Rekordowo ciepły grudzień spowodował, że średnia roczna anomalia temperatury na obszarze Polski również okazała się być rekordowo wysoka w okresie pomiarów instrumentalnych. Jest to tym bardziej zadziwiające, że poprzedni rekord roczny należał do roku 2014. Również z opadami nie było za wesoło, co poskutkowało m.in. rekordowo niskim poziomem Wisły (zdjęcie poniżej).
Średnia roczna temperatura w 2015 roku w Polsce wyniosła aż 9,6°C.
Rysunek 2. Średnie roczne temperatury w Polsce w 2015 roku.
Średnia roczna anomalia temperatury (czyli jej odchylenie od średniej) wyliczona w stosunku do wielolecia 1961-1990 osiągnęła w roku 2015 +2.12°C i była o 0,14°C wyższa od rekordu z roku 2014 (sposób wyliczania anomalii opisany jest tutaj).
Rysunek 3. Rozkład anomalii rocznych w roku 2015.
Ubiegły rok był pierwszym w całej historii pomiarów instrumentalnych, którego anomalia temperatury przekroczyła +2.0°C. Już styczeń 2015 odznaczał się wysokimi anomaliami dodatnimi, osiągającymi przeciętnie w skali kraju +4,24°C.
Rysunek 4. Mapa anomalii temperatury w Polsce w styczniu 2015.
Charakterystyczne dla ciepłych miesięcy zimowych są częste wichury związane z przemieszczającymi się znad Atlantyku głębokimi układami niskiego ciśnienia. Nie inaczej było tym razem – 9 stycznia 2015 nad Polską przechodził front burzowy, a porywy wiatru osiągały w Legnicy 27 m/s. Następnego dnia we Wrocławiu odnotowano temperaturę maksymalną równą +15,3°C, co było wyrównaniem rekordu z 1993 roku.
Luty i marzec były już nieco chłodniejsze (w sensie odnotowanych anomalii temperatury). Od kwietnia do czerwca temperatury wahały się raczej w pobliżu normy termicznej. Od lipca zaczęły się w Polsce pojawiać fale upałów, a sam lipiec był już bardzo ciepły, szczególnie w południowej części kraju.
Rysunek 5. Mapa anomalii temperatury w Polsce w lipcu 2015.
Wyjątkowo upalny sierpień
Kulminacja letniej fali upałów przypadła na sierpień, który odznaczył się drugą najwyższą anomalią temperatury (dla sierpnia) w całym okresie pomiarowym od 1781 roku.
Rysunek 6. Mapa anomalii temperatury w Polsce w sierpniu 2015.
W Niemczech został wyrównany krajowy rekord ciepła (40,3°C który padł… też w 2015 roku w lipcu). W Polsce padły rekordy lokalne – dla stacji Wrocław-Strachowice, gdzie odnotowano +37,9°C (na stacji uniwersyteckiej przy ulicy Kosiby we Wrocławiu było jeszcze cieplej: +38,9°C). 8 sierpnia w Karpaczu temperatura w ciągu nocy spadła jedynie do +25,7°C, co było jedną z najwyższych wartości temperatury minimalnej w całym okresie pomiarów instrumentalnych.
Rysunek 7. Przebieg temperatury w Karpaczu między 6 a 8 sierpnia 2015. Źródło: monitor.pogodynka.pl.
Jeszcze cieplejsza noc wystąpiła dzień później na posterunku Rozdziele (+25,9°C).
W związku z długotrwałym utrzymywaniem się wyjątkowo wysokich temperatur i niskich stanów wód w rzekach, miejscami pojawiły się problemy z dostawą energii elektrycznej, po raz pierwszy od czasów PRL.
Upały ostatecznie zakończyły się dopiero z początkiem kolejnego miesiąca. 1 września temperatura wzrosła jeszcze do +36,8°C w Tarnowie, co było nowym krajowym rekordem dla tego miesiąca. Do ciekawej sytuacji doszło na stacji w Krośnie, gdzie odnotowano +34,5°C. Była to najwyższa temperatura kiedykolwiek zmierzona na tej stacji. Jest to pierwszy przypadek, kiedy absolutny rekord temperatury odnotowano we wrześniu.
Rysunek 8. Mapa temperatur maksymalnych w Polsce, 1 września 2015. Autor: Jarek Lewandowski.
Ostatni upalny dzień wystąpił 17 września, kiedy to we Wrocławiu notowano +33,8°C. Ogólna liczba dni upalnych była zresztą wyjątkowo wysoka. W okolicy Opola wystąpiło ich aż 37, podczas gdy przeciętnie jest ich zaledwie około 8. Tak dużej liczby dni upalnych w ciągu roku nie notowano w całej historii pomiarów instrumentalnych.
Poniżej: liczba dni upalnych w miesiącach letnich i w całym roku 2015
Chłodny październik i ciepły grudzień
Kolejne miesiące odznaczały się już mniejszymi anomaliami, a październik był wręcz miesiącem chłodnym. Już 12 października mieliśmy do czynienia z pierwszym incydentem zimowym – na znacznym obszarze kraju wystąpiły opady śniegu, które skutkowały pierwszą w tym sezonie pokrywą śnieżną.
Jak się okazało później, był to największy opad śniegu, jaki wystąpił do końca 2015 roku. Już od listopada anomalie temperatury ponownie były dodatnie, a grudzień 2015 okazał się najcieplejszym grudniem w historii pomiarów instrumentalnych na obszarze niemal całego kraju.
A co z opadami?
Miniony rok był nie tylko wyjątkowo ciepły, ale i wyjątkowo suchy. Skrajne wartości temperatury w okresie letnim (szczególnie w lipcu i sierpniu), połączone z wysokim usłonecznieniem spowodowały, że znacznie wzrosły sumy parowania. Ponieważ sumy opadu w tym okresie były niskie, a gdzieniegdzie skrajnie niskie, mieliśmy do czynienia z suszą – miejscami intensywną. Wartości klimatycznego bilansu wodnego (KBW) za okres letni były w niektórych regionach jednymi z najniższych w historii obserwacji, na Dolnym Śląsku tak niskiego KBW (maj-wrzesień) jeszcze nie notowano. Przełożyło się to oczywiście na stany rzek. Wisła na wodowskazie w Warszawie osiągnęła stan najniższy w całym okresie pomiarowym (rysunek 1).
Na stacji meteorologicznej w Kaliszu suma opadu od października 2014 do września 2015 osiągnęła zaledwie 226 mm. Tak niskie sumy opadu (przy jednocześnie ekstremalnie wysokich anomaliach temperatury powietrza) w sposób szczególnie wyraźny odbiły się na rolnictwie. Na początku września Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi poinformowało, że:
„(…) okresie od 1 lipca do 31 sierpnia 2015 roku zagrożenie suszą rolniczą występuje wśród upraw: rośliny strączkowe, ziemniaki, krzewy owocowe, chmiel, kukurydza na kiszonkę, tytoń, warzywa gruntowe, buraki cukrowe, drzewa owocowe i kukurydza na ziarno.
Tegoroczna susza jest szczególnie dotkliwa. Mamy do czynienia z suszą meteorologiczną, glebową oraz rolniczą, która w skrajnych przypadkach może prowadzić do całkowitej utraty plonów.
Deficyt wody w roku bieżącym był średnio o ok. 270% wyższy niż w wieloleciu.
Skutki obecnej suszy będą częściowo odwracalne w przypadku roślin wieloletnich, natomiast w przypadku roślin jednorocznych pastewnych, takich jak kukurydza, strączkowe czy ziemniak, poprawa warunków pogodowych we wrześniu nie spowoduje istotnej poprawy stanu uprawy tych gatunków.”
W niektórych regionach kraju sytuacja ta poprawiła się dopiero późną jesienią.
Zmiana klimatu
Przebieg anomalii rocznych, dla całego okresu instrumentalnego przedstawia się następująco:
Rysunek 10. Roczne anomalie temperatury w Polsce. Źródła danych służących do sporządzenia tego wykresu zostały zestawione w pliku http://meteomodel.pl/klimat/poltemp/poltemp.txt
Mniej więcej od połowy XIX w. daje się wyraźnie zauważyć stopniowe ocieplenie klimatu w naszym kraju, do końca lat 80. XX w. dość powolne, później gwałtowne. Ponieważ różne miesiące ocieplały się w różny sposób, a dodatkowo podobne trendy obserwujemy na szczytach górskich, za obserwowane ocieplenie nie odpowiadają czynniki w rodzaju Miejskiej Wyspy Ciepła. Ostatnie 10 lat jest w Polsce przeciętnie o niemal 2,0°C cieplejsze od pierwszych dekad tej serii pomiarowej. Należy zwrócić jednak uwagę, że dane początkowe obarczone są większymi błędami związanymi z mniejszą liczbą stacji pomiarowych, zmianami w sposobie wykonywania pomiaru, oraz zmianami ich lokalizacji.
Same średnie roczne anomalie temperatury powietrza w Polsce charakteryzują się dość dużymi zmianami z roku na rok – najniższa wystąpiła w 1829 i wyniosła -3,12°C, zaś najwyższa w roku ubiegłym (+2,12°C). Trzeba więc pamiętać, że sam fakt wystąpienia ciepłego, lub chłodnego roku nie przesądza o tym, czy jesteśmy w trakcie ocieplenia, czy też ochłodzenia klimatu. Szczególnie, jeśli rozpatrujemy tak mały obszar, jakim jest Polska i tak krótki okres, jakim z punktu widzenia zmian klimatycznych jest pojedynczy rok. Tym bardziej dotyczy to krótszych okresów, jakimi są pojedyncze miesiące, o czym wiele osób zdaje się często zapominać. W cieplejszym klimacie okresy ciepłe zdarzają się po prostu częściej niż zimne, ale nie wyklucza to pojawiania się również tych ostatnich. Widzimy to również na wykresie – w 2010 roku średnia roczna anomalia była niższa od 0,0°C co oznacza, że był to rok chłodniejszy niż przeciętna z lat 1961-1990. Nie oznaczało to jednak jakiegoś szczególnego ochłodzenia klimatu.
Rok 2015 jest na tle historycznym szczególnie niezwykły, nie tyle ze względu na rekordową wartość anomalii temperatury powietrza, co z uwagi na fakt, że dotychczasowym rekordowym rokiem był rok poprzedni – 2014. Taka sytuacja wydarzyła się pierwszy raz w całym ciągu pomiarowym. Oba te lata osiągnęły łączną anomalię równą +2,05°C. To również jednak nie powinno być jedynym powodem do twierdzenia o ocieplaniu się naszego klimatu. Bardzo ciepłe lata (często występując parami) pojawiają się w Polsce dość regularnie, co około 7-10 lat – nie ma w tym nic nadzwyczajnego. Prawdziwą oznaką ocieplenia jest to, że w ciągu upływu czasu lata te stają się średnio coraz cieplejsze.
Rysunek 11. Średnie anomalie roczne temperatury powietrza w Polsce i dwuletnia średnia ruchoma.
Za główną przyczynę ocieplenia naszego klimatu należy uznać globalne ocieplenie. Co do jego antropogeniczności naukowcy już od dawna są zgodni. W naszym kraju ocieplenie postępuje w ostatnich dekadach (szczególnie od lat 80. XX w.) nawet szybciej, niż ma to miejsce w skali globalnej. Istotną przyczyną jest szybsze ocieplanie się lądów niż oceanów, które charakteryzują się dużą bezwładnością termiczną.. Do tego stanu rzeczy może też przyczyniać się fakt, że naturalna zmienność klimatu (której istnienia przecież antropogeniczne globalne ocieplenie nie wyklucza) w pewnych przedziałach czasowych może przyspieszyć obserwowane ocieplenie, w innych zaś je opóźnić. Jest ona do tego o wiele bardziej widoczna w poszczególnych regionach naszej planety, niż w uśrednieniu dla całego globu. Szczególnie w naszej części świata możemy mieć do czynienia ze stosunkowo silnymi naturalnymi zmianami klimatycznymi spowodowanymi np. różnorodnymi cyklami atmosferycznymi, czy oceanicznymi (takimi jak na przykład Oscylacja Północnoatlantycka). W naszym regionie do przyspieszenia ocieplenia mogły przyczynić się dodatkowo zmiany ustrojowe, jakich doświadczyliśmy na przełomie lat 80. i 90. XX w. – paradoksalnie, poprzez unowocześnienie przemysłu, nastąpiło zmniejszenie ilości emitowanych aerozoli.
Rysunek 12. Porównanie przebiegu anomalii temperatury w Polsce z przebiegiem globalnym (GISTEMP). Okres bazowy w obu seriach to 1951-1980. 11-letnia średnia ruchoma (kończąca się w danym roku, czyli np. punkt 2015 to średnia za lata 2005-2015).
Jak widać na powyższym wykresie, lokalne fluktuacje są wyraźnie obecne nawet po wygładzeniu 11-letnią średnią ruchomą. Zupełnie inaczej sprawa wygląda na wykresie temperatury globalnej. Warto zwrócić uwagę, że również w skali globalnej rok 2015 okazał się być rokiem rekordowo ciepłym, bijąc rekord z roku 2014 (GISTEMP). Wpływ na rekord globalny miało w tym roku nie tylko Globalne Ocieplenie, ale również wyjątkowo silne zjawisko El Niño. Ponieważ zwykle rekordowe lata w kontekście globalnym następowały w roku, w którym El Niño się kończyło, można z dużą dozą prawdopodobieństwa prognozować, że rok 2016 globalnie również będzie rekordowy, chyba że nastąpi jakieś nieprzewidywalne w chwili obecnej zdarzenie, które wpłynie na obniżenie temperatury (np. wybuch wulkanu porównywalny z wybuchem Pinatubo, czy wyjątkowo szybki rozwój bardzo silnego zjawiska La Niña).
Co dalej?
Szybsze ocieplenie na obszarze naszego kraju jest zgodne z projekcjami zmian klimatu (projekt CMIP5, którego wnioski przedstawiono w ostatnim raporcie IPCC i internetowym atlasie zmiany klimatu). Zmiany temperatury w Polsce wręcz idealnie pokrywają się ze średnią z kilkudziesięciu symulacji stworzonych w ramach tego projektu (zaletą wirtualnej rzeczywistości jest, że możemy przeprowadzić ten sam eksperyment wielokrotnie, zmieniając założenia i sprawdzając, jak wpływa to na wynik). Projekcje wskazują, że ocieplenie klimatu w naszym kraju będzie postępować dalej, przy czym do okolic roku 2025 nie ma w zasadzie różnicy pomiędzy poszczególnymi scenariuszami emisji gazów cieplarnianych (RCP). Do 2040 różnice te są niewielkie i zawierają się (dla obszaru naszego kraju) w przedziale 0,4°C. Przy już raczej nierealnym scenariuszu RCP 2.6, zakładającym szybkie i duże redukcje emisji ograniczających wymuszenie radiacyjne do 2,6 W/m² ponad poziom preindustrialny i tak doświadczymy ocieplenia o około 1 stopień ponad stan z lat 2001-2010. W przypadku najgorszym (scenariusz RCP 8.5) pod koniec bieżącego wieku może być przeciętnie nawet o 5 stopni cieplej. Warto mieć jednak na uwadze, że do zbadania przyszłych zmian temperatury w małych skalach przestrzennych należałoby raczej użyć wyniku modeli regionalnych (RCM).
Rysunek 13. Porównanie różnych projekcji zmian klimatu (w oparciu o różne scenariusze emisji gazów cieplarnianych). Czerwona linia pokazuje rzeczywiste zmiany temperatury na terytorium Polski (a dokładniej – na obszarze 15-25E, 50-55N).
Znaczne przyspieszenie ocieplenia w Polsce w ostatnich dekadach jest widoczne również przy zliczaniu miesięcy anormalnie ciepłych lub chłodnych na dekadę. Poniżej przedstawiono liczbę miesięcy anormalnie ciepłych, czyli takich, które w latach 1951-2010 należałyby do 10% najcieplejszych (charakterystyka za Czarnecki i Miętus, 2011).
Rysunek 14. Liczba anormalnie ciepłych miesięcy w Polsce w kolejnych dekadach.
O ile w latach 1896-1985 dekadowa liczba anormalnie ciepłych miesięcy z reguły nie przekraczała 10 (za wyjątkiem lat 1946-1955), o tyle już w latach 1996-2005 było ich 17, a ostatnia dekada kończąca się na roku ubiegłym odznaczała się rekordową liczbą 28 takich miesięcy. W XIX w. ich liczba ani razu nie przekroczyła 10.
Odwrotną sytuację mamy w przypadku miesięcy anormalnie chłodnych (czyli takich, które w latach 1951-2010 należałyby do 10% najchłodniejszych), których liczba systematycznie spada, cały czas jednak występują.
Rysunek 15. Liczba anormalnie chłodnych miesięcy w Polsce w kolejnych dekadach.
Postępujące ocieplenie nie eliminuje całkowicie anomalii chłodu, redukuje jedynie ich liczbę. W latach 2006-2015 miesięcy anormalnie chłodnych było zaledwie sześć, ostatnim z nich był marzec 2013.
Wyraźnie widać jednak, że w ostatnich 10 latach miesiące anormalnie ciepłe wyraźnie dominują nad miesiącami zimnymi.
Jednocześnie, wraz ze zmianą stosunku liczby miesięcy ciepłych do zimnych, sumy roczne opadów w zasadzie nie ulegały większym zmianom, co najwyżej zmienił się sam charakter występujących opadów. Jeśli ocieplenie naszego klimatu dalej będzie postępowało w tym tempie co dotychczas (na co wskazują wymienione wyżej projekcje zmian klimatu oparte o modele GCM), należy się spodziewać wzrostu częstości opadów nawalnych, co oznacza jednocześnie zwiększenie liczby obserwowanych przypadków powodzi błyskawicznych. Ten trend widoczny jest już obecnie.
Rysunek 16. Częstotliwość występowania powodzi błyskawicznych (Flash Flood) w Polsce (Ostrowski i in., 2012).
W latach 1971-1980 notowano 121 przypadków powodzi błyskawicznej. Liczba ta wzrosła do 249 w latach 1981-1990 i 397 w latach 1991-2000. Od początku XXI w. powodzi błyskawicznych notowano jeszcze więcej: 554 w latach 2001-2010 (Ostrowski i in., 2012).
Z drugiej strony istnieją badania (np. Coumou i in., 2014) łączące zmiany klimatu w Arktyce z częstotliwością pojawiania się blokad atmosferycznych. Takie trwające czasem tygodniami blokady zakłócają typową dotąd wędrówkę kolejnych układów niżowych z zachodu na wschód Europy. Prowadzi to do sytuacji, w której jedna część kontynentu zmaga się z uciążliwymi upałami i suszą, a inna może doświadczyć silnych powodzi. Ostatni szczególnie uciążliwy przypadek miał miejsce w roku 2010, głównie we wschodniej części Europy. Alexander Frolow z rosyjskiego Roshydrometu stwierdził, że była to najgorsza fala upałów w tej części Europy od co najmniej 1000 lat. Średnia temperatura powietrza w lipcu 2010 w Moskwie wzrosła do +26,0°C i była o ponad 1,5°C wyższa, niż przeciętna średnia temperatura lipca dla Madrytu. Liczbę ofiar śmiertelnych związanych z falą upałów w Rosji szacuje się na ponad 56 tysięcy. Jasne jest więc, że postępujące i wyraźnie już widoczne zmiany klimatyczne nie oznaczają jedynie wzrostu temperatury, ale mogą doprowadzić do szeregu dodatkowych niekorzystnych zjawisk. Dlatego powinniśmy robić wszystko, by im przeciwdziałać.
Piotr Djaków, prowadzi Meteomodel.pl
