zdzisław małecki* wPływ zbIoRnIkA zAPoRowEgo PokRzywnICA

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych
nr
39, 2009 r.
Zdzisław Małecki*
WPŁYW ZBIORNIKA ZAPOROWEGO POKRZYWNICA NA
MIKROKLIMAT W ZLEWNI POKRZYWNICY, PRAWOBRZEŻNYM
DOPŁYWIE PROSNY
IMPACT OF THE POKRZYWNICA BARRIER RESERVOIR ON THE
MICROCLIMATE IN THE POKRZYWNICA BASIN – RIGHT-SIDE INFLOW
OF THE PROSNA RIVER
Słowa kluczowe: zbiornik retencyjny, wody powierzchniowe, powietrze atmosferyczne, mikroklimat
Key words: storage reservoir, surface waters, free air, microclimate
The Pokrzywnica storage reservoir (area: 154 ha, capacity: max. 4.35 mln m3) in the
Pokrzywnica basin, a right-side inflow of the Prosna river, contributes to equalizing temperature by reducing the amplitude of extreme temperatures and delaying changes of the air
temperature around the reservoir. On the Pokrzywnica reservoir and in its surrounding, during the research period (2004−2006), the minimum air temperature in winter increased on
average by 1.1 °C (1.5 °C) while the relative air humidity decreased by 4.9%. In the summer
season the maximum air temperature dropped on average by 1.75 °C (1.0−2.5 °C) while the
relative air humidity increased on average by 7.3% (5.5%−9.1%). Consequently, a specific
microclimate developed (air thermal structure) on the reservoir and the surrounding area (its
impact was identified within the distance of 1.0÷1.5 km). The increased wind speed over the
reservoir (along 3.8 km) on average from 5.2% to 10.7% affects the microclimate over the
reservoir and contributes to occurrence of its water breeze and circulation.
* Dr inż. Zdzisław Małecki – Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej; Oddz. Ziemi
Kaliskiej w Kaliszu.
103
Zdzisław Małecki
1. Wprowadzenie
Zagadnieniem wpływu zbiorników zaporowych na mikroklimat nad akwenami i w ich
otoczeniu zaczęto się interesować dopiero od niedawna. Realizowane dotychczas sporadycznie badania dotyczyły dużych jezior.
Temperatura powietrza atmosferycznego zależy przede wszystkim od ilości energii
cieplnej dostarczonej Ziemi przez Słońce. Zmiany temperatury powietrza w dolnej warstwie
atmosfery kształtują się w przebiegu dobowym według zmian promieniowania. Temperatura osiąga swój poziom najniższy przede wszystkim przed wschodem Słońca. Od wschodu
Słońca temperatura podnosi się do południa. Maksimum pojawia się po południu. Po tej
kulminacji dziennej temperatura zaczyna spadać do wieczora z powodu coraz słabszego
promieniowania Słońca, w ciągu nocy natomiast z powodu wypromieniowania ciepła przez
Ziemię. Dzienna amplituda temperatur, tj. różnica między dziennym maksimum a minimum
zależy od „stanu” nieba (zachmurzenie wpływa na obniżenie dziennego maksimum i podniesienie nocnego minimum). Woda może znajdować się w atmosferze we wszystkich stanach skupienia a mianowicie:
1) w stanie gazowym jako para wodna,
2) w stanie ciekłym jako „pył” wodny utworzony z mikroskopijnie małych kropelek wody
oraz
3) w stanie stałym, jako „pył” małych kryształków lodu lub płatków śniegu.
Pasma górskie i wyżynne, pojezierza, zbiorniki retencyjne i lasy powodują formowanie
prądów powietrznych w cyrkulacji szczegółowej, zdarza się, że niezgodnej z kierunkami
cyrkulacji ogólnej. Prądy cyrkulacji szczegółowej nakładają się w mniejszym lub większym
stopniu mocno na kierunki prądów cyrkulacji ogólnej, stwarzając pewnego rodzaju wypadkowe, stosunkowo urozmaicone „widmo” cyrkulacji rzeczywistej [Dębski K. 1959].
Woda ma duże ciepło właściwe (w temperaturze 15 °C wzrost temperatury 1 kg wody
o 1 °C wymaga energii 4,8186 kJ). Ciepło wody jest bardzo powoli oddawane, dlatego też
akweny wodne gromadzą znaczne jego ilości. Powoduje to w zauważalnym stopniu buforujące oddziaływanie dużych zbiorników wodnych na klimat i relatywnie powolne i przewidywalne zmiany temperatury wody w zbiornikach w ciągu roku. W zbiornikach wodnych
transport ciepła na skutek dyfuzji molekularnej jest ograniczony (przy różnicy temperatur
1 °C przez sześcian wody o krawędzi 1 cm przepływa ilość ciepła równa 0,00569 J·cm-1·s-1).
Wiatr i ruch wody przyczyniają się do transportu ciepła na skutek dyfuzji turbulentnej (dyfuzji Eddy’ego), w następstwie czego oddziaływanie ich sięga w głąb [Dojlido J. 1995].
Ciepło akumulowane w wodzie zbiorników retencyjnych przyczynia się do wyrównywania temperatury przez zmniejszenie amplitudy temperatur skrajnych i przez opóźnienie
zmian temperatury powietrza nad zbiornikiem i w jego otoczeniu. Wody zbiorników, nad
którymi wieje wiatr, powodują zmniejszenie amplitudy temperatur nocnych i dziennych powietrza, szczególnie dotyczy to obszaru położonego po stronie zawietrznej zbiornika. Masy
104
Wpływ zbiornika zaporowego Pokrzywnica na mikroklimat w zlewni Pokrzywnicy...
powietrza poruszające się nad stosunkowo ciepłą powierzchnią zbiornika w zimie „nabierają” wilgoci i ocieplają się. Z tego też powodu powiększa się ilość i częstotliwość występowania mgieł (często radiacyjnych). W porze letniej powierzchnia zbiornika jest stosunkowo
chłodniejsza. Nad dużymi zbiornikami istnieje duże prawdopodobieństwo ustalenia się równowagi atmosferycznej w powietrzu poruszającym się nad akwenami. Wskutek tego może
się zmniejszyć ilość i częstotliwość opadów na stronie zawietrznej zbiornika [Dębski K.
1959; Kundzewicz Z. 2000]. Pojemność cieplna zbiorników wody, mniejsza lub większa, jest
tym czynnikiem, który obok temperatury ukierunkowuje przebieg procesów parowania z powierzchni wód otwartych, układając związki temperatur i parowania w „obwody” zamknięte
na kształt pętli. Ilość energii cieplnej akumulowanej w zbiornikach wodnych w pierwszej połowie roku, do dnia przesilenia letniego, może być znaczna.
2. Zakres i metodyka badań
Badania nad wpływem niewielkiego zbiornika retencyjnego Pokrzywnica na mikroklimat
(ustrój termiczny powietrza) nad akwenem i w jego otoczeniu, przeprowadzono opierając się
na wynikach pomiarów z lat 2004−2006 r. Parametry dotyczące powietrza atmosferycznego
(temperatury, wilgotności bezwzględnej i względnej oraz punktu rosy) pomierzono za pomocą zestawu HD8901 Termohydrometrem oraz sondą HD 8501 (SAT/500) oraz (prędkość
wiatru) anemometrem LAC-6000 VA MKII. Temperaturę wody w zbiorniku na powierzchni
i nad dnem pomierzono natomiast elektrokontaktowym miernikiem temperatury OALT 100.
Fot.
Zbiornik retencyjny Pokrzywnica
Phot. The Pokrzywnica reservoir
105
Zdzisław Małecki
3. Obiekt badań
Wielkopolska należy do regionów o najmniejszych zasobach wody w kraju i Europie.
Charakteryzują ją najniższe opady w kraju, wynoszące średnio rocznie około 450 do 650 mm,
w latach suchych nawet mniej niż 350 mm. Zlewnia Prosny, największej rzeki południowej Wielkopolski, należy do dorzecza II rzędu Warty i stanowi dorzecze III rzędu Odry. Według regionalizacji fizyczno-geograficznej Polski J. Kondrackiego tereny południowej Wielkopolski w większości są włączone do makroregionu Niziny Południowowielkopolskiej oraz stanowią bezjezierny
obszar zlodowacenia środkowopolskiego, pozbawiony naturalnych zbiorników wód stojących,
a zasoby wód płynących tego regionu ocenia się jako najniższe w kraju. Świadczą o tym współczynniki nieregularności przepływów średniomiesięcznych Prosny (3,50−4,50) i średnich rocznych (1,5−2,5), a także niska wartość średniego spływu jednostkowego do rzeki Prosny w Kaliszu 4,1 dm3/s·km2, przy odpływie rocznym całkowitym wynoszącym od 402−550 mln m3.
Podstawowe parametry morfometryczne zlewni rzeki Prosny oraz prawobrzeżnych dopływów Prosny, rzek Pokrzywnicy i Trojanówki, przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1.Charakterystyka techniczna istniejącego zbiornika retencyjnego Pokrzywnica (Szałe)
Tabele 1.Technical characteristic of existing of the Pokrzywnica (Szałe) dam reservoir
L.p.
Nazwa
zbiornika
Klasa
waż.
Pokrzywnica
(Szałe)
k/Kalisza
1 Oddany do
eksploatacji
w 1978 r.
Powierzchnia zlewni
dotyczy
całkowita
zlewnia
zbiornika
II
w tym:
• zlewnia
rzeki
Pokrzywnicy
• zlewnia
rzeki
Trojanówki
Pokrzywnica
liczba
[km2]
476,0
Dane morfometryczne zbiornika
dotyczy
jedn.
− powierzchnia
przy max. p.p.
(109.30 m.n.m.p.)
ha
− pojemność max. mln m3
234,4 − pojemność
użytkowa
230,6 − długość
− śr. głębokość
− długość zapory
mln m3
km
m
m
liczba
[km2]
154,0
4,35
3,17
3,8
2,3
473,0
Charakterystyczne
przepływy
przepływ
[m3/s]
SQ
SQL
1,34
0,88
SQZ
1,88
nienaruszalny
w okresie:
− lata
0,09
− zimy
0,16
Q1%
52,00
Rzekę Prosnę charakteryzują znaczne przybory wód w okresie wiosny − wskutek topnienia śniegu, oraz w okresie lata – jako skutek tzw. deszczy nawalnych (np. powodzie w latach 1985 i 1997).
Struktura użytkowania zlewni Prosny przedstawia się następująco: grunty orne – 59,5%,
lasy – 20,6%, łąki – 7,2%, zabudowa luźna i zwarta – 2,5%.
Na terenie powiatu kaliskiego w zlewni Prosny ������������������������������������������
jest �������������������������������������
zlokalizowany zbiornik retencyjny Pokrzywnica − Szałe. Zbiorniki retencyjne położone są na obszarze chronionego krajobrazu
„Dolina rzeki Prosny” (rozporządzenie Wojewody Kaliskiego nr 65 z dnia 20 grudnia 1996 r.).
106
Wpływ zbiornika zaporowego Pokrzywnica na mikroklimat w zlewni Pokrzywnicy...
Zbiornik retencyjny Pokrzywnica (Szałe – nazwa spotykana w materiałach źródłowych)
oddany do eksploatacji w roku 1978, zbudowano na rzece Pokrzywnicy, prawym dopływie
Prosny (rys. 1). Należy do największych zbiorników wodnych w południowej Wielkopolsce.
Znajduje się na gruntach wsi Szałe i Trojanów, kilka kilometrów na południowy wschód od
Kalisza. Teren zbiornika znajduje się w obrębie doliny rzeki Pokrzywnicy oraz południowej
części wzgórz morenowych Opatowsko-Malanowskich i należących do Wysoczyzny Kaliskiej, która jest jednym z subregionów Niziny Wielkopolskiej. Wzdłuż południowego brzegu
(ca 115,0 m n.p.m.) zbiornika rozciąga się wieś Szałe z zabudową częściowo wiejską
i rekreacyjną. Od strony północnego brzegu (około 118,0 m n.p.m.) zbiornik graniczy
z winiarskim kompleksem leśnym. Na południowym zachodzie od zbiornika retencyjnego,
w odległości około 1,5 km znajdują się tereny podmokłe oraz w odległości 2,5 km torfowisko
(rezerwat „Torfowisko Lis”).
Rys. 1.Szkic zlewni zbiornika zaporowego Pokrzywnica (Szałe)
Fig. 1.Sketch of the Pokrzywnica – Szałe reservoir
Zbiornik wodny II klasy ważności wybudowano w celu: magazynowania wody dla rolnictwa, hodowli ryb, wyrównania najniższych przepływów i łagodzenia fali powodziowej oraz
wykorzystania do celów sportowych i rekreacyjnych. Dane morfometryczne zbiornika i charakterystyczne przepływy zamieszczono w tabeli 2 [Małecki Z. 2005].
107
Zdzisław Małecki
Tabela 2.Wyniki pomiarów dotyczące właściwości powietrza atmosferycznego w zbiorniku Pokrzywnica w latach 2004−2006 (rys. 1)
Table 2. Measuring results of the atmospheric air properties and water temperature (°C) for the
Pokrzywnica reservoir in 2004–2006
L.p.
punkty
pomiarowe
data
pomiaru
liczba
prób
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
20.08.04
20.08.04
20.08.04
20.08.04
20.08.04
20.08.04
20.08.04
22.11.04
22.11.04
22.11.04
22.11.04
22.11.04
22.11.04
22.11.04
20.02.05
20.02.05
20.02.05
20.02.05
20.02.05
20.02.05
20.02.05
20.06.05
20.06.05
20.06.05
20.06.05
20.06.05
20.06.05
20.06.05
18.01.06
18.01.06
18.01.06
18.01.06
18.01.06
18.01.06
18.01.06
25.06,06
25.06,06
25.06,06
25.06,06
25.06,06
25.06,06
25.06,06
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Wyniki własne autora.
108
temperatura wody
(°C)
powienad
rzchnia
dnem
21,0
18,5
21,0
19,6
1,1
1,05
1,1
1,06
2,5
2,30
2,5
2,35
20,6
18,2
20,6
19,3
1,0
1,03
1,0
1,0
21,0
19,0
21,0
19,8
-
właściwości powietrza atmosferycznego
tp (°C)
RH (%)
AH (g/m3)
Dp (°C)
23,3
23,3
23,9
24,6
24,9
24,1
24,7
-1,7
-1,7
-1,8
-2,5
-2,9
-1,9
-2,4
-2,0
-2,0
-2,5
-2,7
-2,9
-2,4
-2,6
24,0
24,0
25,1
25,9
27,6
25,2
25,8
-7,0
-7,0
-7,5
-8,0
-8,5
-7,4
-7,9
27,0
27,0
28,0
28,9
29,5
28,1
28,8
65,0
65,0
60,5
60,0
59,5
61,1
59,8
90,5
90,5
92,5
95,1
97,4
93,4
94,5
93,5
93,5
94,3
94,8
96,4
94,2
94,5
79,9
79,9
77,5
73,4
70,8
77,4
73,5
91,4
91,4
92,8
95,1
97,5
92,7
95,3
68,5
68,5
64,5
59,5
58,7
64,3
59,3
13,69
13,69
13,22
13,69
13,81
13,57
13,69
3,90
3,90
4,03
3,90
3,90
4,03
3,90
3,90
3,90
3,90
3,77
3,77
3,90
3,77
17,7
17,7
18,14
18,02
19,14
18,25
18,02
2,64
2,64
2,66
2,66
2,53
2,66
2,66
18,02
18,02
17,75
17,28
17,63
17,86
17,17
16,4
16,4
15,8
16,3
16,5
16,1
16,4
-3,0
-3,0
-2,9
-3,2
-3,3
-2,8
-3,2
-2,9
-2,9
-3,3
-3,4
-3,4
-3,2
-3,4
20,3
20,3
20,9
20,8
21,8
21,0
20,7
-8,2
-8,2
-8,5
-8,6
-8,8
-8,4
-8,5
20,7
20,7
20,7
20,2
20,6
20,7
20,1
Wpływ zbiornika zaporowego Pokrzywnica na mikroklimat w zlewni Pokrzywnicy...
Obszar powiatu kaliskiego znajduje się w strefie klimatu umiarkowanego ze znacznym wpływem klimatu atlantyckiego. Napływają tu przede wszystkim masy powietrza
polarnomorskiego, o zróżnicowanej temperaturze, co powoduje niestałość pogody. Rzadziej występują suche masy powietrza polarnokontynentalnego, napływające ze wschodu i południa.
W podziale klimatycznym Niziny Wielkopolskiej powiat kaliski należy do Regionu Południowo-wielkopolskiego. Wyróżnia się tu stosunkowo liczniej pojawiające się dni z pogodą
przymrozkową. Jest ich przeciętnie w roku około 78. Częściej niż na pozostałym obszarze
są notowane dni słoneczne (średnio w roku 42), lub z małym zachmurzeniem (prawie 118),
a rzadziej z dużym zachmurzeniem. Region wyróżnia ponadto względnie duża liczba dni
bez opadów oraz bardzo mało z opadem, a także liczba dni bardzo ciepłych, których przeciętnie w roku jest prawie 88. Mniej liczne są dni z pogodą chłodną.
Lato na Nizinie Wielkopolskiej trwa 80–90 dni, podobnie jak zima. Lata od 1985 r. do
2004 r. należały do suchszych na obszarze powiatu kaliskiego (Wysoczyzny Kaliskiej).
Średnia roczna suma opadów z okresu wielolecia wynosiła:
1) od 1985 r. do 1989 r. średnio 485 mm,
2) od 1989 r. do 1990r. średnio 479 mm,
3) od 1991 r. do 2000 r. średnio 505 mm
4) od 2004 r. do 2006 r. średnio 450 mm.
Ilość wody, jaka w postaci opadów zasila co roku region Wielkopolski południowej, nie jest wystarczająca do zaspokojenia aktualnych potrzeb ludności, rolnictwa i przemysłu. Średnie roczne temperatury w Kaliszu zmieniały się od 6,9 °C
w 1987 r. do 10,0 °C w 2000 r., co dało średnią roczną temperaturę z okresu wielolecia
8,7 °C (Delegatura IMGW w Kaliszu).
Obręby Wysoczyzn Kaliskiej i Tureckiej położone są w centralnej części kraju, charakteryzuje je monotonna rzeźba i brak naturalnych osłon, co w zasadzie umożliwia napływ
wszystkich typów mas powietrza.
Wyraźnie zauważa się przewagę wiatru z kierunku zachodniego, który charakteryzują
najwyższe prędkości. Najrzadziej występuje wiatr północny, natomiast najsłabiej wieje ze
wschodu (średnia roczna prędkość wiatru wynosi 3,8 m/s).
4. Wyniki badań
Nad zbiornikiem i w jego otoczeniu powstał specyficzny mikroklimat (ustrój termiczny
powietrza). W latach 2004−2006 (tab. 2) temperatura minimalna powietrza tp, wzrosła średnio o 1,1 °C (okresy niskich temperatur np. zima) oraz spadła temperatura maksymalna od
1,0 – 2,5 °C (3,6 °C – 20.06.05) w czasie występowania wysokich temperatur. Wilgotność
względna powietrza RH% nad zbiornikiem zmalała w badanym okresie od 2,9% do 6,9%
109
Zdzisław Małecki
podczas występowania niskich temperatur (zima) i wzrosła od 5,5 % do 9,1 % w okresach
wysokich temperatur (lato).
Akwen w następstwie specyficznego mikroklimatu (ustroju termicznego) nad zbiornikiem i w jego otoczeniu wpływa w nieznacznym stopniu na mikroklimat terenów przyległych (np. niezalesionych na odległość około 1500 m od zbiornika) poprzez łagodzenie zjawisk ekstremalnych. Zbiornik spowodował zmianę współczynnika odbicia (albedo), a także
zwiększenie pojemności cieplnej wody.
Prędkości wiatru zachodniego wiejącego na wschód (tab. 3) nad zbiornikiem („po długości”), wynosiły odpowiednio:
1) 28.08.04 r. – Vp = 11,8 m/s („początkowa” nad zaporą), Vk = 12,97 m/s („końcowa” na
początku zbiornika przy ujściu rzeki Pokrzywnicy);
2) 22.11.04 r. – Vp = 12,8 m/s, Vk = 14,17 m/s;
3) 20.02.05 r. – Vp = 9,8 m/s, Vk = 10,62 m/s;
4) 20.06.05 r. – Vp = 8,1 m/s, Vk = 8,56 m/s; 18.01.06 - Vp = 9,2 m/s, Vk = 9,94 m/s;
5) 25.06.06 r. - Vp = 7,8 m/s, Vk = 8,21 m/s.
Tabela 3. Wyniki pomiarów przyrostku prędkości wiatru nad zbiornikiem Pokrzywnica w latach
2004−2006 (rys. 2)
Table 3. Measuring results increase speer oft-shore wind of the Pokrzywnica in 2004–2006
L.p.
data
pomiaru
prędkość wiatru (m/s)
strona nawietrzna
(zapora) km 1,50
strona zawietrzna km 5,3
przyrost prędkości wiatru
(%)
1
28.08.04
11,8
12,97
9,9
2
22.11.04
12,8
14,17
10,7
3
20.02.05
9,8
10,62
8,4
4
20.06.05
8,1
8,56
5,7
5
18.01.06
9,2
9,94
8,1
6
25.06.06
7,8
8,21
5,2
Temperatura wody (tab. 2) w okresie badanym (lata 2004−2006 r.) nad dnem jest niższa przy zaporze (głębokość średnia 4,0 m) o średnio o 2,3 °C (lato) i od strony południowej
zbiornika (głębokość średnia 2,5 m) o 1,3 °C (lato) w porównaniu z temperaturą wody na
powierzchni zbiornika. W zimie natomiast w tych samych miejscach pomiaru temperatura
wody jest niższa przy zaporze o 0,2 °C oraz od strony południowej zbiornika o 0,1 °C w porównaniu z temperaturą wody na powierzchni zbiornika.
110
Fig. 2.Fragment of the Pokrzywnica–Szałe reservoir (air measuring points)
Rys. 2.Fragment zbiornika Pokrzywnica-Szałe (punkty pomiarowe powietrza)
Wpływ zbiornika zaporowego Pokrzywnica na mikroklimat w zlewni Pokrzywnicy...
111
Zdzisław Małecki
5. Dyskusja wyników
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów prędkości wiatru zachodniego nad zbiornikiem Pokrzywnica („po długości”), na odcinku zapora (strona zachodnia, nabrzeżna) – początek zbiornika (strona wschodnia zawietrzna, ujście rzeki Pokrzywnicy), przyrosty prędkości wiatru wynosiły odpowiednio:
1) 28.08.04 – 9,9%;
2) 22.11.04 – 10,7%;
3) 20.02.05 – 8,4%;
4) 20.06.05 – 5,7%;
5) 18.01.06 – 8,1%;
6) 25.06.06 – 5,2%.
Przyrosty prędkości wiatru nad zbiornikiem mają wpływ na abrazję brzegów [Banach M. 1994], mikroklimat (ustrój termiczny powietrza) oraz cyrkulację wód, powodującą wtórne zasilanie wewnętrzne wód substancjami i biogenami pochodzącymi z osadu dennego (zwiększenie biogenów w wodzie). W rozkładzie wiatru w rejonie zbiornika
wyraźnie zauważa się przewagę wiatru zachodniego, który charakteryzują najwyższe
prędkości (układ zbiornika „po długości” zachodnio-wschodni). Najrzadziej obserwuje się
wiatr „północny”, a najsłabszy jest wiatr wschodni (średnia roczna prędkość tego wiatru
wynosi 4,1 m/s).
Nad zbiornikiem i w jego otoczeniu powstaje specyficzny mikroklimat (powierzchnia
wody wynosząca 154 ha przy max p.p. 109,30 m n.p.m. silnie odbija i absorbuje promieniowanie słoneczne) wywołujący zmianę wilgotności i temperatury powietrza (zimą wzrosła
średnio minimalna temperatura powietrza o 1,1 °C i zmalała wilgotność względna powietrza od 2,9% do 6,9%, latem spadła maksymalna temperatura powietrza 1,0−2,5 °C i wzrosła wilgotność względna powietrza od 5,5% do 9,1%). Zauważono większy wpływ zbiornika
na mikroklimat powietrza, sięgający do około 1500 m od strony południowej (niezalesionej)
zbiornika (łagodzenie zjawisk ekstremalnych). W odległości ponad około 1,0 km od strony
południowej zbiornika wpływ na mikroklimat mają z dużym prawdopodobieństwem tereny
podmokłe oraz torfowisko (rezerwat „Torfowisko Lis”).
W stosunkowo płytkim zbiorniku Pokrzywnica nie stwierdzono „wyraźnego” rozdzielenia warstw wody: ciepłej (epilimnion) i zimnej (hipolimnion), co potwierdzają wyniki pomiarów temperatury wody na powierzchni i nad dnem (patrz tab. 2).
Temperatura wód powierzchniowych, kształtuje się na ogół według temperatury powietrza, nie osiągając jednak ani tej samej rozpiętości, ani tej częstości zmian, jakich doznaje temperatura powietrza. Różnica najwyższej i najniższej średniej miesięcznej temperatury wody
w zbiorniku jest zawsze mniejsza od analogicznej różnicy temperatur powietrza nad akwenem [Małecki Z. 2008].
112
Wpływ zbiornika zaporowego Pokrzywnica na mikroklimat w zlewni Pokrzywnicy...
6. Wnioski
Przeprowadzone badania terenowe oraz analiza uzyskanych wyników pozwalają na
sformułowanie następujących wniosków:
1.������������������������������������������������������������������������������
W następstwie powstania specyficznego mikroklimatu (ustroju termicznego powietrza) nad zbiornikiem Pokrzywnica i w jego otoczeniu w okresie badanym (2004-2006
r.) w czasie zimy średnio minimalna temperatura powietrza wzrosła o 1,1 °C (1,5 °C)
i równocześnie zmalała średnio wilgotność względna powietrza o 4,9%. W okresie lata
natomiast spadła średnia maksymalna temperatura powietrza średnio o 1,75 °C (1,0
– 2,5 °C) z jednoczesnym wzrostem wilgotności względnej powietrza średnio o 7,3%
(5,5%−9,1%). W następstwie tego powstał specyficzny mikroklimat (ustrój) termiczny
powietrza nad zbiornikiem i w jego otoczeniu.
2.�����������������������������������������������������������������������������������
Zbiornik Pokrzywnica wpływa zauważalnie na mikroklimat terenów przyległych na odległość 1,0−1,5 km przez łagodzenie zjawisk ekstremalnych.
3. Przyrost prędkości wiatru nad zbiornikiem („po długości” 3,8 km), średnio od 5,2% do
10,7%, wpływa na mikroklimat nad akwenem oraz przyczynia się do występowania
zjawiska bryzy wodnej w następstwie falowania hydrodynamicznego powodującego
zwiększenie nasilania zjawisk abrazji brzegów.
4.����������������������������������������������������������������������������������
Przyrosty prędkości wiatru nad stosunkowo płytkim zbiornikiem mają wpływ na cyrkulację wód powodującą wtórne zasilanie wewnętrzne wód substancjami i biogenami pochodzącymi z osadu dennego (zwiększenie biogenów w wodzie).
5.�������������������������������������������������������������������������������������
W zbiorniku woda ogrzewa się i oziębia na powierzchni w zetknięciu z ciepłym lub zimnym powietrzem. Powstaje wówczas konwekcyjna wymiana ciepła między kolejnymi,
coraz niżej leżącymi warstwami wody.
6.��������������������������������������������������������������������������������
Zauważono także, że wody zbiornika, nad którymi wieje wiatr, powodują zmniejszenie amplitudy temperatur nocnych powietrza nad akwenem i na terenach przyległych.
Szczególnie dotyczy to obszaru położonego po stronie zawietrznej przy znacznym obniżeniu temperatury „dziennej” w okresie nocy, czemu często towarzyszy występowanie mgieł radiacyjnych.
piśmiennictwo
Banach M. 1994. Morfodynamika strefy brzegowej zbiornika Włocławek, Pr. Geogr. Inst.
Geogr. Przestrzenne zagospodarowanie PAN 161.
Dębski K. 1959. Hydrologia kontynentalna cz. II, Fizyka wodny, opady atmosferyczne i parowanie, Wydaw. Komunikacyjne, Warszawa.
Dojlido J. 1995. Chemia wód powierzchniowych, Wydaw. Ekonomia i Środowisko, Białystok.
113
Zdzisław Małecki
Dane klimatyczne z regionu kaliskiego. 2006. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej
w Poznaniu, oddział w Kaliszu.
Kondracki J. 2002. Geografia regionalna Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Małecki Z. 2005. Zbiorniki retencyjne w powiecie kaliskim. Pokrzywnica (Szałe) k. Kalisza.
Wyd. Naukowe Gabriel Borowski. Lublin.
Małecki Z. 2008. Ocena wpływu wybranych zbiorników retencyjnych na środowisko w zlew
ni Prosny. Wyd. Naukowe Gabriel Borowski. Lublin.
114