Jesteś tutaj

Pojęcie „opady ekstremalne” powinno budzić nasze złe skojarzenia, bo to właśnie one prowadzą do katastrof naturalnych, na przykład powodzi. Aby móc choć trochę wyprzedzić Naturę i przygotować się na nadejście kataklizmu, warto poznawać charakterystykę opadów ekstremalnych, do których należą m.in. ich genetyczne uwarunkowania

Powyższej kwestii w skali europejskiej oraz zmienności przestrzenno-czasowej dotyczyły badania dr hab. Ewy Łupikaszy z Katedry Klimatologii Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, prowadzone w okresie od października 2010 do września 2013. – Podstawą pracy klimatologów – wyjaśnia pani adiunkt – są badania i analizy danych z wielu lat. Zastanawiając się nad tematem pracy habilitacyjnej, szukałam zagadnienia, które nie było do tej pory do końca rozpracowane. Postanowiłam zająć się analizą genezy opadów ekstremalnych w Europie w okresie od grudnia 1950 roku do lutego 2008, gromadząc dane dobowe z 513 stacji meteorologicznych kontynentu, w tym z około 50 polskich. Problem ten w tak dużej skali przestrzennej nie był rozpatrywany. Podstawą mojej pracy było powiązanie opadów z frontami atmosferycznymi.

Nowatorstwo projektu wynikało przede wszystkim z trzech faktów. Po pierwsze, ten bardzo istotny w klimatologii problem nie był dotychczas podejmowany w tak szerokim zakresie, zarówno obszarowym, jak i na przestrzeni tak rozległego okresu. Po drugie, nie istnieją ani jednoznaczne kryteria, ani metody pozwalające na automatyczne wykreślenie frontów atmosferycznych. Po trzecie, zasadza się na podjęciu problematyki zależności pomiędzy występowaniem genetycznych typów ekstremalnych opadów i cyrkulacją atmosfery opisaną poprzez metodycznie jednorodną klasyfikację sytuacji synoptycznych w skali kontynentalnej, która równocześnie ujmuje lokalne cechy cyrkulacji atmosfery.

Najżmudniejszym etapem projektu było rozpoznanie genezy opadów ekstremalnych, czyli przyporządkowanie ich do występujących wówczas frontów atmosferycznych. Wiązało się to z koniecznością przeanalizowania co najmniej dwóch map synoptycznych, obrazujących sytuację pogodową w Europie w odniesieniu do każdego dnia z badanego 58-letniego okresu. Powstało 20 910 map rozmieszczenia ekstremalnych opadów, które zostały porównane z 45 592 mapami synoptycznymi. Warto dodać, że opady ekstremalne występują w Europie niemal każdego dnia. Nic więc dziwnego, że liczba gromadzonych danych rozrastała się wręcz niewyobrażalnie, ale też sama pani adiunkt postanowiła rozszerzyć temat badawczy o nieplanowany wcześniej zakres. Analizując rozmieszczenie genetycznych typów ekstremalnych opadów – frontowych lub powstałych w sytuacji braku frontów, czyli wewnątrzmasowych – dr hab. Łupikasza uznała za konieczne ich powiązanie z cyrkulacją, czyli kierunkiem napływu mas powietrza i rodzajami układu barycznego, wyżowym lub niżowym. W rezultacie udało się uzyskać wyniki mówiące o tym, z jakimi frontami najczęściej w Europie związane są opady ekstremalne i jaka sytuacja synoptyczna sprzyja ich występowaniu. Okazuje się, że zależności są bardzo wyraźne i zróżnicowane regionalnie.

Następnym krokiem było przeprowadzenie syntezy tychże wyników w postaci regionalizacji, prowadzącej do wyłonienia grup stacji charakteryzujących się podobną strukturą występowania genetycznych typów ekstremalnych opadów. – Badałam nie tylko opady najbardziej ekstremalne, czyli prowadzące do katastrof, ale także i te nieco słabsze – kontynuuje badaczka. – Zjawiska ekstremalne w klimatologii posiadają różne definicje. W przypadku jednak tak rozległego terenu musiałam posłużyć się definicją statystyczną.

Jednym z najistotniejszych efektów realizacji projektu jest klasyfikacja genetycznych typów opadów ekstremalnych, do których zaliczyć można:

  1. opady powstałe w wyniku swobodnej konwekcji – występujące w lecie, kiedy to unoszące się nagrzane powietrze ulega skraplaniu i powraca na ziemię w postaci intensywnego, lecz krótkotrwałego deszczu;
  2. opady frontowe – powstałe w wyniku zderzenia się mas powietrza o różnej temperaturze i wilgotności, czyli w strefie frontu atmosferycznego;
  3. opady orograficzne – związane z ruchem powietrza natrafiającego na naturalną przeszkodę, jaką są góry, mogące powstać zarówno podczas przejścia frontów, jak i w dni, kiedy fronty atmosferyczne nie występują.

 

W zależności od typu genetycznego, w tym rodzaju frontu (ciepły, chłodny, stacjonarny) opady mają zróżnicowany charakter, czyli czas trwania i intensywność. Ciągłe i długotrwałe opady są wynikiem rozwoju chmur związanych z przejściem frontów atmosferycznych. Wyniki zebrane przez dr hab. Łupikaszę wskazują i potwierdzają ogromną rolę orografii w formowaniu się opadów ekstremalnych. Wszystkie wysokie góry typu Alpy czy Pireneje stanowią naturalną barierę orograficzną, jeżeli są zorientowane prostopadle do docierających mas powietrza. I tak, Góry Skandynawskie są progiem dla mas napływających znad Atlantyku, natomiast Tatry stanowią przeszkodę dla mas przemieszczających się z północy.

Polska generalnie, jak pokazują wyniki badań, jest bardzo ciekawym miejscem dla badaczy – dochodzi tutaj do „walki” oceanicznych mas powietrza znad Atlantyku z kontynentalnymi masami powietrza napływającymi z głębi kontynentu. – Z wielkim zadowoleniem stwierdziłam, że żyjemy w wyjątkowym miejscu Europy – stwierdza klimatolog. – Różnorodność zjawisk atmosferycznych, wynikająca właśnie z owej walki, daje duże pole do działania dla wszelkich badań związanych z klimatem i kształtowaniem się trendów pogodowych.

A perspektywa europejska? Na podstawie żmudnych obliczeń można wykazać wyraźne sezonowe i regionalne zróżnicowanie kierunków tendencji opadów wysokich w Europie. Zimą na południu kontynentu odnotowuje się ich spadek, w przeciwieństwie do północy, gdzie wskaźniki te znacznie rosną. Wiosną na Półwyspie Iberyjskim, w Sudetach i Rudawach pojawiają się trendy spadkowe, w lecie w Europie Zachodniej i Środkowej jest coraz mniej dni z opadami wysokimi, czego nie można powiedzieć o Europie Wschodniej, gdzie dominuje tendencja zwyżkowa. Natomiast jesienią, zwykle kojarzoną z pluchą i obfitymi deszczami, nieco odpoczywa Europa Środkowa – zmiany występowania opadów wysokich są tak niewielkie, że nie mają znaczenia statystycznego.

Zgromadzona baza danych otwiera wiele możliwości badawczych, pani adiunkt nie wyklucza kontynuacji pracy, może w nieco większych zespołach. Interesującym tematem może być np. analiza zmian typów cyrkulacji atmosfery, które w poszczególnych obszarach sprzyjają występowaniu opadów ekstremalnych. Efektem byłyby kolejne, bardzo istotne wnioski na temat zmian występowania opadów ekstremalnych – jakich możemy oczekiwać w przyszłości, pod warunkiem, że tendencje te nie ulegną zmianie.

Foto: pixabay.com
Dr Ewa Łupikasza w stacji meteorologicznej znajdującej się na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego (czerwiec 2013) (Foto: Sonia Sarapata)
Rozmieszczenie stacji meteorologicznych w Europie wraz z procentem dni z brakującymi danymi
Słowa kluczowe (tagi):
,