Plan powstał w oparciu o wyniki modelowania przeprowadzonego w ramach zleconego przez Ministerstwo Środowiska projektu KLIMADA.

Wyniki projektu KLIMAT, czyli "Wpływ zmian klimatu na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo (zmiany, skutki i sposoby ich ograniczania, wnioski dla nauki, praktyki inżynierskiej i planowania gospodarczego)", prowadzonego w Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej, pokazują bardziej szczegółowo jak nasz klimat już się zmienił. W ramach projektu badano nie tylko zmiany jakie przyniesie nam ocieplenie atmosfery. Zespół IMGW, dzięki dofinansowaniu z Unii Europejskiej i budżetu państwa, pokazał także jak nasz sposób gospodarowania środowiskiem będzie nakładał się na skutki zmian klimatu i wzmacniał je lub osłabiał. Oto kilka najbardziej obrazowych przykładów.

Opady

Zgodnie z ogólnymi przewidywaniami w wyniku ocieplenia klimatu zmieni się charakter opadów w Polsce. Suma opadów w ciągu roku nie powinna się znacząco zmienić, jednak częściej występowały będą opady nawalne, a pomiędzy nimi dłuższe okresy suche. W projekcie KLIMAT stwierdzono, że liczba opadów nawalnych w Polsce w latach 1971-2002 z dekady na dekadę zdecydowanie wrosła. Analizując największy zbiór opadów, o sumie dobowej wyższej niż 10mm, stwierdzono, że od 1991 do 2002 roku liczba dni w takim opadem wzrosła o 10 w całej Polsce. Analiza mniejszych zbiorów opadów pozwoliła wyróżnić obszary kraju, w których można najczęściej spodziewać się opadów nawalnych. Opady o sumie dobowej powyżej 50mm, po których mogą wystąpić powodzie, znacznie częściej zaczęły występować w pasmie górskim i wyżynnym (województwa: Dolnośląskie, Opolskie, Śląskie, Małopolskie, Świętokrzyskie), a miejscowo także na wybrzeżu i pojezierzach [1a].

W okresie od 2001 do 2010 roku na niektórych górskich stacjach meteorologicznych zanotowano tego typu opady nawet 50 razy w roku, a średnio w kraju 37 razy w roku. Rok 2010 był najbardziej mokrym od lat 70. XX wieku. W tym roku obfite deszcze o sumie dobowej większej niż 30mm wystąpiły 3951 razy (w wielu miejscach Polski), czyli prawie 2 razy częściej, niż w poprzednim najbardziej deszczowym roku 2001 (1966 przypadku tego typu opadów). Przy czym opady powyżej 100 mm, po których powódź jest zawsze zjawiskiem katastrofalnym, wystąpiły aż 75 razy [1a].

Poniższe mapy pokazują ryzyko wystąpienia opadów nawalnych w Polsce. Opady nawalne najczęściej występują w okresie od maja do października.

Źródło: Lorenc H., Cebulak E., Głowicki B., Kowalewski M.,
Struktura występowania intensywnych opadów deszczu powodujących zagrożenie
dla społeczeństwa, środowiska i gospodarki Polski, IMGW-PIB, 2012

Na te klimatyczne tendencje w zakresie opadów nakładają się warunki środowiskowe i przestrzenne oraz nasz ludzki sposób gospodarowania środowiskiem. O ile bowiem z powyższej mapy możemy wywnioskować, że najgroźniejsze powodzie w wyniku nawalnych deszczy mogą wystąpić głównie w górach i na wybrzeżu, a np. okolice Warszawy, Suwałk czy środkowa Wielkopolska nie są narażone na aż tak duże straty, to rzeczywistość w zakresie powodzi jest inna. IMGW przeanalizowało częstotliwość występowania tzw. szybkich powodzi (flash flood), związanych z lokalnym wystąpieniem nawalnych deszczy. Jak się okazuje od 1971 roku liczba takich powodzi w Polsce wzrosła wyraźnie, co na poniższym wykresie jest widoczne nawet bez określania linii trendu [1d].

Źródło: Ostrowski J., Czarnecka H., Głowacka B., Krupa-Marchlewska J., Zaniewska M.,
Sasim M., Moskwiński T., Dobrowolski A., Nagłe powodzie lokalne (flash flood) w Polsce
i skala ich zagrożeń, IMGW-PIB, 2012

Natomiast po wyróżnieniu obszarów, gdzie najczęściej występują tego typu powodzie w Polsce widoczne są wyraźnie:

• obszary górskie, gdzie, jak pokazano wcześniej, ryzyko wystąpienia najgroźniejszych typów opadów jest największe, ale także ukształtowanie powierzchni sprzyja szybkiej kumulacji fali powodziowej (duże nachylenie stoków górskich), np. powiaty tarnowski, gorlicki, dębicki.
• obszary pojezierzy o stosunkowo dynamicznej rzeźbie terenu (wysokie różnice wysokości względnej, nachylenia zboczy), gdzie ryzyko wystąpienia nawalnych opadów jest duże np. powiaty wałecki, starogardzki, bytowski;
• obszary miejskie i ich otoczenie, gdzie nagłe powodzie są związane głównie z nadmiernym ograniczeniem przepuszczalności podłoża dla wody i melioracją naturalnych potoków, choć ryzyko wystąpienia nawalnych opadów może być najmniejsze w kraju, np. Warszawa, Łódź, Katowice, Bielsko-Biała, Poznań.

Źródło: Źródło: Ostrowski J., Czarnecka H., Głowacka B., Krupa-Marchlewska J., Zaniewska M., Sasim M., Moskwiński T., Dobrowolski A., Nagłe powodzie lokalne (flash flood) w Polsce i skala ich zagrożeń, IMGW-PIB, 2012

Z tej listy wynika wyraźnie, że to jak gospodarujemy środowiskiem ma wpływ na ryzyko występowania strat gospodarczych związanych ze zjawiskami pogodowymi. Jeszcze jeden cytat z podsumowania projektu KLIMAT pokazuje, że nawet pozornie nie związane z gospodarką wodną zmiany w składzie atmosfery, mogą wpływać na ryzyko powodzi: „Duże liczebności cząstek UFP [ultra fine particles – pył o średnicy poniżej 2,5 mikrometra] w obszarach miejskich [w powietrzu] w sezonie letnim mogą sprzyjać zwiększeniu intensywności procesów kondensacji, co może intensyfikować i zwiększać ryzyko ekstremalnych zjawisk pogodowych [opadów]."[2] Adaptacja do zmian klimatu, przynoszących coraz intensywniejsze zjawiska pogodowe, wymaga zatem od nas jeszcze bardziej ostrożnego gospodarowania środowiskiem.

Gołoledź i mgła

Ogólne modele zmian klimatu nie dadzą nam odpowiedzi dotyczących częstotliwości i długości występowania tak uciążliwych zjawisk jak gołoledź i mgła. „Sorry, taki mamy klimat", tak o niezmienności występowania gołoledzi w Polsce przekonywała nas w styczniu 2014 roku jedna z członkiń rady ministrów, kiedy marznący deszcz unieruchomił kilka pociągów dalekobieżnych, powodując gigantyczne opóźnienia dla pasażerów. Wnioskując z badań IMGW należałoby jednak pokusić się o zmianę tej wypowiedzi na: „Sorry, tak się zmienia klimat", ponieważ przy ocieplaniu się klimatu globalnego w Polsce powinniśmy mieć coraz częściej do czynienia z nasuwaniem się mas ciepłego powietrza nad chłodne, co sprzyja powstawaniu zarówno gołoledzi, jak i mgły.

Gołoledź występuje zwykle tylko w zimnym półroczu (październik-marzec) i zwykle towarzyszy jej tzw. przejście temperatury powietrza przez 0 st.C [1c] (to jeden z czynników odpowiedzialnych m.in. za niszczenie nawierzchni dróg). Natomiast mgły mogą występować w każdej porze roku, a ich pojawienie się może być także związane z innymi czynnikami niż tylko przemieszczaniem się mas powietrza, np. z obecnością zbiornika wodnego, zmianą właściwości fizycznych mas powietrza przy przejściu przez obszary górskie itp. [1b].

Jak pokazują wyniki projektu KLIMAT zwiększanie się częstotliwości występowania gołoledzi, jak również jej dolegliwości, liczonej liczbą dni jej utrzymywania się, powoli w Polsce następuje. W stosunku do lat 1950-1970 w okresie od 1971 do 2005 roku gołoledź w Polsce występowała 1-2 dni częściej. Gołoledź występowała także wyraźnie częściej w okresie od 2001 do 2005 roku, niż w latach 1971-2001. W najbardziej narażonej na gołoledź miejscowości w Polsce – Siedlcach wskaźnik ten wzrósł z 10 do 15 dni na sezon [1c].

Źródło: Lorenc H., Myszura A., Ryzyko występowania mgieł w Polsce oraz Dołęga E.,
Lorenc H., Ryzyko występowania gołoledzi w Polsce, IMGW-PIB, 2012

Jak widać na mapach rejony najczęstszego występowania gołoledzi i mgieł w dużym stopniu pokrywają się i w podobnych miejscach mają swoje miejsca kulminacji: Chojnice (miasto o największej sumie dni z mgłą w Polsce – ponad 90 w roku), Kielce, Lesko, Olsztyn, Suwałki, Siedlce (miasto o największej liczbie dni z gołoledzią w Polsce – ponad 10 rocznie), Zielona Góra, czy Karkonosze (góra Śnieżka). To co bowiem wiąże ze sobą występowanie gołoledzi i mgieł to warunki terenowe sprzyjające ich występowaniu, ale także takie same masy powietrza atmosferycznego, w których te zjawiska powstają. W przypadku długotrwałych mgieł adwekcyjnych i najgroźniejszych gołoledzi zwykle powodują je masy powietrza z południa, powietrza zwrotnikowego o charakterze niżowym. Odpowiadały one za ponad 14% gołoledzi [1c] i znaczną liczbę mgieł w Polsce w latach 2001-2005 [1c]. Ocieplenie klimatu ma się wiązać z przemieszczaniem się stref klimatycznych ku północy, co może być zwiastowane przez coraz częstsze odwiedziny w naszym kraju mas powietrza z południa.

Występowanie mgły w okresie 1971-2005 zmieniało się w bardzo różny sposób w zależności od miejsca. W niektórych miejscach liczba dni z mgłą w stosunku do okresu 1966-2000 znacznie wzrosła, np. we Włodawie o 3,9 dnia, w Lublinie i Raciborzu o 3,5 dnia, w Mławie o 3,2 dnia, a w innych znacznie zmalała, np. w Szczecinie o 3,7 dnia, w Wrocławiu o 3,5 dnia, Świnoujściu o 3,1 dnia. Są też miejsca w kraju, gdzie liczba dni z mgłą nie uległa zmianie, np. Tarnów, Jelenia Góra [1b]. Akurat w przypadku mgły trend wieloletniej zmienności jej występowania może być maskowany przez wpływ człowieka na warunki atmosferyczne, w których powstaje mgła. Okazuje się bowiem, że przynajmniej dla niektórych miast zespół badawczy IMGW wiąże spadek liczby dni z mgłą z istotnym spadkiem zanieczyszczenia powietrza pyłem. Takie powiązanie jest istotne dla miast, gdzie spadek zamglenia był bardzo szybki, np. w Krakowie czy Opolu [1b]. Po raz kolejny zatem okazuje się, że to jak gospodarujemy środowiskiem może potęgować skutki negatywnych zjawisk meteorologicznych i pogłębiać lub niwelować negatywne skutki zmian klimatu.

Sztormy

Ogólne modele zmian klimatu na świecie prognozują wzrost poziomu morza. Poziom Morza Bałtyckiego jest powiązany ze wzrostem poziomu oceanu światowego i wynosi obecnie średnio o 3mm rocznie. Do 2030 roku oznacza to wyższy poziom Morza Bałtyckiego o 10-12 cm w stosunku do roku 1990. Najwyższe polskie klify mają wysokość prawie 100 metrów, więc wydaje się, że 12 cm nie jest w stanie im zagrozić, jednak należy pamiętać, że kropla drąży skałę.

Jeśli złożymy wiele kropel, powstanie z nich rwąca i niebezpieczna rzeka, która zawsze płynie w kierunku morza. W przypadku wybrzeży morskich czynnikami wpływającymi na ich niszczenie są:

• sztormy podmywające brzeg od nasady;
• nawalne deszcze dostarczające wilgoć w skały, z których zbudowany jest brzeg, co wspomaga jego osiadanie i może powodować m.in. powstawanie osuwisk;
• silne wiatry niszczące wzmacniające brzegi zadrzewienia, odrywające luźniejsze fragmenty skał i będące główną przyczyną sztormów.

W badaniach przeprowadzonych przez IMGW okazało się, że wszystkie wymienione wyżej czynniki występują obecnie częściej, niż jeszcze jedną, dwie czy trzy dekady temu oraz mają większą siłę oddziaływania na morski brzeg.

Na trzech wziętych pod uwagę stacjach pomiaru wysokości wód sztormowych: Świnoujście, Ustka i Hel, wyraźnie, prawie dwukrotnie, wzrosła liczba sztormów. Wzrosła także liczba sztormów o najwyższych poziomach morza. Przed 1980 rokiem praktycznie nie występowały sztormy o poziomach morza powyżej 610-620 cm, a po tym okresie pojawiły się sztormy o wysokości nawet 630 cm. Dla każdej stacji maksymalne poziomy sztormów wystąpiły po 1980 roku, a najwyższy poziom osiągnął sztorm z listopada 1995 roku w Świnoujściu, kiedy wynosił on fale na 669 cm [1e].
Coraz łatwiejsze formowanie się sztormów na polskim Bałtyku związane jest z jednej strony z silniejszymi frontami atmosferycznymi w ogrzanej dodatkowym dwutlenkiem węgla atmosferze, a z drugiej z aktualnym poziomem morza na polskim wybrzeżu. Jeśli poziom morza jest niski, nawet silny wiatr może nie wywołać katastrofalnego sztormu, ale jeśli poziom morza u wybrzeża jest wysoki, potrzeba słabszej siły wiatru dla osiągnięcia przez sztorm postaci niszczącego żywiołu. Przed 1980 rokiem poziom morza był z reguły niższy, niż to potrzebne dla wywołania sztormu. Sztormy występowały najczęściej przy poziomie morza 510 cm, natomiast po 1980 roku ponad dwukrotnie wzrosła liczba sztormów dla wartości poziomu morza od 520 do 570 cm i sztormy najczęściej występowały przy poziomie morza 540 cm osiągając większą siłę niszczącą niż w latach poprzednich [1e].

Umiejscawiając najgroźniejsze zjawiska dla polskiego wybrzeża, IMGW stwierdziło, że najbardziej narażone na zwiększoną siłę niszczącą morza, wiatru i opadów deszczu są wybrzeża klifowe w zachodniej i środkowej części polskiego wybrzeża: Rowy-Ustka, Sarbinowo-Kołobrzeg, a także na wyspie Wolin. Szczegółowe badania przyczyn i tempa niszczenia brzegów klifu na wyspie Wolin wykazały, że wszystkie czynniki przyczyniające się do wzmożonego niszczenia brzegów morza występują obecnie częściej i w większym natężeniu. Ich nakładanie się na siebie powoduje, że brzeg morski niszczał w dekadzie 2000-2009 na skutek zmian klimatu nie dwa i nie trzy, ale nawet cztery razy szybciej, niż w dekadzie 1970-1979 [1e].

Źródło: Sztobryn M., Kowalska B., Stanisławczyk I., Krzysztofik K., Wezbrania sztormowe –
geneza, tendencje i skutki działania w strefie brzegowej Bałtyku, IMGW-PIB, 2012

Na te zmiany w niszczącej sile morskich fal nakładają się także ludzkie poczynania. Brzegi morskie do pewnego stopnia można zabezpieczyć przed erozją za pomocą urządzeń technicznych: opasek, faszyn, falochronów. Jednak te urządzenia także nie są wieczne i niszczeją na skutek tych samych czynników, które powodują niszczenie wybrzeża. Większa siła sztormów na Bałtyku oznacza, że także tego typu urządzenia będzie trzeba wymieniać częściej, być może nawet czterokrotnie częściej, jeśli chcemy zachować stabilność wysokich brzegów Wolina, Niechorza czy Rozewia. To są dodatkowe koszty związane ze zmianami klimatu, które pojawiają się już obecnie w budżetach urzędów morskich i nadmorskich samorządów.

Szczęściem w nieszczęściu jest fakt, że poprzednie pokolenia pozostawiły nam jedne z najlepiej zabezpieczonych pod względem ochrony przed sztormami wybrzeży tam, gdzie nie ma wysokich klifów. Nadmorskie pasy wydm i lasów ochronnych w Polsce nie zostały sprzedane na potrzeby budowy luksusowych hoteli nad samą plażą. Doceńmy przynajmniej to, czego inne kraje nam teraz zazdroszczą. To jeden z nielicznych przykładów odpowiedzialnego gospodarowania środowiskiem w naszym kraju, który przynajmniej przez pewien czas będzie niwelował negatywne skutki zmian klimatu.

Opracowano na podstawie:

[1] Lorenc Halina (red.), Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju, Monografie IMGW-PIB, IMGW-PIB, Warszawa,2012, w szczególności:
a) Lorenc H., Cebulak E., Głowicki B., Kowalewski M., Struktura występowania intensywnych opadów deszczu powodujących zagrożenie dla społeczeństwa, środowiska i gospodarki Polski, s. 7-32
b) Lorenc H., Myszura A., Ryzyko występowania mgieł w Polsce, s. 60-79
c) Dołęga E., Lorenc H., Ryzyko występowania gołoledzi w Polsce, s. 98-120
d) Ostrowski J., Czarnecka H., Głowacka B., Krupa-Marchlewska J., Zaniewska M., Sasim M., Moskwiński T., Dobrowolski A., Nagłe powodzie lokalne (flash flood) w Polsce i skala ich zagrożeń, s. 123-149
e) Sztobryn M., Kowalska B., Stanisławczyk I., Krzysztofik K., Wezbrania sztormowe – geneza, tendencje i skutki działania w strefie brzegowej Bałtyku, s. 194-217
[2] Ziemiański Michał, Ośródka Leszek (red.), Zmiany klimatu a monitoring i prognozowanie stanu środowiska atmosferycznego, Monografie IMGW-PIB, IMGW-PIB, 2012

Wszystkie publikacje projektu KLIMAT dostępne są pod adresem: klimat.imgw.pl.

dr Wojciech Szymalski, Instytut na rzecz Ekorozwoju

Niniejszy materiał został opublikowany dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Za jego treść odpowiada Fundacja – Instytut na rzecz Ekorozwoju, poglądy w nim wyrażone nie odzwierciedlają oficjalnego stanowiska Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.