Precipitation variability and anomalies at the background of urbanization development in the southern districts of Warsaw (1961-2010)

• Autorzy: Majewski G. , Przewoźniczuk W. , Kleniewska M. , Brandyk A.

Warianty tytułu

Zmienność i anomalie opadów na tle rozwoju urbanizacji południowych dzielnic Warszawy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Precipitation data and observations, collected in the period 1961-2010 at Ursynów-SGGW meteorological station, were the basic material for the research on the variability of precipitation and the occurrence of precipitation anomalies in the southern districts of Warsaw. That data was as well essential for the estimation of the influence of urbanization growth on precipitation phenomena. The Ursynów-SGGW station (λE 21º02’52’’, φN 52º09’38’’, latitude 102.5 m a.s.l.) is representative for significantly urbanized areas of the southern Warsaw, and the precipitation data of that station were compared with the data of Warsaw-Okęcie station, which is located within the distance of 6 km from the Ursynów-SGGW station, in the areas which have not undergone major urban growth. The research was performed by applying general climatological methodology, that is, the courses of monthly precipitation for a long-term period were examined, the precipitation frequencies were calculated, their differentiation in a year was estimated and finally the variability coefficient of yearly precipitation totals was analyzed along with the linear trend of yearly precipitation. Proper classification of daily, monthly and yearly precipitation was performed by applying the criteria of Olechnowicz-Bobrowska (1970), Kaczorowska (1962) and Mrugała (2000). The analyses of a 50-year period of precipitation data for Ursynów SGGW station proved the increase of precipitation totals since mid 1990s until the present times, for which the evidence is given by statistically significant trend of yearly precipitation totals and that trend is considerably higher than the trend given in other research concerning the second half of the XX century (Kożuchowski, 2004). The variability coefficient of yearly precipitation totals for the period 1961-2010 was equal to 20.9 %. and the highest precipitation variability was found in October and the lowest in March. The mean value of days with precipitation higher than 0.1 mm reached 143 in the analysed period. Maximum number of those days reached 203 in 2009, while in 1982 the minimum was equal to 99 days. In the course of precipitation throughout an year, the numbers of days with a very low precipitation (0.1-1 mm) and with a low precipitation (1.1-. 5 mm) were relatively similar in all months, except for the winter period, for which these numbers were a little higher. Most seldom were the days with a high (20.1-30 mm) and a very high precipitation (>30 mm). Precipitation totals higher than >30 mm occurred only in the summer period. The number of days with precipitation is characterized by an increasing trend in the analyzed period. The comparison of precipitation values for Ursynów and Okęcie stations, in the periods reflecting a rural use of Ursynów station surroundings, and in the periods of urbanization growth of that districts, and finally during considerable development of WULS campus, provides evidence for the increase of precipitation as a result of progressing city urbanization.

PL

Obserwacje i dane opadowe, zebrane w latach 1961-2010 na stacji meteorologicznej Ursynów-SGGW, były podstawowym materiałem do badań nad zmiennością opadów atmosferycznych i występowaniem anomalii opadów w południowych dzielnicach Warszawy. Były one również podstawą do oceny wpływu wzrostu urbanizacji na zjawiska atmosferyczne. Stacja Ursynów-SGGW (λE 21 º 02’52 „, φN 52 º 09’38’’, wysokość 102,5 m n.p.m.) jest reprezentatywna dla obecnie silnie zurbanizowanych obszarów południowej Warszawy, a dane opadowe z tej stacji zostały porównane z danymi od stacji Warszawa-Okęcie, która znajduje się w odległości 6 km od stacji Ursynów-SGGW na obszarze, który nie został poddany tak silnej presji urbanizacyjnej, zachowując prawie naturalny charakter. Badania przeprowadzono stosując ogólne metody klimatyczne, tzn. przeanalizowano przebiegi miesięcznych sum opadów, zbadano częstości sum opadów, obliczono ich różnicowanie w roku obliczono współczynnik zmienności rocznych sum opadów oraz oszacowano liniowy trend opadów rocznych. Klasyfikację opadów miesięcznych i rocznych przeprowadzono stosując kryteria Olechnowicz-Bobrowskiej (1970), Kaczorowskiej (1962) i Mrugały (2000). Analizy 50-letniego okresu danych opadowych stacji SGGW-Ursynów wykazały wzrost sum opadów atmosferycznych od połowy lat 1990. aż do czasów obecnych, czego dowodem jest statystycznie istotna tendencja sum opadów rocznych. Trend ten jest znacznie większy niż trendy otrzymane w innych badaniach dotyczących opadów w drugiej połowie XX wieku (Kożuchowski, 2004). Współczynnik zmienności rocznych sum opadów atmosferycznych w latach 1961-2010 był równy 20,9%. Największa zmienność opadów została stwierdzona w październiku, a najmniejsza w marcu. Średnia wartość liczby dni z opadem powyżej 0,1 mm w analizowanym okresie wyniosła 143, a maksymalna osiągnęła 203 w 2009 r., minimalna w 1982 r. wynosiła 99 dni. W przebiegu rocznym, liczby dni z bardzo niskimi opadami (0,1-1 mm) i niskimi opadami (1,1-5 mm) były stosunkowo podobne we wszystkich miesiącach, z wyjątkiem okresu zimowego, w którym były nieco wyższe. Rzadziej występowały wysokie opady (20,1-30 mm) i bardzo wysokie (>30 mm). Sumy opadu powyżej >30 mm wystąpiły tylko w okresie letnim. Liczba dni z opadami charakteryzuje się tendencją wzrostową w badanym okresie. Porównanie wartości opadów na stacjach Ursynów i Okęcie w okresach, gdy teren w okolicach Ursynowa miał charakter wiejski i był rolniczo wykorzystany oraz w okresach wzrostu urbanizacji w dzielnicy, a w końcu w okresie, w którym nastąpił znaczny rozwój kampusu SGGW, dostarcza dowodów na zwiększenie opadów atmosferycznych w wyniku postępującej urbanizacji miasta.

Słowa kluczowe

EN

precipitation; coefficient of variability; number of days with precipitation; positive anomaly; negative anomaly; urban growth; Warsaw

PL

opady atmosferyczne; współczynnik zmienności; dni z opadem; anomalia dodatnia; anomalia ujemna; rozwój miasta; Warszawa

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 3-4
• Strony: 145--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Majewski G.

• Divisin of Meteorology and Climatology - Warsow Uniwersity of Life Sciences

autor

Przewoźniczuk W.

• Divisin of Meteorology and Climatology - Warsow Uniwersity of Life Sciences

autor

Kleniewska M.

• Divisin of Meteorology and Climatology - Warsow Uniwersity of Life Sciences

autor

Brandyk A.

• Division of Soil and Water Science - Warsow University of Life Sciences

Bibliografia

• [1]. Atlas of Warsaw, 1996, Polish Academy of Sciences, Institute of Geography and Spatial Organization (in Polish).
• [2]. Banaszkiewicz B., Grabowska K., Szwejkowski Z., 2008, Characterisation of variability of atmospheric precipitation at selected stations of the Mazury Lake district in the years 1951-2000. Theor. Appl. Climatol., 98, 337-350.
• [3]. Baranowski J., Kuchcik M., Adamczyk A., Btażejczyk K., 2008, Distribution of precipitation in Warsaw and surroundings, [in:]. Climate and bioclimate of cities Klysik K., Wibig J., Fortuniak (eds). Lodz University Publishing, 81-90 (in Polish).
• [4]. Beecham S., Chowdhury R.K., 2010, Temporal characteristics and variability of point rainfall: a statistical and wavelet analysis. Int. J. Climat., 30, 458-473.
• [5]. Bokwa A., Skowera B., 2009, Extreme pluvial conditions in Cracov and its surroundings in the years 1971-2005. Act. Agroph., 13(2), 299-310 (in Polish).
• [6]. Degirmendzić J., Kożuchowski K., Żmudzka E., 2004, Changes of air temperature and precipitation in Poland in the period 1951-2000 and their relationship to atmospheric circulation. Int. J. Climat., 24, 291-310.
• [7]. Fortuniak K., 2003, Urban heat island. Energetic bases, experimental studies, numerical and statistical models. Lodz University publishing ( habilitation thesis), 233.
• [8]. Górski T., 2002, Contemporary changes of Poland agroclimate. Puławski Diary 130(1), 251- 260 (in Polish).
• [9]. Kaczorowska Z., 1962, Precipitation in Poland in long-period averages. Gcograph. Stud. IG PAN, 33, 1-102 (in Polish).
• [10]. Kossowska-Cezak U., Bajkiewicz-Grabowska E., 2008, Hydrometeorology basics. PWN publishing, Warsaw (in Polish).
• [11]. Kożuchowski K. (red.), 2004, The variability of precipitation in Poland in XX and XXI century. In: The scale, the conditions and the prospects of the contemporary climate changes in Poland. "Biblioteka" publishing, 47 -58 Lodz, (in Polish).
• [12]. Lorenc H., Mazur A., 2003, Contemporary problems of the Warsaw climate. IMGW publishing, Warsaw (in Polish).
• [13]. Łykowski B., 2001, The effect of city districts Ursynów Natolin on atmospheric precipitation.Scient.Rev.Eng. Environ.Scien., 21, 99-104 (in Polish).
• [14]. Łykowski B., 2002, Influence of urbanization on atmospheric precipitation in the southern district of Warsaw. Scient. Rev.Eng.Environ. Scien. , XI, 1(24), 298-304 (in Polish).
• [15]. Łykowski B., Gotaszewski D., Rozbicki T., 2005, Influence of the University campus development on the amount of precipitation. Scient.Rev. Eng.Env. Scien., XI, 2(32), 120-125 (in Polish).
• [16]. Majewski G., W. Przewoźniczuk W, Kleniewska M., 2010, Precipitation at the meteorological station in Ursynów WULS - SGGW in 1960-2009. Scient. Rev. Eng. Environ. Scien., 2(48), 3-22 (in Polish).
• [17]. Merecki R., 1914, Climatology of Polish territory. Warszawa, . J. Cotty (in Polish).
• [18]. Mrugała S., 2000, Characterization of normal and anomalous precipitation volume during the vegetation season in Lublin (1951-1995). Acta Agroph., 34, 121-124 (in Polish).
• [19]. Mrugała S., 2005, Normal amounts of atmospheric precipitation in selected stations of the Lublin region. Act. Agroph., 6(1), 197-203 (in Polish).
• [20]. New M.. Todd M..Hulme M.. Jones P.D., 2001, Precipitation measurements and trends in the twentieth century. Int. J. Climat, 21, 1899-1922.
• [21]. Niedźwiedź T., Twardosz R., Walanus A., 2009, Long-term variability of precipitation series in east central Europe in relation to circulation patterns. Theor. Appl.Climat., 98, 337-350.
• [22]. Olechnowicz-Bobrowska B., 1970, Frequency of days with precipitation in Poland. Geograph. Stud. IG PAN, 86, 1-75 (in Polish).
• [23]. Shepherd J. M., Pierce H, Negri A. J., 2002, On rainfall modification by major urban areas: observations from space-borne radar on TRMM. Jour, of Appl. Met., 41, 7, 689-701.
• [24]. Starkel L., Kundzewicz Z.W., 2008, Consequences of climate change for spatial organization of Poland. Nauka, 1, 85-101 (in Polish).
• [25]. Uscka-Kowalkowska J., Kejna M., 2009, Variability of temperature and precipitation conditions at Koniczynka (Chełmno Lakeland) in the years 1994-2007. Acta Agroph. 14(1), 203-219 (in Polish).
• [26]. Żmudzka E., 2002, On the variability of precipitation on the area of the Lowlands of Poland in the second half of XX century. IMGW Press, 25 (46), 4, 23-38 (in Polish).
• [27]. Żmudzka E., 2004, The climatic background of agriculture production in Poland (1951-2000). Miscellanea Geographica, 11, 127-137.
• [28]. Żmudzka E., 2009, Contemporary changes of climate of Poland. Acta Agroph., 13(2). 555-568.