Specyficzne cechy bioklimatu Krynicy Zdroju

Chociaż wody mineralne Krynicy znane były miejscowej ludności już w XVII wieku, okres świetności Krynicy jako znanego i cenionego polskiego uzdrowiska, posiadającego nowoczesną infrastrukturę, przypadł dopiero na drugą połowę XIX i początek XX wieku. Do rozwoju uzdrowiska przyczyniła się Komisja Balneologiczna przy Towarzystwie Naukowym Krakowskim z niestrudzonym profesorem Józefem Dietlem, oraz objęcie stanowiska lekarza uzdrowiskowego przez dr. Michała Zieleniewskiego. Do unowocześnienia uzdrowiska przyczynił się także jego wieloletni dyrektor, inż. Leon Nowotarski (Kowalenko 1962, Janiga 1975).

W okresie międzywojennym odbywały się w Krynicy zjazdy lekarzy, przyjeżdżali najznakomitsi przedstawiciele świata literackiego i artystycznego. Rosła frekwencja kuracjuszy od około 10 tys. osób w 1919 roku, do ponad 40 tysięcy w 1938 roku. Okres powojenny charakteryzował się przeinwestowaniem uzdrowiska i zachwianiem równowagi pomiędzy infrastrukturą uzdrowiskową i komunalną, co również wpłynęło na warunki klimatu lokalnego.

Krynica położona jest na wysokości około 600 m we wschodniej części Beskidu Sądeckiego. Jednym z najważniejszych elementów ukształtowania terenu, rzutującym na specyfikę warunków klimatycznych Krynicy jest otwarta ku południowi dość wąska dolina Kryniczanki. Centrum uzdrowiska znajduje się przy ujściu do Kryniczanki jej dopływu – Palenicy. Zalesione wzniesienia otaczające dolinę wyniesione są ponad jej dno o około 200-300 m.

Zalety klimatu lokalnego Krynicy jako czynnika leczniczego w postaci czystego powietrza o zwiększonej koncentracji ozonu, korzystnych warunków wilgotnościowych i wietrznych opisywał już w 1883 r. B. Skórczewski. Dopiero uruchomienie obserwacji meteorologicznych w uzdrowisku (1867 r.), a w szczególności powstanie drugiego posterunku meteorologicznego na Górze Parkowej, (na wysokości 737 m npm), który działał ponad trzydzieści lat (1955-1989), a także Stacji Biometeorologicznej podległej byłemu Instytutowi Medycyny Uzdrowiskowej w Poznaniu, pozwoliło na poznanie wszystkich (w tym i niekorzystnych) cech bioklimatu uzdrowiska. Obecnie na terenie uzdrowiska, oprócz posterunku meteorologicznego IMGW, działa w pobliskiej Kopciowej stacja naukowa pod opieką Akademii Rolniczej w Krakowie. W 2005 r. umieszczono na dachu Pijalni Głównej automatyczną stację meteorologiczną, której dane informują kuracjuszy o aktualnym stanie pogody w centrum uzdrowiska, a nawet o temperaturze powietrza wewnątrz Pijalni.

Charakterystyczne cechy klimatu lokalnego Krynicy Zdroju wynikają przede wszystkim z położenia w dolinie górskiej. Położenie to najwyraźniej wpływa na warunki solarne, termiczne, wietrzne a także na warunki biotermiczne uzdrowiska (tab. 1). Zostaną one scharakteryzowane na podstawie wieloletnich (1971-1990) obserwacji meteorologicznych wykonywanych zarówno w centrum uzdrowiska jak i na Górze Parkowej (1956-1965) oraz w opraciu o wyniki szczegółowych badań topoklimatycznych przeprowadzonych w latach 1971-1973 (Baliński 1974, Kozłowska-Szczęsna i in. 2002).

Konsekwencją położenia uzdrowiska w dolinie górskiej i zasłonięcia wschodniej części horyzontu przez wzniesienia Góry Parkowej jest ograniczenie dopływu energii słonecznej w dnie doliny Kryniczanki, które uwidocznia się szczególnie w godzinach porannych i decyduje o tym, że średnia suma roczna godzin ze słońcem (1444) jest nieco mniejsza od normy dla uzdrowisk środkowoeuropejskich wynoszącej 1500 godzin. Usłonecznienie obserwowane na Górze Parkowej jest o około 7% większe niż w centrum uzdrowiska (Baliński 1974). Największy dopływ promieniowania słonecznego obserwuje się w sierpniu i w lipcu (po około 190 godz.), a najmniejszy w grudniu (około 40 godz.). Pomimo większej wysokości słońca w czerwcu (w porównaniu z majem) przyrost liczby godzin ze słońcem w tym miesiącu jest niewielki (o 8 godzin), na skutek wzrostu zachmurzenia konwekcyjnego. Najmniejszym w roku usłonecznieniem charakteryzuje się okres od listopada do lutego. W zależności od wielkości zachmurzenia uwarunkowanego cyrkulacją atmosfery nad Polska południową, usłonecznienie w Krynicy w poszczególnych latach może się wahać od około 1100 do 1600, a na Górze Parkowej nawet do 1700 godzin. W świetle przytoczonych danych, warunki insolacyjne Krynicy należy uznać jako korzystne dla helioterapii tylko w ciepłej połowie roku.

Niekorzystną cechą klimatu lokalnego Krynicy jest inwersyjny układ temperatury, kształtujący się pomiędzy dnem doliny Kryniczanki i szczytem Góry Parkowej. Inwersje temperatury spowodowane są tu grawitacyjnym spływem i osiadaniem na dnie doliny chłodnego powietrza. Inwersje w Krynicy występują dość często, bo aż 57% dni w roku (Baliński 1974). Są to na ogół inwersje krótkotrwałe, radiacyjne (tworzące się już przed zachodem słońca i zanikające 4-6 godzin po jego wschodzie. Najczęściej (48% przypadków) inwersyjny rozkład temperatury w dolinie Kryniczanki obserwuje się w godzinach porannych, 42% w godzinach wieczornych, a 10% w godzinach południowych. Największa częstość inwersji występuje w okresie letnim i wczesnojesiennym tzn. od maja do października (tab. 1). Różnice temperatury pomiędzy dnem doliny Kryniczanki i Górą Parkową sięgają średnio 1,5-2,5°C (inwersja słaba). Inwersyjny układ temperatury należy uznać za cechę niekorzystną klimatu lokalnego, gdyż prowadzi do tworzenia się w dnie doliny Kryniczanki zastoisk chłodnego i wilgotnego powietrza, mgły i do gromadzenia się zanieczyszczeń, pochodzenia zarówno komunalnego jak i komunikacyjnego. Takie sytuacje są szczególnie niekorzystne w okresie zimowym, gdy w Krynicy obserwuje się inwersje długotrwałe (nawet dwudniowe).

Dolinne położenie uzdrowiska sprawia, że dominuje tu słaby ruch powietrza. Średnia roczna prędkość wiatru w godzinach okołopołudniowych a więc w porze największej chwiejności powietrza, wynosi zaledwie 1,1 ms^-1. Krynica charakteryzuje się dużą liczb cisz, które stanowią aż 65% wszystkich obserwacji anemometrycznych. Prędkość wiatru jest mało zróżnicowana w ciągu roku. Niewielkie jej zwiększenie obserwuje się w marcu i w kwietniu. Kierunek wiatru w Krynicy uwarunkowany jest orografią terenu. Największą częstością w ciągu roku, charakteryzuje się wiatr północno-zachodni (9,2%), wiejący wzdłuż doliny Słotwinki, a następnie południowy (8,1%) oraz północny (6,7%) Charakterystyczną cechą warunków wietrznych Krynicy, uwarunkowaną zasłonięciem horyzontu przez Górę Parkową i masyw Jasiennika jest bardzo mały udział wiatrów z sektora wschodniego (ryc. 1). Kierunki NE, E, SE stanowią łącznie 6% wszystkich obserwacji anemometrycznych. Także kierunek zachodni odznacza się małą frekwencją (W-2,0%, SW-2,9%). Osłabiona wentylacja w dnie doliny Kryniczanki sprzyja nie tylko utrzymywaniu się mgły, lecz także koncentracji zanieczyszczeń, a ponadto nie sprzyja oddawaniu ciepła z ustroju człowieka, szczególnie w okresach występowania wysokiej temperatury. Tak więc zaciszność uzdrowiska może stanowić niekorzystną cechę jego klimatu i bioklimatu.

Inną niekorzystną cechą bioklimatu Krynicy jest znaczna liczba mgieł (86 dni z mgłą w ciągu roku). Mgły w uzdrowisku najczęściej obserwowane są u schyłku lata i na początku jesieni. Roczne maksimum liczby dni z mgłą notuje się w październiku (około 12 dni), a drugorzędne – we wrześniu. Odnosząc częstość pojawiania się mgły do normy dla uzdrowisk trzeba stwierdzić, że od kwietnia do września występuje tu 36 dni z mgłą na 15 dopuszczonych normą. Najrzadziej mgła pojawia się w maju i w czerwcu (około 3-4 dni). Taki rozkład roczny liczby dni z mgłą w Krynicy wskazuje, że w większości przypadków są to krótkotrwałe mgły radiacyjne występujące przeważnie rano i wieczorem, towarzyszące inwersjom temperatury (w 45% przypadków). Mgła jest zjawiskiem pogodowym o dużej zmienności, zależnej zarówno od czynników cyrkulacyjnych (mgła adwekcyjna) jak i lokalnych (mgła radiacyjna). W dwudziestoleciu 1971-1990 liczba dni z mgłą wahała się od 37 do 154 w roku.

Charakterystyczny dla doliny górskiej rozkład głównych elementów klimatu kształtuje również swoiste i okresowo niekorzystne warunki biotermiczne. Chodzi tu o możliwość wystąpienia w półroczu ciepłym tzw. stresu ciepła, czyli reakcji fizjologicznych (termoregulacyjnych), które mają zapobiec wzrostowi temperatury wewnętrznej człowieka pod wpływem obciążających warunków atmosferycznych. Ryzyko wystąpienia stresu ciepła badano za pomocą wskaźnika stresu cieplnego (Heat Stress Index), wyznaczonego według wzoru

HSI = (E_reg)/E_max) 100

Wskaźnik ten (wyrażony w %) oznacza stosunek parowania z powierzchni ciała człowieka, niezbędnego do zachowania równowagi cieplnej (E_reg), do parowania maksymalnego w danych warunkach meteorologicznych (E_max). Wartość E_reg oblicza się z równania bilansu cieplnego człowieka a parowanie maksymalne (Krawczyk 2002):

E_max = k . v^0,6 (56,0-e)

gdzie:

k – współczynnik bezwymiarowy (7,0 dla człowieka ubranego),

v – prędkość wiatru na wysokości 2 m,

e – ciśnienie pary wodnej (hPa),

56,0 – ciśnienie pary wodnej w temperaturze skóry człowieka 35,0°C.

Na podstawie wartości wskaźnika HSI stwierdzono, że na tle innych uzdrowisk, w centrum Krynicy Zdroju występują (w godzinach okołopołudniowych) dość często niekorzystne warunki biotermiczne. Zaciszność uzdrowiska oraz wysoka temperatura powietrza w dnie doliny sprawiają, że stres ciepła o znacznym natężeniu (tzn. silny, bardzo silny i maksymalny tolerowany) może pojawić się w okresie letnim nawet w 47% dni (tab. 1), podczas gdy w sąsiedniej Muszynie w 30% (Krawczyk 2003). Możliwe jest również (w 5% przypadków) niebezpieczeństwo przegrzania ustroju człowieka w przypadku ośmiogodzinnego przebywania w terenie otwartym. Takie stany biotermiczne pojawiają się najczęściej w lipcu i w sierpniu, co szczególnie w okresach tzw. fal upałów może prowadzić do nadmiernego obciążenia układu termoregulacyjnego człowieka. Ten aspekt bioklimatu Krynicy należy brać pod uwagę przy stosowaniu zabiegów klimatoterapeutycznych o znacznym natężeniu, wiążących się z dużym wysiłkiem fizycznym.

Dolinne położenie uzdrowiska a także niekorzystny układ komunikacyjny może wpływać na warunki higieniczne powietrza. Tranzytowy ruch samochodowy, odbywający się wzdłuż osi doliny Kryniczanki, jest źródłem szkodliwej dla człowieka emisji tlenku węgla, związków azotu i ołowiu, a także hałasu oddziałującego nie tylko na narząd słuchu ale i na system nerwowy człowieka. Natomiast zanieczyszczenia pochodzące ze źródeł komunalnych zawierają oprócz pyłów przede wszystkim związki siarki.

Jak wynika z danych uzyskanych w Powiatowym Inspektoracie Sanitarnym w Nowym Sączu (punkt pomiarowy w Krynicy znajdował się w centrum uzdrowiska przy ul. Nowotarskiego) stan sanitarny powietrza w uzdrowisku znacznie się poprawił, gdyż jeszcze na początku lat 80 i 90. zapylenie powietrza przekraczało tu dopuszczalne normy (Kozłowska-Szczęsna i in. 2002, Miczyński 1980). W ostatnich latach zarówno średnie stężenie pyłu zawieszonego (R) jaki i S0₂ oraz NO₂ mieści się w granicach normy dla obszarów specjalnie chronionych. Obserwuje się jednak znaczne różnice sezonowe w zanieczyszczeniu powietrza. W sezonie zimowym (grudzień, styczeń, luty) zarówno stężenie pyłu zawieszonego jak i dwutlenku siarki i dwutlenku azotu, pomimo gazyfikacji uzdrowiska jest kilkakrotnie wyższe niż w sezonie letnim (czerwiec, lipiec, sierpień) (ryc. 2). W odniesieniu do pyłu zawieszonego w powietrzu (R) stężenie w miesiącach zimowych jest około 4-krotnie większe niż w miesiącach letnich. Największe różnice sezonowe obserwuje się w przypadku dwutlenku siarki (SO₂), którego stężenie w miesiącach zimowych jest w poszczególnych przypadkach nawet kilkanaście razy większe niż w miesiącach letnich. Ta wyraźna przewaga zapylenia i koncentracji związków siarki w okresie zimowym może wskazywać na znaczący udział w zanieczyszczeniu powietrza emisji ze źródeł komunalnych (ogrzewanie). Natomiast stężenie związków azotu w powietrzu (N0₂) jest w zimie tylko 2-3-krotnie większe niż w lecie. Maksymalne wartości rozpatrywanych zanieczyszczeń powietrza występują w Krynicy w grudniu lub w styczniu, a minimalne w czerwcu lub w lipcu.

Jak wykazały wyniki badań topoklimatycznych w uzdrowisku, w miarę oddalania się od dna doliny Kryniczanki i wzrostu wysokości nad poziomem morza zapylenie powietrza maleje (Baliński 1974).

Najkorzystniejsze dla klimatoterapii (w szczególności dla kinezyterapii) warunki bioklimatyczne panują w partiach szczytowych Góry Parkowej i na rozległych stokach Jasiennika i Góry Krzyżowej. Panują tu dobre warunki insolacyjne (poza terenami zalesionymi), korzystny klimat odczuwalny oraz bardzo dobre warunki higieniczne powietrza.

Większość obszaru uzdrowiska można zaliczyć do umiarkowanie korzystnej strefy bioklimatycznej, przydatnej dla wszystkich form klimatoterapii. Obejmuje ona środkowe partie zboczy Góry Parkowej, dolne Jasiennika, oraz dno doliny Kryniczanki w jej górnym i środkowym odcinku. Cechą charakterystyczną tej części uzdrowiska są dość dobre warunki insolacyjne, dostateczne przewietrzanie, a pojawiające się tu często mgły i inwersje są przeważnie krótkotrwałe. Podobne warunki bioklimatyczne panują w leżącej w cieniu Góry Parkowej dolinie Palenicy z tym, że zanieczyszczenie powietrza jest tu znacznie mniejsze niż w dnie doliny Kryniczanki.

Strefa niekorzystna obejmuje dno doliny Kryniczanki, w szczególności jej wąski odcinek poniżej tzw. deptaka. Występuje tu ograniczenie dopływu promieniowania słonecznego, największa liczba inwersji termicznych i mgieł oraz słabe przewietrzanie terenu, a także utrzymywanie się dużych stężeń zanieczyszczeń pyłowych i gazowych powietrza.