Tekst / Artykuł

PRZEGLĄD GEOFIZYCZNY
Rocznik LV
2010
Zeszyt 1–2
Urszula KOSSOWSKA-CEZAK
Zakład Klimatologii UW
WYSTĘPOWANIE POGODY GORĄCEJ W WARSZAWIE
(1951-2009)
OCCURRENCE OF HEAT WEATHER IN WARSAW
(1951-2009)
Jedną z konsekwencji współczesnego ocieplenia jest coraz częstsze pojawianie
się gorących sezonów letnich i towarzyszących im fal upałów. Bardzo upalne lata
wystąpiły już pod koniec XX wieku (1992, 1994), ale szczególną uwagę na to
zagadnienie zwróciło niezwykle upalne lato 2003 r., jaki ogarnęło Europę Zachodnią (UNEP, 2004; Auswirkungen.... , 2004; Vandentorren i in., 2004; Pascal i in.,
2006; Diaz i in., 2006; Rebetez i in., 2009; Twardosz, 2009). Upały te wówczas
nie objęły obszaru Polski, ale tu gorące lato było w 2002 r. i jeszcze gorętsze
w 2006 r.
Pojawienie się pogody gorącej (z temperaturą w ciągu dnia powyżej 25oC),
a tym bardziej upalnej (powyżej 30oC) jest czynnikiem niekorzystnym dla samopoczucia człowieka. Zbyt wysoka temperatura powietrza, zwłaszcza utrzymująca
się w dłuższych okresach, prowadzi bowiem na skutek odwodnienia i utraty soli
do zaburzeń fizjologicznych, stając się przyczyną wyczerpania z gorąca (omdlenia,
mdłości, wymioty, ból głowy), udaru cieplnego (zawroty głowy, ból głowy, delirium, śpiączka, a nawet śmierć) bądź ataku serca (również mogącego doprowadzić
do śmierci) (Bell i in., 2004; Kozłowska-Szczęsna i in., 2004; Vandentorren i in.,
2004; Pascal i in., 2006).
Występowanie upałów, zwłaszcza długotrwałych, jest jednym z ekstremalnych
zjawisk meteorologicznych, wcześniej raczej niezbyt częstych w naszym klimacie,
prowadzących nie tylko do wzrostu zachorowalności i śmiertelności mieszkańców
62
U. Kossowska-Cezak
obszarów objętych upałami, lecz również wpływającym na warunki hydrologiczne,
i przyspieszającym topnienie lodowców górskich (Auswirkungen.... , 2004).
Ze względu na coraz częstsze pojawianie się tego rodzaju obciążających warunków termicznych, stały się one w ostatnich latach tematem wielu opracowań;
oprócz przytoczonych powyżej pozycji autorów zachodnich, warto wymienić prace
autorów polskich, takie jak K u c h c i k (2006 a, b), W i b i g i in. (2006), P i o t r o w i c z (2007 a, b), Tw a r d o s z (2009).
Niniejsze opracowanie dotyczy występowania pogody gorącej i upalnej w Warszawie w drugiej połowie XX wieku i na początku XXI wieku. Podstawą opracowania są codzienne wartości temperatury maksymalnej i minimalnej z tego okresu
ze stacji Warszawa-Okęcie. Na ich podstawie została obliczona częstość dni gorących (tmax > 25oC), upalnych (tmax > 30oC) i bardzo upalnych (tmax > 35oC) oraz
nocy ciepłych (tmin > 15oC), bardzo ciepłych (tmin > 18oC) oraz gorących, czyli
„tropikalnych” (tmin > 20oC) (Chełchowski, 1963, 1967). Ponieważ w badanym
wieloleciu dni gorące pojawiały się w Warszawie najwcześniej w końcu kwietnia,
a najpóźniej (sporadycznie) na początku października, opracowanie dotyczy wyłącznie okresu od maja do września.
Ogólna charakterystyka termiczna okresu 1951-2009
Średnia temperatura powietrza z najcieplejszego okresu roku (tzn. od maja do
września) wykazywała w badanym wieloleciu dość wyraźne wahania (rys. 11): na
początku, do połowy lat 1960. obniżała się, by po okresowym zahamowaniu spadku
osiągnąć najniższe wartości w drugiej połowie lat 1970. i na początku lat 1980.
Później nastąpił wzrost temperatury, który nasilił się po roku 1990 i średnie
wartości temperatury z badanego okresu roku przekroczyły te z początku lat 1950.
Zakres tych zmian mogą zilustrować wartości średnie z wybranych 5-leci: 19511955 – 16,4oC, 1976-1980 – 14,8oC, 2001-2005 – 16,8oC i czterolecie 2006-2009
– 17,2oC.
Wieloletni przebieg średniej temperatury w lecie (od czerwca do sierpnia) był
bardzo podobny (rys. 1), a wartości średnie zmieniały się nie mniej niż te z okresu
od maja do września: 1951-1955 – 18,4oC, 1976-1980 – 16,5oC, 2001-2005 –
18,6oC i 2006-2009 – 19,0oC. Najchłodniejsze lata były w roku 1961 i 1978
(15,9oC), a najcieplejsze w 1992 (20,0oC) i 2006 (19,9oC).
Ponieważ wyraźny wzrost temperatury powietrza w ciepłym okresie roku nastąpił w ostatniej dekadzie XX wieku, opracowanie wykonano w dwóch ujęciach
czasowych: osobno w drugiej połowie XX wieku (1951-2000) i osobno w okresie
1
Na rysunku przedstawiono wartości od roku 1947, tzn. od czasu uruchomienia stacji na Okęciu po działaniach wojennych, wartości sprzed 1951 r. nie były jednak uwzględnione w analizie.
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
63
Rys. 1. Przebieg średniej temperatury z okresu od maja do września (linia ciągła) i od czerwca do
sierpnia (linia przerywana); wartości rzeczywiste i średnie konsekutywne 10-letnie
Fig. 1. Course of the mean temperature from the months May-September (solid line) and JuneAugust (dotted line); the real values and the 10-year running mean values
(Warszawa-Okęcie, 1947-2009)
wyraźnego ocieplenia, tj. 1991-2009. Wartości średnie miesięczne i sezonowe
temperatury z obu okresów zawiera tab. 1.
Temperatura średnia z okresu od maja do września w 19-leciu była wyższa
niż w 50-leciu o 0,8oC, a w lecie (czerwiec-sierpień) o 0,9oC. Największy wzrost
temperatury wystąpił w lipcu (o 1,2oC) i sierpniu (o 1,0oC), a najmniejszy
w czerwcu (o 0,3oC). Wzrost temperatury maksymalnej i minimalnej był podobny
jak średniej dobowej (tab. 1).
Tabela 1. Temperatura średnia miesięczna i sezonowa (oC)
Table 1. Monthly and seasonal mean air temperature (oC)
(Warszawa-Okęcie, 1951-2000, 1991-2009)
Temperatura
powietrza
Air temperature
V
VI
VII
tśr
13,4
16,8
18,2
tmax
18,7
22,2
tmin
7,9
11,4
VIII
IX
V-IX
VI-VIII
17,6
13,2
15,8
17,5
23,6
23,2
18,3
21,2
23,0
12,9
12,3
8,6
10,6
12,2
1951-2000
1991-2009
tśr
14,1
17,1
19,4
18,6
13,6
16,6
18,4
tmax
19,8
22,5
25,1
24,2
18,6
22,0
23,9
tmin
8,4
11,7
14,0
13,3
9,0
11,3
13,0
64
U. Kossowska-Cezak
Dni gorące i upalne
Dniami charakterystycznymi dla cieplejszej części roku są tzw. dni gorące
i upalne, tzn. odpowiednio dni z temperaturą maksymalną powyżej 25oC i powyżej 30oC. W bioklimatologii jako szczególnie uciążliwe są traktowane te ostatnie
(Kozłowska-Szczęsna i in., 2004; Kuchcik, 2006 a).
W 50-leciu średnia liczba dni gorących w roku wyniosła 36 (tab. 2). Najwcześniejszy z nich pojawił się 19 kwietnia (2000), najpóźniejszy 7 października
(1966), jednak w kwietniu, a tym bardziej w październiku dni takie zdarzają się
bardzo rzadko. W 50-leciu najwięcej ich było w lipcu (10), sierpniu (10)
i czerwcu (8).
W 19-leciu dni gorące w październiku nie zdarzały się, ale mimo krótszego
okresu występowania były zdecydowanie (o 25%) częstsze niż w 50-leciu. Ich
średnia liczba w roku wyniosła 45, a najczęściej występowały w lipcu (15) i sierpniu (13) i nieco mniej w czerwcu (9).
W poszczególnych latach okresu 1951-2009 liczba dni gorących wyniosła od
13 (1980) do 71 (2002) (rys. 2). Lat, w których dni gorących było mniej niż 20,
stwierdzono ponadto tylko dwa: 17 – 1974 i 19 – 1987, a liczba 60 dni została
przekroczona tylko w dwóch latach: 71 – 2002 i 62 – 1992. Wzrost częstości dni
gorących po roku 1990 jeszcze wyraźniej przejawia się w liczbie lat, w których
dni takich było mniej niż 30 – do 1990 r. 14 i po roku 1990 tylko 3, a także więcej niż 50 – do 1990 r. tylko 2, a po roku 1990 – 6 (rys. 2).
„Rekord miesięczny” liczby dni gorących został pobity w lipcu 2006 r., kiedy
było ich 29.
Wśród dni z temperaturą maksymalną powyżej 25oC niewielką część stanowią
takie, w których temperatura maksymalna przekracza 30oC; są to dni upalne.
Rys. 2. Liczba dni gorących (tmax > 25oC) i upalnych (tmax > 30oC)
Fig. 2. Numbers of hot days (tmax > 25oC) and very hot days (tmax > 30oC)
(Warszawa-Okęcie, 1951-2009)
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
65
W 50-leciu 1951-2000 dni takich było średnio w roku 5 (tab. 2). Najwcześniejszy
dzień upalny pojawił się 14 maja (1969), a najpóźniejszy 14 września (1951).
Warto jednak zwrócić uwagę, że w roku 1950 najwcześniejszy dzień upalny był
już 22 kwietnia, a pod koniec lat 1940. ostatni dzień upalny pojawił się dopiero
17 września.
Chociaż sporadycznie wzrost temperatury maksymalnej powyżej 30oC może
zdarzyć się już w maju lub jeszcze we wrześniu, to praktycznie dni upalne pojawiają się tylko od czerwca do sierpnia.
W 19-leciu 1990-2009 średnia liczba dni upalnych w roku wyniosła 8 (tab. 2),
a wzrost ich częstości zaznaczył się szczególnie w lipcu (z 2 do 4, a więc dwukrotnie).
Tabela 2. Średnia liczba dni gorących i upalnych oraz nocy ciepłych i bardzo ciepłych
Table 2.Mean numbers of hot and very hot days and of warm and very warm nights
(Warszawa-Okęcie, 1951-2000, 1991-2009)
IX
X
Rok
Year
10,2
2,4
0,1
36,1
1,9
1,7
0,1
–
4,7
0,0
0,1
0,1
–
–
0,2
Dni z temperaturą
Days with air temperature
IV
V
VI
VII
tmax > 25oC
0,7
3,4
8,2
11,2
tmax > 30 C
–
0,1
0,9
tmax > 35 C
–
–
o
o
VIII
1951-2000
tmin > 15 C
–
0,5
4,2
7,2
6,0
0,6
–
18,5
tmin > 18oC
–
0,0
0,4
0,9
0,6
–
–
1,9
tmin > 20 C
–
–
–
0,1
0,1
–
–
0,1
o
o
1991-2009
tmax > 25 C
1,1
4,3
8,7
15,5
13,3
2,1
–
45,0
tmax > 30oC
–
0,4
1,3
3,8
1,9
0,1
–
7,5
tmax > 35 C
–
–
0,1
0,3
0,2
–
–
0,5
tmin > 15 C
–
1,1
4,4
11,8
9,4
1,0
–
27,7
tmin > 18 C
–
0,1
0,7
2,6
1,2
0,1
–
4,5
tmin > 20oC
–
–
–
0,3
0,1
–
–
0,4
o
o
o
o
W poszczególnych latach badanego wielolecia dni upalne w ogóle nie występowały (1955, 1956, 1960, 1970, 1977 i 1978) lub był tylko jeden taki dzień
(1965, 1981, 1984, 1987 i 2008), gdy w innych ich liczba przekraczała 10 (11 –
1951, 16 – 1963, 11 – 1964, 14 – 1971, 17 – 1972, 18 – 1994, 11 – 2002 i 12 –
2007) lub nawet wyjątkowo 20 (22 – 2006) (rys. 2). Częstość dni upalnych skokowo wzrosła po roku 1990, o czym świadczą przytoczone wartości. Lat z liczbą
U. Kossowska-Cezak
66
dni upalnych 0-2 do roku 1990 było 16, a po roku 1990 zaledwie 2, podczas gdy
lat z liczbą powyżej 15 odpowiednio 1 i 3 (rys. 2).
Największą liczbą dni upalnych wyróżnił się najcieplejszy miesiąc badanego
okresu lipiec 2006 – 18 dni.
Sporadycznie temperatura maksymalna przekracza 35o; dni z taką temperaturą
możemy nazwać bardzo upalnymi. Dni takich w okresie 1951-2000 było 11;
najwcześniejszy 22 czerwca (2000), najpóźniejszy 29 sierpnia (1992). W 19-leciu
było ich 10, również tylko od końca czerwca do końca sierpnia (tab. 3).
Tabela 3. Charakterystyki termiczne (oC) dób z dniem bardzo upalnym i nocą „tropikalną”
Table 3. Thermic characteristics of days with maximum temperature above 35oC and the days with
minimum temperature above 20oC (Warszawa-Okęcie, 1951-2009)
Dni z tmin > 20oC
Dni z tmax > 35oC
Days with tmax > 35 C
Days with tmin > 20oC
o
Data-Date
tmax
tmin
tśr
Data-Date
tmax
tmin
tśr
1.
7 VIII ‘52
35,1
17,0
24,6
1.
8 VIII ‘63
30,6
20,7
23,4
2.
13 VII ‘59
35,1
17,3
27,2
2.
16 VII ‘72
30,8
20,1
25,6
3.
25 VII ‘63
35,3
18,3
28,4
3.
17 VII ‘72
29,3
20,6
25,4
4.
9 VIII ‘92
35,2
18,2
27,1
4.
14 VII ‘94
30,9
20,8
26,2
5.
10 VIII ‘92
36,0
19,7
28,0
5.
7 VIII ‘94
28,5
20,2
24,5
6.
29 VIII ‘92
35,9
19,7
28,0
6.
3 VIII ‘98
28,9
20,5
23,7
7.
29 VII ‘94
35,1
15,3
26,9
7.
17 VII ‘02
25,5
20,1
22,0
8.
30 VII ‘94
35,9
17,2
28,0
8.
31 VII ‘02
32,4
20,1
26,1
9.
31 VII ‘94
35,8
17,9
27,9
9.
27 VII ‘06
30,6
20,7
25,5
10.
1 VIII ‘94
36,4
18,0
27,6
10.
30 VII ‘06
27,2
20,2
22,3
11.
22 VI 2000
35,1
16,2
26,8
11.
18 VII ‘09
30,7
20,2
26,0
12.
10 VII ‘06
35,3
17,1
27,2
Średnie
13.
17 VII ‘07
35,7
17,8
27,6
Average
29,6
20,4
24,6
35,5
17,7
27,3
Średnie
Average
Dni bardzo upalne wystąpiły tylko pojedynczo w latach 1952, 1959 i 1963,
a potem dopiero w 1992 (3 dni), 1994 (4 dni), 2000, 2006 i 2007. Podobnie
zatem jak w przypadku dni gorących i upalnych, ich częstość wzrosła po roku
1990. Maksimum absolutne temperatury powietrza wyniosło w Warszawie 36,4oC
i wystąpiło 1 sierpnia 1994. W latach następnych, mimo zwiększonej częstości
dni bardzo upalnych, wartość ta nie została przekroczona.
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
67
Ogólnie można zatem stwierdzić, że choć w ciągu dnia warunki gorąca, jak
upału w ostatnim 10-leciu XX wieku i na początku wieku XXI są coraz częstsze,
to okres ich występowania w ciągu roku nie ulega wydłużeniu, ani nie zachodzi
wzrost skrajnie wysokich wartości temperatury.
Noce ciepłe i bardzo ciepłe
Aczkolwiek najwyższa temperatura powietrza występuje w ciągu dnia, to jednak utrzymywanie się względnie wysokiej temperatury również w nocy jest dla
człowieka bardzo uciążliwe. W literaturze jest używane pojęcie „nocy tropikalnej”
(Chełchowski, 1963, 1967; Kuchcik, 2006 a; Twardosz, 2009) – tak nazwano dobę
z temperaturą minimalną powyżej 20oC. W warunkach Polski są to jednak przypadki jednostkowe (np. w Warszawie w wieloleciu 1951-2009 zaledwie 11, tab. 3),
niewątpliwie warte uwagi, ale stanowiące raczej ciekawostkę niż podstawę do
badań. Dlatego w niniejszym opracowaniu, podobnie jak we wcześniejszej pracy
autorki (Kossowska-Cezak, 2003) przyjęto niższy próg do wyznaczania ciepłych
nocy – temperaturę minimalną powyżej 15oC; noce z temperaturą minimalną
powyżej 18oC nazwano bardzo ciepłymi.
Noce ciepłe w 50-leciu występowały średnio 18 razy w roku (tab. 2). Najwcześniejszą zanotowano 5 maja (1969), najpóźniejszą 24 września (1999). Najwięcej nocy ciepłych było w lipcu i sierpniu (odpowiednio 7 i 6).
W 19-leciu 1991-2009 nocy ciepłych było średnio w roku o 50% więcej niż
w 50-leciu, bo aż 28 (tab. 2), a najwcześniejsza pojawiła się już 3 maja (2001).
Najwięcej takich nocy było w lipcu (12) i sierpniu (9).
W całym okresie 1951-2009 roczna liczba nocy ciepłych wahała się od 7 (1978)
do 45 (2002, 2007) (rys. 3); 10 lub mniej takich nocy zdarzyło się w 7 latach,
z czego 6 było przed rokiem 1990 (10 – 1960, 8 – 1962, 9 – 1974, 7 – 1978, 9
– 1990 i 8 – 1993). Powyżej 40 nocy ciepłych zanotowano tylko w 3 latach, wszystkich w XXI wieku (2002, 2006, 2007). Bardzo znamienne jest też zróżnicowanie
częstości rocznej liczby nocy ciepłych poniżej 20 (do 1990 r. – 26, po 1990 – tylko
2) i większej lub równej 30 (odpowiednio 1 i 8).
Największą miesięczną liczbą nocy ciepłych wyróżnił się lipiec 2006 (21)
i lipiec 2002 (20).
Noce bardzo ciepłe to noce z temperaturą minimalną powyżej 18oC. Noce
takie w 50-leciu występowały średnio 2 razy w roku. Najwcześniejsza była 28
maja (1958), najpóźniejsza 29 sierpnia (1992). Najwięcej nocy bardzo ciepłych
było w lipcu – średnio 1, a w czerwcu i sierpniu średnio raz na dwa lata
(tab. 2).
W okresie 1991-2009 noce bardzo ciepłe występowały średnio ponad dwukrotnie częściej (w roku ponad 4). Podobnie jak w 50-leciu noce bardzo ciepłe
68
U. Kossowska-Cezak
były charakterystyczne praktycznie dla okresu od czerwca do sierpnia, aczkolwiek
w XXI wieku zanotowano pierwszy przypadek nocy bardzo ciepłej jeszcze we
wrześniu (11 września 2005).
Noce bardzo ciepłe wystąpiły tylko w 35 latach 50-lecia i we wszystkich latach
19-lecia, tzn. że do roku 1990 było 25 takich lat i po roku 1990 – 19. Przed rokiem
1990 były tylko 2 lata z 6 nocami bardzo ciepłymi (1963 i 1972), po roku 1990
takich nocy 6 lub więcej stwierdzono w 6 latach, w tym w 2002 r. – 14 i w 2006 r.
– 11 (rys. 3).
Rys. 3. Liczba nocy ciepłych (tmin > 15oC) i bardzo ciepłych (tmin > 18oC)
Fig. 3. Numbers of warm nights (tmin > 15oC) and very warm nights (tmin > 18oC)
(Warszawa-Okęcie, 1951-2009)
Nocy gorących, zwanych też „tropikalnymi” (z temperaturą minimalną powyżej 20oC), jak wspominano wcześniej, w całym okresie było 11 (tab. 3): do roku
1990 tylko 3 (w sierpniu 1963 i 2 w lipcu 1972), po roku 1990 pozostałe 8 (2
w 1994, 1998, po 2 w 2002 i 2006 oraz 2009). Najwyższa zanotowana temperatura minimalna wyniosła 20,8oC (14 lipca 1994), a tylko nieznacznie niższa była
w gorącym sierpniu 1963 i lipcu 2006 (20,7oC).
Ogólnie można zatem zauważyć, że chociaż częstość nocy ciepłych, bardzo
ciepłych i gorących, podobnie jak dni gorących i upalnych, wyraźnie wzrosła po
roku1990, to jeszcze bardziej nasiliła się w wieku XXI.
Charakterystyczne dni i noce
Należy tu zwrócić uwagę, że ze względu na możliwe w lecie bardzo duże
(ponad 15oC) amplitudy dobowe temperatury powietrza nie zachodzi silny związek między wartością temperatury maksymalnej i minimalnej podczas tej samej
doby. Oznacza to, że po ciepłej nocy nie musi nastąpić gorący dzień ani – tym
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
69
bardziej – gorący dzień nie musi być poprzedzony ciepłą nocą. W 50-leciu 19512000 tylko 35% dni gorących nastąpiło po ciepłej nocy i tylko po 64% ciepłych
nocy nastąpił gorący dzień (Kossowska-Cezak, 2003). W całym badanym wieloleciu 1951-2009 żaden z 13 dni bardzo upalnych (tzn. z temperaturą maksymalną
ponad 35oC) nie wystąpił po nocy „tropikalnej” (z temperaturą minimalną powyżej 20oC), a tylko 4 po nocy bardzo ciepłej, reszta zaś po nocy ciepłej. Wynika
stąd, że ani jedna noc „tropikalna” nie poprzedziła dnia bardzo upalnego, a tylko
połowa z nich była przed dniem upalnym, reszta zaś tylko przed gorącym.
Kalendarz i charakterystyki termiczne wszystkich dni bardzo upalnych i nocy
„tropikalnych” podano w tab. 3. Łatwo zauważyć, że doby z dniem bardzo upalnym
były średnio o ok. 3oC cieplejsze od tych z nocą „tropikalną” i odznaczały się prawie
dwukrotnie większą amplitudą dobową temperatury (odpowiednio 17,8 i 9,1oC).
Doby z temperaturą minimalną powyżej 20oC i maksymalną powyżej 30oC
można nazwać „dobami tropikalnymi” (Twardosz, 2009). Jak wynika z tab. 3,
w Warszawie w badanym wieloleciu było ich zaledwie 5. Należy jednak pamiętać,
że rozpatrywane wartości temperatury pochodzą ze stacji peryferyjnej, zatem
w śródmieściu prawdopodobnie dób takich było więcej.
Fale upałów
Uciążliwość upałów jest szczególnie wielka wówczas, gdy utrzymują się przez
dłuższy czas. Większość dni upalnych występuje jednak pojedynczo lub w dwóch
kolejnych dniach – razem 59% wszystkich dni upalnych, a tylko pozostałe 41%
tworzy ciągi kilkudniowe (tab. 4). Ciągi przynajmniej trzech kolejnych dni z temperaturą maksymalną powyżej 30oC zostały nazwane falami upałów. Co prawda,
są przyjmowane różne definicje tego zjawiska (Robinson, 2001; Kuchcik, 2006 b;
Glossary ..., 2000; Słownik ..., 2003), ale w niniejszym opracowaniu, opartym
wyłącznie na kryteriach termicznych, przyjęto taką właśnie najprostszą definicję.
Tak rozumiane fale upałów wystąpiły w Warszawie w 50-leciu 1951-2000 21
razy, a w 19-leciu 1991-2009 17 razy. W rzeczywistości w całym badanym wieloleciu 1951-2009 było ich 29; objęły one łącznie 125 dni spośród wszystkich 305
dni upalnych. W okresie 1951-1990 fal upałów było 12, 1991-2000 – 9 i 20012009 – 8, a więc ich częstość po roku 1990 wyraźnie wzrosła.
Najwięcej fal upałów było najkrótszych, tzn. 3- i 4-dniowych (odpowiednio
15 i 7), ale zdarzały się też 8-10-dniowe (tab. 4). Najwcześniejsza fala upałów
zaczęła 28 maja (2005), a najpóźniejsza skończyła się 31 sierpnia (1992), a więc
okres występowania fal upałów jest niewiele krótszy niż okres z dniami upalnymi
(14 maja – 7 września). Warto dodać, że pierwszy dzień przytoczonej najwcześniejszej fali upałów (28 maja) był pierwszym dniem upalnym w roku, a ostatni
dzień najpóźniejszej fali upałów (31 sierpnia) był ostatnim dniem upalnym w roku.
U. Kossowska-Cezak
70
Oznacza to, że fala upałów może zacząć się dość nagle, nie będąc poprzedzona
pojedynczymi dniami upalnymi, i również nagle może się skończyć.
Tabela 4. Ciągi dni upalnych
Table 4. Series of hot days (with maximum temperature above 30oC)
(Warszawa-Okęcie, 1951-2009)
Długość ciągu (liczba dni)
Length of the series (number of days)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Liczba ciągów
Number of series
106
37
15
7
2
1
–
1
2
1
Liczba dni w ciągach
Number of days in the series
106
74
45
28
10
6
–
8
18
10
% dni w ciągach
Percentage of days in the series
33,9 24,6 15,0 9,3
3,3
2,0
–
2,7
6,0
3,3
Największą liczbą fal upałów wyróżniły się lata 1963 i 1992 – po 3 fale, obejmujące łącznie odpowiednio 14 i 12 dni. Na uwagę zasługują ponadto lata 1994
i 2006, w których wystąpiły po 2 fale upałów, obejmujące w każdym roku łącznie
po 14 dni. Najdłuższe fale upałów pojawiły się w 1994 r. – 10 dni, 1971 i 2006
– po 9 dni i 1963 – 8 dni (tab. 5).
Tabela 5. Charakterystyki termiczne fal upałów 5-dniowych i dłuższych
Table 5. Thermic characteristics of the heat waves of 5-day and longer ones
(Warszawa-Okęcie, 1951-2009)
Średnia temperatura (oC)
Mean temperature (oC)
Najwyższe maksimum (oC)
tmax
tmin
tśr
The highest
maximum (oC)
Daty
Dates
Liczba dni
Number of
days
1.
1-8 VIII ‘63
8
32,1
18,1
25,3
33,9
2.
27 VII – 4 VIII ’71
9
32,1
16,8
25,0
33,3
3.
7-11 VIII ‘92
5
33,3
17,2
25,2
36,0
4.
24 VII – 2 VIII ’94
10
34,0
16,3
26,4
36,4
5.
28 VII – 2 VIII ’02
6
31,6
18,1
24,9
32,7
6.
5-13 VII ‘06
9
33,0
16,8
25,6
35,3
7.
23-27 VII ‘06
5
31,2
18,7
25,4
32,9
Podczas stwierdzonych 29 fal upałów średnia temperatura maksymalna wahała
się od 30,3 do 34,2oC (średnio 32,1oC), minimalna od 14,2 do 18,7oC (średnio
16,6oC), a średnia dobowa od 23,1 do 26,4oC (średnio 24,9oC).
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
71
Najwyższą średnią temperaturą maksymalną (34,2oC) odznaczyła się trzydniowa fala upałów z 24-26 lipca 1963 r. Niewiele niższa (34,0oC) była średnia
temperatura maksymalna podczas najdłuższej, 10-dniowej fali z 1994 r., podczas
której wystąpiło maksimum absolutne temperatury 36,4oC; w czasie tej fali była
najwyższa temperatura średnia dobowa 26,4oC. Najwyższą średnią temperaturą
minimalną (18,7oC) wyróżniła się natomiast 5-dniowa fala upałów z roku 2006.
Chociaż częstość fal upałów w badanym okresie wzrastała, to średnie wartości charakterystyk termicznych w okresach 1951-1990, 1991-2000 i 2001-2009
były bardzo podobne, z wyjątkiem średniej temperatury minimalnej, która w XXI
wieku była wyraźnie wyższa niż wcześniej (17,2oC, do końca wieku XX 16,4oC).
Jako przykład przytoczono charakterystyki termiczne fal upałów trwających 5 dni
i dłużej (tab. 5).
Uwarunkowania cyrkulacyjne występowania
dni upalnych i nocy bardzo ciepłych
Pojawienie się wyjątkowo wysokiej temperatury powietrza w ciągu dnia lub
nocy jest związane przede wszystkim z adwekcją ciepłego powietrza, która
w warunkach Polski w lecie zachodzi głównie z sektora południowego i wschodniego (Kossowska-Cezak, 1997). W celu zbadania charakteru cyrkulacji atmosferycznej prowadzącej do wzrostu temperatury w dzień ponad 30oC i utrzymywania
się temperatury nocą powyżej 18oC rozpatrzono typy cyrkulacji we wszystkich
dobach z dniem upalnym oraz nocą bardzo ciepłą.
Posłużono się klasyfikacją typów cyrkulacji J. L i t y ń s k i e g o (1969) opracowaną przez K. P i a n k o - K l u c z y ń s k ą (2007). Ponieważ kalendarz typów cyrkulacji w nowym ujęciu obejmuje lata 1948-2006, wzięto pod uwagę dni upalne
i noce bardzo ciepłe właśnie z tego okresu (w liczbie odpowiednio 301 i 127),
tzn. również z lat 1948-1950.
Częstość dni z temperaturą maksymalną powyżej 30oC i z temperaturą minimalną powyżej 18oC przy poszczególnych kierunkach cyrkulacji podano w tab. 6.
Dla porównania zamieszczono również średni udział kierunków cyrkulacji w okresie od czerwca do sierpnia, na który przypada przytłaczająca większość rozpatrywanych dni.
Okazuje się, że zarówno dni upalne, jak i noce bardzo ciepłe pojawiają się
praktycznie przy wszystkich wyróżnionych typach cyrkulacji, co oznacza, że typ
cyrkulacji nad Polską nie warunkuje jednoznacznie temperatury powietrza w Warszawie. Zaznaczają się jednak pewne kierunki cyrkulacji wyraźnie sprzyjające
występowaniu wysokiej temperatury.
Dni upalne pojawiły się przede wszystkim przy cyrkulacji z sektora południowego – na dni z cyrkulacją SE – E – SW przypadła połowa (50,3%) wszystkich
U. Kossowska-Cezak
72
przypadków, gdy cyrkulacja z tych kierunków stanowiła w lecie tylko 27%. Ponadto
dość często (15,3%) dni upalne były przy cyrkulacji zerowej, tzn. bezadwekcyjnej.
Najrzadziej dni upalne pojawiały się przy cyrkulacji z sektora przeważającego
(43%) w miesiącach letnich NW – N – NE – razem tylko 18,6% dni. Silnemu
wzrostowi temperatury sprzyja nie tylko adwekcja ciepłego powietrza, ale i dzienna
insolacja, na co wskazuje przewaga dni z cyrkulacją antycyklonalną (46%; cyklonalną i zerową po 27%).
Tabela 6. Częstość (%) kierunków cyrkulacji w dniach z tmax > 30oC i tmin > 18oC w Warszawie o
raz średnia częstość (%) kierunków cyrkulacji w miesiącach od czerwca do sierpnia
Table 6. Frequency (%) of circulation direction in days with tmax > 30oC and tmin > 18oC in Warsaw
and mean frequency (%) of circulation direction during the period June-August
Cyrkulacja
Circulation
1948-2006
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
0
tmax > 30 C
8,3
6,0
9,0
12,0
16,9
21,3
7,0
4,3
15,3
tmin > 18oC
7,9
17,3
10,2
10,2
20,5
10,2
7,9
5,5
10,2
VI-VIII
15,4
14,9
9,3
6,4
8,9
11,2
10,5
12,6
10,7
o
Aczkolwiek najwięcej (21,3%) dni upalnych było przy cyrkulacji SW, to długotrwałe (8-10 dni) fale upałów pojawiały się częściej przy cyrkulacji SE i S;
jedynie 9-dniowa fala z roku 2006 wystąpiła przy cyrkulacji SW i 0.
Dni z temperaturą maksymalną ponad 35oC przypadały wyłącznie na doby
z cyrkulacją z wycinka E – SE – S – SW oraz bezadwekcyjną, w tym najczęściej SW (połowa przypadków). Najdłuższy ciąg dni bardzo upalnych – 4 dni
(29 VII – 1VIII 1994) – wystąpił jednak przy cyrkulacji SEA i SE0 i przy tej ostatniej odnotowano maksimum absolutne temperatury w Warszawie w badanym
okresie.
Noce bardzo ciepłe najczęściej (20,5%) pojawiały się przy stosunkowo rzadkiej
cyrkulacji S (8,9%); zaskakująco dużo (17,3%) było ich też przy dość częstej
cyrkulacji NE (14,9%). Zdecydowanie najmniej bardzo ciepłych nocy było przy
częstej latem cyrkulacji z wycinka W – NW – N (razem 38,5%), na którą przypadło tylko 19,6% takich nocy.
Podobnie jak dni upalne, tak i noce bardzo ciepłe najczęściej występowały przy
cyrkulacji antycyklonalnej (50%; przy cyklonalnej 28%, zerowej 22%).
O ile znaczny udział bardzo ciepłych nocy przy cyrkulacji S można łatwo
wyjaśnić adwekcją ciepłych mas powietrznych, to przyczyn takich nocy przy cyrkulacji NE należy raczej upatrywać w położeniu stacji Okęcie w stosunku do
miasta. Okęcie bowiem leży na południowo-zachodnich peryferiach Warszawy
i zwykle znajduje się poza zasięgiem miejskiej wyspy ciepła. Jak wykazały jednak
badania (Kossowska-Cezak, 2002), przy adwekcji z północo-wschodu warszawska
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
73
wyspa ciepła jest „spychana” w kierunku Okęcia. Przejawia się to wyraźnym
zmniejszeniem różnicy temperatury między śródmieściem a Okęciem, stwarzając
pozory zaniku wyspy ciepła, a w istocie jest spowodowane napływem ciepłego
powietrza znad miasta nad Okęcie. To właśnie może być przyczyną znacznej częstości bardzo ciepłych nocy na Okęciu przy cyrkulacji NE, a zwłaszcza NEA (tu
należy przypomnieć, że miejska wyspa ciepła jest zjawiskiem najsilniej przejawiającym się w nocy, zatem znajdującym wyraźniejsze odbicie w temperaturze minimalnej niż maksymalnej).
Wszystkie noce „tropikalne” pojawiały się przy cyrkulacji wyłącznie z sektora
NE – E – SE – S, przy wyrównanym udziale wszystkich kierunków. „Doby tropikalne” natomiast były tylko przy cyrkulacji z kierunków E – SE– S.
Podsumowanie i wnioski
W wieloleciu 1951-2009 liczba dni gorących i upalnych do roku 1990 była
dość wyrównana, odpowiednio ok. 35 i ok. 4 na rok. Wyraźny wzrost ich częstości zaznaczył się po roku 1990: w latach 1991-2000 dni gorących było średnio ok.
41, 2000-2009 – ok. 49 na rok, dni upalnych odpowiednio 7 i 8 na rok. Podobny
wzrost częstości zaznaczył się w przypadku sporadycznie pojawiających się dni
bardzo upalnych.
Po roku 1990 również wzrosła częstość nocy ciepłych i bardzo ciepłych,
a wzrost ten jeszcze bardziej się nasilił w wieku XXI: do roku 1990 nocy ciepłych
było średnio 17 na rok, w latach 1991-2000 – ok. 22 i 2001-2009 – ok. 34; nocy
bardzo ciepłych odpowiednio ok. 2, 3 i 6 na rok. Również noce „tropikalne” częściej pojawiały się pod koniec XX wieku, a tym bardziej w XXI wieku.
Konsekwencją wzrostu częstości dni upalnych jest zwiększenie frekwencji fal
upałów, rozumianych jako okresy przynamniej 3-dniowe z temperaturą maksymalną powyżej 30oC: w latach 1951-1990 było ich 12, 1991-2000 – 9 i w latach
2001-2009 – 8. Najwięcej było najkrótszych fal upałów (3-4-dniowych, odpowiednio 15 i 7), zdarzały się też jednak fale 8-10-dniowe . Te najdłuższe fale upałów
wystąpiły w latach 1963, 1971, 1994 i 2006.
Aczkolwiek wystąpił wyraźny wzrost częstości zarówno najcieplejszych dni,
jak i nocy, to jednak w badanym wieloleciu nie zaznaczyło się wydłużenie okresu
ich występowania w ciągu roku, ani wzrost skrajnie wysokich wartości temperatury maksymalnej i minimalnej.
Temperatura maksymalna powyżej 30oC występowała najczęściej w dniach
z cyrkulacją z sektora południowego, w tym zwłaszcza z kierunku SW (ponad
20%), co zapewne wynika z dość znacznej frekwencji tego kierunku cyrkulacji
w lecie. Jednakże podczas długotrwałych fal upałów i w najbardziej upalnych
dniach przeważała najrzadsza latem cyrkulacja SE.
74
U. Kossowska-Cezak
Temperatura minimalna powyżej 18oC pojawiała się najczęściej przy cyrkulacji z sektora południowo-wschodniego, a zwłaszcza z kierunku S, poza tym przy
kierunku cyrkulacji NE. Te ostatnie przypadki prawdopodobnie były związane
z napływem ciepłego powietrza znad miasta nad stację Okęcie, położoną po jego
stronie południowo-zachodniej (przesunięcie miejskiej wyspy ciepła zgodnie z kierunkiem cyrkulacji).
Składam serdeczne podziękowanie pani Krystynie Pianko-Kluczyńskiej z IMGW
w Warszawie za udostępnienie kalendarza typów cyrkulacji J. Lityńskiego za okres
1948-2006.
Materiały wpłynęły do Redakcji 22 II 2010.
Literatura
Auswirkungen des Hitzesommer 2003 auf die Gewässer. Dokumentation. 2004, Schriftenreiche Umwelt Nr
369. Gewässerschutz, Bern.
B e l l P.A., G r e e n e Th.C., F i s h e r J.D., B a u m A., 2004, Psychologia środowiskowa. Gdańskie Wyd.
Psychologiczne, Gdańsk.
C h e ł c h o w s k i W., 1963, Rzadki przypadek nocy gorącej („tropikalnej“) w Polsce. Gazeta Obserwatora
PIHM, 8, 3-5.
C h e ł c h o w s k i W., 1967, Jeszcze o nocach gorących w Polsce. Gazeta Obserwatora PIHM, 9, 3-6.
D i a z J., G a r c i a - H e r r e r a R., Tr i g o R.M., L i n a r e s C., Va l e n t e A.A., D e M i g u e l J.M.,
H e r n a n d e z E., 2006, The impact of the summer 2003 heat wave in Iberia: how should we measure
it? Int. Journal of Biometeor., 50, 159-166.
Glossary of Meteorology, 2000, red. T.D. Glickmann, American Meteorological Society, Boston.
K o s s o w s k a - C e z a k U., 1997, Miesięczne warunki termiczno-opadowe i ich zależność od cyrkulacji atmosferycznej. Prace i Studia Geograficzne, t. 20, WGiSR UW, Warszawa.
K o s s o w s k a - C e z a k U., 2002, Zmiany różnicy temperatury powietrza między śródmieściem a peryferiami
Warszawy od 1933 do 2000 roku. Prz. Geof., 47, 3-4.
K o s s o w s k a - C e z a k U., 2003, Współczesne ocieplenie a częstośc dni charakterystycznych. Balneologia
Polska, 45, 1-2.
K o z ł o w s k a - S z c z ę s n a T., K r a w c z y k B., K u c h c i k M., 2004, Wpływ środowiska atmosferycznego
na zdrowie i samopoczucie człowieka. Monografie, 4, PAN IGiPZ, Warszawa.
K u c h c i k M., 2006 a, Fale upałów w Polsce w latach 1993-2002. Prz. Geogr., 78, 3.
K u c h c i k M., 2006 b, Defining heat wave – different approaches. Geogr. Polonica., 79, 2.
L i t y ń s k i J., 1969, Liczbowa klasyfikacja typów cyrkulacji i typów pogody dla Polski. Prace PIHM, 97.
P a s c a l M., L a a i d i K., L e d r a n s M., B a f f e r t E., C a s e r i o - S c h ö n e m a n n S., L e Te r t r e
A., M a n a c h J., M e d i n a S., R u d a n t J., E m p e r e u r - B i s s o n e t P., 2006, France’s heat watch
warning system. Int. Journal of Biometeor., 50, 144-153.
P i a n k o - K l u c z y ń s k a K., 2007, Nowy kalendarz typów cyrkulacji atmosferycznej według J. Lityńskiego.
Wiad. Meteorologii, Hydrologii, Gosp. Wodnej, 1(51), 4.
P i o t r o w i c z K., 2007 a, Temperatura powietrza. [w:] Klimat Krakowa w XX wieku. IGiGP UJ,
Kraków.
P i o t r o w i c z K., 2007 b, Wieloletnie zróżnicowanie liczby dni gorących w Krakowie. [w:] Wahania klimatu
w różnych skalach przestrzennych i czasowych. IGiGP UJ, Kraków.
Występowanie pogody gorącej w Warszawie
75
R e b e t e z M., D u p o n t O., G i r o u d M., 2009, An analysis of the July 2006 heatwave extent in Europe
compared to the record year 2003. Theor. Appl. Climat., 95, 1-7.
R o b i n s o n P.J., 2001, On the Definition of a Heat Wave. Jour. of Appl. Meteor., 40, 762-775.
Słownik meteorologiczny, 2003, red. R. Niedźwiedź, PTGeof./IMGW, Warszawa.
Tw a r d o s z R., 2009, Fale niezwykłych upałów w Europie na początku XXI wieku. Prz. Geof., 54, 3-4,
193-204.
UNEP – United Nations Environmental Programme, 2004, Impacts of the summer 2003 heat wave in
Europe. www.grid.unep.ch/product/publication/dowland/ew_heat_wave.en.pdf.
Va n d e n t o r r e n S., S u z a n F., M e d i n a S., P a s c a l M., M a u l p o i x A., C o h e n J.-C., Le d r a n s
M., 2004, Mortality in 13 French Cities during the August 2003 Heat Wave. Amer. Jour. of Public
Health, 94, 9, 1518-1520.
W i b i g J., P o d s t a w c z y ń s k a A., R z e p a M., P i o t r o w s k i P., 2002, Heatwaves in Poland – frequency,
trends and relations to atmospheric circulation. [w:] Extreme hydrometeorological events in Poland and their
impacts – European context. International Conference, Warsaw, 7-9 XII 2006, Sosnowiec-Warszawa.
Streszczenie
W artykule zbadano liczbę dni z temperaturą maksymalną > 20oC, > 30oC i > 35oC oraz z temperaturą minimalną > 15oC, > 18oC i > 20oC w Warszawie (Okęcie) w latach 1951-2009. Stwierdzono,
że częstość każdego rodzaju dni wyraźnie wzrosła po roku 1990, a z wysoką temperaturą minimalną
jeszcze bardziej wzrosła w XXI wieku. Chociaż częstość gorących dni i ciepłych nocy wzrasta, to okres
ich występowania w ciągu roku nie wydłuża się. Nie ma również wzrostu najwyższej temperatury
maksymalnej i minimalnej. Po roku 1990 wzrosła częstość fal upałów. Stwierdzono, że występowaniu
bardzo wysokiej temperatury maksymalnej sprzyja cyrkulacja z sektora SE – S – SW, a wysokiej temperaturze minimalnej – cyrkulacja S i NE. Temperatura minimalna > 18oC na Okęciu przy cyrkulacji
NE jest prawdopodobnie spowodowana napływem ciepłego powietrza znad miasta (przesuniecie
miejskiej wyspy ciepła).
S ł o w a k l u c z o w e : dzień gorący, dzień upalny, noc ciepła, noc bardzo ciepła, fala upałów,
Warszawa
Summary
The study focused on the number of days with maximum temperatures in three ranges, i.e.
>25°C, >30°C and >35°C and with minimum temperatures also in three ranges, i.e. >15°C, >18°C
and >20°C, as recorded at the Okęcie weather station in Warsaw during the period 1951-2009. It
was found that the frequency of each of these categories of days clearly increased after 1990 and that
the frequency of high minimum temperature days increased again in the 21st century. Interestingly,
while the frequency of hot days and warm nights increased, the extremely high values of maximum
and minimum temperatures did not, nor did their seasons of occurrence change. What did increase
was the frequency of heat waves after 1990. Very high maximum temperatures were more likely to
occur in air circulating from the SE, S or SW and high minimum temperatures were more likely when
the advection was from the S and NE. Days with minimum temperatures >18°C that occurred in
the NE circulation might be linked to a movement of a hot island pushed from over the city centre
towards the weather station, which is located in the SW outskirts of Warsaw.
K e y w o r d s : hot day, tropical day, warm night, very warm night, heat wave, Warsaw