Sudetów, przy dominującym napływie mas z kierunków zachodnich i południowych, powoduje uprzywilejowa- nie termiczne miasta. Dodatkowe modyfikacje, typowe dla dużych aglomeracji miejsko-przemysłowych, takie jak wyspy ciepła i opadów atmosferycznych oraz zróżnicowanie bioklimatyczne, generowane są poprzez zmianę właściwości fizycz- nych wynikającą ze sposobu zagospodarowania i użytkowania terenów zurbanizo- wanych. Miejska wyspa ciepła we Wrocławiu jest zjawiskiem stwierdzonym i jako takie powinno być podstawą do przemyślanych działań w zakresie planowania przestrzennego i rozwiązań planistycznych.

Klimat Wrocławia - Chrońmy Puszczę Białowieską · Klimat rozumiany jako ... w granicach miasta), tworząc główną oś ekolo-giczną przestrzennego układu miasta w kierunku

  • Upload
    vanngoc

  • View
    223

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Rosnące zapotrzebowanie na informacje o kli-macie powoduje, że coraz częściej uwzględnia sięwzajemne oddziaływania zachodzące w obrębieśrodowiska atmosferycznego i na jego pograniczuze środowiskiem wodnym i lądowym, a odchodzisię od tradycyjnego, prostego opisu cech wielolet-niego reżimu pogody. Klimat rozumiany jakocałokształt procesów zachodzących w atmosferzewpływa na działalność człowieka i rezultaty osią-gane w różnych sferach życia gospodarczego. Ze-spół elementów meteorologicznych (temperaturai wilgotność powietrza, prędkość wiatru, natęże-nie promieniowania słonecznego i inne), odczu-wany przez organizm człowieka, powoduje reak-cje biologiczne i psychiczne w ustroju ludzkim.Wielkomiejski charakter współczesnej cywiliza-cji, poprzez znaczną koncentrację ekonomiczneji społecznej aktywności człowieka, ukształtowałna obszarach miejskich jakościowo odmienny typmezoklimatu miejskiego, o cechach niekorzyst-nych dla jego mieszkańców.

Charakterystyka klimatu Wrocławia obejmują-ca trzy aspekty, takie jak: główne cechy klimatu,specyfikę klimatu miasta i wybrane zagadnieniaklimatu odczuwalnego (bioklimatu człowieka), bę-dzie próbą oceny jego bodźcowości oraz określeniapodstawowych cech struktury klimatu i bioklima-tu aglomeracji miejsko-przemysłowej Wrocławia.

Podstawę opracowania stanowią dane meteo-rologiczne z Obserwatorium Uniwersytetu Wro-

cławskiego lat 1981–2000 oraz z sieci automatycz-nych stacji meteorologicznych zlokalizowanychna terenie miasta, jak i z mobilnej stacji pomiaro-wej (lata 1997–2000).

Główne cechy klimatu

Wrocław leży w centrum Dolnego Śląska, Ni-ziny Śląskiej i Równiny Wrocławskiej rozciętejdoliną Odry. W krajobrazie miasta dominujeOdra wraz z jej odnogami, kanałami, starorzecza-mi i rozlewiskami (łącznie 54,5 km długościw granicach miasta), tworząc główną oś ekolo-giczną przestrzennego układu miasta w kierunkuwschód – zachód. To oraz 12 wysp czynią Wro-cław wyjątkowym miastem w Polsce. Istotnąz punktu widzenia warunków klimatycznychWrocławia, bardziej urozmaiconą rzeźbę terenu,tworzy obszar Pogórza Sudetów oraz częściowoSudety na południu i Wzgórza Trzebnickie napółnocy.

Położenie miasta w dolinie Odry i na przedpo-lu Sudetów powoduje jego uprzywilejowanie ter-miczne określane jako „wrocławsko-opolski obszarciepła”. Podobnie jak obszary ciepła „krakowski”i „tarnowski”, jest on konsekwencją dynamiczne-go ogrzewania się mas powietrza osiadających pozawietrznej stronie masywu górskiego. Występująwówczas charakterystyczne dla gór i ich przedpo-la wiatry fenowe (halne). Należy podkreślić, że

Alfred DubickiMaria DubickaMariusz Szymanowski

Klimat Wrocławia

Klimat Wrocławia odznacza się cechami typowymi dla klimatu przejściowegostrefy szerokości umiarkowanych. Ścierające się wpływy oceaniczne i kontynental-ne powodują dużą zmienność klimatu, przejawiającą się bogactwem stanówpogodowych. Położenie Wrocławia na przedpolu Sudetów, przy dominującymnapływie mas z kierunków zachodnich i południowych, powoduje uprzywilejowa-nie termiczne miasta. Dodatkowe modyfikacje, typowe dla dużych aglomeracjimiejsko-przemysłowych, takie jak wyspy ciepła i opadów atmosferycznych orazzróżnicowanie bioklimatyczne, generowane są poprzez zmianę właściwości fizycz-nych wynikającą ze sposobu zagospodarowania i użytkowania terenów zurbanizo-wanych. Miejska wyspa ciepła we Wrocławiu jest zjawiskiem stwierdzonym i jakotakie powinno być podstawą do przemyślanych działań w zakresie planowaniaprzestrzennego i rozwiązań planistycznych.

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski10

we Wrocławiu zjawiska fenopochodne obserwo-wane są przeciętnie w ciągu 71 dni w roku(Kwiatkowski, 1975). Usytuowanie miasta w do-linie Odry ma także negatywne następstwa sprzy-jające, zwłaszcza w antycyklonalnych sytuacjachsynoptycznych, słabemu przewietrzaniu i kształ-towaniu się niekorzystnych zjawisk klimatycz-nych w postaci częstych zamgleń i wyższej wil-gotności powietrza.

Warunki klimatyczne Wrocławia są jednakściśle związane z klimatem Polski i Europy,a położenie geograficzne w tej części strefy umiar-kowanej decyduje o dużej zmienności warunkówpogodowych. Wiąże się to z częstym i aktywnymprzemieszczaniem układów barycznych i napły-wem wilgotnych mas powietrza znad OceanuAtlantyckiego oraz znacznie suchszych z rozle-głego kontynentu azjatyckiego. Cechą klimatuPolski jest jego przejściowy charakter, przejawia-jący się zarówno cechami klimatu morskiego, jakrównież znacznym udziałem właściwości klimatukontynentalnego. W efekcie we Wrocławiu prze-waża wiatr o kierunkach z sektorów zachodniegoi południowego (rys. 1). Jest on obserwowanyw ciągu, odpowiednio, 27,6% i 23,1% dni w roku

i związany jest z napływem polarno-morskichmas powietrza.

Średnia roczna temperatura powietrza we Wro-cławiu wynosi 9,0°C, miesiąca najzimniejszego(stycznia) –0,4°C, a najcieplejszego (lipca) 18,8°C(tab. 1). Amplituda roczna temperatury, będącamiarą stopnia kontynentalizmu klimatu, wynosi19,2°C. Stawia to Wrocław wśród obszarów nizin-nej części Polski, odznaczających się najniższymiwielkościami tego wskaźnika. Omawiane 20-lecie(1981–2000) należało jednak do najcieplejszychw ciągu ostatnich 100 lat, gdzie średnia tempera-tura wyniosła 8,5°C. W latach 1881–2000 do naj-cieplejszych należał rok 2000 ze średnią rocznątemperaturą powietrza 10,4°C. W najchłodniej-szych latach – 1940 i 1956 średnia roczna wynio-sła 6,6°C. Największą zmiennością temperaturycechują się miesiące zimowe, od +4,4°C (I 1921r.), do –11,2°C (I 1940 r.). Mniejsza była zmien-ność temperatury w miesiącach letnich. Najcie-plejszy, 22,1°C, był lipiec 1994 r., zaś najchłod-niejszy, 15,7°C, lipiec 1997 r.

Prawidłowości przebiegu rocznego temperatu-ry powietrza w Polsce określane są przez 6 ter-micznych pór roku (tab. 2). We Wrocławiu zima

Rysunek 1. Róża wiatru: a) częstość [%] kierunku wiatru i średnie wielkości,b) prędkości wiatru [m/s], c) ciśnienia atmosferycznego [hPa], d) temperatury powie-trza [°C] we Wrocławiu w latach 1981–2000

a) cisze 8,6%

0

3

6

9

12

15N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNWb)

0

1

2

3

4

5N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

V Vi

c)

992994996998

1000100210041006

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

P Pi

d)

0

2

4

6

8

10

12N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

T Ti

Klimat Wrocławia 11

termiczna rozpoczyna się przeciętnie 19 XII i trwa65 dni; przedwiośnie – 22 II (34 dni); wiosna –28 III (65 dni); lato – 1 VI i jest najdłuższątermiczną porą roku (92 dni); jesień rozpoczynasię 1 IX (68 dni), a przedzimie – 8 XI (41 dni).Okres wegetacyjny trwa przeciętnie 226 dnii należy do najdłuższych w Polsce.

Zachmurzenie jest elementem meteorologicz-nym, który w istotny sposób kształtuje warunkidopływu promieniowania słonecznego do po-wierzchni ziemi. Stosunkowo mało we Wrocła-wiu jest dni pogodnych (przeciętnie 27 dni), pod-czas gdy dni pochmurne obserwowane są w ciągu203 dni w roku. Suma roczna usłonecznienia,rozumiana jako czas, w którym do powierzchniziemi dociera promieniowanie bezpośrednie, po-dobnie jak na całej Nizinie Śląskiej wynosi około1500 godzin.

Opady atmosferyczne

Wrocław, otoczony od północy WzgórzamiTrzebnickimi, zaś od południa i południowegozachodu krawędzią Przedgórza Sudeckiego, poło-żony w osi Niziny Śląskiej, należy do miast

o opadach niskich. Opady atmosferyczne występu-ją w ciągu 167 dni w roku, zaś średnia sumaroczna opadu z okresu 1901–2000 wynosi 583 mm.Podobne wielkości średnich sum wieloletnichkształtują się również w okolicach Wrocławia(Oborniki Śl. 622 mm, Ligota Piękna 584 mm,Brzeg Dolny 588 mm, Jelcz-Laskowice 568 mm,Kąty Wrocławskie 592 mm i Oława 594 mm).W stosunku do obszarów górskich, będącychgłównym źródłem zasilania rzek i potoków, opadywe Wrocławiu stanowią niewiele więcej niż 50%ich wysokości. Zakres zmienności sum rocznychw stuleciu 1901–2000 charakteryzuje stosunkowoszeroki przedział od 318 do 892 mm. W stosunkudo średniej wieloletniej (583 mm) wielkości teukładały się w przedziale od –265 do 491 mm.Średnie sumy roczne o wielkościach 880 mm i 838mm odpowiadają prawdopodobieństwu 1 i 2%.Z kolei prawdopodobieństwu 5 i 10% odpowiadająwielkości 776 i 724 mm (tab. 3). Wysokość opaduodpowiadająca wartości średniej wieloletniej jestrówna prawdopodobieństwu 50% i teoretyczniemoże występować co drugi rok. Sumy roczneponiżej 500 mm dotyczą lat suchych i mogą wy-stępować z prawdopodobieństwem 90 do 100%.

T – temperatura [°C], Tmax – temperatura maksymalna [°C], Tmin – temperatura minimalna [°C], U – wilgotność względna[%], V – prędkość wiatru [m/s], Z – zachmurzenie [0-10], SS – usłonecznienie [godz.], R – opad [mm].

Tabela 1. Średnie miesięczne, sezonowe i roczne wielkości głównych elementówklimatu we Wrocławiu w latach 1981–2000

Tabela 2. Termiczne pory roku we Wrocławiu

Tabela 3. Wielkości średnich sum rocznych opadów o określonym prawdopodobień-stwie wystąpienia we Wrocławiu

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski12

Częstość występowania lat mokrych, tj. takich,w których roczne sumy opadów były wyższe odśredniej sumy wieloletniej, jest niewielka, w gra-nicach 26%. Oznacza to, że lata mokre zdarzająsię przeciętnie co 4 lata. W rzeczywistości wystę-pują one seriami. Serie lat mokrych z opadamiwyższymi niż 600 mm występowały w latach:1907–1931, 1938–1946 i 1970–1981 (rys. 2). Po-twierdzają to także odchylenia sum rocznychopadu od wielkości średniej wieloletniej. W wieluprzypadkach badanego stulecia przekroczyły one±200 mm (rys. 3). Najwyższa suma roczna 892mm wystąpiła we Wrocławiu w roku 1941. Wartopodkreślić, że rok 1941 należał nie tylko do latmokrych, ale także do śnieżnych i mroźnych.

Tylko dla półrocza zimowego tego roku sumaopadów przewyższała o 17 mm sumę roczną rokusuchego, którym był rok 1953 z sumą rocznąopadu 318 mm. Częstość występowania sum rocz-nych przekraczających 800 mm jest niewielka.Oprócz roku 1941 wystąpiły one jeszcze dwukrot-nie – w roku 1915 (827 mm) i w 1945 (839 mm).Sumy roczne z roku 1941, 1915 i 1945 odpowia-dają prawdopodobieństwu p=1 i 2%. Seriami wy-stępują także lata suche. W stuleciu 1901–2000okres niskich opadów przypada na lata 1947–1969 oraz 1982–2000, z wyjątkiem roku 1986,1995 i 1997 (rys. 3).

We wszystkich rozpatrywanych latach minio-nego stulecia bardziej obfite w opady były półrocza

Rysunek 2. Sumy roczne opadów atmosferycznych we Wroclawiu w latach 1901–2000

Rysunek 3. Odchylenie sum rocznych opadów atmosferycznych od średniej sumywieloletniej we Wrocławiu w latach 1901–2000

Klimat Wrocławia 13

letnie. Ich udział w sumie rocznej określono na66%. Absolutnie najwyższą wartość 589 mm za-notowano w półroczu letnim w 1931 roku oraz580 mm w roku 1927. Opady atmosferyczne należąwięc do tych elementów klimatu, które w przebie-gu rocznym i wieloletnim charakteryzują siędużą zmiennością. Obserwuje się także zróżnico-wanie przestrzenne wysokości opadu w obrębiemiasta. W tym przypadku oprócz charakteru opa-du istotną rolę odgrywa struktura i charakter za-budowy miasta, a także kierunek przemieszczają-cych się wilgotnych deszczowych mas powietrza.Interesującym przykładem może być rozkład opa-du z 6.06.1971 roku. W czasie kilkugodzinnej ule-wy w różnych dzielnicach miasta notowano: Bi-skupin 47,4 mm, Ogród Botaniczny 109,0 mm,Strachowice 47,8 mm, Stabłowice 63,9 mm, PsiePole 48,1 mm, Oporów 34,6 mm, Karłowice 55,3mm, Tarnogaj 63,2 mm i Czechnica 44,3 mm(Dubicki i in., 1994). Ponadto badania pola opa-dów wykazały, że istotny wpływ na wysokośćopadu ma charakter zabudowy. Nad obszaramio zwartej zabudowie opady, w stosunku do tere-nów peryferyjnych, są wyższe o około 11%.Uprzywilejowanie zwartej zabudowy pod wzglę-dem wysokości opadów występuje w ciągu całegoroku. Bezpośredni wpływ miasta Wrocławia naopad obserwowany jest w strefie 10–15 km odgranic miasta. Z badań Schmucka (1967) doty-czących rozkładu wysokości opadów wybranychepizodów, a także dla półroczy zimowego, letnie-go i roku na terenie miasta wyraźnie uprzywilejo-wanymi są dzielnice Starego Miasta, Śródmieściaoraz Krzyków i Karłowic. Oś najwyższych opa-dów przebiega z NE na SW. Wyraźnie niższeopady występują w dzielnicach wschodnich (Bis-

kupin, Swojec) a także zachodnich (Schmuck,1967). W okresie 1946–1980, tj. latach, w którychdekady 1951–1960, 1961–1970 i 1971–1980 należa-ły do mokrych, wyróżniono 25 okresów opado-wych trwających 20 i więcej dni. Najdłuższyz nich trwał 39 dni (7 XII 1966 – 13 I 1967),a suma opadów, która wówczas wystąpiła wyno-siła 75,0 mm. Najobfitszym w opady był 22-dniowy okres na przełomie czerwca i lipca 1980roku (22 VI –13 VII 1980 r.), w którym zanoto-wana wysokość opadów wynosiła 196,4 mm(Dubicka, 1994).

Sumy miesięczne, większe niż 100 mm, w skaliroku, występują zaledwie w 6%. Takie zdarzeniawystępują najczęściej w miesiącach wezbrań i po-wodzi. Stąd też zdarza się wielokrotnie, że sumęmiesięczną kształtują kilkudniowe intensywneopady typu burzowego bądź frontalnego o cha-rakterze rozlewnym obejmującym znaczne obsza-ry. Przykładem mogą być kilkudniowe opadypowodziowe z czerwca 1902 roku, lipca i sierpnia1970, a także sierpnia 1985 oraz lipca 1997 roku.Opady z okresu wezbrań i powodzi stanowiły od105 do 135% miesięcznej normy (tab. 4).

Rozległy obszar dorzecza Odry, a w związkuz tym znaczne przestrzenne zróżnicowanie wysoko-ści opadu powoduje, że nie zawsze wysokim opa-dem w górnej części dorzecza odpowiadają wysokieopady we Wrocławiu. Miało to miejsce w latach1903, 1960, 1965, 1966, 1968 i 1970, kiedy wyso-kie opady objęły głównie górne dorzecze Odry.Tam też uformowała się fala wezbrania. Opadywe Wrocławiu były niewielkie, a ich sumy stano-wiły tylko 30–70% normy miesięcznej (tab. 4).

Obfite i intensywne opady występują najczęś-ciej w lipcu i sierpniu, następnie w czerwcu (tab. 4).

Tabela 4. Sumy roczne opadów we Wroclawiu z okresów wezbrań w latach 1902–1997

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski14

W stuleciu 1901–2000 miesiącem szczególnie mo-krym był lipiec 1980 r., o sumie miesięcznej 214mm. Wielkość ta stanowiła 36,1% sumy rocznejopadu. Wysoką sumę miesięczną 206 mm zano-towano także w czerwcu 1926 roku (Dubicka,1991).

Przeciwieństwem okresów opadowych są seriedni bezopadowych. W skali roku występuje prze-ciętnie 6,6 takich okresów o długości 9 do 17 dni.Stanowiły one 87% wszystkich ciągów bezopado-wych. Okresy bezopadowe, trwające od 18 do 28dni, uznawane za umiarkowane posuchy, stano-wiły tylko 12%, zaś długo trwające do 50 dnizdarzają się rzadko. Są to już długotrwale posu-chy. Wiedza na temat tych dni jest ważna zarów-no z punktu widzenia gospodarki wodnej, jaki tworzenia się susz. W ostatnich latach XX wie-ku dni bez opadu było stosunkowo dużo. Znala-zło to swoje odbicie, w określonym dla Wrocławiamalejącym trendzie opadów atmosferycznych(rys. 2). Generalnie opady z każdym rokiem sącoraz niższe. Zmienił się ich charakter. Corazczęściej występują burze i opady ulewne, którymtowarzyszą duże prędkości wiatru i wyładowania

atmosferyczne. Powstaje nowy typ zagrożeń czę-sto zbliżony do występujących w krajach śród-ziemnomorskich. Intensywne, typu burzowego opa-dy powodują lokalne groźne wylewy połączonez silnym niszczącym wiatrem. Malejący trendopadów atmosferycznych uwidacznia się także wwielkościach średnich dziesięcioletnich (tab. 5).Jeśli do roku 1950 dekadowe wielkości wykazywa-ły raczej tendencje rosnące, to od roku 1951 przyniewielkich wahaniach, z wyjątkiem lat 1971–1980,średnie sumy dziesięcioletnie układają się znacz-nie poniżej średniej wieloletniej (tab. 5).

Warto podkreślić, że malejący trend opadóworaz ujemny klimatyczny bilans wodny dotyczycałości obszarów nizinnych dorzecza Odry.

Częstość typów pogody

Do pełnej charakterystyki klimatu, z punktuwidzenia człowieka wraz z jego działalnościąoraz szaty roślinnej i zwierząt, istotna jest wie-dza o jednoczesnym współoddziaływaniu ele-mentów meteorologicznych. Przykładowo, infor-macja jak często pojawiają się dni z jednoczesnymwystąpieniem wysokiej temperatury powietrza,niskiej wilgotności, małego zachmurzenia, bra-ku opadów atmosferycznych itd., a więc, ile byłodni z określonymi typami pogody, odzwiercie-dla strukturę klimatu. We Wrocławiu najczę-ściej, w ciągu 250 dni w roku, występuje pogodaciepła (tab. 6). Przeważa wówczas typ pogodypochmurnej bez opadu (141 dni w roku). Pogo-da słoneczna jest obserwowana zaledwie w ciągu26 dni. W typie pogody ciepłej ponad połowadni (129 dni w roku) to pogoda umiarkowanieciepła z temperaturą średnią dobową od 5,1 do15,0°C. Znacznie rzadziej, w ciągu 32 dni, wy-stępuje pogoda chłodna (średnia temperaturadobowa od 1,0 do 5,0°C). Sporadycznie pojawiasię typ pogody gorącej, kiedy średnia dobowaprzekracza 25,0°C.

Tabela 5. Średnie dziesięcioletnie sumyopadu dla ciepłej i chłodnej pory roku orazroku we Wrocławiu w latach 1901– 2000

Tabela 6. Średnia roczna liczba dni z poszczególnymi typami pogody we Wrocławiu(Woś, 1995)

T – średnia temperatura dobowa, Tmax – temperatura maksymalna, Tmin – temperatura minimalna.

Klimat Wrocławia 15

Odmienne cechy nosi typ pogody przymroz-kowej, do którego zaliczono dni, w których tem-peratura maksymalna powietrza osiągnęła wiel-kość powyżej 0,0°C, a temperatura minimalnabyła ujemna. Takich dni jest przeciętnie 86w roku. Około 30% z nich to dni z pogodąprzymrozkową bardzo chłodną (średnia dobowaod 0,1 do 5,0°C).

Najrzadziej, przeciętnie w ciągu 28 dni w roku,występuje typ pogody mroźnej, kiedy temperatu-ra powietrza w ciągu całej doby jest ujemna.

Największym podobieństwem pod względemczęstości typów pogody odznaczają się wiosnai jesień, przy czym wiosną częściej występuje typpogody przymrozkowej. Lato cechuje się naj-mniejszą różnorodnością pogód. Spośród 3 typówpogody ciepłej dominuje pogoda bardzo ciepła(średnia temperatura dobowa od 15,1 do 25,0°C),występująca w ciągu 67 dni. W zimie przeważatyp pogody przymrozkowej, a dużą zmiennośćwarunków pogodowych w tym sezonie odzwier-ciedlają, pojawiające się z taką samą częstością,typy pogody ciepłej i pogody mroźnej.

Charakterystyka klimatycznakwartałowych pór roku

Struktura sezonowa klimatu Wrocławia, zagad-nienie ważne m.in. dla praktycznej działalnościczłowieka, zostanie przedstawiona poprzez analizęwielkości poszczególnych elementów i stanów po-gody według kalendarzowych pór roku. Doku-mentują ją kompleksowe róże wiatru opracowanedla następujących elementów klimatu: prędkościwiatru, ciśnienia atmosferycznego i temperaturypowietrza. Przykładowo, termiczna róża wiatrupozwala określić temperaturę powietrza napływa-jącego z danego kierunku w odniesieniu do wiel-kości przeciętnej.

Zima – to pora charakteryzująca się najwyż-szym ciśnieniem atmosferycznym, kształtowanymprzez układy wysokiego ciśnienia dominującewówczas nad wschodnią Europą. Pora ta odzna-cza się największą zmiennością ciśnienia w ciąguroku, wahającą się od 1031,1 hPa (10 XII 1991)do 953,6 hPa (26 II 1989). Oddziaływanie, cie-płych w tej porze roku, wód Oceanu Atlantyckie-go i rozległego układu niskiego ciśnienia, zwane-go Niżem Islandzkim, przejawia się przewagąkierunków wiatru z sektorów zachodnich i połu-dniowych [CD]1. Niezwykle rzadko natomiastobserwowane są kierunki wiatru z sektora pół-

nocnego. Najczęstszym kierunkom wiatru towa-rzyszy napływ mas powietrza polarno-morskich,ciepłych i wilgotnych. Kształtują one wyższe niżprzeciętnie temperatury powietrza, przekraczająceprzy kierunkach południowo-zachodnich 4°C.Masy napływające z kierunków południowychi zachodnich, przepływając ponad barierę orogra-ficzną Sudetów ogrzewają się i stają się suchsze,przy czym w górach obserwowane są wiatry feno-we, a na ich przedpolu – zjawiska fenopochodne.We Wrocławiu występują one przeciętnie w cią-gu 18 dni, a ich wizualnym wskaźnikiem sąobserwowane chmury soczewkowate piętra śred-niego (Altocumulus lenticularis), oraz silny, pory-wisty i ciepły wiatr. W takiej sytuacji, w dniu21 II 1990 r., temperatura maksymalna powie-trza osiągnęła 20,1°C.

Intensywne zimowe odwilże, charakterystycz-ne dla obszaru Polski i Europy, pojawiają sięnajczęściej pod koniec stycznia (23–26 I) i napoczątku lutego (6–7 II) oraz w trzeciej dekadziegrudnia (24–26 XII). Ten ostatni okres, charakte-ryzujący się ponad 70-procentowym prawdopo-dobieństwem wystąpienia, nosi nazwę odwilżybożonarodzeniowej.

Największe ochłodzenia związane są z napły-wem mas arktycznych w układach wysokiego ciś-nienia z sektorów północnych i wschodnich.Najniższa temperatura powietrza, związana z ad-wekcją takich mas powietrza, w dniu 8 I 1985wyniosła –27,6°C. Cechą charakterystyczną zimykwartałowej jest dodatnia temperatura powietrza(+0,2°C), duże zachmurzenie i małe usłonecznie-nie. Ta pora roku odznacza się także najmniej-szymi opadami atmosferycznymi, stanowiącymizaledwie 18% sumy rocznej. Pokrywa śnieżnautrzymuje się przeciętnie w ciągu 35 dni.

Na podkreślenie zasługuje fakt, że we Wrocła-wiu w omawianym 20-leciu ponad połowa zimodznaczała się dodatnią temperaturą powietrza,osiągając podczas 6 najcieplejszych kwartałówponad 2,0°C.

Wiosna – odznacza się najniższym ciśnieniematmosferycznym, najczęściej też pojawia się, na-pływające z północy powietrze arktyczne. Adwek-cji tej chłodnej i suchej masy towarzyszy pogodazmienna, z małym zachmurzeniem, znacznymiochłodzeniami i występowaniem, często groźnychdla rolnictwa, późnych, majowych przymrozków.Wiosną, częściej niż w pozostałych sezonach,obserwowane są kierunki wiatru ze wschodu[CD]. Pojawiają się one analogicznie często jak

1 Patrz załącznik graficzny na CD.

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski16

kierunki zachodnie. Wiatr wschodni odznaczasię jednak znacznie mniejszą prędkością, nieprzekraczającą przeciętnie 2 m/s. Charaktery-styczne dla tej pory roku są krótkie, kilkukrotniepowtarzające się okresy częstszego napływu powie-rza z sektora południowego. Towarzyszą im wy-ższe niż przeciętne temperatury, osiągające nawet12,0°C. Prawidłowością termiczną sezonu wiosen-nego jest okres „nadmiernego ciepła” od 7 do 9III oraz od 2 do 9 IV. Nie ujawnia się natomiastw okresie od 12 do 15 V, znany, między innymiw pogodoznawstwie ludowym, majowy sezon chło-du, tzw. zimni święci (ogrodnicy). Charakterystycz-ną cechą wiosny jest duża zmienność temperaturypowietrza, którą odzwierciedlają ekstrema tempe-ratury: +31,1°C (17 V 2000) i –15,4°C (3 III 1986).

Średnia temperatura wiosny wynosi 9,1°C.Najcieplejsza była wiosna 2000 r. (11,0°C), a naj-chłodniejsza, zaledwie 6,5°C, była wiosna 1987 r.Wiosna, obok lata jest najbardziej słoneczną porąroku, jest cieplejsza od jesieni i wyróżnia sięwiększą liczbą dni gorących.

Lato – decydujący wpływ na kształtowanie siępogody, przy znacznie słabszym Niżu Islandz-kim, wywiera Wyż Azorski. Wzmaga to napływwilgotnego, stosunkowo chłodnego powietrzamorskiego z zachodu i północnego zachodu,a więc znad Atlantyku. Przejawia się to powta-rzającymi się ochłodzeniami, zwłaszcza w czerw-cu i lipcu, określanymi jako chłodne lato albo„monsun europejski” (od 21 VI do 22 VII).Przeważającym z tego sektora kierunkom wiatrutowarzyszą największe prędkości. Kierunki wia-tru z sektora wschodniego i związany z tymnapływ mas powietrza kontynentalnego kształ-tują wyższe niż przeciętnie temperatury powie-trza, osiągające 20°C [CD].

Sezon letni odznacza się najmniejszą prędko-ścią wiatru i najmniejszym zachmurzeniem. Naj-bardziej pogodnym miesiącem jest sierpień, cha-rakteryzujący się najkorzystniejszymi warunkamiusłonecznienia. Średnia temperatura powietrzaw lecie wynosi 17,9°C. Najcieplejszy w 20-leciusezon letni wystąpił w 1992 r., osiągając 20,4°C,a najchłodniejszy w 1984 r. – 16,3°C. Najcieplej-sze letnie dni, kiedy temperatura maksymalna weWrocławiu osiągnęła 37,9°C (31 VIII 1994) byłyzwiązane z napływem z południowego wschodupowietrza zwrotnikowego. Dni gorących (Tmax 325°C) w lecie występuje przeciętnie 40.

Opady letnie mają charakter krótkotrwały,o dużej intensywności, a sumy dobowe mogąprzekroczyć 57 mm (6 VII 1999). Sezon ten od-znacza się najwyższą sumą opadów, które stano-wią około 40% sumy rocznej.

Jesień – pod względem kierunków wiatru wy-kazuje wyraźne podobieństwo do sytuacji typo-wej dla kwartału zimowego, zaś częstość słabego,nie przekraczającego 2 m/s, wiatru (przeciętnie 48dni) jest prawie tak samo duża jak w lecie [CD].Najbardziej uprzywilejowane pod względem ter-micznym są, podobnie jak w zimie, kierunki na-pływu mas z południowego zachodu. Zjawiskafenopochodne obserwowane są podczas 24 dni, tj.znacznie częściej niż w pozostałych sezonach.Chłodniejsze, o ponad 2°C niż przeciętnie, sytu-acje pogodowe związane są z północno-wschod-nim kierunkiem wiatru.

Spośród miesięcy jesiennych wyróżnia siępaździernik z częstym występowaniem pogodyciepłej o małym zachmurzeniu, bez opadu, okreś-lanej jako kompleks pogody „złotej polskiej jesie-ni” lub „babiego lata” (8–17 X). Przy napływiemas powietrza zwrotnikowego w dniu 4 X 1985 r.temperatura maksymalna osiągnęła 26,8°C. W prze-ciwieństwie do października listopad należy domiesięcy o największym zachmurzeniu i najczęst-szych opadach oraz odznacza się występowaniemw połowie miesiąca adwekcji chłodu określanejjako „oziębienie jesienne”.

Średnia temperatura powietrza w tym sezoniewynosi 8,8°C, najcieplejsza była jesień w 2000 r.(10,4°C), a najchłodniejsza w 1993 r. (7,1°C). Typpogody przymrozkowej jesienią występuje rza-dziej niż wiosną. Pokrywa śnieżna jesienią jestobserwowana przeciętnie w ciągu 3 dni.

Mezoklimat miejski

Klimat jest jednym z elementów środowiskanajbardziej wrażliwych na zmiany w sposobiezagospodarowania i użytkowania terenu. Prze-obrażenia środowiska klimatycznego współczes-nego miasta pod wpływem urbanizacji i industria-lizacji przejawiają się w zmianach charakterystykmorfologicznych i fizycznych, które w konse-kwencji powodują zmiany warunków bilansu ra-diacyjnego, cieplnego i wodnego oraz prowadządo powstania, obejmujących obszary miejskie,wysp: ciepła, zanieczyszczeń powietrza, opadówatmosferycznych, a także zmian w lokalnej cyr-kulacji powietrza (tab. 7). Wobec powyższychfaktów nie może budzić zdziwienia postępującyrównolegle do procesów urbanizacji wzrost zain-teresowania specyfiką klimatu miast. Badania temają długą, blisko 170-letnią historię.

Aby ocenić należycie rozmiar zmian w środo-wisku klimatycznym, musimy uzmysłowić sobie,jak wielką ingerencją w naturalne środowisko jestaglomeracja miejska. Tysiące kilometrów kwa-

Klimat Wrocławia 17

dratowych sztucznych powierzchni, o zwiększo-nej pojemności i przewodnictwie cieplnym, umoż-liwiających łatwiejsze magazynowanie i wymianęenergii słonecznej. Te same powierzchnie impre-gnują miasto uniemożliwiając wsiąkanie w podło-że wody opadowej, która odprowadzana jest sys-temami kanalizacji. Z drugiej strony, znacznywpływ na bilans wodny wywiera dostawa wodypoprzez wodociągi i w procesach irygacyjnych.Centra miast – obszary zwartej, niejednokrotniebardzo wysokiej zabudowy, w istotny sposób mo-dyfikują intensywność przepływu powietrza, wa-runkując tym samym wymianę ciepła i pary wod-nej. Jeżeli do tego dodamy emisję zanieczyszczeńpyłowych i gazowych wpływającą na bilans pro-mieniowania, a także emisję ciepła powstającąw procesach spalania paliw w trakcie działalnościprzemysłowej, transportowej i komunalnej, otrzy-mamy w rezultacie środowisko, pod względemenergetyczno-hydrologicznym, kompletnie od-mienne od obszarów naturalnych czy też użyt-kowanych rolniczo. Z kolei, skala i obszar od-działywania wymienionych czynników zależąw bezpośredni sposób od układu urbanistyczne-go, architektonicznego i ekonomicznego miasta.W efekcie na terenie miast mamy do czynieniaz mozaiką mikroklimatów, a poszczególne orga-nizmy miejskie mogą odznaczać się znacznymiróżnicami, szczególnie jeżeli dodatkowo położo-ne są w odmiennych strefach klimatycznych bądźwystępuje modyfikujący wpływ takich czynnikówśrodowiskowych, jak rzeźba terenu i obecnośćdużych zbiorników wodnych. Jednakże podobień-

stwa w kierunku i skali zmian pozwalają wydzie-lić klimat obszarów zurbanizowanych jako cha-rakteryzujący się unikalnymi i odmiennymicechami od klimatu obszarów niezurbanizo-wanych.

Miejska wyspa ciepła

Jednym z najbardziej typowych, a zarazemspektakularnych efektów zmian klimatycznychw obszarach zurbanizowanych jest zjawisko wzro-stu temperatury w mieście w stosunku do tere-nów otaczających, znane jako miejska wyspa ciepła(MWC). MWC jest kompleksowym wykładni-kiem oddziaływania czynników antropogenicznychw środowisku miejskim, gdzie silnie przekształco-na powierzchnia oraz uwalnianie ciepła w proce-sach przemysłowych i komunalnych wywołująszereg modyfikacji warunków meteorologicz-nych. We Wrocławiu, stosownie do jego wielkości,struktury i uprzemysłowienia, MWC jest zjawi-skiem częstym i potęguje przestrzenne zróżnico-wanie warunków klimatycznych i bioklimatycz-nych. W swojej klasycznej, zależnej od różnicw bilansie energetycznym terenów miejskich i po-zamiejskich, postaci, MWC występuje nocą pod-czas bezchmurnej i bezwietrznej pogody. W takichwarunkach meteorologicznych należy oczekiwaćnajwiększych różnic temperatury powietrza po-między obszarem zurbanizowanym i terenami ota-czającymi.

Program badań klimatu Wrocławia realizowa-ny jest przez Zakład Meteorologii i KlimatologiiUniwersytetu Wrocławskiego od roku 1997. W jegoramach prowadzone są systematyczne pomiaryelementów meteorologicznych przy wykorzysta-niu automatycznych stacji meteorologicznychoraz metodą patrolową, za pomocą mobilnychstacji meteorologicznych. Stacje automatycznezostały zlokalizowane w różnych typach zabudo-wy i w różnej odległości od centrum miasta:

a) obszar peryferyjny, niezabudowany re-prezentuje stacja I, ulokowana w zachod-niej części miasta, przy ul. Granicznej,pomiędzy osiedlami Strachowice i Jerz-manowo, położona w odległości około 12km od centrum. Jest to jednocześnie sta-cja referencyjna – dane z tej stacji przyję-te są jako punkt odniesienia w analizieMWC;

b) obszar niskiej zabudowy jednorodzinnejz dużym udziałem zieleni reprezentowaław latach 1997–1999 stacja II, położona przyul. Parafialnej na Ołtaszynie (ok. 5,5 km odcentrum). Od roku 1998 pomiary w podob-

Tabela 7. Wpływ miasta na elementyklimatu (Landsberg, 1981)

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski18

nym typie zabudowy prowadzone są na Bis-kupinie przy ul. Kosiby;

c) stację III ulokowano wewnątrz osiedlamieszkaniowego Gaj przy ul. Orzechowejo wysokiej (5–11 kondygnacji) zabudowie,w odległości ok. 3,5 km od centrum;

d) stację centralną (IV) posadowiono wśród 4–5kondygnacyjnej, zwartej zabudowy przyul. Teatralnej.

Pomiary patrolowe, służące analizie prze-strzennej zjawisk meteorologicznych, prowadzo-ne są za pomocą mobilnych stacji meteorologicz-nych, umożliwiających pomiary temperaturyi wilgotności powietrza w sposób zdalny podczasruchu pojazdu.

Intensywność i częstość MWCNajczęściej stosowaną miarą intensywności

wyspy ciepła jest różnica temperatury pomiędzyobszarem zabudowanym a niezabudowanym. Dlapotrzeb analizy MWC we Wrocławiu jako punktodniesienia przyjęto dane ze stacji I.

Średnie roczne natężenie MWC w najcieplej-szym, centralnym obszarze miasta wynosi 1,0°Ci zmienia się od 0,5°C w dzień do 1,6°C w nocy(tab. 8). W zabudowie wysokiej i willowej średniewielkości wynoszą odpowiednio 0,7 i 0,3°C. Wy-spy ciepła o największej intensywności należyoczekiwać podczas letnich nocy: od 2,3°C w cen-trum, przez 1,6°C w zabudowie wysokiej do 0,6°Cw zabudowie jednorodzinnej.

W świetle badań prowadzonych w miastachEuropy i Ameryki Północnej, maksymalną inten-sywność MWC w mieście o liczbie ludności ok.640 tys. należy szacować na 7,6°C. Z bezpośred-nich pomiarów wynika, iż natężenie MWC we

Tabela 9. Częstość występowania [%] wyspy ciepła we Wrocławiu w latach 1997–2000 jako frekwencja różnic temperatury powietrza (dT) pomiędzy obszarami zabu-dowanymi (stacje II, III, IV – opis w tekście) a stacją peryferyjną (stacja I)

Tabela 8. Intensywność wyspy ciepła we Wrocławiu w latach 1997–2000 jako różnicatemperatury powietrza [°C] pomiędzy obszarami zabudowanymi (stacje II, III, IV –opis w tekście) a stacją peryferyjną (stacja I)

Klimat Wrocławia 19

Wrocławiu może sięgać 9,0°C i może wystąpićnocą praktycznie w każdej porze roku.

Sytuacje, w których obszar miasta jest chłod-niejszy niż tereny niezabudowane (tzw. jeziorochłodu) wiążą się w przeważającej mierze z porądnia, tuż po wschodzie słońca, kiedy to terenypozamiejskie ogrzewają się szybciej od osłonię-tych terenów zabudowanych. Ekstremalne stany„jeziora chłodu” należy jednak wiązać z czynni-kiem adwekcyjnym, kiedy to dochodzi do wymia-ny powietrza podczas napływu świeżej masy po-wietrza o odmiennej charakterystyce termicznej.

Analiza częstości występowania MWC po-twierdza uprzywilejowanie termiczne centrummiasta podczas letnich nocy, kiedy to aż 98%przypadków stanowią wielkości dodatnie analizo-wanych różnic (tab. 9).

Wyspa ciepła o dużej intensywności (33,0°C)w lecie występuje znacznie częściej niż zimą,stanowiąc w nocy 29,2% przypadków w centrum,17,1% w zabudowie wysokich osiedli i tylko 1,3%w zabudowie willowej. Sytuacje, w których wystę-puje MWC o bardzo dużej intensywności (35,0°C)nocą w lecie, stanowią 7,4% przypadków, a nie sąobserwowane w dzielnicy willowej. Pora dziennacharakteryzuje się mniejszym rozproszeniem różnictemperatury i mniejszą częstością dużych różnic.

Rozkład częstości MWC w lecie i zimą prowa-dzi do wniosku o termicznym uprzywilejowaniuobszarów intensywnej zabudowy w sezonie let-nim, przy czym w porze ciepłej, odznaczającej sięniższymi prędkościami wiatru i mniejszym za-chmurzeniem, dominującą rolę pełni możliwośćakumulacji i wymiany energii w systemie sztucz-na powierzchnia czynna – atmosfera. Zimą, przymniej korzystnych warunkach meteorologicz-nych, znaczącą rolę pełni emisja ciepła sztuczne-go, szczególnie w obszarach centrum, gdzie jejstrumień jest ponad 3,5-krotnie większy niżw obszarze rozpatrywanej jednorodzinnej zabu-dowy willowej.

Dobowy i roczny cykl MWCAnaliza przebiegu dobowego intensywności

MWC według wielkości godzinnych umożliwiłaokreślenie przeciętnych terminów jej pojawianiasię i zaniku oraz tempa nagrzewania się i wychła-dzania miasta w stosunku do terenów niezabudo-wanych. Dobowy rytm intensywności wyspy cie-pła zaznacza się w skali całego roku (rys. 4).W porze ciepłej szybki wzrost jej intensywnościwystępuje od godz. 18 do 21. Maksimum inten-sywności wynosi przeciętnie ponad 2°C i przypa-da między godz. 22 a 24. Najwyższe wielkościMWC notowane są w maju w godzinach nocnych

(23–4) przeciętnie ponad 2,6°C, zaś maksimumdrugorzędne zarysowuje się w sierpniu. Wyraźnyspadek intensywności następuje od godz. 6, osią-gając minimum o godz. 9, kiedy uprzywilejowa-nie termiczne miasta jest małe (do 0,4°C) bądźdochodzi do wytworzenia się „jeziora chłodu”,szczególnie w lipcu i sierpniu, pomiędzy godz. 8a 11.

W sezonie chłodnym MWC jest słabiej wy-kształcona. Jej wyraźny rozwój następuje w godz.od 16 do 18, osiągając największą intensywnośćpomiędzy godz. 19 a 7. W ciągu trzynastu godzinnocnych centrum miasta jest przeciętnie cieplej-sze o 1,2°C, zaś w godzinach południowych nad-wyżka ciepła wynosi 0,4°C. Mniejszą amplitudędobową MWC w tej porze roku, pomimo znacz-niejszej emisji ciepła antropogenicznego, któraw sezonie grzewczym we Wrocławiu jest cztero-krotnie większa niż poza tym sezonem, kształtujągłównie warunki meteorologiczne – większa pręd-kość wiatru i duże zachmurzenie.

W przebiegu rocznym, według wielkości śred-nich miesięcznych, maksymalna intensywnośćwyspy ciepła występuje w maju, osiągając 1,3°C,zaś minimalna w październiku i grudniu 0,8°C.

Słabo zaznaczone uprzywilejowanie termicznemiasta (dTIV-I<0,5°C) jest cechą charakterystycz-ną dziennej pory doby, tj. w godz. 11–15 w sezo-nie chłodnym, zaś w godz. 8–18 w półroczu cie-płym. W efekcie największa intensywność wyspyciepła występuje w lecie, osiągając przeciętnie2,0°C, zaś w zimie 1,1°C. Uprzywilejowanie ter-miczne Wrocławia w sezonie letnim potwierdzająwyniki badań prowadzonych w innych miastachna świecie.

Warunki meteorologicznea intensywność wyspy ciepła

O intensywności i dynamice MWC w cykludobowym, obok takich czynników, jak charakterpodłoża i struktura zabudowy oraz odległość odcentrum miasta, decydują warunki pogodowe.Analiza związku różnic godzinnych wielkościtemperatury powietrza pomiędzy typem zwartejzabudowy i obszarem peryferyjnym a zachmurze-niem i prędkością wiatru wykazała ich zróżnico-wanie w zależności od pory doby i pory roku.Generalnie, w skali całego roku, bez względu naporę doby, największa intensywność MWC (dTIV-

I>3,0°C) występuje w warunkach małego zachmu-rzenia (poniżej 3/8 stopnia) i małej prędkości wia-tru (poniżej 2 m/s). Wzrost prędkości wiatrupowyżej 5 m/s, bez względu na stopień zachmurze-nia, powoduje zanik lub znaczną redukcję inten-sywności MWC. Wyspa ciepła o umiarkowanej

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski20

Rysunek 5. Miejska wyspa ciepła [°C] we Wrocławiu w dniu 22 V 2001, godz. 23:00 GMT

��

��

��

�� � � � � � � � � �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� �� ��

��� !"

# �����

��

��$�

���

���

���

���

���

���

���

���

���

��� ���

���

���

���

���

���

���

���

���

���

���

���

Rysunek 4. Cykl dobowy i roczny miejskiej wyspy ciepła we Wrocławiu w latach1997–2000

Klimat Wrocławia 21

intensywności (dTIV-I>1,0°C) istnieje natomiastjeszcze przy całkowitym zachmurzeniu, jeśli pręd-kość wiatru nie przekracza 1 m/s.

Bardzo wyraźna jest reakcja intensywnościMWC na zachmurzenie ogólne i zachmurzeniepiętra dolnego, które najsilniej oddziałuje nazmniejszenie promieniowania efektywnego. Wy-spa ciepła, wprawdzie słabsza, może istnieć takżeprzy całkowitym zachmurzeniu piętra dolnego.Jej intensywność, niezależnie od stopnia zachmu-rzenia, wynosi przeciętnie 1°C. Uprzywilejowanietermiczne miasta (dTIV-I>0,5°C) w tych warun-kach zachmurzenia jest obserwowane w sytu-acjach, kiedy prędkość wiatru nie przekracza 3–4m/s. Jeśli niezależnie od stopnia zachmurzeniapiętra dolnego intensywność wyspy ciepła wyno-sząca 1°C utrzymuje się przy prędkościach wiatrurzędu 1 m/s, to przy ogólnym stopniu zachmurze-nia analogiczna wielkość jej intensywności jestzachowana przy prędkości wiatru 3 m/s. Oznaczato, że nie tylko ogólny stopień zachmurzenia,lecz przede wszystkim chmury piętra dolnegow sposób zasadniczy wpływają na redukcję inten-sywności MWC. Pojemność cieplna miasta orazdodatkowe źródła ciepła antropogenicznego sątak znaczące, że nawet przy całkowitym zachmu-rzeniu istnieje wyraźnie zaznaczona wyspa ciepła.

Pozioma struktura MWCZ typowym przykładem wystąpienia MWC

o bardzo dużej intensywności mieliśmy do czy-nienia w nocy z 22 na 23.05.2001 r. Wtedy to,w warunkach antycyklonalnej sytuacji synoptycz-

nej, przy braku zachmurzenia i słabym wietrze,doszło do znacznej modyfikacji pola temperaturywe Wrocławiu. Intensywność MWC o godzinie23.00 czasu GMT, a więc około 3 godziny pozachodzie Słońca, w najcieplejszej, centralnejczęści miasta osiągnęła 8,7°C (rys. 5). Poziomyrozkład temperatury powietrza na wysokości 2 mnad poziomem gruntu ściśle nawiązywał dostruktury użytkowania terenu i układu urbani-styczno-architektonicznego miasta (rys. 6). Naj-niższą temperaturę (3,6°C) odnotowano w pół-nocnej części miasta, na obszarze rozciągającychsię pomiędzy Odrą, Widawą a terenami pól iryga-cyjnych. Najwyższą temperaturą (do 12,3°C) cha-rakteryzowały się centralne rejony miasta: StareMiasto, Ołbin i Plac Grunwaldzki, rozdzielo-ne obszarem niższej temperatury wzdłuż po-łudniowego koryta Odry. Taką dwudzielnośćnależy utożsamiać raczej z przerwą w ciągłej,zwartej zabudowie niż z ochładzającym wpły-wem rzeki. Z charakterystyczną dla centrummiasta, zwartą zabudową do 5 kondygnacji,związane było najwyższe średnie natężenieMWC (6,6°C – tab. 10).

Nieznacznym wzrostem temperatury charak-teryzowały się rolnicze i łąkowe tereny peryferiimiasta, m.in. rozległe powierzchnie pól irygacyj-nych w północnej i lotniska w południowo-zachod-niej części miasta. Strefa MWC o intensywnościprzekraczającej 4°C zajmowała 21,3% powierzchnimiasta, tj. ok. 62,4 km2 i nawiązywała do roz-mieszczenia zabudowy mieszkalno-przemysło-wej. W sprzyjających warunkach meteorologicz-

Tabela 10. Średnie (a), maksymalne (b) i minimalne (c) natężenie miejskiej wyspyciepła [°C] w klasach użytkowania terenu. Wrocław, 22.05.2001, 23.00 GMT

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski22

nych dzielnice i osiedla izolowane od głównegoobszaru ciągłej zabudowy generowały własne,mniejsze wyspy ciepła, w wyniku czego powstałaspecyficzna, „komórkowa” struktura pola tempe-ratury. Doskonałym przykładem tego zjawiskabyły wyspy ciepła dzielnicy Psie Pole i osiedliw zachodniej i południowej części miasta w linii:Leśnica, Muchobór Wielki, Oporów, Klecina,Ołtaszyn. „Klifową” część wyspy, charakteryzują-cą się najwyższymi poziomymi gradientami tem-peratury, stanowiły obrzeża obszaru ciągłej za-budowy obejmujące osiedla: Kozanów, Kuźniki,Nowy Dwór na zachodzie, Swojczyce i Bartoszo-wice na wschodzie, Różanka, Karłowice i Kowalena północy oraz Krzyki, Gaj i Tarnogaj na połud-niu. W ten obszar klinowo wcinały się obszarychłodu od strony pól irygacyjnych na północnymzachodzie i terenów wodonośnych na południo-wym wschodzie. Wyraźne jezioro chłodu tworzy-ła zachodnia i środkowa część Wielkiej Wyspywraz z terenami ogródków działkowych na za-chód od koryta Starej Odry.

Dotychczasowe badania wskazują, iż strukturaMWC powstającej podczas bezchmurnej i bez-wietrznej pogody w różnych porach roku odzna-cza się znacznym podobieństwem, a modyfikacje

dotyczą głównie jej intensywności i rejonu wystę-powania najniższej temperatury.

Klimat odczuwalny

Właściwości klimatyczne, rozpatrywane w aspek-cie biologicznego oddziaływania, określają klimatodczuwalny (bioklimat) danej miejscowości. Oce-na bodźcowości klimatu wyrażona stanem od-czuwania zespołu elementów meteorologicznychprzez organizm człowieka jest niezmiernie złożo-na z uwagi na relacje biologiczne i psychicznew ustroju ludzkim. Elementy klimatu oddziałująnieprzerwanie na organizm człowieka z różnymnatężeniem zmieniającym się w czasie i prze-strzeni. Działanie poszczególnych bodźców możebyć zwiększone, m.in. przez ich współoddziały-wanie (synergizm), powodując, że słaby bodziecwzmacnia efekt działania innych bodźców. Naprzykład deficyt tlenu w atmosferze miastaw czasie letnich upałów powoduje silne objawyniedotlenienia krwi (hipoksemię) i wpływa nie-korzystnie na chorych na niewydolność układukrążenia. Wnętrza dużych miast, odznaczające sięwyższą temperaturą i większą zawartością parywodnej od terenów pozamiejskich, są obszarami

Rysunek 6. Mapa użytkowania terenu we Wrocławiu

Klimat Wrocławia 23

obniżonego ciśnienia atmosferycznego i ciśnieniacząsteczkowego tlenu. Deficyt tlenu pogłębiająniedostatek obszarów zieleni i pobieranie znacz-nych ilości tlenu na potrzeby przemysłowe, ko-munalne i komunikacyjne.

Zróżnicowanie typów bioklimatu kształtowa-ne jest również przez takie elementy środowiska,jak: rzeźba terenu, rodzaj podłoża, szata roślinna,stosunki wodne i użytkowanie terenu. Ten ostat-ni element nabiera istotnego znaczenia w przy-padku obszarów miejskich. Sprawia, że mimo iżnizinna część Polski cechuje się „bioklimatemsłabo bodźcowym”, to we Wrocławiu jest to „bio-klimat terenów zurbanizowanych o cechach ob-ciążających” (Kozłowska-Szczęsna i in., 1997).

Charakterystykę klimatu Wrocławia z punktuwidzenia odczuwalności środowiska atmosferycz-nego przez organizm człowieka oparto o tzw.zespół termiczny, grupujący w sobie kilka para-metrów fizycznych atmosfery, głównie tempera-turę i wilgotność powietrza oraz prędkość wiatru.Powszechność występowania we Wrocławiu MWCpotęguje przestrzenne zróżnicowanie warunkówbioklimatycznych, podczas gdy obszar intensyw-nej wyspy ciepła cechuje się stosunkowo małymzróżnicowaniem temperatury powietrza, w wyni-ku czego centrum organizmu miejskiego w sto-sunku do obszaru pozamiejskiego odznacza sięsłabą bodźcowością termiczną. Amplituda dobo-wa temperatury w centrum Wrocławia w około90 dniach w roku nie przekracza 4°C, która towielkość jest charakterystyczną dla bodźców obo-jętnych dla organizmu człowieka. W dzielnicacho zabudowie willowej i w strefie podmiejskiejsłabe bodźce są obserwowane podczas 60 dniw roku. Dwukrotnie rzadziej niż w strefie pod-miejskiej, warunki termiczne określane jako bodź-ce ostre (amplituda dobowa powyżej 12°C), wy-stępują w centrum miasta. Wzrasta tu równieżuciążliwość warunków termicznych, bowiem dnigorących jest 6-krotnie więcej niż na peryferiach.Dłuższe działanie wysokiej temperatury powie-trza, a więc wzrost liczby dni gorących i upal-nych, liczby dni parnych i deficytu tlenu stanowilatem silne obciążenie układu termoregulacyjne-go człowieka. Zmniejszenie liczby dni mroźnychoraz skrócenie okresu przymrozkowego przyczy-niają się do złagodzenia bodźców termicznychzimą, wiosną i jesienią. Prowadzi to do obniżeniabodźcowości klimatu i obniżenia sprawności ter-moregulacji ustroju, określanej jako zjawisko do-mestykacji.

Ocenę cech klimatu odczuwalnego Wrocławiaprzeprowadzono także na podstawie temperaturyefektywnej (odczuwalnej), uwzględniającej kom-

pleksowy wpływ temperatury i wilgotnościwzględnej powietrza oraz prędkości wiatru nakształtowanie się odczuwalności cieplnej człowie-ka. Ogólnie biorąc, wielkości temperatury efek-tywnej (TE) są najwyższe w centrum miastai maleją w miarę przesuwania się ku jego peryfe-riom. Zimą największe różnice temperatury efek-tywnej na korzyść centrum miasta, dochodzącedo 8° TE, występują w godzinach wczesnoran-nych (6–8 godz.) i 7°TE w godzinach popołu-dniowych (14–16 godz.). W tej porze roku najwy-raźniejsze złagodzenie odczuwalności cieplnejczłowieka występuje w centrum miasta, gdzieśrednie wielkości TE w ciągu całej doby są dodat-nie, zaś w obszarze podmiejskim oraz w typiezabudowy niskiej willowej i wysokiej blokowej –ujemne. Tereny silnie zurbanizowane zdecydowa-nie przeciwdziałają nadmiernemu w zimie ochło-dzeniu, co powoduje, że zabudowę śródmiejskąi parki cechują najkorzystniejsze warunki klimatuodczuwalnego. Odczucie „bardzo zimno” i „zim-no” występuje dwa, a nawet trzykrotnie rzadziej.

W miesiącach letnich dwukrotnie mniejszeniż zimą są różnice TE między centrum a pozo-stałymi typami zabudowy miejskiej. Złagodzeniewarunków odczuwalności cieplnej w zabudowieśródmiejskiej zaznacza się wzrostem częstościwystępowania zakresu TE od 17,0° do 22,9°, cha-rakteryzującego warunki termiczne najkorzyst-niejsze dla człowieka wykonującego lekką pracę(np. spacerującego). W lecie sytuacje te w porzedziennej są dwukrotnie częściej obserwowanew centrum miasta niż w obszarze podmiejskim,zaś w nocy ponad czterokrotnie częściej. Jedno-cześnie w centrum nie występuje w lecie odczucie„bardzo zimno”, a odczucie „zimno” notowanejest sporadycznie. W dzielnicach willowych nato-miast ich częstość wzrasta, obejmując w obszarzepodmiejskim 26% godzin (dzień) i 36% godzin(noc). Odczucie „ciepło” i „gorąco” występujew centrum miasta dwukrotnie częściej niż najego peryferiach.

Reasumując, można stwierdzić, że w obrębiegranic administracyjnych Wrocław cechuje sięwyraźną sezonowością warunków bioklimatycz-nych. W okresie lata panującą pogodę odczuwasię najczęściej jako „orzeźwiająco” i „chłodno”,wiosną odczucia „chłodno” i „zimno” pojawiająsię prawie tak samo często, jesienią nieco częściejwystępuje odczucie cieplne „chłodno”, a w zimieśrodowisko atmosferyczne odczuwa się na ogółjako „zimno” w centrum miasta i jako „bardzozimno” w obszarze podmiejskim.

Znaczne zróżnicowanie klimatu odczuwalnegoWrocławia związane jest ze sposobem zagospoda-

A. Dubicki, M. Dubicka, M. Szymanowski24

Summary

The climate of Wrocław is characterised by typical features of temporary and moderateclimate zones. The encounter of oceanic and continental influences occurring in the areacauses large variability of climate manifested by wealth of weather states. The city is thermallyprivileged due to its location on the Sudeten Mountains footsteps and due to the prevailingaffluence of weather masses from west and south. Additional climate modifications, typicalfor large urban agglomeration such as islands of warmth, precipitation and bioclimaticdifferentiation are generated by changes of physical propriety resulting from the type ofmanagement and utilisation of urban land. The existence of urban warmth islands inWrocław causes a number of unfavourable climatic changes. Some of them cause periodicalthermal fluctuations resulting in a growing number of hot and sultry days. These fluctuationscould lead to overheating of human body especially during summer period.

rowania poszczególnych zespołów urbanistycz-nych miasta. Wyspa ciepła powoduje złagodzeniebodźców cieplnych zimą, wiosną i jesienią, a stwa-rza warunki obciążające organizm człowieka nad-miernym ciepłem w lecie.

Podsumowanie

Wrocław, jako miasto średniej wielkościi o umiarkowanym natężeniu procesów społecz-no-ekonomicznych, nie stwarza zagrożeń klima-tyczno-ekologicznych, tak charakterystycznychdla wielomilionowych aglomeracji miejsko-prze-mysłowych, jak Los Angeles, Meksyk czy Lon-dyn. Środowisko klimatyczne Wrocławia dalekie

jest jednak od stanu optymalnego. Harmonijnyrozwój miasta wymaga uwzględnienia w pracachplanistyczno-projektowych czynników klimatycz-nych. Umiejętna melioracja klimatu poprzez wy-korzystanie terenów zielonych i układów zabudo-wy zwiększających poziomą i pionową wymianępowietrza może w krótkim czasie doprowadzić doznacznej poprawy warunków życia mieszkańców.Z uwagi jednak na złożony, wieloczynnikowywpływ miasta na klimat lokalny, opracowanieprocesu decyzyjnego i uzyskiwanie pełnej infor-macji o możliwych konsekwencjach natury eko-logicznej, wynikających z projektowanych roz-wiązań urbanistycznych, powinno być rezultatemwyników badań klimatologicznych.

Klimat Wrocławia 25

Literatura

1. Dubicka M., 1994, Wpływ cyrkulacji atmosfery na kształtowanie warunków klimatu (na przykładzieWrocławia), St. Geogr. LX, Wrocław, s. 296.

2. Dubicka M., Szymanowski M., 2000, Struktura miejskiej wyspy ciepła i jej związek z warunkamipogodowymi i urbanistycznymi Wrocławia, Acta Univ. Wratisl., 22, Studia Geogr., 74, s. 99-118.

3. Dubicka M., Szymanowski M., 2001, Modyfikowanie klimatu lokalnego przez obszary zurbanizowane,[w:] Kształtowanie przestrzeni zurbanizowanej w myśl zasad ekorozwoju, Polski Klub Ekologiczny,Wrocław, s. 41-53.

4. Kozłowska-Szczęsna T., Błażejczyk K., Krawczyk B, 1997, Bioklimatologia człowieka, IGiPZPAN, Warszawa, s. 200.

5. Kwiatkowski J., 1975, Zasięg fenów sudeckich i ich wpływ na mezoklimat regionów południowo-zachodniej i środkowej Polski, Przegl. Geof., 20 (28), 1.

6. Landsberg H.E., 1981, The urban climate, Academic Press, s. 285.7. Woś A., 1995, Struktura sezonowa klimatu Polski, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, s. 146.