Temporal and spatial rainfall variability in the urbanized area of Krakow

• Autorzy: Jarosinska E. , Bodziony M.

Warianty tytułu

PL

Czasowo-przestrzenna zmienność deszczu na zurbanizowanym obszarze Krakowa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aim of the study The aim of this study is to provide temporal-spatial characteristics of rainfall distribution variability in the Cracow area, based on the new method of determining spatial distribution, as well as establishing the areas of the highest and lowest rainfall variability as compared to a multi-annual period. Material and methods For the calculations, 10-minute precipitation data sequences were used from the period of 2013–2016 (recorded by the MPWiK’s precipitation monitoring system in Cracow; from 18 precipitation stations) as well as daily and monthly precipitation data sequences from the multi-annual period 1951–2018 (recorded at the Kraków-Obserwatorium station by the IMGW).The rainfalls observed in the period of 2013–2016 were compared to the rainfalls from the multi-annual period of 1951–2018 contrasting the average monthly and annual precipitation totals, as well as the maximum daily precipitation totals in the summer months. The comparison was made by calculating the degree of exceedance or subceedance of the average values in [%] in relation to the Kraków-Obserwatorium station, which was chosen as the benchmark. The last stage of the study was to create, in the geodata and geoinformation environment , bitmaps of spatial distribution of precipitation in the Cracow area. For drawing the isolines, the interpolation method was used. Results and conclusions That methodology: a) uses data from multiple precipitation stations in the researched area, b) allows for the comparison of precipitation quantities for a given period versus the data from the multi-annual period (utilizing a benchmark), c) continuously monitor precipitation variability occurring in the researched area.

PL

Cel pracy Celem pracy jest charakterystyka czasowo-przestrzennego zróżnicowania rozkładu deszczu na obszarze miasta Krakowa, oparta na nowym sposobie określania przestrzennego rozkładu, a także wyznaczenie obszarów o najmniejszych i największych zmiennościach opadu w stosunku do wielolecia. Materiały i metody Materiał: Do obliczeń zostały przyjęte 10-minutowe ciągi danych opadowych opadu z lat 2013–2016 oraz dobowe i miesięczne ciągi danych z wielolecia 1951–2018 (zarejestrowane przez system monitoringu deszczowego MPWiK w Krakowie, 18 stacji opadowych) a dane z wielolecia (z bazy danych IMGW dla posterunku Kraków-Obserwatorium). Metoda: Dokonano porównania deszczy zaobserwowanych w latach 2013–2016 z deszczami z wielolecia 1951–2018 w zakresie średniej miesięcznej i rocznej sumy deszczu oraz maksymalnych sum dobowych deszczy w miesiącach letnich. Porównania dokonano określając stopień zaniżenia lub przewyższenia wartości średnich w [%] względem posterunku Kraków-Obserwatorium, który uznany został za reper porównawczy. Ostatnim etapem badań było opracowanie, w środowisku geoinformacyjnym, rastrowych map przestrzennego rozkładu deszczu na obszarze Krakowa. Do utworzenia izolinii wykorzystana została metoda interpolacji. Wyniki i wnioski Proponowana metoda, w odróżnieniu od dotychczas stosowanych w Polsce: a) wykorzystuje dane z wielu posterunków opadowych na badanym obszarze, b) pozwala na porównanie wielkości opadów dla danego okresu z danymi z wielolecia (z wykorzystaniem repera porównawczego), c) umożliwia ciągły monitoring zmian opadów zachodzących na badanym obszarze, d) pozwala na tworzenie w szybki sposób przestrzenno-czasowych rozkładów opadu, umożliwiających identyfikację obszarów z nadmiarem lub niedoborem wody opadowej.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2019
• Tom: 18
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.43-55,fig.,ref.

Twórcy

autor

Jarosinska E.

• Department of Water Engineering and Water Management, Krakow University of Technology, Warszawska 24, 31-155 Krakow, Poland

autor

Bodziony M.

• Department of Water Engineering and Water Management, Krakow University of Technology, Warszawska 24, 31-155 Krakow, Poland

Bibliografia

• Banasik, K., Hejduk, L., Hejduk, A., Kaznowska, E., Banasik, J., Byczkowski, A. (2013). Wieloletnia zmienność odpływu z małej zlewni rzecznej w regionie Puszczy Kozienickiej, Sylwan 157(8), 578–586.
• Błażejczyk, K. (2013). Klimat i jego lokalne zróżnicowanie [in:] Degórska, B., Baścik, M., (Ed.). Środowisko przyrodnicze Krakowa Zasoby-Ochrona-Kształtowanie. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kraków. 61–68.
• Bracken, L.J., Cox, N.J., Shannon J. (2008). The relationship between rainfall inputs and flood generation in south-east Spain. Hydrol. Process., 22, 683–696.
• EEA Report No 16/2018. Trends and projections in Europe 2018. Tracking progress towards Europe’s climate and energy targets. Luxembourg: Publications Office of the European Union. DOI:10.2800/931891. European Environment Agency.
• Fendeková, M., Pekárová, P., Fendek, M., Pekár, J., & Škoda, P. (2014). Global drivers effect in multi-annual variability of runoff, Journal of Hydrology and Hydromechanics, 62(3), 169–176. DOI: https://doi.org/10.2478/johh-2014-0027.
• GUS 2019. Biuletyn Statystyczny Miasta Krakowa. I kwartał 2019 r. Urząd Statystyczny w Krakowie.
• Ilnicki, P., Farat, R., Górecki, K., Lewandowski, P. (2015). Long-term air temperature and precipitation variability in the Warta River catchment area. Journal of Water and Land Development. No. 27 p. 3–13. DOI: 10.1515/jwld2015-0019.
• Jarosińska, E. (2018). An analysis of short duration high-intensity rainfall events in Cracow area. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, III(1). DOI: 10.14597/INFRAECO. 2018.3.1.038.
• Jarosińska, E. (2019). An analysis of intense rainfalls in Cracow area [in:] Infrastructure and environment [online]/eds. Anna Krakowiak-Bal, Magdalena Vaverkova. Cham: Springer, 193–202. DOI: 10.1007/978-3-030-16542-0_26. ISBN 978-3-030-16541-3.
• Kędziora, A. (1995). Prognoza zmian klimatycznych. Prognoza ostrzegawcza zmian środowiskowych warunków życia człowieka w Polsce na początku XXI wieku. Zeszyty Naukowe Komitetu „Człowiek i Środowisko”, 10, Instytut Ekologii PAN, Oficyna wydawnicza, 97–132.
• Kotowski, A., Dancewicz, A., Kaźmierczak, B. (2010). Czasowo-przestrzenne zróżnicowanie opadów atmosferycznych we Wrocławiu Ochrona Środowiska, 32, 4, 37–46.
• Kaźmierczak, B., Kotowski, A., Wdowikowski, M. (2014). Analiza tendencji rocznych i sezonowych zmian wysokości opadów atmosferycznych w dorzeczu Górnej Odry. Ochrona Środowiska, 36, 3, 49–54.
• Kożuchowski, K. (2016). Zawartość wody opadowej w atmosferze i opady w Polsce. Prz. Geof., 61, 3–4, 151–169.
• Lewińska, J. (2000). Klimat miasta: zasoby, zagrożenia, kształtowanie. Kraków: Instytut Gospodarki Przestrzennej i Komunalnej, Oddział w Krakowie.
• Maksymiuk, A., Furmańczyk, K., Ignar, S., Krupa, J., Okruszko, T. (2008). Analiza zmienności parametrów klimatycznych i hydrologicznych w dolinie rzeki Biebrzy. Przegląd Naukowy Inżynieria I Kształtowanie Środowiska 3 (41), 59−68.
• Matuszko, D. (2003). Cloudiness changes in Cracow in the 20th century, International Journal of Climatology, 23(8), 975–984, DOI: 10.1002/joc.887.
• Matuszko, D. (Ed.) (2007). Klimat Krakowa w XX wieku. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków. 1–251.
• Matuszko, D., Piotrowicz, K., Kowanetz, L. (2015). Klimat [in:] M. Baścik, B. Degórska (red.). Środowisko przyrodnicze Krakowa Zasoby-Ochrona-Kształtowanie. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 81–108.
• Matuszko, D., Węglarczyk, S. (2014). Effect of cloudiness on long-term variability in air temperature in Krakow. International Journal of Climatology, 34(1), 145–154, DOI: 10.1002/joc.3672.
• Matuszko, D., Węglarczyk, S. (2018). Long-term variability of the cloud amount and cloud genera and their relationship with circulation (Kraków, Poland), International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.5445.
• Molina-Sanchis, I., Lázaro, R., Arnau-Rosalén, E. & Calvo-Cases, A. (2016). Rainfall timing and runoff: The influence of the criterion for rain event separation, Journal of Hydrology and Hydromechanics, 64(3), 226–236. DOI: https://doi.org/10.1515/johh-2016-0024.
• MPA (2010, 2018). Plan Adaptacji Miasta Krakowa do zmian klimatu do roku 2030. Warszawa.
• Nidzgorska-Lencewicz, J., Czarnecka, M. (2012). Wieloletnia zmienność sezonowych opadów w Polsce. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie (IV–VI) 12, 2(38), 45–60.
• Nidzgorska-Lencewicz, J., Mąkosza, A. (2016). Specyficzne cechy klimatu miasta w aspekcie zdrowia człowieka. KOSMOS, 65, 4(313), 637–645.
• Olechnowicz-Bobrowska, B., Skowera, B., Wojkowski, J., Ziernicka-Wojtaszek, A. (2005). Warunki opadowe na stacji agrometeorologicznej w Garlicy Murowanej. Acta Agrophysica, 6(2), 455–463.
• Radzka, E. (2014). Classification of precipitation intensity during vegetation season in central-eastern Poland (1971–2005). Journal of Ecological Engineering, 15, 3, 51–55. DOI: 10.12911/22998993.1109123.
• Rutkowska, A., Ptak, M. (2012). On certain stationary tests for hydrological series. Studia Geotechnica et Mechanica, 34(1), 51−63.
• Sun, B., Groisman, P.Y. (2000). Cloudiness variations over the former Soviet Union, International Journal of Climatology, 20 (10), 1097–1111, DOI: 10.1002/1097-0088(200008)20:10<1097:AID-JOC541>3.0.CO; 2-5.
• Szwed, M. (2019). Variability of precipitation in Poland under climate change, Theor Appl Climatol, 135, 1003. https://doi.org/10.1007/s00704-018-2408-6.
• Twardosz, R., Cebulska, M., Walanus, A. (2016). Anomalously heavy monthly and seasonal precipitation in the Polish Carpathian Mountains and their foreland during the years 1881-2010. Theor Appl Climatol, 126, 323–337. https://doi.org/10.1007/s00704-015-1570-3.
• Węglarczyk, S. (2010). Statystyka w inżynierii środowiska. Kraków: Wydawnictwo PK.
• Wibig, J. (2008). Cloudiness variations in Łódź in the second half of the 20th century, International Journal of Climatology, 28(4), 479–491, DOI: 10.1002/joc.1544.
• Wibig, J. (2009). The variability of daily precipitation totals in Poland (1951–2000). Geogr. Pol 82(1), 21–32.
• Vitola, I., Vircavs, V., Abramenko, K., Lauva, D. & Veinbergs, A. (n.d.). (2012). Precipitation and Air Temperature Impact on Seasonal Variations of Groundwater Levels, Environmental and Climate Technologies, 10(1), 25–33. DOI: https://doi.org/10.2478/v10145-012-0022-x.