Uwagi do metody obliczania liczby dni z pokrywą śnieżną

Marek Nowosad
Uwagi do metody obliczania liczby dni z pokrywą śnieżną
Konstruując
wzory
empiryczne
przedstawiające
zależność
charakterystyk meteorologicznych od szerokości i długości geograficznej oraz
wysokości terenu zwraca się uwagę na rozkład poszczególnych
współrzędnych geograficznych stacji meteorologicznych (J. Boryczka 1977).
Przy analizie zależności od wysokości n.p.m. zazwyczaj liczba stacji
położonych w niższych przedziałach hipsometrycznych przewyższa liczbę
stacji położonych wyżej. Wydaje się, że wzory obarczone „dużą wagą” stacji
nizinnych (np. w pracach S. Paczosa 1982, 1985) przedstawiają warunki
panujące w górach w dużym przybliżeniu.
Rozważania przeprowadzono na przykładzie średniej rocznej liczby
dni z pokrywą śnieżną w 56 stacjach i posterunkach zlokalizowanych w
polskiej części Karpat (K. Chomicz 1975). Ponownej analizie poddano
średnie z 42 stacji i posterunków położonych w Beskidach i na Pogórzach.
Skonstruowano, używając metody najmniejszych kwadratów, wielomiany 1ego, 2-ego i 3-ego stopnia. Stosowano tu tradycyjną metodę, wykorzystując
średnie ze wszystkich stacji.
Następnie średnie pogrupowano w zależności od wysokości stacji. Dla
przedziałów 100 m obliczono średnią wysokość n. p. m. stacji i posterunków
z tego przedziału oraz średnią ze średnich liczb dni z pokrywą śnieżną.
Dopiero tak utworzone pary liczb posłużyły do skonstruowania poniższych
wzorów:
- dla Beskidów i Pogórzy:
wklęsłe formy terenu (209 – 710 m n.p.m.):
l. dni = 0.1031 * h + 48.7
wypukłe formy terenu (237 – 1022 m n.p.m.):
l. dni = 0.0846 * h + 56.6
42 stacje łącznie (209 – 1022 m n.p.m.):
l. dni = 0.0872 * h + 56.3
- dla polskiej części Karpat:
wklęsłe formy terenu (209 – 1520 m n.p.m.):
l. dni = 0.0889 * h + 53.5
wypukłe formy terenu (237 – 1991 m n.p.m.):
l. dni = 0.0821 * h + 58.2
56 stacji łącznie (209 – 1991 m n.p.m.):
l. dni = 0.0847 * h + 56.5
Różnice pomiędzy poszczególnymi sposobami przetwarzania danych
są większe dla Beskidów i Pogórzy niż dla całej polskiej części Karpat.
Różnice wzrastają też przy wzroście stopnia wielomianu. Dla wielomianu 1ego stopnia (Beskidy) różnica dla wysokości 1000 m wyniosła dla wypukłych
form terenu 2.5 dnia, zaś dla wszystkich form terenu łącznie przekroczyła
minimalnie 3 dni. Dla niższych wysokości różnice są mniejsze.
Porównując wzory dla całej polskiej części Karpat, różnice przy
wielomianie 1-ego stopnia nie przekroczyły 1.4 dnia.
Dla wszystkich wielomianów 1-ego stopnia stwierdzono, że dla stacji
reprezentujących górne części analizowanych zbiorów, liczba dni z pokrywą
śnieżną obliczona na podstawie średnich dla przedziałów hipsometrycznych
jest mniejsza niż przy bezpośrednim wykorzystywaniu do obliczeń danych ze
wszystkich stacji i posterunków. Gradienty osiągały zbliżone wartości przy
stosowaniu obu metod.
Te same piętra klimatyczne, jak wykazał M. Hess (1965), występują w
Tatrach wyżej niż w Beskidach. Liczba dni z pokrywą śnieżną na tej samej
wysokości jest nieco mniejsza w Tatrach niż w pozostałej części Karpat,
szczególnie w dolnej partii gór (K. Chomicz 1977). Uwzględnianie stacji z
terenu Tatr przy obliczeniach prowadzonych dla terenu Beskidów może
prowadzić do otrzymania w wyniku obliczeń (dla Beskidów) łagodniejszej
charakterystyki klimatu, niż jest to w rzeczywistości.
Wykorzystując przy obliczeniach zależności prostoliniowe otrzymano,
zgodnie z przewidywaniami, mniej dni z pokrywą śnieżną na podstawie
wzorów dla Karpat: dla całego przedziału wysokościowego, gdy nie jest
uwzględniany kształt formy terenu oraz dla wysokości powyżej 337 m n.p.m.
dla wklęsłych form terenu i powyżej 637 m dla wypukłych form terenu.
Stosując wzór tylko dla Beskidów otrzymuje się na wysokości 700 m n.p.m.
dla wklęsłych form terenu o 5-6 dni z pokrywą śnieżną więcej niż stosując
wzór dla polskiej części Karpat. Różnica ta jest podobna przy stosowaniu
wielomianów 1, 2 i 3-ego stopnia.
Z oceny wielomianów 1-ego stopnia wynika, że gradienty przyrostu
liczby dni z pokrywą śnieżną z wysokością n.p.m. są większe dla Beskidów
niż dla całej polskiej części Karpat.
Boryczka J., 1977: Empiryczne równania klimatu Polski. Rozpr. UW nr 86, Warszawa ss.
288.
Chomicz K., 1975: Pokrywa śnieżna w Polsce (1951 – 1970). mnps, Centrum Badań
Meteorologicznych, IMGW.
Hess M., 1965: Piętra klimatyczne w polskich Karpatach Zachodnich. Prace Geogr. UJ, 11,
Kraków.
Paczos S., 1982: Stosunki termiczne i śnieżne zim w Polsce, Rozpr. Habilitacyjne, 24, Wyd.
UMCS, Lublin, ss. 180.
Paczos S., 1985: Pokrywa śnieżna w Polsce. Annales UMCS, sec. B, vol. XL, 77-104.
Komitet Redakcyjny: J. Adamus, Z. Długosz, Z. Górka, A. Jelonek, S. Zając