Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografie? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis - wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

© Borgis - Balneologia Polska 1/2006, s. 46-50
Czesław Koźmiński1, Bożena Michalska2
Usłonecznienie efektywne w Polsce
Effective sunshine in poland
1z Zakładu Klimatologii i Meteorologii Morskiej Uniwersytetu Szczecińskiego
Kierownik Zakładu: prof. zw. dr hab. Czesław Koźmiński
2z Katedry Meteorologii i Klimatologii Akademii Rolniczej w Szczecinie
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Bożena Michalska
Streszczenie
Korzystając z dekadowych sum godzin z usłonecznieniem rzeczywistym z 46 stacji meteorologicznych IMGW, za lata 1976-2000 obliczono dla półroczy: ciepłego (IV-IX) i chłodnego (X-III) odchylenia sumy godzin ze słońcem na danej stacji od średniej wartości krajowej oraz wyznaczono metodą graficzną dla każdej stacji daty początku i końca okresów, w których średnie dzienne usłonecznienie było wyższe od przyjętej progowej wartości 4 godzin. Następnie obliczono długość trwania i sumy usłonecznienia efektywnego w tych okresach. Zmienność usłonecznienia efektywnego (> 4 godz.) i trend czasowy oceniono na przykładzie kilku wybranych stacji, rozmieszczonych w różnych regionach kraju. Przestrzenna zmienność wartości odchyleń sum godzin ze słońcem w poszczególnych stacjach od średniej krajowej w ciepłej porze roku wynosi od -90 do +90 godz., a w chłodnej od -50 do +75 godz. Wiosną zróżnicowanie przestrzenne terminów początku okresu z dziennym usłonecznieniem> 4 godz. wynosi w Polsce ponad 15 dni, a jesienią końca tego okresu – ponad 25 dni. Największe sumy usłonecznienia efektywnego (ponad 500 godz.) notuje się na Polesiu Lubelskim, a najmniejsze na Pomorzu i na południu kraju (poniżej 400 i poniżej 350 godz.). Uprzywilejowanymi obszarami dla potrzeb turystyki, rekreacji i helioterapii są centralna i wschodnia część kraju – ponad 450 godz. usłonecznienia efektywnego, a niekorzystnymi południowa część Polski – poniżej 350 godz., a zwłaszcza aglomeracja Śląska – około 300 godz. W analizowanym 25-leciu (1976-200) występuje dodatni trend sum usłonecznienia efektywnego trwającego>4 godz. dziennie.
Wstęp
Odczucie cieplne człowieka zależy nie tylko od bezwzględnych wartości jakiegoś czynnika, na przykład temperatury powietrza, lecz także od różnicy między temperaturą ciała i otoczenia. Z tych względów ustalane są przez fizjologów i biometeorologów progowe wartości danego czynnika poniżej lub powyżej których następuje wyraźna reakcja organizmu (1, 2). W odniesieniu do usłonecznienia rzeczywistego przyjmowana jest wartość co najmniej 4 godz. dziennie jako minimum warunków świetlnych (5, 6), co w przybliżeniu odpowiada rocznej sumie wynoszącej 1460 godzin notowanej na przykład w aglomeracji śląsko-krakowskiej (4). Istotną dla rekreacji i helioterapii jest informacja o efektywnej sumie godzin liczonej powyżej średniego dziennego usłonecznienia wynoszącego 4 godziny.
Celem niniejszej pracy jest ocena wielkości usłonecznienia efektywnego w Polsce z uwzględnieniem terminów początku i końca oraz sum godzin ze słońcem powyżej przyjętego progu (> 4°C).
Materiał i metody
Podstawę opracowania stanowiły dekadowe wartości usłonecznienia rzeczywistego z 46 stacji meteorologicznych IMGW zebrane z Biuletynów Agrometeorologicznych za lata 1976-2000.
W pierwszej części pracy obliczono dla półroczy: ciepłego (IV-IX) i chłodnego (X-III) odchylenia sumy godzin ze słońcem na danej stacji od średniej wartości krajowej, co pozwoliło na przestrzenne ujęcie względnego zróżnicowania tego elementu. W drugiej części pracy wyznaczono metodą graficzną dla każdej stacji daty początku i końca okresów, w których średnie dzienne usłonecznienie było wyższe od przyjętej progowej wartości 4 godzin. Następnie obliczono długość trwania i sumy usłonecznienia efektywnego w tych okresach. Wyniki obliczeń zilustrowano na 6 załączonych mapach. Dla oceny zmienności usłonecznienia efektywnego (> 4 godz.) i trendu czasowego dla kilku wybranych stacji, rozmieszczonych w różnych regionach kraju obliczono daty początku i końca okresów oraz sumy usłonecznienia efektywnego w kolejnych latach 1976-2000. Następnie stosując analizę regresji liniowej zbadano zależność między latami a wielkością sum godzin usłonecznienia efektywnego. Istotność współczynników korelacji oszacowano na poziomie a = 0,01 i a = 0,05.
Wyniki
W półroczu chłodnym (X-III) odchylenia sum godzin z usłonecznieniem rzeczywistym w danej stacji od wartości średniej krajowej wynoszącej 409 godz. przyjmują ujemne wartości w północnej części kraju – od 0 do poniżej 50 godz., zwłaszcza w wyższych partiach wzniesień Pojezierza Pomorskiego i na Pojezierzu Suwalskim (ryc. 1). W środkowej części Polski względne różnice usłonecznienia rzeczywistego przyjmują wartości dodatnie kształtując się od 0 do ponad 25 godz., a tylko w aglomeracji śląsko-krakowskiej oraz w rejonie Kalisza i Koła są ujemne, gdzie wynoszą od 0 do poniżej 20 godz. Największe dodatnie odchylenia sum godzin usłonecznienia rzeczywistego notuje się na Pogórzu Karpackim i Przedgórzu Sudeckim od 50 do 70 godzin. Tak więc, przestrzenne zróżnicowanie wartości odchyleń wynosi na terenie kraju ponad 100 godz.
Ryc. 1. Odchylenia sum godzin z usłonecznieniem rzeczywistym w danej stacji od średniej wartości w kraju w półroczu chłodnym (X-III). Lata 1976-2000.
W półroczu ciepłym (IV-IX), wielkości odchyleń sum godzin ze słońcem ulegają w porównaniu z półroczem chłodnym, odwróceniu przyjmując kierunek wzrostu z południa na północ (ryc. 2). Izarytma 0 przebiega od Ziemi Lubuskiej poprzez Wyżynę Małopolską aż po Roztocze. Na południe od tej izarytmy wartości odchylenia od średniej krajowej są ujemne i wynoszą od 30 do 90 godz. uwidaczniając również w tej porze roku niedobór godzin ze słońcem w aglomeracji śląsko-krakowskiej, spowodowany zwiększonym zanieczyszczeniem atmosfery i zachmurzeniem. Najlepsze warunki usłonecznienia rzeczywistego w półroczu ciepłym panują na Polesiu Lubelskim (ponad 90 godz.) oraz we wschodniej części Pojezierza Wielkopolskiego, na Pojezierzu Krajeńskim, a także w zachodniej i wschodniej części wybrzeża (ponad 60 godz.). Niekorzystnymi warunkami usłonecznienia w tej porze roku charakteryzują się wzniesienia Pojezierza Pomorskiego i wzniesienia środkowej części Pojezierza Mazurskiego, gdzie występują ujemne wartości odchyleń godzin ze słońcem (ryc. 2).
Ryc. 2. Odchylenia sum godzin z usłonecznieniem rzeczywistym w danej stacji od średniej wartości w kraju w półroczu ciepłym (IV-IX). Lata 1976-2000.
Miarą korzystnych warunków usłonecznienia może być wzrost liczby godzin ze słońcem ponad przyjmowaną dzienną 4-godzinną wartość (6). Rycina 3 przedstawia przeciętne daty początku, od których średnia liczba godzin ze słońcem jest większa od wyżej przyjętego progu. Najwcześniej – przed 25 marca usłonecznienie trwające ponad 4 godziny dziennie występuje na Pojezierzu Wielkopolskim i Pojezierzu Krajeńskim oraz na Polesiu Lubelskim i w Kotlinie Sandomierskiej. Pięć dni później w północno-zachodniej części kraju, poza wzniesieniami na Pomorzu, i na Wyżynie Lubelskiej, a najpóźniej – po 5 kwietnia na południu kraju i na obszarze rozciągającym się od Białegostoku po Suwałki. Terminy końca okresu, w którym średnie dzienne usłonecznienie przekracza 4 godziny wykazują na terenie kraju bardzo duże przestrzenne zróżnicowanie – przed 15 września – na wyższych wzniesieniach Pomorza i po 10 października na Dolnym Śląsku i Wyżynie Lubelskiej (ryc. 4). Duży gradient terminów końca omawianego okresu występuje na Pomorzu (ponad 15 dni) w południowo-zachodniej i południowej części kraju (ponad 20 dni), a mały na Pojezierzu Wielkopolskim i Pojezierzu Mazurskim oraz na Nizinie Mazowieckiej (około 5 dni). Na kolejnej mapie (ryc. 5) zilustrowano długość okresu, w którym usłonecznienie kształtuje się powyżej 4 godzin dziennie. Najkrócej okres ten trwa na Pogórzu Karpackim i Przedgórzu Sudeckim, w środkowej części Pomorza oraz w rejonie wzniesień Góry Dylewskiej – poniżej 170 dni. Wyróżniającymi się pod względem długości okresu są Nizina Wielkopolska i Nizina Śląska oraz środkowo-wschodnia część kraju – ponad 190 dni, a lokalnie nawet ponad 200 dni.
Ryc. 3. Początek okresu ze średnim dziennym usłonecznieniem powyżej 4 godzin. Lata 1976-2000.
Ryc. 4. Koniec okresu ze średnim dziennym usłonecznieniem powyżej 4 godzin. Lata 1976-2000.
Ryc. 5. Długość okresu ze średnim dziennym usłonecznieniem powyżej 4 godzin dziennie. Lata 1976-2000.
Sumy usłonecznienia efektywnego (powyżej 4 godz. dziennie) przedstawiono na rycinie 6. Najkorzystniejsze warunki dla rekreacji i helioterapii występują w środkowej i wschodniej części kraju – ponad 450 godz., a na Pojezierzu Krajeńskim i Polesiu Lubelskim – nawet ponad 500 godz., również duże wartości usłonecznienia efektywnego (powyżej 450 godz.) występują w zachodniej i północnej części wybrzeża Bałtyckiego. Mało korzystne warunki panują w południowej części kraju poniżej 350 godz., a w rejonie Katowic nawet poniżej 300 godz., na co wskazywał również Podogrocki (7), który oceniał warunki helioenergetyczne różnych regionów Polski. Na pozostałym obszarze kraju warunki usłonecznienia efektywnego można określić jako umiarkowanie korzystne – od 350 do 450 godz.
Ryc. 6. Sumy usłonecznienia efektywnego trwającego powyżej 4 godzin dziennie. Lata 1976-2000.
W ujęciu wieloletnim (1976-2000) występują z roku na rok duże wahania sum godzin z usłonecznieniem efektywnym, co ilustrują diagramy wykreślone dla 6 stacji (ryc. 7). Obliczony współczynnik zmienności waha się od 26,2% w Suwałkach do 39,5 w Szczecinie. Nie zawsze dłuższemu okresowi odpowiada wyższa suma godzin z usłonecznieniem efektywnym, jak to miało miejsce np. w Suwałkach w roku 1987, kiedy najdłuższemu okresowi – 246 dni odpowiadała suma usłonecznienia – tylko 338 godz. Wyjątkowo niekorzystnym był rok 1980, w którym usłonecznienie efektywne było na większości badanych stacji najmniejsze w całym analizowanym wieloleciu, w przeciwieństwie do roku 1982, w którym osiągnęło największe wartości. Na wszystkich 6 stacjach zaznacza się dodatni trend usłonecznienia efektywnego, z tym, że w Poznaniu i Wrocławiu jest on istotny na poziomie a =0,01, a w Szczecinie i Suwałkach – na poziomie a =0,05.
Ryc. 7. Przebieg usłonecznienia efektywnego (>4 godz.) w kolejnych dekadach 1976-2000 wraz z trendem.
Wnioski
1. Przestrzenna zmienność wartości odchyleń sum godzin ze słońcem w poszczególnych stacjach od średniej krajowej zaznacza się szczególnie wyraźnie w północno-zachodniej i w południowej części kraju, w ciepłej porze roku od -90 do +90 godz., a w chłodnej od -50 do +75 godz.
2. W obydwu porach roku aglomeracja śląsko-krakowska charakteryzuje się niekorzystnymi warunkami usłonecznienia, w porównaniu z terenami sąsiednimi, a uprzywilejowanym regionem w Polsce jest Polesie Lubelskie.
3. Zróżnicowanie stopnia zachmurzenia i warunków fizjograficznych kraju decydują, obok kąta padania promieni słonecznych, o regionalnej zmienności terminów początku i końca okresów z ponad 4-godzinnym dziennym usłonecznieniem. Wiosną zróżnicowanie przestrzenne tych terminów wynosi w Polsce ponad 15 dni, a jesienią – ponad 25 dni.
4. Okres ze średnim dziennym usłonecznieniem rzeczywistym trwającym co najmniej 4 godziny jest najdłuższy na Polesiu Lubelskim (ponad 200 dni), co znajduje odzwierciedlenie w wielkości usłonecznienia efektywnego (ponad 500 godz.). Nieco krócej (ponad 190 dni) okres ten trwa na Wyżynie Lubelskiej i Nizinie Wielkopolskiej, a najkrócej na Pomorzu i na południu kraju (poniżej 170 dni) gdzie usłonecznienie efektywne kształtuje się poniżej 400 i poniżej 350 godz.
5. Uprzywilejowanymi obszarami dla potrzeb turystyki, rekreacji i helioterapii są centralna i wschodnia część kraju – ponad 450 godz. usłonecznienia efektywnego, a niekorzystnymi południowa część Polski – poniżej 350 godz., a zwłaszcza aglomeracja śląska – około 300 godz.
6. W analizowanym 25-leciu (1976-200) występuje dodatni trend sum usłonecznienia efektywnego trwającego>4 godz. dziennie.
Piśmiennictwo
1. Błażejczyk K.: Bioklimatyczna analiza warunków pogodowych w Polsce. Zesz. IGiPZ, 1990, 8.
2. Kozłowska-Szczęsna T., i wsp.: Bioklimatologia człowieka. IGiPZ PAN, Monografie 1, Warszawa 1997.
3. Koźmiński C., Michalska B.: Prawdopodobieństwo usłonecznienia rzeczywistego w Polsce. Acta Agrophysica PAN. Lublin, 2005.
4. Koźmiński C., Michalska B.: Usłonecznienie w Polsce. AR, Uniwersytet Szczeciński, s. 110, 2005.
5. Kuczmarski M.: Usłonecznienie Polski i jego przydatność dla helioterapii. 1990 IGiPZ PAN. Dok. Geogr., z. 4.
6. Papiernik Z.: Biometeorologiczne pory roku na tle zmieniających się warunków klimatycznych. Balneologia Polska. PTBiMF 2001, Ciechocinek, T.XLIII, z. 1-2. s. 100-109.
otrzymano: 2005-11-14
zaakceptowano do druku: 2005-11-26

Adres do korespondencji:
Prof. dr hab. Czesław Koźmiński
ul. Wąska 13, 71-415 Szczecin
e-mail: klimet@univ.szczecin.pl
ul. Papieża Pawła VI 3, 71-469 Szczecin
e-mail: bmichalska@agro.ar.szczecin.pl

Balneologia Polska 1/2006