Cercetarea Climatica In Dobrogea
Cuprins
Capitolul I. Introducere.
Structura lucrării
Scopul lucrării
Istoricul cercetării climatice în Dobrogea
Capitolul II. Aspectele fizico-geografice ale Dobrogei.
Caracterizare generală
Relieful
Clima
Hidrografia
Vegetația, fauna și solurile
Capitolul III. Termeni, metode și indici.
Termeni
Fenomenul de secetă
Precipitațiile atmosferice
Indici și metode de calcul ale precipitațiilor extreme
Indicele pluviometric lunar Angot
Indicele PALFAI
Indicele Standardizat de Precipitații
Indicele Anomal Standardizat
Determinarea Structurii Perioadelor Ploioase și Secetoase
Indicele Palmer pentru Severitatea Secetei
Deviația Standard
Metoda percentilelor
Precipitații maxime căzute în 24 de ore, într-o lună
Maximele lunare a 5 zile de precipitații consecutive
Indcele simplu pentru intensitatea precipitațiilor
Zilele cu precipitații de peste 10 mm, dintr-un an
Zilele cu precipitații de peste 20 mm, dintr-un an
Numărul maxim de zile secetoase consecutive, sub 1 mm
Numărul maxim de zile umede consecutive, de peste 1 mm
Precipitațiile anuale totale, atunci când RR>95
Precipitațiile anuale totale, atunci când RR>99
Precipitațiile anuale totale, din zilele umede
Date utilizate
Capitolul IV. Evenimente pluviometrice extreme în Dobrogea.
Caracterizarea perioadelor umede și uscate
Analiza precipitațiilor la stațiile Constanța, Tulcea și Sulina
Comparație între stațiile Constanța, Tulcea și Sulina
Concluzii
Bibliografie
Capitolul I
Introducere
Strucura lucrării
Această lucrare de licență este structurată pe patru capitole majore și concluzii.
Primul capitol este reprezentat de „Introducere”. Acesta prezintă subcapitolele: „Structura lucrării” în care sunt prezentate toate capitolele și subcapitolele împreună cu ce conțin acestea, pe scurt; „Scopul lucrării” în care este explicat motivul pentru care am ales această temă; „Istoricul cercetării în domeniu” prezintă cercetătorii și lucrările acestora în legătură cu spațiul studiat și precipitațiile atmosferice.
Al doilea capitol, intitulat „Aspectele fizico-geografice ale Dobrogei”, prezintă cinci subcapitole: „Caracterizare generală.” prezintă așezarea geografică a Dobrogei și câteva caracteristici generale ale Dobrogei și ale evoluției geologice; „Relieful” prezintă caracteristicile generale ale reliefului Dobrogei și marile unități de relief; „Clima” prezintă factorii genetici ai climei și caracteristicile generale ale temperaturii, precipitațiilor, vânutlui și fenomenele de secetă; „Hidrografia” prezintă pe scurt râurile și lacurile Dobrogene; „Vegetația, fauna și solurile” prezintă vegetația, fauna și solurile specifice zonei.
Al treilea capitol, „Termeni, metode și indici”, prezintă trei subcapitole: „Termeni” definește și clasifică seceta și precipitațiile ca și fenomene și prezintă impactul lor asupra Dobrogei; „Indici și metode de calcul ale precipitațiilor extreme” prezintă 18 metode și indici de calcul al precipitațiilor extreme; „Date utilizate” prezintă datele folosite pentru realizarea acestei lucrări și metodele utilizate pentru obținerea rezultatelor.
Cel de-al patrulea capitol, „Evenimente pluviometrice extreme în Dobrogea”, prezintă trei subcapitole: „Caracterizarea perioadelor umede și uscate” prezintă un studiu asupra perioadelor uscate și umede utilizând Indicele Standardizat de Precipitații; „Analiza precipitațiilor la stațiile Constanța, Tulcea și Sulina” prezintă o caraterizare amplă a precipitațiilor anuale, sezoniere, anotimpuale și lunare pentru cele trei stații analizate, din perioada 1961-2009; „Comparație între stațiile Constanța, Tulcea și Sulina” prezintă o comparație între maximele multianuale de la cele trei stații studiate.
„Concluzii” prezintă cele mai importante idei care rezultă în urma acestei lucrări.
„Bibliografie” prezintă toate sursele bibliografice utilizate pentru această lucrare, în ordine alfabetică.
Scopul lucrării
Această lucrare a fost creată cu scopul de a scoate în evidență perioadele ploioase sau secetoase din cadrul Dobrogei. De asemenea, se pot observa și diferențele dintre stațiile Constanța, Tulcea și Sulina și faptul că acestea au un regim pluviometric relativ diferent, între ele, de-a lungul celor 48 de ani studiați (1961-2009).
Lucrarea prezintă Dobrogea ca fiind cea mai secetoasă regiune a țării, cu cele mai scăzute cantități de precipitații, aceasta fiind influențată de vecinătatea Mării Negre și a Dunării.
Unul dintre motivele principale ar fi acela de a scoate în evidență riscurile pluviometrice la care este supusă această regiune a țării. Faptul că în unele zone ale regiunii, în anumite perioade ale anului, există riscul de secetă, trebuie să îi avertizeze pe locuitori să se pregătească pentru aceste perioade. De asemenea, există și riscul unor perioade ploioase, când pot fi provocate inundații.
Istoricul cercetării climatice în Dobrogea
În țara noastră, primele observații legate de evenimentele meterologice cu efecte negative au apărut încă din secolul al XV-lea, în diferite cronici (Cronicile Brașovului, 1420, Letopisețul Țării Moldovei etc.). Aici erau notate unele fenomene atmosferice deosebite ce produceau calamități, sau „riscuri climatice”, cum se numesc în prezent.
Dobrogea a fost analizată, de-a lungul timpului, de mai mulți autori. Studiile făcute în această regiune au fost dintre cele mai diverse: geomorfologice, ecologice, pedologice, climatice etc. Cele care vor fi scoase în evidență în cadrul acestui capitol sunt, de sigur, cele de natură climatică, în special cele ce privesc precipitațiile atmosferice.
Primele cercetări legate de clima Dobrogei se întâlnesc la Herodot (sec. V î.Hr.), în descrierile cu caracter istoric și geografic, pe care acesta le-a făcut.
Donciu C., vorbește în lucrarea sa „Fenomenele de uscăciune și secetă în România” (1928), despre toate zonele din țară afectate de uscăciune și secetă, printre care și Dobrogea. Acesta definește perioada de seceta ca fiind caracterizată prin „absența precipitațiilor în cel puțin 14 zile consecutive în intervalul rece (octombrie-martie) și de cel puțin 10 zile consecutive în intervalul cald al anului (aprilie-septembrie)”.
Bogdan Octavia și Niculescu Elena au vorbit în lucrările lor „Phenomena of dryness and drought in Romania” (1985) și „Riscurile climatice din România” (1999) despre riscul la secetă din Dobrogea, definind această zonă a țării ca fiind una dintre „ariile cele mai afectate de fenomenele de uscăciune și secetă din România”. De asemenea, Octavia Bogdan a publicat în anul 2003 lucrarea „Fenomenele de uscăciune și secetă, cele mai tipice riscuri climatice din Dobrogea”, iar în anul 2001 a publicat lucrarea „Individualitatea climatică a Podișului Dobrogean”. Acestea, spre deosebire de cele două anterioare, se referă strict la zona Dobrogei. În lucrarea din anul 2003, a scos în evidență fenomenele de uscăciune și secetă cu ajutorul indicelul de ariditate Emmanuel de Martonne și a climatogramelor Walter-Lieth.
Oprescu Alexandra, Pătăchie Iulia au publicat în 1983 lucrarea „Analiza climatologică a perioadelor secetoase din Dobrogea” unde au scos în evidență faptul că prezența Mării Negre duce la creșterea evapotranspirației și apariția secetei.
Iulica Văduva, a publicat lucrările „Caracteristicile climatice ale Podișului Dobrogei de Sud cu privire specială asupra fenomenelor de uscăciune și secetă” (2003) și „Maximul quantities of rainfall registred in 24 hours in the South Dobroudja Plateu” (2005). În cea de-a doua lucrare, aceasta face observații asupra cantităților maxime de precipitații căzute în 24 de ore la stațiile Hârșova, Adamclisi, Medgidia, Valu lui Traian, Constanța și Mangalia. Aceasta afirmă că precipitațiile maxime înregistrate în 24 de ore sunt mai rare și mai izolate, pe când cantitățile mai mici de precipitații sunt mai frecvente.
Vasile Torică și Adelina Potra au publicat în anul 2005 lucrarea „The exceptional rain fallen in Constanța District and on the Black Sea Coast on the 28th of August 2004”. În această lucrarea este vorba de ziua de 28 august 2004, când, în județul Constanța, au fost înregistrate cantități de precipitații care au reușit să depășească 150 mm/m². În urma acestei zile, au fost distruse străzi din localitățile de pe litoralul Mării Negre, faleze și case.
Felicia Vasenciuc vorbește în lucrarea „Caracterizarea pluviometrică, conform anomaliei standardizate de precpitații, în contextul ultimului deceniu al secolului XX, în Dobrogea” (2003), despre cantitățile de precipitații căzute în fiecare an, din perioada 1991-2000, dar și despre perioadele secetoase.
Zoia Prefac, Cristian Păltineanu și George-Marius Cracu au publicat în anul 2013 lucrarea „Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania”, lucrare în care au analizat, cu ajutorul Indicelui Standardizat de Precipitații, distribuția spațio temporală a perioadelor umede și uscate, la 42 de stații din cadrul Dobrogei, pentru perioada 1961-2000.
Yves Richard, Ion-Florin Mihailescu și Olivier Planchona au publicat în anul 2000 lucrarea „Spatial distribution of the precipitation in Dobruja”. Aceștia au prezentat influența Mării Neagre asupra distribuției precipitațiilor pe teritoriul Dobrogei.
Capitolul II
Aspectele fizico-geografice ale Dobrogei
Caracterizare generală
Considerații geografice
Dobrogea reprezintă provincia istorică din extremitatea sud-estică a României, cuprinsă între aproximativ 44 și 45° latitudine nordică și între circa 28 și 29° longitudine estică. Aceasta are o suprafață de 15 570 km² împreună cu delta. (fig. 1)
Fig. 1. Poziția Dobrogei în cadrul României.
Aceasta a cunoscut o dezvoltare intensă încă din antichitate, spre deosebire de alte regiuni ale țării, datorită așezării în apropierii de malul mării. Dunărea si Marea Neagră au pus-o in legătură cu exteriorul pe calea apelor, având o influență deosebită asupra vieții sociale si economice din această provincie.
Aici, au apărut unele dintre primele așezări din România, construite de greci și romani. Aceștia au avut un rol important în dezvoltarea comerțului. Dobrogea este cea mai veche provincie romană dintre toate provinciile românești (Brătescu, 1928).
Podișul este dominat de o economie agricolă, piscicolă, turistică și balneoclimaterică.
Orașul Constanța reprezintă o poartă de legătură a României cu Oceanul Planetar, fiind unul dintre cele mai mari porturi maritime din Europa, prin intermediul căreia se realizează comerțul cu mai multe țări.
Poziția geografică a Dobrogei la țărmul Mării Negre are o importanță deosebită în dezvoltarea economiei naționale și în relațiile internaționale.
Din punct de vedere fizico-geogarfic, Podișul Dobrogei este cel mai complex podiș din România. Aici se găsesc singurele pedimente si inselberguri din țară, bine păstrate și larg extinse; are cel mai vechi relief, dar și cel mai nou. Pe o suprafață restrânsă sunt cumulate resturi de munți, podișuri, dealuri și fragmente de câmpii variate, peste care se suprapun forme de relief litorale, în loess, carstice, eoliene, preiglaciare etc. Este singurul podiș al țării unde versanții au fost terasați, și care a fost amenajat pentru irigații.
Dobrogea prezintă condiții specifice în ceea ce privește clima, hidrografia, vegetația, solurile, fauna etc.
Structura geologică și evoluția paleogeografică
Alcătuirea geologică a Podișului Dobrogei se redă prin noțiunea de „mozaic” structural și petrografic. De la nord la sud, se cunosc următoarele unități structurale: Orogenul Nord-Dobrogean, Dobrogea Centrală și Dobrogea de Sud. Delimitarea lor se realizează în lungul faliilor transcrustale Galați-Sfântu Gheorghe, Peceneaga-Camena, Capidava-Ovidiu (Săndulescu, 1994).
Dobrogea de Nord are cea mai complexă structură, aici întânindu-se patru subunități în cadrul cărora se remarcă amprenta ciclurilor orogenetice: assyntic, hercinic și alpin timpuriu (Săndulescu, 1984; Ionesi, 1994). Astfel, în Podișul Dobrogei de Nord, s-au individualizat, dinspre vest-sud-vest spre est-nord-est, următoarele compartimente structurale: Măcin (roci cristaline, magmatice și sedimentare, precambriene și paleozoice), Niculițel (roci magmatice și sedimentare triasice) și Tulce (roci sedimentare paleozoice, triasice și jurasice). Aceste compartimente, orientate nord-vest-sud-est, au structură în pânze de șariaj.
Actualul aranjament structural al Dobrogei de Nord s-a desăvârșit prin cutările alpine de la sfârșitul Jurasicului. În partea a doua a Cretacicului s-a format bazinul Babadagului, prin scufundarea unei porțiuni din sudul celor trei compartimente.
Timp de aproximativ 65 milioane de ani, Podișul Dobrogei de Nord a fost supus unei îndelugate acțiuni de denudare, rezultând ariile cu metamorfite și magmatite din vest și nord. S-au acumulat eluvii și deluvii cu grosimi importante, până la 50-65 m (Roșca, 1990).
În porțiunile de nord-est și sud-est ale Dobrogei de Nord, s-au format doline si avene. Dar și aici roca de bază este acoperită de eluvii și deluvii. În vecinătatea lacului Babadag, relieful cretacic este acoperit de depozite marine cuaternare (Szasz ș.a., 1980).
Cea de-a doua unitate structurală, Dobrogea Centrală, este limitată de faliile Peceneaga-Camena în nord, și Capidava-Ovidiu în sud. Aceasta a avut o primă etapă de labilitate până la sfârșitul orogenezei assyntice, când s-a cratonizat. Rocile epimetamorfice ce au rezultat în urma procesului, domină la suprafața Dobrogei Centrale. Aici mai apar, pe arii restrânse, calcare și dolomite. Peste acestea, se găsesc argile continentale și depozite de loess.
Ultima unitate structurală, Dobrogea de Sud, reprezintă o porțiune ridicată, din cadrul Platformei Moesice. Aceasta are o cuvertură sedimentară foarte groasă, spre deosebire de Dobrogea Centrală, acumulată în ciculurile Cambrian-Westfalian, Permian-Triasic, Bathonian-Campanian, Eocen-Oligocen și Badenian superior-Romanian (Ionesi, 1994). La suprafată domină calcarele cretacice și sarmațiene, pe care s-a dezvoltat un paleorelief carstic, acoperit pe mari întinderi de o cuvertură de loess.
Relieful
Relieful este reprezentat de podișuri de tip platformă, relativ valurită, cu altitudini în jur de 100-300 m. Aici se mai întâlnnesc și: dealuri provenite din podiș, câmpii deltaice, litorale și de pediplenă, iar în cadrul Dobrogei de Nord întâlnim o culme de tip masiv muntos prealpin, cu o altitudine maximă de 467 m.
Formele majore de relief au fost create printr-un proces evolutiv, când au avut loc nivelări repetate, fosilizări și exhumări, înălțări și falieri.
În figura 2 se pot observa marile forme de relief ale Dobrogei.
Fig. 2. Harta fizică a Dobrogei
Podișul Dobrogei de Nord are ca limită la nord și la vest Lunca Dunării, la est Delta Dunării, iar la sud Falia Peceneaga-Camena.
Relieful inițial, pediplenat a fost reînalțat mai mult în partea de vest, și puternic fragmentat. În acest sector, se ating cele mai mari înălțimi din Dobrogea.
Munții Măciunului prezintă 4 varfuri cu peste 400 m. Sunt alcătuiți din formațiuni paleozoice, cu o desfășurare dinspre nord-vest spre sud-est, iar ca urmare a climatului arid, s-a format un relief rezidual, cu o scoarță de alterare groasa, și culmi rotunjite. În partea centrală, se află Culmea Pricopanului (467 m, Vârful Țuțuiatu), fiind cea mai înaltă, încojurată la est și vest de dealuri mai mici.
Podișul Niculițel se află la contactul cu Depresiunea Nalbant, fiind format din roci vulcanice și roci sedimentare.
Dealurile Tulcei sunt situate în partea nord-estică a Dobrogei, pe o direcție vest-est, cu înălțimi de 180 m, alcătuite din roci sedimentare și roci vulcanice, iar relieful are aspect de pediment, presarat pe alocuri cu inselberguri.
Podișul Babadag se află în sudul Dobrogei de Nord, între Dunare și Lacul Razim. Este un sinclinoriu cu numeroase cute secundare, ce formează un relief structural tipic. De asemenea, apar pedimente și inselberguri, rocile calcaroase au generat un relief carstic, ce urcă la 400 m în vest și scade la 30-40 m în sud-est.
Podișul Dobrogei Centrale are ca limită la nord falia Peceneaga-Camena, iar la sud falia Topalu-Tașaul.
Este alcătuit din șisturi verzi, acoperite de o pătură calcaroasă și importante depozite de loess.
Relieful prezintă poduri largi, între 100-150 m, martori de eroziune, inselberguri, un relief carstic în sectorul Topalu-Stupina, iar văile au o distribuție radiară, spre mare și spre Dunăre, determinând bazinete depresionare de contact.
Se observă prezența nivelelor de eroziune lângă Dunăre, mare și bazinul Casimcei.
Podișul Casimcei are extensiunea cea mai mare, alcătuit din șisturi verzi și calcare, mai ales spre sud, cu înălțimi ce urcă la 250-300 m.
În cadrul Podișului Dăieni-Harșova se observă prezența a două terase de abraziune.
Podișul Istriei este format din două trepte mai joase.
Podișul Dobrogei de Sud se desfășoara la sud de falia Topalu-Tașaul. Acesta este o unitate ce se suprapune peste cristalinul proterozoic, alcătuit din calcare sarmațiene și cretacice, iar la suprafață este acoperit de o pătură de loess.
Mișcarile neotectonice ridică sectorul sud-vestic mai mult, până la 200 m, văile au un caracter antecedent și o fragmentare mai accentuată. Interfluviile sunt plate, văile au obârșii evazate iar în aval se adâncesc, formând canioane în loess. Rețeaua de văi are un caracter intermitent și se desfășoara spre vest, nord-vest, dar și spre est. Cele care se termină spre Dunăre au limane fluviatile, iar văile dinspre mare se termină prin lagune sau limane fluviomaritime.
Relieful a fost afectat de eroziune torențială, la care se adaugă procese de sufoziune, tasare, alunecări și spălarea în suprafață.
În partea de est apar procese marine de tasare precum și procese carstice.
Podișul Medgidiei are cea mai mare desfășurare, înalțimi între 80 și 100 m, cu un relief de podiș în nord și deluros spre Dunăre și Valea Carasu. Grosimea mare a loessului favorizeaza procese de sufoziune, tasare, torențialitate, șiroire.
Podișul Oltinei este situat în partea de sud-vest, cu altitudini de până la 180 m, este puternic fragmentat și cu văi înguste. Râurile au format limane, iar relieful s-a format pe platouri alcătuite din calcare sarmațiene și loess.
Podișul Cobadin este situat în partea central-sudică, cu înălțimi de până la 180 m, cu un relief de platouri pe calcare, cu un carst fosilizat și depresiuni carstice: Depresiunea Negru Vodă.
Podișul Mangaliei este o unitate mai joasa, sub 50 m, cu un relief de platouri pe calcare sarmațiene și loess, și cu văi scurte care se termină prin limane fluvio-marine, faleze și plaje înguste.
Clima
Podișul Dobrogei se încadrează în climatul de dealuri și podișuri joase, sub 500 m altudine, în nord; și cel de câmpie, sub 200 m, în centru și sud.
Factorii genetici ai climei
Datorită poziție din sud-estul țării, dar și datorită vecinătății cu Marea Neagra si cu culoarul Dunării, Podișul Dobrogei se caracterizează prin cel mai tipic climat temperat-continental din țară.
Caracterul semiarid al climei este determinat de cauze generale (radiația solară și circulația atmosferica) și locale (caracteristicile structurii suprafeței active).
Radiația solară este determinată de activitatea solară. Valorile medii anuale ale radiației solare sunt influențate de circulația generală a atmosferei, care constituie mecanismul principal de formare a norilor și care nuanțeaza regimul proceselor de insolație.
Durata medie anuală de strălucire a Soarelui variaza de 2200 de ore de insolație spre vest, la peste 2300-2400 ore de insolație înspre zona litorală. Aici, insolația ajunge să depășească 2500 de ore.
În concordanță cu durata de insolație, variază și radiația solară globală medie anuală. Valorile acestia cresc de la aproximativ 127.8 kcal/cm² în vest, la 132.5 kcal/cm² în est.
Cea mai mare parte din aceasta se realizează între lunile aprilie și septembrie, ceea ce favorizează practicarea curei balneoclimaterice și a activităților turistice în lungul litoralului.
Circulația generală a atmosferei este reprezentată de circulația zonală de vest. Aceasta este, însă, perturbată de acțiunea centrilor barici care acționează deasupra Europei de Sud-Est, în care se încadrează și Dobrogea.
Dobrogea se situează la limita de influență a anticiclonului azoric, la periferia căruia se dezvoltă ciclonii oceanici europeni, răspunzători de maximul pluviometric anual din luna iunie (Doneaud, 1958). Acești cicloni ajung aici după un traseu lung de continentalizare, deja „secătuiți de precipitații”. Prin urmare, se remarcă cel mai mare grad de continentalism în sectorul de interferență a mării cu uscatul.
Podișul Dobrogei, este, totodată, supus mai mult influenței anticiclonilor continentali eruoasiatici, lipsiți, de asemenea, de precipitații. Aceștia transportă iarna aer rece și uscat, iar vara aer cald tropical și uscat (Topor, Stoica, 1965). Uneori, favorizează insolația și radiația solară prelungite, umezeala redusă și seceta (Donciu, 1962). Mai importanți sunt ciclonii mediteraneeni și pontici, ce se formează desupra Mării Negre. Aceștia determină, prin retrogradare, cantități mari de precipitații deasupra întregului teritoriu dobrogean, influențând modelarea reliefului și evoluția rețelei hidrografice.
Cauzele locale țin de complexitatea structurii suprafeței active, mai ales, de dimensiunile uscatului și de caracteristicile reliefului și ale luciilor de apă, care determină contrastele termice, de care depinde intensitatea proceselor de încălzire și răcire, dinamica locală a aerului în zona de litoral, frecvența nebulozității zi-noapte, apariția fenomenelor de secetă, reducerea precipitațiilor etc. Aici se remarcă și rolul Mării Negre, ca și „baraj termic” (Bâzâc, 1983), evidențiat de inversiunile de temperatură, ce se dezvoltă pe suprafața luciului de apă, ca efect al evaporației (Bogdan, 1989). La rândul lor, influența acestora duce la dezvoltarea curenților de aer descendenți ce destramă sistemele noroase, reducerea precipitațiilor, creșterea duratei de insolație, a radiației solare, a temperaturii și a evapotranspirației, și în final, apariția fenomenelor de uscăciune și secetă (Oprescu, Pătăchie, 1983; Bogdan, Alexandrescu, 1989).
Elementele climatice variază teritorial în sensuri diferite: fie orientate dinspre uscat spre mare, fie dinspre altitudinile cele mai mari spre altitudinile cele mai mici, sau invers.
Caracteristicile principalelor elemente climatice
Temperatura medie anuală
Pentru perioada 1901-1990, temperatura medie anuală în latura de vest a Dobrogei, a fost de aproximativ 11°C, și de peste 11°C pe latura de nord-est și est.
Cel mai mare potențial termic, după temperaturile medii anuale, se remarcă in lungul litorlaului nordic, pe platforma continentală. Aceasta înmagazineaza vara căldură, pe care apoi o cedează iarna, fapt ce întreține valori mai ridicate decât pe restul uscatului dobrogean. Totodată, de la nord la sud se reduc gradienții termici anuali, arătând faptul că potențialul este mai mare pe litoralul nordic, decât pe cel sudic.
În restul uscatului dobrogean, temperatura medie anuala a aerului se reduce de la sud (peste 10.5°C) spre nord (sub 10°C). De asemenea, temperatura scade chiar sub 9°C pe culmile deluroase mai înalte, din nord, odată cu altitudinea.
De-a lungul timpului, fluctuațiile circulației generale a atmosferei au generat abateri importante față de mediile anuale, de 1-2°C. Prin urmare, s-au înregistrat cele mai mari temperaturi medii anuale, de peste 12°C; și cele mai mici temperaturi medii anuale, de circa 9.5°C. Aceste abateri constituie riscuri climatice specifice teritoriului dobrogean; peste acesta, se interferează iarna mase de aer rece, cu origine polară sau arctică, din nord și nord-est, cu mase de aer cald tropical-continental, de origine submeditereaneană, nord-africană și asiatică, din sud, sud-vest și sud-est.
În ceea ce privește minimele și maximele termice lunare, acestea sunt atinse în lunile iulie (maximul) și ianuarie (minimul).
În luna ianuarie, temperatura medie a aerului scade de la sud (peste -1.5°C) către nord (sub -1.5°C), datorită creșterii altitudinale și a influențeu anticiclonilor din nordul si nord-estul continentului. De asemenea, acestea cresc de la vest la est, datorită influenței mării.
De-a lungul litoralului, temperaturile medii ale lunii ianuarie, scad de la nord și sud, spre partea centrală a acestuia, adică spre Capul Midia.
Cele mai mari temperaturi medii ale lunii ianuarie au depășit 7°C, iar cele mai mici temperaturii medii au coborât până la aproximativ -8°C.
Temperaturile minime absolute au înregistrat abateri mai mari, fiind mai mici de -20°C. Se remarcă scăderea acestora de la suc către nord, evidențiindu-se influența continentală și cea pontică,
În ceea ce privește luna iulie, temperatura medie scade de la sud la nord, odată cu creșterea altitudinii și a influențelor continentale.
În zona litorală, la sud de Capul Midia, temperatura este în jur de 22°C, la fel ca și în cea mai mare parte a Dobrogei de Nord și Centrale. La nord de Capul Midia, datorită valorilor mai mari a duratei strălucirii Soarelui și a radiației solare, procesele de încălzire sunt mai evidente, realizandu-se aici cele mai mari temperaturi medii din aceasta lună.
Cele mai mari temperaturi medii ale lunii iulie, au fost de peste 24-26°C, iar cele mai mci de 19-21°C.
Temperaturile maxime absolute au înregistrat abateri, începând de la 36°C până la 42°C.
Amplitudinea termică medie anuală este de aproximativ 24.5°C în extremitatea vestică a Dobrogei; circa 22°C în sud-est și pe litoralul sudic. În Podișul Dobrogei de Nord, amplitudinea scade odată cu altitudinea, sub 23°C pe culmile de peste 250 m, iar pe platforma continentală a Mării Negre, în dreptul litoralului nordic, aceasta este de peste 23°C.
Înghețul reprezintă una dintre caracteristicile specifice ale Dobrogei. Acesta este un fenomen climatic de iarnă, care în anumite condiții, poate deveni un risc climatic. Înghețul apare prima oară în partea vestică și nord-vestică, apoi se extinde pe restul podișului. Acest fenomen se produce între sfârșitul lunii octombrie până la începutul lunii aprilie. Acesta poate avea o durată cuprinsă între 135-140 zile pe litoral până la 140-165 zile pe restul teritoriului și în zonele mai înalte.
Precipitațiile atmosferice
Unul dintre cele mai importante elemente ale potențialului climatic din Dobrogea, sunt precipitațiile atmosferice. Acestea prezintă caracteristici distincte față de restul țării.
Dobrogea este poziționată la extremitatea centrilor barici de influență: anticiclonul azoric, la periferia căruia se dezvoltă ciclonii oceanici, din cauza cărora se produce maximul pluviometri din luna iunie; anticiclonul est-european, cu toate că are o mare influență asupra regiunii, acesta nu provoacă ploi; iar ciclonii pontici și mediteraneeni, ce prezintă un caracter retrograd, sunt singurii care determină maximul pluviometric anual de toamnă.
Marea Neagră nu numai că este un centru de ciclogeneză ce poate genera ploi, ci este și un acvatoriu imens, cu rol de „baraj termic”, datorită inversiunilor de temperatura generate de procesele de evaporație. Acestea contribuie la destrămarea sistemelor noroase și la reducerea cantității de precipitații. Influența acestora se reflectă și aspura zonelor limitrofe. De asemenea, se evidențiază și influențele danubiene, care exercită influențele majore ale Mării Negre. La acestea se mai adaugă dispunerea în trepte a reliefului cu expunere periferică, supus influențelor din toate părțile: submediteraneene, pontice, danubiene și continentale.
Prin urmare, se explică de ce Podișul Dobrogei prezintă cele mai mici cantități medii de precipitații din țară. Acestea scad de la 400-450 mm în vest, la 350 mm în zona litorală, și chiar sub această valoare. În zonele mai înalte, adică în cardul Podișului Dobrogei de Nord și Centrale, cantitățile medii anuale de precipitații pot ajunge până la 500-550 mm, pe culmile cele mai înalte. De asemenea, în zonele cu altitudini mai mari din Podișul Dobrogei de Sud, cantitățile de precipitații cresc până la 450 mm datorită influențelor submediteraneene.
Majoritatea cantităților de preciptații (180-250 mm) se produc în perioada caldă, între lunile aprilie și septembrie, iar restul (150-200 mm) se produc în perioada rece a anului.
De-a lungul anului, maximul pluviometric principal se înregistrează în luna iunie (în jur de 30-50 mm), valorile cele mai mici remarcându-se în lungul litoralului, iar cele mai mari în vest, sud-vest și nord.
Al doilea maxim pluviometric, cu valori de circa 30-40 mm, se produce toamna, în luna noiembrie, pe litoral și în Podișul Oltinei. Acesta este influențat de ciclonii pontici și mediteraneeni.
În regiune, mai au loc, de asemenea, și ploile frontale, cu carcater continental (averse). Acestea se produc în regim anticiclonic, datorita insolației puternice, ce generează nori Cumulonimbus. Din aceștia cad ploi torențiale, uneori însoțite de grindină și fenomene orajoase (Bogdan, 1995).
Astfel de ploi sunt specifice Dobrogei de Nord și Centrale. Din cauza faptului că aceste regiuni sunt acoperite de depozite loessoide, în timpul averselor se măresc bazinele hidrografice prin eroziune regresivă, iar vaile se adâncesc cu câțiva metri pe verticală, până la roca de bază.
De cele mai multe ori, valorile absolute lunare ale cantităților maxime de precipitații în 24 de ore, sunt mai mari decât mediile lunare multinuale, mai ales în zona litorală.
Din punctul de vedere al cantităților maxime absolute de precipitații în 24 de ore, acestea au depășit 100-125 mm, iar în unele situații, chiar 200-300 mm. Valorile acestea reprezintă aproximativ jumatate din cantitatea anuală de precipitații, căzută într-o singură zi.
Cea mai mare cantitatea de precipitații s-a înregistrat în Delta Dunării, mai exact pe grindul Letea. Aici, s-au înregistrat 530 mm de precipitații la data de 29 august 1924, și respectiv 691 mm, următoarea zi. Acest „potop” a fost generat de o serie de cicloni mediteraneeni, cu caracter retrograd, ce au afectat litoralul, Delta Dunării și Dobrogea de Nord.
Cele mai multe precipitații s-au produs vara, ceea ce demonstrează apartenența lor la ploile convective; apoi toamna, iar cele mai puține primăvara și iarna (Teodoreanu, 1971).
Vântul
Vântul este un fenomen cllimatic influențează producerea fenomenelor de secetă și uscăciune. Acesta este dependent de caracteristicile circulației generale ale atmosferei, ca și se influența exercitată de regiunile continentale și maritime limitrofe.
În Podișul Dobrogei de Nord predomină nord-vestul, în Podișul Casimcei, estul și vestul, iar în Dobrogea de Sud, nordul și vestul.
Calmul atmosferic prezintă cea mai mare frecvență medie anuală în Dobrogea de Sud, iar cea mai mică, la extremitatea estică a Deltei Dunării, unde vântul prezintă frecvența cea mai mare. În interiorul uscatului dobrogean, valoarea calmului scade cu altitudinea.
Cele mai mari viteze medii anuale ale vântului se produc pe litoral și în Podișul Dobrogei de Nord (4.1-5 m/s), iar în restul teritoriului, viteza vântului prezintă valori în jur de 3.6-4 m/s.
Pe teritoriul Dobrogei se remarcă vânturi locale, precum: crivățul, suhoveiul sau vântul negru (vânt uscat și fierbinte ce provoacă uscăciune și secetă), însă cele mai specifice vânturi locale sunt brizele marine. Acestea din urmă asigură în perioada caldă a anului, aproximativ 1/3 din cantitatea anuală de precipitații care reduc gradul de uscăciune și secetă din sol (Buiuc, 1990).
Fenomenele de uscăciune și secetă
Cele mai mari temperaturi din cadrul României se produc în Dobrogea. De asemenea, aici se întâlnesc și cele mai mici cantități de precipitații, dar și cele mai uscate și fierbinți vânturi. Aceste caracteristici duc la declanșarea fenomenelor de secetă și uscăciune din cadrul Podișului Dobrogei.
În Dobrogea, într-un an mediu, se produc consecutiv, 4-6 luni de uscăciune, crescând treptat de la vest spre est și de la nord spre sud, urmate de 2-3 luni de secetă. În zona litorală, fenomenele sunt mai accentuate, ajungându-se la peste 6 luni de uscăciune și peste 3 luni de secetă.
Hidrografia
În Dobrogea, resursele de apă sunt rezultatul interacțiunii dintre condițiile climatice și cele fizico-geografice specifice acesteia.
Rețeaua hidrografică a Dobrogei este formată, în primul rând, de Dunăre, Canalul Dunăre-Marea Neagră, râurile interioare, subterane și de suprafață și, nu în ultimul rând, de Marea Neagră. Această din urmă determină formarea zonei litorale, platformei continentale și a litoralului.
Dunărea reprezintă granița de vest și de nord a Dobrogei, iar Marea Neagră reprezintă granița estică.
Dintre cele mai importante râuri interioare, amintim: Taița și Telița, care se varsă în Lacul Babadag; Slava, ce se varsă în Lacul Golovița; Casimcea, cel mai important lac dobrogean, se varsă în Lacul Tașaul.
În figura 3, pot fi observate atât râurile, cât și lacurile din cadrul Dobrogei.
Fig. 3. Rețeaua hidrografică a Dobrogei.
Dintre lacuri, cele mai importante sunt limanele maritime (Techirghiol, Tașaul, Mangalia, Babadag), lagunele (Siutghiol, Razim-Sinoe) și limanele fluviale (Bugeac, Oltina, Vederoasa). La acestea se mai adaugă și lacurile de acumulare pe râurile mai mici, cu apă semipermanentă, din sudul Dobrogei.
Vegetația, fauna și solurile
În ceea ce privește structura vegetală a învelișului vegetal al Podișului Dobrogei, se poate observa, în primul rând stepa, urmată de silvostepă. Mare parte din vegetația de stepă și silvostepă a fost înlocuită de culturi agricole.
Fauna cuprinde în mare parte specii specii de rozătoare, specifice stepei, reptile de origine submediteraneană, păsări și sute de specii de pești.
Cele mai întâlnite tipuri de sol sunt: solurile bălane, cernoziomurile, solurile cenușii și rendzinele. În partea înaltă din nord a podișului apar și soluri brune luvice.
Capitolul III
Termeni, metode și indici
Termeni
Un fenomen climatic extrem sau un hazard climatic reprezintă un fenomen care descarcă energii, provocând pierderi materiale și vieți omenești în diferite proporții și care poate crea mari dezastre.
Un fenomen climatic extrem situat la limita extremă, maximă sau minimă, în funcție de caz, este definit ca o variație, cu caracteri singular de unicat, cuantificabil, extras dintr-un șir lung de date statistice, deși până la el mai pot fi multe altele care u provocat pagube în diferite grade, dar nu într-atât de grave ca acesta.
Când vorbim de evenimente pluviometrice extreme, ne gândim fie la perioade cu precipitații abundente, fie la perioade secetoase.
Fenomenul de secetă
Seceta reprezintă cel mai complex și mai puțin înțeles hazard natural. Aceasta afectează mai mulți oameni, decât orice alt hazard (Hagman, 1984), fiind întâlnit pe toate continentele locuite, accentuând încălzirea globală, motiv pentru care aceasta a generat o tratare mai serioasă și amănunțită.
Seceta rezultă din intreacțiunea fenomenlor naturii și cererea pentru apă și alte resurse utilizate de om, și deși are peste 150 de definiții (Wilhite și Glantz, 1985), o definiție este comună: seceta reprezintă fenomenul caracterizat prin deficit de apă pentru satisfacerea necesarului pe un anumit interval de timp (Redmond, 2002).
Seceta ia naștere în condițiile în care temperatura aerului este ridicată, iar precipitațiile lipsesc, sau sunt sub valoarea normală din zona respectivă.
Seceta se manifestează atunci când un anticiclon continental stagnează o perioadă mai lungă deasupra unui anumit teritoriu, împiedicând ca acesta să fie traversat de perturbații ploioase.
Acest fenomen afectează în mod dramatic viața umană. În cazul în care perioada de secetă durează, ea poate provoca un dezechilibru hidric important, reprezentat prin pierderi agricole, restricții în consumul de apă, creând probleme economice.
Termenul de secetă definește perioade uscate, calde, durabile, pentru un interval de peste 20 de zile, în care cade sub 30% din cantitatea normala de precipitații pentru perioada respectivă. Un deficit de umezeală, poate fi considerat secetă în anumite regiuni, fiind considerat mai grav sau mai puțin grav, în funcție de sezon.
După Crowe (1971), seceta ia naștere atunci când precipitațille de-a lungul a 15 zile consecutive însumeaza mai puțin de 0.25 mm. Bazându-se pe acest lucru, și alți autori au încercat să definească și să precizeze termenul de secetă. În acest sens, Do O (2005), prezintă mai multe definiții ale secetei: hidrologică, meteorologică, agronomică, socio-economică, date de diferiți autori (Wilhite, 2000; Keyantash & Dracup, 2002; Rossi, 2003; Wilhite & Glantz, 1985).
Riscul la secetă este probabil să crească în sudul și centrul Europei. Diferite studii au arătat o scădere a numărului de zile cu precipitații (Semenov și Bengtsson, 2002; Voss ș.a., 2002; Räisänen ș.a., 2003, 2004; Frei ș.a., 2006) și o durată mai mare a perioadelor secetoase (Voss ș.a., 2002, Pal ș.a., 2004; Beniston ș.a., 2007; Gao ș.a., 2006; Tebaldi ș.a., 2006).
Seceta poate dura o lună, un anotimp sau mai multe. Cât timp durează seceta, impactul ei este o funcțoe complexă în ceea ce privește resursele de apă și utilizarea lor, care schimbă deciziile privind managementul apei, cu accent pe conservarea apei și cu sprijin, în special, pentru fermieri. În principiu, durata secetei diferă în funcție de modul de abordare: dacă precipitațiile lipsesc între 1 și 3 luni, atunci este vorba de secetă meteorologică, ceea ce poate cauza o secetă pedologică și agronomică de 2-4 luni și poate reduce scurgerile pe o perioadă de 4-6 luni, fiind aici vorba de o secetă hidrologică, ulterior, acviferele putând fi afectat chiar după un an (secetă hidrogeologică) (Do O, 2005).
Seceta meteorologică este caracterizată printr-o perioadă de uscăciune a aerului (minim 5 zile fără precipitații) și printr-o perioadă de secetă propriu-zisă, fiind definită printr-un interval de cel puțin 10 zile consecutive fără precipitații în perioada caldă (aprilie-septembrie) și un interval de cel puțin 14 zile consecutive fără precipitații în perioada rece (octombrie-martie).
Seceta meteorologică apare atunci regimul precipitațiilor devine anormal, suma precipitațiilor lunare sau anuale, fiind sub media multianuală, dar totodată și sub necesarul plantelor, iar producerea precipitațiilor nu corespunde cu perioadele critice pentru plante.
Seceta atmosferică se caracterizează prin perioade cu umiditate relativ redusă a aerului, fară precipitații sau cu precipitații insuficiente, iar consumul apei din sol crește odată cu temperatura aerului. Dacă temperaturile sunt ridicate, umiditatea relativă poate scădea sub 30%. De asemenea, transpirația plantelor devine intensă și se ajunge la un dezechilibru între apa pierdută de plante prin transpirație și apa absorbită de plante din sol. Plantele se pot ofili, dar își pot reveni noaptea, dacă temperatura scade, și dacă în sol există o rezervă suficientă de apă. Acest tip de secete se pot produce primăvara, când solul dispune doar de apă ce provine din zăpezile topite, sau se mai pot produce și vara în condiții de umiditate insuficientă.
În cazul în care seceta atmosferică este de lungă durată, atunci se poate produce uscarea solului între suprafața sa și aproximativ 1-1.2 m adâncime, uneori chiar și sub 1.5 m.
Seceta pedologică apare atunci când solul nu mai poate face posibilă asigurarea plantelor cu apa necesară transpirației, sau o furnizează în cantități foarte mici care nu pot compensa în totalitate pierderile de apă prin transpirație. Acest tip de secetă este mai periculoasă decât seceta atmosferică. Aceasta apare la mijlocul sau la sfârșitul verii, dar există și excepții când apare încă de primăvara, precum în anii 2000 și 2007, în sudul țării.
În cazul în care seceta pedologică se ascociază cu seceta atmosferică (caz foarte frecvent), devine secetă mixtă. Aceasta determină compromiterea parțială sau totală a recolelor. Seceta reprezintă un pericol deosebit în momentul în care se suprapune peste condițiile agrometeorologice nefavorabile anotimpurilor de iarnă (cu zăpadă puțină sau cu înghețuri adânci ale solului) sau de toamnă uscată.
Seceta agronomică este caracteristică situației în care producția agricolă este afectată de lipsa severă de apă. Aceasta se clasifică în funcție de intensitate, astfel: medie, puternică și foarte puternică. Pentru producerea acestui tip de secetă, ar trebui sa existe o secetă pedologică sau mixtă pentru o perioadă însemnată de timp.
După Rossi (2003), seceta socio-economică este reprezentată de reducerea furnizării de apă, pe o perioadă semnificativă de timp, pe o arie largă; dar acești termeni sunt subiectivi si diferiți. De exemplu, o secetă deasupra oceanului nu este considerată secetă (Do O, 2005).
În funcție de anotimpuri, pot exista secete de: primăvară, vară, toamnă și iarnă.
Seceta de primăvară este foarte periculoasa pentru agricultură deoarece acesta este momentul dezvoltării culturilor; pe parcursul secetei de vară se micșorează producția agricolă; seceta de toamnă încetinește vegetația și reduce rezistența plantelor la frig; iar seceta de iarnă afectează în special cerealele păioase.
Pentru populația din Dobrogea, seceta este un eveniment deosebit de dramatic. În cazul în care perioada secetoasă durează prea mult, ea poate provoca un dezechilibru hidric, care se manifesta prin pierderi importante de recoltă, restricții la consumul de apă, și totodată creează și probleme din punct de vedere economic.
Seceta este, de asemenea, dăunătoare și pentru creșterea animalelor, care suferă din lipsă de hrană.
În cadrul României, seceta din 1946 a afectat o suprafață importantă a țării, mai ales în Dobrogea, iar secetele din 2000-2001 și 2007 au produs pagube importante în mai multe regiuni ale țării.
Seceta în Dobrogea
În cadrul Dobrogei, fenomenele de uscăciune și secetă sunt cele mai complexe riscuri climatice, care pot fi determinate de diferiți factori, precum:
Factori care definesc structura suprafeței active: particularitățile reliefului, gradul de acoperire cu vegetație, tipul de vegetație, adâncimea pânzei freatice etc.
Factori care definesc particularitățile timpului: influența activității anticiclonice, cantitatea de precipitații, rezerva de apă din sol, umezeala și temperatura aerului și solului, viteza vântului, evapotranspirația etc.
Factori care definesc particularitățile fiziologice ale plantei: soiul de plantă, faza de vegetație, gradul de rezistență la uscăciune etc.
Factori care definesc influența antropică asupra mediului: starea terenurilor, agrotehnica folosită, care pot facilita epuizarea apei din sol (Donciu, 1928, Agrometeorologie, 1970; Donciu și colab., 1973; Bogdan, 1978, 1980, 1983, 1999).
Fiecare dintre acești factori participă la intensificarea fenomenelor de secetă și uscăciune, în raport de anotimp, de fază de vegetație etc.
Donciu (1928) grupează cauzele principale care ajută la declanșarea secetei în două categorii:
Cauze de ordin dinamic ce constau în circulația atmosferică generală, respectiv influența formațiunilor barice anticiclonice staționare cu extensiune foarte mare ce se propagă pe traiectorii diferite.
Cauze de ordin termic ce reflectă gradul de încălzire și răcire a suprafeței active din cursul anului în condiții geografice locale și meteorologice specifice.
Dobrogea reprezintă regiunea cea mai afectată de fenomenele de uscăciune și secetă din România, împreună cu sudul Podișului Moldovei și Câmpia Bărăganului (Bogdan, 1978, 1980; Bogdan, Niculescu, 1995).
Dobrogea se distinge de celelalte regiuni ale țării prin parametrii termici și pluviometrici extremi, având în vedere temperatura medie anuala de peste 11°C și media pluviometrică anuală cu valori mai mici de 350-400 mm; valori mai mici decât în restul țării.
Dunărea și Marea Neagră contribuie la evidențierea acestui specific, prin faptul că limitează Dobrogea pe trei laturi. Dunărea la vest și nord, iar Marea Neagră la est, impun sensul de dezvoltare ai gradienților termici și pluviometrici.
Marea Neagră se impune prin așa-numitul „baraj termic” care se realizează vara datorită inversiunilor termice de evaporție (Bogdan, 1989) de pe suprafața acvatoriului marin. Aceste inversiuni provoacă destrămarea sistemelor noroase, datorită curenților de aer descendenți, și, prin urmare, crește durata de insolație care totodată determină creșterea temperaturii aerului, reducerea cantității de precipitații, creșterea evapotranspirației și apariția secetei (Oprescu, Pătăchie, 1983; Bogdan, Alexandrescu, 1989).
Marea Neagră are o influență atât de mare, încât această tinde sa estompeze zonalitatea altitudinala (50-450 m), astfel încât izoliniile de temperatură și precipitații țin seama, mai mult, de influența mării, având un caracter paralel cu țărmul în extremitatea estică, și în partea vestică, de-a lungul Dunării, de asemnea. În partea centrală, se impune influența altitudinală, în special în nordul Podișului Dobrogei, unde alura izoliniilor capătă un aspect circumperiferic închis.
Precipitațiile
Precipitațiile rezultă din picăturile care formează norii, atunci când acestea ating diametru de 0.1 mm, fiind capabile să scape de sub influența curenților ascendenți.
Baza conceptuală pentru schimbarile legate de precipitații a fost dată de Allen și Ingram (2002) și Trenberth ș.a. (2003). Problemele se referă la schimbările legate de tipul, cantitatea, frecvența, intensitatea și durata precipitațiilor. Creșterea vaporilor de apă din atmosferă duc la creșterea intensității, dar acest lucru duce la reducerea frecvenței sau a duratei în cazul în care rata totală de la suprafața Pământului este nemodificată. Există o creștere seminificativă, din punct de vedere statistic, de 2-4% în ceea ce privește frecvența evenimentelor pluviometrice extreme, la latitudinile mijlocii și mari.
Mai multe analize arată că evoluția statistică a preciptațiilor în a doua jumătate a secolului XX este dominată de variații între ani sau decade și au tendința de a fi incoerente din punct de vedere spațial (Manton ș.a., 2001; Peterson ș.a., 2002; Griffiths ș.a., 2003; Herath și Ratnayake, 2004). În Europa, majoritatea stațiilor meteorologice prezenta tendințe de creștere în ceea ce privește zilele umede și foarte umede (definite ca zile umede, de peste 1 mm precipitații, ce depășesc percentilele 75 și 95) pe durata a celei de-a doua jumătăți a secolului XX (Klein Tank și Können, 2003; Haylock și Goodess, 2004).
Christensen și Christensen (2003), Giorgi ș.a. (2004) și Kjellström (2004) au observat o creștere substanțială în intensitatea precipitațiilor zilnice. Această obervație este valabilă și pentru zonele cu o medie a precipitațiilor scăzută.
Precipitațiile atmosferice constituie unul dintre cele mai importante elemente climatice ale Dobrogei. Zonele în care acestea depășesc 500 mm sunt puține (Munții Măcin, Podișul Negru Vodă și Podișul Babadag – datorită altitudinilor mai mari), iar depășirile sunt nesimnificative. În majoritatea Dobrogei, precipitațiile nu depășesc 450 mm/an.
Regimul anual al cantităților medii lunare de precipitații arată o perioadă mai ploioasă la sfârșitul primăverii și începutul verii, mai ales în luna iunie. Acest maxim pluviometric este mai slab exprimat la stațiile meteorologice situate pe țărmul Mării Negre și mai puternic la cele din interiorul uscatului. În cazul acestora din urmă, maximul de precipitații include și luna iulie. Mediile anuale ale lunilor celor mai ploioase sunt mai mari în interiorul uscatului decât pe litoral. În lunile noiembrie și decembrie, se condieră un al doilea maxim pluviometric, unde creșterea mediilor pluviometrice lunare se regăsește la stațiile meteorologice din interior, sud, centru sau nord.
Regimul anual de precipitații înregistrează un minim pluviometric în lunile ianuarie și februarie datorită faptului că regiunea este dominată de aer polar continental ce provine dinspre nord și nord-est, cu conținut sărac de vapori de apă.
Ploile torențiale cad în perioada caldă a anului ca urmare a intensificării activității Anticiclonului Azoric, dar și a celei ciclonice oceanice și mediteraneene. Acest tip de precipitații generează cantități mari de apă care cad într-un interval de timp foarte scurt, cu mare intensitate și determină viituri ce pot avea urmări grave asupra așezărilor umane, dar totodată pot provoca și eroziune accelerată pe versanți.
În general, precipitațiile care depășesc o cantitate de 25 mm în 24 de ore sunt considerate ploi torențiale (Platagea, 1959; Pătăchie, 1974; Pătăchie, Călinescu, 1986). Acestea se produc în perioada caldă a anului dacă îndeplinesc următoare conditiții:
Realizarea contactului dintre două mase de aer maritim sub forma unui front rece sau ocului, dintre care una să fie de origine tropicală;
Intensificarea activității ciclonice și a familiilor de cicloni;
Menținerea suprasaturației aerului și după formarea norilor;
Valorile umezelii specifice să depășească 7g/kg, iar deficitul de umezeală să se mențină mic în stratul activ de formare a norilor;
Norii formați să aibă p grosime mai mare de 7500 m, iar baza lor să fie situată la 1000-1500 m deasupra solului.
Convecția și schimbul turbulent din interiorul maselor de aer sunt procesele fundamentale care conduc la dezvoltarea formațiunilor noroase ce produc mari cantități de precipitații.
În cadrul Dobrogei, precipitațiile de vară sunt de natură frontală și se produc, de regulă, ziua având caracter de aversă. Acestea sunt determinate de: circulația de vest și nord-vest, convecția termică din timpul verii în condițiile unei convergențe sol-altitudine, activarea și reactivarea frontului polar la nivelul țării, activitatea frontală legată de ciclonii retrograzi care se manifestă în măsură mai mică, în această zonă ajungând doar fronturile ocluse.
Curba de corelație dintre distanța față de Marea Neagră a punctelor pluviometrice și cantitățile maxime zilnice de precipitații, în decursul a 24 de ore, căzute în fiecare lună de vară, are un aspect similar cu cel al cantităților medii de precipitații de pe teritoriul Dobrogei, în perioada caldă a anuli (aprilie-octombrie) (Mihăilescu, 1977). Cantitățile maxime de precipitații căzute în 24 de ore scad treptat dinspre uscat, de la distanța de 30-35 km, cu tendința de a atinge cele mai mici valori pe litoralul Mării Negre.
Parametrii caracteristici ploilor torențiale ce cad pe teritoriul dobrogean variază în funcție de altitudine, formă de relief, depărtarea de mare, precum și alte condiții locale și de timp.
Intensitatea ploilor torențiale reprezintă caracteristica principală a acestora. Cele mai puternice averse se produc în partea vestică a Dobrogei, iar cele mai slabe, în sud și în zona litorală.
În cadrul ploilor torențiale s-a constatat că intensitatea este invers proporțională cu durata acestora. Astfel, cu cât intensitatea este mai mare, cu atât acestea au o durată mai scăzută, și invers. Ploile torențiale frontale au durata cea mai mare, de peste 4 ore, iar intensitatea este scăzută, sub 0.20 mm/min. Ploile cu intensitate sub 1 mm/min, au o durată de aproximativ o oră, cele între 1 și 2 mm/min, durează în jur de 30 minute etc.
Cantitea de apă căzută în timpul ploilor torențiale este direct proporțională cu intensitatea și durata ploii, fiind dependentă de condițiile ei genetice. Cea mai mare cantitea de apă se înregistrează în cazul averselor de origine frontală, când contrastul termobaric este foarte mare.
Ploile torențiale nu se produc cu regularitate. Ele au o variabilitate neperiodică, fiind dependente de caracteristicile circulației generale a atmosferei peste teritoriul țării, de caracteristicile influențelor climatice din diferite sectoare ale țării și de caracteristicile suprafeței active.
În Dobrogea frecvența anilor în care nu se produc averse crește de la vest la est, pe litoral, sub influența Mării Negre. Frecvența anilor în care nu se produc ploi torențiale este cea mai mare, 85% din cazuri din cauza aerului umed.
Ploile torențiale au caracter de risc în cazul în care declanșează procese accelerate de eroziune pe versanți sau dacă produc inundații. Efectul distrugător al ploilor torențiale depinde de mai mulți factori, precum: intensitatea, durata, cantitatea de apă căzută, viteza vântului în timpul precipitațiilor și de caracteristicile suprafeței active.
Indici și metode de calcul ale precipitațiilor extreme
Indicele pluviometric lunar Angot.
Indicele Angot (k) este cunoscut și sub numele de coeficient pluviometric lunar. Acesta este folosit pentru evidențierea caracteristicilor variației anuale a precipitațiilor atmosferice și pentru determinarea modurilor de variație a acestora de-a lungul anului.
Având în vedere că lunile au un număr inegal de zile, sumele lunare de apă ce rezultă din precipitații nu pot fi comparate exact. Pentru a înlătura acest neajuns, se poate aplica raportul:
k=p/P, unde:
p = q/n, în care q reprezintă cantitatea medie zilnică a precipitațiilor dintr-o luna, iar n este numărul de zile din luna respectivă.
P=Q/365, unde Q reprezintă cantitatea medie multianuală de precipitații, iar 365 numărul de zile dintr-un an.
Din relațiile de mai sus, rezultă:
k===
Acest indice se poate calcula fie pentru o stație meteorologică, cu un șir de date suficient de lung, fie pentru o regiune geografică extinsă.
Indicele Angot urmărește, de-a lungul anului, variația cantităților lunare de precipitații, scoțând în evidență intervalele ploioase și sectoase.
Indicele PALFAI.
Indicele PALFAI se ocupă cu calculul aridității. Acesta a fost propus de cercetătorii maghiar Palfai et al. la o conferință asupra secetei din bazinul carpatic, susținută la Budapesta (1995). În România, mai multe studii au fost realizate bazate pe PAI (Dragotă et al., 2002).
Calculul se realizează în două etape. Prima oară se calculează PAI0, adică indicele PALFAI necorectat.
PAI0=*100, unde:
tIV-VIII reprezintă temperatura medie zilnică (ºC) în perioada IV-VIII, iar PX-VIII este greutatea precipitațiilor (mm) căzute în perioada X-VIII.
În cea de-a doua etapa, se obține indicele PALFAI corectat:
PAI = Kt * Kp * Kgw * PAI0
În funcție de valorile rezultate, se atribuie lunilor următoarele calificative: secetă moderată (6-8), secetă (8-10), secetă gravă (10-12), secetă desoebit de gravă (>12).
Indicele Standardizat de Precipitații.
Pentru a caracteriza secetele meteorologice, McKee ș.a.(1993; 1995) au dezvoltat Indicele Standardizat de Precipitațiilor (ISP/SPI – Standardised Precipitation Index) pentru a cuantifica anomaliile de precipitații față de medie, pentru scări multiple de timp: 3, 6, 9, 12 și 24 de luni, permițând o comparație între regiuni geografice diferite cu diverse feluri de precipitații. Scările diferite de timp, reflecta impactul deficitelor de precipitații asupra resurselor de apă diferite.
Indicele Standardizat de Precipitații este utilizat pentru identificarea perioadelor cu deficit de precipitații, secetoase. Acesta a fost conceput cu scopul de a defini si a monitoriza dezvoltarea secetelor, cu toate acestea, indicele ia în considerare doar precipitațiile atmosferice.
Exista mai multe pocedee pentru a obține valorile ISP-ului. Conceptual, ISP reprezintă numarul de abateri standard (AS) prin care precipitațiile dintr-o anumită regiune diferă față de media lor (M) efectuată pe anumite perioade de timp. Astfel, ISP se calculează după relația lui Giddings ș.a. (2005):
ISP = (P-M)/AS
Deoarece precipitațiile nu sunt repartizate normal, se aplică inițial o transformare utilizând funcția gamma (Giddings ș.a., 2005), astfel încât valorile transformate ale precipitațiilor să urmeaze o repartiție normală. În acest sens, Guttman (1999) a recomandat transformata a III-a a lui Pearson pentru datele de precipitații. ISP poate fi calculat prin programul Fortan, așa cum au procedat Edwards și McKee (1997), sau cu un program de tip spreadsheet, cum este Microsoft Excel (Giddings ș.a., 2005).
În calculul ISP, sunt recomandate perioade de 50 de ani cu valori continui de precipitații (după Guttman, 1999), și perioade de cel puțin 30 de ani (după Mckee, 1993). Valorile ISP recomandate de Mckee permit caracterizarea următoare a secetelor sau perioadelor ploioase, după cum se observă în tabelul 1:
Tabel 1. Calificative pluviometrice acordate lunilor sau altor perioade de analiză, în funcție de valoarea ISP.
Do O (2005) recomandă analizarea perioadelor lungi și foarte lungi, de 12 și 24 de luni, pentru caracterizarea ISP și a secetelor, deoarece acestea urmează ciclul ecosistemelor umane. Din aceleași motive Pereira (2005) și Paulo (2005), recomandă și ei perioade lungi de calcul pentru ISP, de 9 și 12 luni. Avantajul standardizării ISP rezidă în faptul că valorile sale reprezintă aceleași posibilități de producere a precipitațiilor, indiferent de perioada din an, de loc sau de climat, situația secetelor putând fi astfel comparată între diferite regiuni ale Terrei.
Nain ș.a. (2005), comparând rezultatele date de valorile ISP cu cele ale unui model de simulare a dezvoltării culturilor agricole în monitorizare secetei, constată că ISP are totuși unele dezavantaje în estimarea deficitului de apă, respectiv a sectoarelor agronomice, deoarece acesta nu ia în considerare intensitatea și distribuția în timp a precipitațiilor. Wilhite (2000), deși recunoaște importanța ISP, totodată critică acest indice pentru incapacitatea sa de a prevedea începutul și sfârșitul secetelor.
Indicele Anomal Standardizat.
IAS caracterizează atât secetele moderate, cât și secetele puternice. Acesta este influențat mai ales de altitudinea reliefului, însă în limitele unor raporturi de corelație mai puțin semnificative decât cele întâlnite la perioadele secetoase.
Acesta se calculează astfel:
IAS=[P-p(P)/cr(P)], unde:
P reprezintă cantitatea lunară de precipitații atmosferice;
p(P) reprezintă valoarea normală;
cr(P) reprezintă deviația standard în raport cu normala.
Secetele moderate (IAS = -0.6…-1) înregistrează frecvența cea mai ridicată, de peste 30% în intervalul august-octombrie, la distanța de peste 20 km față de țărmul mării. Această frecvență este depășită la altitudinile de 20-100 m, în luna septembrie, și la peste 200 m altitudine în intervalul august-octombrie, la care se adaugă și luna martie.
Frecvența cea mai redusă a secetlor moderate, de sub 20%, ocupă o mare parte din teritoriul doborgean, în intervalul aprilie-iulie.
Secetele extreme (IAS < -1) prezintă o frecvență foarte ridicată, de peste 15%, mai ales primăvara și vara. Acestea ocupă suprafețe mai extinse, între 5 și 35 km și peste 50 km de la linia țărmului și, de asemenea, peste altitudinea de 150 m. În luna noiembrie, secetele extreme se produc și la altitudini de 60-160 m.
Determinarea Structurii Perioadelor Ploioase și Secetoase.
Frecvența de apariție a perioadelor ploioase și secetoase se poate determina cu această metodă (SPPS). Această metodă a fost utilizată intens în Franța, de către Douguedroit (1987). Ea poate fi aplicată pentru a determina riscul pluviometric excedentar, fie prin persistență. Fie prin intensitate, dintr-un anumit areal.
Sunt necesare date zilnice de precipitații pentru determinarea SPPS, de la stațiile analizate. E de preferat ca datele să fie de minimum 30 de ani, iar șirul trebuie sa fie omogen.
Trebuie parcurse 3 etape pentru a determina SPPS:
Prima etapa presupune identificarea perioadelor ploioase și secetoase. Această etapă este cea mai grea, în special dacă nu există un program special de selectare a datelor.
Din șirul de date zilnice, se selectează pentru fiecare lună, anotimp, semestru sau an perioadele secetoase și perioadele ploioase, cu diferite lungimi.
O perioadă ploioasă este considerată atunci când un interval de zile consecutive cu precipitații prezintă cantitatea zilnică egală sau mai mare de 0.1 mm. Se pot considera zile cu precipitații acelea în care suma este egală sau mai mare de 0.5, 1 mm.
În cazul în care perioadele ploioase sau perioadele secetoase sunt situate la contactul dintre două luni, acestea se includ la luna în care a început intervalul ploios sau, respectiv, secetos. De asemenea, în acest caz, poate apărea inconvenientul de a încadra într-o anumită lună un interval ploios sau secetos care se produce, în cea mai mare parte, în cea de-a doua lună. În principiu, se poate alege și varinta de introducere a intervalului în luna în care perioadele ploioase sau secetoase ocupă mai multe zile, dar în acest caz apare problema introducerii intervalelor cu număr de zile par. Totuși, se poate alege oricare dintre variante.
Cea de-a doua etapă este reprezentată de centralizarea datelor, așa cum este prezentată în tabelul 2. De aici, se pot selecta datele necesare pentru intervalul de timp la care se va lucra (lună, anotimp, semestru, an) și se introduc în tabel.
Tabel 2. Tabel general pentru întreaga perioadă. (NP – Număr perioade; CTP – Cantitate totală de precipitații; SP – Suma perioadelor; SCP – Suma cantităților de precipitații; MP – Media perioadeil MZ – Media zilnică.)
După ce datele sunt introduse în tabel, se numără perioadele ploioase sau secetoase cu diferite lungimi pentru intervalul dorit și se calculează frecvența procentuală, astfel:
F(%)=*100, unde:
F – frecvența procentuală a perioadelor ploioase sau secetoase cu diferite lungimi, pentru intervalul de analiză;
Nx – numărul de perioade ploioase/secetoase cu lungimea x existente în intervalul de analiză;
x – numărul de zile (lungimea) al perioadei Nx , x = 1, 2, 3,….., n-1, n;
N – numărul total de perioade ploioase/secetoase, cu lungimea de la 1 la n, identificat în intervalul pentru care se face analiza.
Pentru perioadele ploioase, se pot calcula diferiți parametri, pornindu-se de la tabelul 1. Pentru determinarea cantității medii de precipitații, pentru fiecare perioadă, se utilizează fromula:
RRMPx=, unde:
RRMPx – cantitatea medie de precipitații căzută într-o perioadă cu lungimea de x zile;
RRx – cantitatea totală de precipitații căzută în toate perioadele de x zile;
Nx – numărul perioadelor de x zile.
Pentru a determina cantitatea medie de precipitații pentru o zi, pentru fiecare tip de perioadă, se utilizează formula:
RRMZx= , unde:
RRMZx – cantitatea medie de precipitații pentru o zi dintr-o perioadă de x zile;
RRx – cantitatea totală de precipitații căzută în toate perioadele de x zile;
Nx – numărul perioadelor de x zile;
x – numărul de zile al perioadei.
Pentru cantitatea medie de precipitații, se aranjează descrescător toate sumele cantităților de precipitații ale perioadelor cu aceeași lungime, iar la jumătatea șirului se află valoarea mediană.
A treia etapă presupune interpretarea rezultatelor. În cazul perioadelor secetoase, se stabilește o scară cu gradele de intensitate, luând în considerare lungimea și frecvența perioadelor, și cantitatea de precipitații căzută, pentru regiunea pe care o analizăm.
În cazul periodelor ploioase, se poate stabili, de asemenea, o scară în funcție de intensitate, lungimea perioadelor și cantitatea de precipitații căzută. În plus, față de secetă, se poate stabili, în funcție de cantitatea medie zilnică de precipitații, tipul de risc pluviometric: risc pluviometric excedentar prin persistență sau prin intensitate.
Indicele Palmer pentru Severitatea Secetei.
Acest indice este utilizat mai puțin în climatologia europeană și nepublicat ca aplicație de către climatologii români. IPSS, pe scurt, a fost introdus de climatologul american Palmer (1965), fiind primul indice complex de caracterizare a secetei dezvoltat în S.U.A. (Hayes, 2002). Inițial acesta trebuia să facă analiza cantitativă a impactului intensității secetei asupra economiei și, în special, a agriculturii. IPSS poate fi aplicat și pentru analiza excesului de umiditate.
Indicele a fost utilizat pentru analiza severității secetelor din perioada instrumentală (Diaz, 1983; Karl, 1983; Dai ș.a., 1998), pentru recontituirea unor paleosecete (Stahle ș.a., 1985; Cook ș.a., 1999) sau pentru analiza schimbării climei (Karl ș.a., 1996). De asemenea, IPSS a fost aplicat atât pentru stații meteorologice individuale (Guttman, 1991; Guttman ș.a., 1992), cât și pentru areale (Dai ș.a., 1998). După Byun și Wilhite (1999), se consideră că pentru aplicarea IPSS, scara optimă este de o lună sau două săptămâni.
Indicele măsoară efectul cumulat al deficitului sau al surplusului de precipitații lunare raportat la cantitatea necesară de precipitații pentru menținerea unui conținut optim de apă în sol, pentru creșterea normală a plantelor (Qi și Wilson, 2000).
Ca și obiectiv principal, IPSS urmărește compararea condițiilor de umiditate din areale diferite (Palmer, 1965). Din punct de vedere al analizei secetei o valoare a IPSS de -3,5 în Podișul Dobrogei de Sud are aceeași semnificație cu o valoare de -3,5 în Podișul Central Moldovenesc.
IPSS nu se bazează doar pe aportul precipitațiilor și al temperaturilor, pentru evaluarea severității secetei, acesta se mai bazează și pe caracteristicile solurilor, cele mai bune rezultate fiind obținute în regiunile cu relief relativ plan.
Tabel 3. Calificative acordate lunilor în funcție de Indicele Palmer pentru Severitatea Secetei (IPSS).
IPSS are capacitatea de a determina, mai exact decât alte metode, începutul și sfârșitul secetei. O lună cu exces de precipitații care survine într-o perioadă îndelungată cu deficit nu înseamna finalul secetei (Hayes, 2002). Această situație nu este mereu bine evidențiată cu ajutorul altor indici și metode.
Calificativele acordate lunilor în funcție de IPSS (Tabel 3) au fost stabilite de Palmer (1965) tocmai pentru a evidenția începutul și sfârșitul unei perioade secetoase, ele variind de obicei între -6 și +6. De aici și calificativele “secetă incipientă” și “umed incipient”.
Acest indice are și dezavantaje, precum faptul că sfârșitul secetei poate fi deplasat mai mult decât în realitate, datorită inerției sale, indicele luând în considerare trăsăturile pluviometrice ale lunilor precedente celei pentru care se calculează.
Mai mulți cercetători au dezvoltat IPSS de-a lungul timpului, rezultând variante mai complexe. De exemplu, Indicele Hidrologic Palmer pentru Analiza Secetei (IHPAS) se bazează pe date privind intrările, ieșirile și nivelul de stocare a precipitațiilor în sistem (Karl și Knight, 1985), iar în 1989 a devenit operațional în S.U.A. Indicele Palmer – modificat pentru Severitatea Secetei (IPmSS) (Hayes, 2002).
Pentru aflarea IPSS, este necesar să se calculeze un indice al anomaliei (Zi) pentru fiecare lună (i), după urmatoarea formulă:
Zi=k(P-αPE-βPR-yPRO+δPL), unde:
k este un factor empiric de ponderare, specific fiecărui areal;
α, β, y, δ sunt coeficieți de evapotranspirație, alimentare, scurgere și pierdere a apei în sol, calculați ca ponderi ale cantităților reale față de cele potențiale pentru fiecare variabilă;
P, PE, PR, PRO, PL reprezintă cantitatea reală de precipitații, evapotranspirația potențială calculată după metoda Thornthwaite, alimentarea potențială, scurgerea potențială și pierderea umezelii solului.
Pentru regiunile cu relief accidentat este necesară suplimentarea IPSS cu alți indici (Hayes, 2002).
Deviația Standard.
Gradul de împrăștiere se utilizează pentru a scoate în evidență gradul în care o medie este reprezentativă pentru o anumită distribuție de variabile. În statistică, acest grad de variație medie al tuturor variantelor unei variabile față de nivelul mediu central, poate fi determinat și prin intermediul deviației/abaterii standard.
Deviația standard (σ) mai este numită și abatere tip, abatere medie pătratică sau abatere standard. Aceasta se calculează prin extragerea rădăcinii pătrate a dispersiei (σ²), care reprezintă un indicator sintetic ce reprezintă media pătratică a abaterilor valorilor individuale ale unui parametru față de media întregului șir (Țarcă, 1998).
Determinarea gradului de împrăștiere necesită, în primul rând, calcularea nivelului mediu central (media aritmetică, ) față de care sunt distribuite valorile șirului unei variabile X.
Deviația standard derivă dintr-un indicator sintetic al variației ce are mai mult o semnificație de calcul, acesta reprezentând media aritmetica pătratelor abaterilor valorilor dintr-un șir față de media aritmetică a șirului (Țarcă, 1998). Datorită faptului că abaterile la puterea întâi au semne diferite și prin însumare se anulează, este necesar ca acestea să se ridice la pătrat înainte de însumare (Țarcă, 1998). Dispersia se calculează pe baza următoarei formule:
σ²=
Deviația standard se calculeaza utilizând următoarea formulă:
σ==
Deviația standard poate fi utilizata pentru verificarea normalității distribuției unui șir de valori, urmărindu-se gradul de abatere, exprimat în procente, al valorilor față de media șirului, pe baza unor „puncte de reper” stabilite în funcție de abaterea standard.
Dacă de regulă valorile extreme se exclud, nefiind considerate reprezentative, în analiza riscurilor climatice extremele sunt cele care interesează în mod special. Cantitățile foarte mari de precipitații sunt plasate din punct de vedere statistic în afara intervalului ±2σ, ajungând câteodată chiar în afara intervalului ±3σ.
Metoda este utilizată în diverse aplicații climatologice. Giorgi (2002) folosește deviația standard în analiza tendințelor climatice, iar Dumitrașcu ș.a. (2002) au publicat aplicații ale metodei deviației standard în analiza riscurilor climatice.
Kutiel și Paz (1998) atribuie lunilor calificative de la extraordinar de secetos la extraordinar de ploios (Tabel 4), în funcție de rezultatul obținut după aplicarea formulei:
z=
Tabel 4. Calificative pluviometrice atribuite lunilor pe baza raportului dintre abaterea fiecărei luni față de media multianuală și deviația standard (Kutiel și Paz, 1998).
Aceeași formulă este utilizată de Maheras ș.a. (1999), Păltineanu ș.a. (2000), Dumitrașcu ș.a. (2002) sub numele de anomalie standardizată de precipitații, dar cele șapte clase au praguri diferite, după cum urmează: <-2.0…; -2.0…-1.3; -1.3…-0.6; -0.6…0.7; 0.7…1.4; 1.4…2.1; >2.1.
Metoda percentilelor.
Pentru analiza tendinței de evoluție a extremelor climatice, Easterlin ș.a.(2000) utilizează metoda percentilelor, urmărind evoluția perncentilei 90. Această metodă se bazează pe ordonarea crescătoare a celor n valori dintr-un șir, într-un număr de k părți egale (n/k) (Țarcă, 1998). Stabilirea numărului de clase se poate realiza având la bază orice alt criteriu convenabil scopului propus.
Precipitații maxime căzute în 24 de ore, într-o lună.
RRij reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Valoarea maximă a precipitațiilor dintr-o zi, pentru perioada j, se calculează astfel:
Rx1dayj = max (RRij)
Maximele lunare a 5 zile de precipitații consecutive.
RRkj reprezintă cantitatea de precipitații căzute într-un interval de 5 zile consecutive, care se termină în ziua k, pentru perioada j. Valorile pentru maximele din perioada j, se calculează astfel:
Rx5dayj = max (RRkj)
Indcele simplu pentru intensitatea precipitațiilor.
RRwj reprezintă cantitatea zilnică de precipitații în zilele umede – w (RR≥1mm), pentru perioada j. Dacă w reprezintă numărul de zile umede în perioada j, atunci:
SDIIj=
Zilele cu precipitații de peste 10 mm, dintr-un an.
RRij reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Astfel, zilele cu precipitații de peste 10 mm, se numără după cum urmează:
RRij ≥ 10mm
Zilele cu precipitații de peste 20 mm, dintr-un an.
RRij reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Astfel, zilele cu precipitații de peste 20 mm, se numără după cum urmează:
RRij ≥ 20mm
Numărul maxim de zile secetoase consecutive, sub 1 mm.
RRij reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Astfel, numărul zilelor consecutive cu precipitații de sub 1 mm, se numără după cum urmează:
RRij < 1mm
Numărul maxim de zile umede consecutive, de peste 1 mm.
RRij reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Astfel, numărul zilelor consecutive cu precipitații de peste 1 mm, se numără după cum urmează:
RRij ≥ 1mm
Precipitațiile anuale totale, atunci când RR>95.
Rwj reprezintă cantitatea zilnică de zile umede – w (RR≥1 mm), în perioada j, iar RRwn95 reprezintă percentilul 95 al precipitațiilor din zilele umede. Dacă w reprezintă numărul de zile umede dintr-o anumită perioadă, atunci:
R95pj= , unde: RRwj>RRwn95
Precipitațiile anuale totale, atunci când RR>99.
Rwj reprezintă cantitatea zilnică de zile umede – w (RR≥1 mm), în perioada j, iar RRwn99 reprezintă percentilul 99 al precipitațiilor din zilele umede. Dacă w reprezintă numărul de zile umede dintr-o anumită perioadă, atunci:
R99pj= , unde: RRwj>RRwn99
Precipitațiile anuale totale, din zilele umede.
reprezintă cantitatea de precipitații căzute în ziua i, în perioada j. Daca i reprezintă numărul de zile din perioada j, atunci:
PRCPTOTj=
Date utilizate
Pentru a crea harta ce arată poziția Dobrogei în cadrul României, am folosit date oferite de „Natural Earth Data”, după care au fost prelucrate în programul QGIS.
Pentru celelalte hărți am folosit date de tip „Shuttle Radar Topography Mission” oferite de www.geo-spatial.org, mozaicate în 27 de bucăți și prelucrate în software-ul QGIS. De asemenea, pentru aceleași hărți, am folosit date de tip „shape” pentru râuri, granițe, lacuri, orașe etc.
Pentru capitolul „Evenimente pluviometrice extreme în Dobrogea”, subcapitolul „Caracterizarea perioadelor umede și uscate” am folosit informații din lucrarea „Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” (Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Pentru subcapitolele „Analiza precipitațiilor la statiile Constanța, Tulcea și Sulina” și „Comparație între stațiile Constanța, Tulcea și Sulina” am folosit date pluviometrice zilnice pentru cele trei stații din Dobrogea (Constanța, Tulcea și Sulina), preluate de pe site-ul „European Climate Assessment & Dataset”, pentru perioada cuprinsă între anii 1961 și 2009. Aceste date le-am prelucrat în programul Microsoft Excel, pentru a obține obține date de precipitații lunare și anuale, urmărind maximele și minimele zilnice, lunare, anotimpuale, sezoniere și anuale.
Capitolul IV
Evenimente pluviometrice extreme în Dobrogea
Caracterizarea perioadelor umede și uscate
Pentru a calcula Indicele Standardizat de Precipitații pentru 42 de stații din Dobrogea (fig. 4), în lucrarea„Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” (Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013) , s-au folosit date lunare și anuale pentru perioada 1961-2000. Calitatea datelor a fost testată folosind metode standard de control al calității.
Fig. 4. Pozitia celor 42 de stații în cadrul Dobrogei.(„Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” – Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Caracterizarea perioadelor umede și uscate, folosind valorile ISP pentru Dobrogea, conform „Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” (Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013).
Figurile 5 și 6 arată distribuția spațială a valorilor ISP-ului pentru intervalele de 12 luni pentru toate perioadele uscate și umede.
Perioadele extrem de umede (ISP > 2 pentru intervalul de 12 luni) au avut loc în 2.5% din ani, variind între 0.5 și 4.9% deasupra zonei de studiu. Nordul Dobrogei prezintă cea mai mare frecvență, cu excepția Deltei Dunării.
Perioadele foarte umede (ISP cuprins între 1-1.5 și 1-1.99) au avut o frecvență de 4% conform distribuției spațiale ISP, variind de la 1.2 la 7.6% de-a lungul Dobrogei.
Perioadele umede (ISP de la 1 la 1.49) au avut cea mai mare frecvență dintre toate perioadele umede, de 7.8%, variind între 3.4 și 12%. Delta Dunării prezintă cele mai multe izolinii.
Fig. 5. Distribuția spațială a valorilor ISP-ului (%) pentru intervalul de 12 luni, în Dobrogea. („Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” – Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Perioadele normale privind precipitațiile lunare (ISP de la -0.99 la 0.99) s-au petrecut de-a lungul anilor, în medie de 71.5%, variind între 66 și 80%.
Perioadele secetoase (ISP de la -1 la -1.49) s-au petrecut de-a lungul anilor, în aproximativ 9% din cazuri, având o distribuție ISP-ului ce variază între 3.3 și 13.1%, în cadrul Dobrogei. Totuși, majoritatea suprafeței Dobrogei este acoperită de izolinii ce variază între 6 și 10%.
Perioadele foarte secetoase (ISP de la -1.5 la -1.99) au prezentat o frecvență de circa 4%, variind de la 1 la 7.8%, de-a lungul regiunii.
Perioadele extrem de secetoase (ISP <-2 pentru intervalul de 12 luni) s-au petrecut în 1.8% din ani și au arătat o distribuție scăzută ce variază între 0 și 4%. În aceste perioade, în special în zonele cu deficit de apă, cu valori sub 200 mm, cerințele de apă industrială și menajeră nu au fost îndeplinite. Consecințele pentru zonele cele mai afectate, în 3-4% din ani, au fost dramatice, în special pentru agricultură.
Fig. 6. Distribuția spațială a valorilor ISP-ului (%) pentru intervalul de 12 luni din Dobrogea. („Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” – Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Fig. 7. Dinamica mediilor anuale pe durata a 10 ani a ISP-ului, pentru perioadele extrem de umede, foarte umede și umede, pentru toate zonele studiate din Dobrogea, în perioada 1961-2000. („Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” – Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Pentru toate tipurile de secetă, anul 1974 a fost cel mai secetos, urmat de perioada 1990-1994, perioada 1983, 1985-1987 și anii 1976 și 1968. La capătul opus, cel mai umed an a fost 1970, urmat de 1973 și perioadele 1966-1967, 1997-1998. Figurile 7 și 8 arată mediile anuale pe 10 ani ale valorilor ISP-ului pentru toate cele 3 tipuri de intervale umede îi secetoase din Dobrogea, pentru perioada 1961-2000. Frecvența a fost calculată ca și sumă a tuturor stațiilor din regiune. Tendința de creștere a perioadelor secetoase este reprezentată în figura 8 . Este interesant de menționat că frecvența tutror intervalelor secetoase a crescut aproape continuu din decada 1961-1970 până la decada 1985-1994.
Fig. 8. Dinamica mediilor anuale pe durata a 10 ani a ISP-ului, pentru perioadele extrem de secetoase, foarte secetoase și secetoase, pentru toate zonele studiate din Dobrogea, în perioada 1961-2000. („Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania” – Zoia Prefac, Cristian Păltineanu, George-Marius Cracu, 2013)
Astfel, dinamica ISP-ului a avut valori de 1-1.5% pentru anii extrem de secetoși și foarte secetoși și, de la 4% pentru cei cu secetă moderată, de la 2 la 4% pentru cele două tipuri de perioade secetoase, până la 9% pentru al treilea tip de interval secetos, pentru următoarea decadă. Pentru anii 1980 și 1990, valorile au fost de 3.5% pentru perioadele extrem de secetoase, până la 8.5% pentru perioadele foarte secetoase și aproximativ 17% pentru perioadele secetoase. Totuși, s-a remarcat o tendință de creștere a perioadelor umede la sfârșitul anilor 1990. Acestă tendința generală de creștere a secetelor ar putea fi atribuită încălzirii globale.
Analiza precipitațiilor căzute la stațiile Constanța, Tulcea și Sulina
Pentru a observa cantitatea de precpitații căzute în perioada 1961-2009, la stațiile Constanța, Tulcea și Sulina, am calculat, pentru fiecare stație și an în parte, precipitațiile anuale, sezoniere, anotimpuale și lunare, la care am adăugat precipitațiile minime și maxime lunare multianuale, suma și media precipitațiilor pentru fiecare lună, din intervalul studiat.
Constanța
Precipitațiile anuale
Din punct de vedere anual, la Constanța se poate observa o maximă de precipitații în anul 2004 (674.6 mm), iar la polul opus, o minmă de 227 mm, înregistrată în anul 1983 (figura 9). Având în vedere faptul că suma de precipitații anuale, este cuprinsă, de regulă, între 350-450 mm, se poate observa din figura 1, că în intervalul 1961-2009, la stația din Constanța s-au înregistrat în 15 ani (2004, 2005, 1997, 1995, 1966, 1969, 1981, 1999, 1977, 2007, 1998, 1972, 1987, 2009, 2006) precipitații peste media normală de 450 mm, iar în 11 ani (1983, 1990, 1992, 1976, 1968, 2000, 1961, 1982, 1989, 1986, 1994) s-au înregistrat precipitații sub media normală de 350 mm.
Fig. 9. Precipitații anule, la stația Constanța, în intervalul 1961-2009
Variația sezonieră
În ceea ce privește variația sezonieră a precipitațiilor din Constanța, se constată din figura 10 că nu există diferențe majore în ceea ce privește sezoanele cald și rece, deși în sezonul cald se înregistrează peste 25 de ani cu valori mai mari de 200 mm, iar în sezonul rece sub 25 de ani cu precipitații peste 200 mm. În cele mai multe cazuri, în sezonul rece s-au înregistrat mai mulți ani cu valori de peste 300 mm, chiar dacă maxima în acest sens, s-a înregistrat în sezonul cald, al anului 2004 (484.9 mm), maxima sezonului rece fiind de 440.8, înregistrată în anul 2005.
În ansamblu, valorile anuale ale precipitațiilor nu diferă foarte mult de la un sezon la altul, sezonul rece însumând o cantitate de precipitații de 10258.4 mm, în perioada 1961-2009, și având o medie de 209.35 mm; iar sezonul cald, însumează pentru aceeași perioadă o cantitate de 10344.2 mm, având o medie de 211.1 mm. Se constată, astfel, o diferență destul de mică în ceea ce privește cele două sezoane.
Fig. 10. Variația sezonieră a precipitațiilor la stația Constanța, în intervalul 1961-2009.
Amplitudinile mai mari, de peste 150 mm, sunt prezentate în tabelul 5 :
Tabel 5. Amplitudinile sezoniere, de peste 150 mm, la stația Constanța.
Având în vedere figura 9, figura 10 și tabelul 5, putem constata că cele mai mari amplitudini sezoniere s-au remarcat în anii cu cele mai mari valori ale precipitațiilor anuale. De asemenea, din tabelul 5 se poate remarca că precipitațiile, din punct de vedere sezonier, variază cantitativ de la un an la altul.
Variația anotimpuală
Din punct de vedere anotimpual, la stația Constanța, s-a înregistrat maxima de 356.5 mm în vara anului 2004, urmată de iarna anului 1969, cu 309.9 mm, și toamna anului 2005, cu 308.1 mm. Se constată, din figurile 11 și 12, că minimele pluviometrice au avut loc, în mare parte primăvara, nereușind să depășească o maximă de 227.5 mm, în anul 1997. Minimele absolute s-au înregistrat în vara anului 1962 (11 mm), toamna anului 1969 (15.7 mm) și primăvara anului 1968 (19.7 mm).
Ca și total, în anotimpul de iarnă cad cele mai mici cantități de precipitații, însumând doar 4647.5 mm în perioada 1961-2009, cu o medie de 94.84 mm; urmată de primăvară cu o sumă de 5017.5 mm, pentru aceeași perioadă și o medie de 102.4 mm.
Cele mai mari cantități de precipitații cad vara și toamna; vara prezentând un total de 5326.7 mm pentru perioada 1961-2009 și o medie de 108.7 mm, iar toamna prezentând un total de 5610.9 mm și o medie de 114.5 mm, pentru perioada 1961-2009.
Precipitațiile sunt mai puține iarna deoarece conținutul de vapori al maselor de aer rece nu este destul de mare; iar vara cantitățile sunt mai mari deoarece umiditatea absolută este ridicată și convecția termică duce la dezvoltarea norilor și la intensificarea precipitațiilor.
Fig. 11. Variația anotimpuală a precipitațiilor la stația Constanța, în intervalul 1961-1985.Fig. 12. Variația anotimpuală a precipitațiilor la stația Constanța, în intervalul 1986-2009.
Precipitațiile lunare
În ceea ce privește precipitațiile lunare, putem constata, din figurile 13, 14 și 15, că cea mai mare valoare, de 259.2 mm, a avut loc în anul 2004, în luna august, urmată apoi de valori sub 200 mm: 188.5 mm (decembrie 1969), 154.8 mm (ianuarie 1966) ș.a., fiind în total, peste 20 de luni, în perioada 1961-2009, cu valori ale precipitațiilor lunare de peste 100 mm.
La polul opus, cele mai mici valori ale precipitațiilor lunare, s-au înregistrat în martie 1990 (0.1 mm), august 2003 (0.2 mm), februarie 2008 (0.5 mm), septembrie 1965 (0.6 mm), martie 1983 și noiembrie 1986 (0.7 mm). În mai mult de 90 de luni, din perioada studiată, s-au înregistrat precipitații lunare sub 10 mm; peste 450 de luni au înregistrat precipitații lunare sub 50 mm, iar în mai puțin 140 de luni, s-au înregistrat precipitații lunare de peste 50 mm.
Fig. 13. Precipitații lunare, la stația Constanța, în perioada 1961-1977.
Fig. 14. Precipitații lunare, la stația Constanța, în perioada 1978-1993.
Fig. 15. Precipitații lunare, la stația Constanța, în perioada 1994-2009.
Analizând figura 16, constatăm că luna cu cea mai mică cantitate de precipitații este februarie, urmată în ordine de: ianuarie, martie, aprilie, octombrie, iulie, august, septembrie, iunie, decembrie, mai și noiembrie, care însumează cea mai mare cantitatea de precipitații de-a lungul anilor 1961-2009.
Fig. 16. Cantitatea totală de precipitații a lunilor, din perioada 1961-2009, la stația Constanța.
În perioada 1961-2009, cea mai mare cantitate de precipitații căzută în 24 de ore din Constanța s-a înregistrat pe data de 28 august 2004, în valoare de 201 mm, atingând 8 mm/m²/min, în intervalul 16:27-16:28 și peste 60 mm/m² între 15:30 și 17:00. Aceasta a fost un fenomen unic în istoria acestei stații meteorologice.
În peste 150 de zile, din intervalul 1961-2009, s-au înregistrat precipitații de peste 20 mm, iar peste 13000 de zile au fost uscate, fără precipitații.
Minimele, maximele și mediile precipitațiilor lunare
După cum se poate observa în figura 17, minimele lunare de precipitații sunt încadrate între 0-0.5, în lunile februarie și martie, și aproximativ 4-5 mm, în luna decembrie. Maximele, pe de altă parte, se încadrează între aproximativ 95-100 mm, în lunile februarie și martie, și peste 250 mm, în luna august, urmată de luna decembrie, cu o diferență de 70 mm.
Mediile lunare evidențiază lunile care, de-a lungul anilor, au fost definite ca și luni ploioase sau secetoase. Astfel, în cadrul lunilor cu medii ridicate de precipitații se remarcă: noiembrie, cu o medie de 44.2 mm; mai – 39.7 mm; decembrie – 38.7 mm; iunie – 38.5 mm; septembrie – 38 mm; august – 36.6 mm; iulie – 33.6 mm; octombrie – 32.3 mm; aprilie – 31.7 mm; martie – 31 mm; ianuarie – 29.5 mm; februarie – 26.7 mm.
În tabelul 6 sunt prezentate amplitudinile dintre maximele și minimele fiecărei luni:
În concluzie, având în vedere mediile lunare multianuale, se poate spune că cele mai mari cantități de precipitații cad la sfâșitul primăverii și începutul verii și, sfârșitul toamnei și începutul iernii; iar cele mai mici valori ale precipitațiilor se înregistrează în intervalul ianuarie-aprilie.
Tabel 6. Amplitudinile lunare dintre maxime și minime, la Constanța.
Tulcea
Precipitațiile anuale
Din punct de vedere al precipitațiilor anuale, se poate observa din figura 18, că la stația din Tulcea s-a înregistrat o maximă de 732 mm, în anul 1997, fiind cu aproape 300 mm mai mult față de media pluviometrică a zonei. Minima pluviometrică s-a înregistrat în anul 1983, ca și la stația din Constanța, având valoarea de 273.7 mm. În total, la Tulcea, în perioada 1961-2009, s-au înregistrat, în 15 ani, valori peste 500 mm, după cum urmează: 1997, 1966, 2005, 1999, 1988, 1980, 2004, 1969, 1998, 1965, 1996, 1962, 2007, 1972. Ani cu precipitații sub 350 mm au fost doar 5: 1983, 1982, 1994, 1967, 1973.
Fig. 18. Precipitații anule, la stația Tulcea, în intervalul 1961-2009.
Se poate observa, cu ușurință, din figura 18, că în Tulcea, majoritatea anilor au avut precipitații de peste 350-400 mm.
Variația sezonieră
Din punct de vedere al variației sezoniere, putem observa, din figura 19, că în Tulcea cea mai mare valoare a precipitațiilor s-a înregistrat în sezonul cald, cu un maxim de 545.5 mm, în anul 1997, spre deosebire de sezonul rece, în care maximul înregistrat a fost de 430.5 mm, în anul 1966. De asemenea, minima pluviometrică s-a înregistrat tot în sezonul rece al anului 1994, prezentând o valoare de doar 61 mm. Minima pluviometrică a sezonului cald a fost de 96.6 mm, înregistrată în anul 2000.
Fig. 19. Variația sezonieră, la stația Tulcea, pentru intervalul 1961-2009.
Statistic, în sezonul cald s-au înregistrat peste 30 de ani cu precipitații peste 200 mm și 11 ani cu precipitații de peste 300 mm, spre deosebire de sezonul rece în care s-au înregistrat doar 25 de ani cu precipitații peste 200 mm și 7 ani cu precipitații peste 300 mm.
În ceea ce privește diferența mediilor multianuale, aceasta este destul de mică, prezentând valoarea de 31.6 mm, având în vedere media sezonului rece, de 214.6 mm și media sezonului cald de 246.2 mm.
Pentru amplitudini mari, de peste 150 mm, între sezoane, de-a lungul anilor, este prezentat tabelul 7.
Se poate observa din tabelul 3, că cea mai mare amplitudine pluviometrică între sezoane a fost în anul 1997, cu valoarea 359 mm, sezonul cald prezentând valori mai mari ale precipitațiilor decât sezonul rece. De asemenea, se poate observa din tabelul 2 că cele mai mari valori ale precipitațiilor s-au înregistrat în sezonul cald.
În concluzie, din punct de vedere sezonier, sezonul cald este mai ploios decât cel rece.
Variația anotimpuală.
În privința variației anotimpuale, putem observa, din figurile 20 și 21, că la Tulcea, maxima pluviometrică a avut loc în vara anului 1997, cu valoarea de 392.3 mm, depășind astfel unele dintre mediile anuale. Această maximă este urmată de cea din vara anului 1999, care a atins valoarea de 321.7 mm. Următoarele maxime pluviometrice, din punctul de vedere al anotimpurilor, au fost înregistrate toamna (287.2 mm – 1998), iarna (275 mm – 1966), urmate, într-un final, de anotimpul de primăvară.
Fig. 20. Variația anotimpuală, la Tulcea, în intervalul 1961-1985. Fig. 21. Variația anotimpuală, la Tulcea, în intervalul 1986-2009.
În ceea ce privește minimele, acestea au fost atinse în special iarna și primăvara. Minima absolută a fost atinsă în iarna anului 1975, prezentând valoare de 17 mm; urmată de toamna anului 1994, cu 20.4 mm.
Ca și total, în anotimpul de iarnă cad cele mai mici cantități de precipitații, însumând doar 4953.4 mm în perioada 1961-2009, cu o medie de 101.1 mm; urmată de primăvară cu o sumă de 5255.9 mm, pentru aceeași perioadă și o medie de 107.3 mm.
Cele mai mari cantități de precipitații cad vara și toamna; vara prezentând un total de 6809 mm pentru perioada 1961-2009 și o medie de 139 mm, iar toamna prezentând un total de 5564.4 mm și o medie de 113.6 mm, pentru perioada 1961-2009.
Precipitațiile lunare
Din punct de vedere al precipitațiilor lunare, se poate constata, privind figurile 23, 24 și 25, că maximul lunar pluviometric s-a înregistrat în luna iulie a anului 1997 și a avut valoarea de 191.1 mm, urmat de august 1999 (168.6 mm), iunie 1980 (160.9 mm), ianuarie 1966 (158.1 mm). În total, înregistrându-se, în 27 de ani din perioada 1961-2009, valori ale precipitațiilor lunare de peste 100 mm.
Minimul pluviometric, în schimb, s-a înregistrat în lunile decembrie și septembrie ale anului 1975, atingând valoarea de 0.7 mm, urmat de noiembrie 1963 și septembrie 1973, care au înregistrat 0.8 mm, februarie 1975, cu 1 mm etc. În mai mult de 90 de luni, din intervalul 1961-2009, s-au înregistrat precipitații lunare sub 10 mm, iar în peste 400 de luni, s-au înregistrat precipitații sub 50 mm. Totuși, în peste 150 de luni, precipitațiile lunare au înregistrat valori de peste 50 mm.
Din figura 22, se observă că luna cu cea mai mică sumă pluviometrică multianuală este octombrie, care de-a lungul anilor 1961-2009, a înregistrat doar 1432.1 mm. Aceasta este urmată de luna februarie, ianuarie, martie, aprilie, august, noiembrie, decembrie, mai, septembrie, iulie și, în final, iunie, luna care înregistrează cea mai mare cantitate de precipitații, în valoare de 2586.1 mm.
În perioada 1961-2009, la Tulcea, s-au înregistrat peste 200 de zile cu precipitații de peste 20 mm, căzute în 24 de ore, iar în peste 12000 de zile nu au avut loc precipitații.
Maxima pluvimetrică a precipitațiilor căzute în 24 de ore, în Tulcea, s-a înregistrat la data de 27 iulie 1997 și a avut valoarea de 134.5 mm.
Fig. 23. Precipitații lunare, la stația Tulcea, în perioada 1961-1977
Fig. 24. Precipitații lunare, la stația Tulcea, în perioada 1978-1993.
Fig. 25. Precipitații lunare, la stația Constanța, în perioada 1994-2009.
Minimele, maximele și mediile precipitațiilor lunare
Conform figurii 26, pot fi constatate următoarele: minimele lunare de precipitații se încadrează între 0.7 mm (septembrie, decembrie) și 3.4-3.5 mm (aprilie, mai). Maximele, însă, se încadrează între 79.5 mm și 100 mm, în lunile aprilie, octombrie și mai, iar peste 150 mm în lunile decembrie, ianuarie, iunie, august și iulie, maxima absolută fiind atinsă în luna iulie, prezentând valoarea de 191.1 mm; amplitudinea dintre luna iulie și luna aprilie, fiind de peste 100 mm.
Mediile lunare evidențiază lunile care, de-a lungul anilor, au fost definite ca și luni ploioase sau secetoase. Prin urmare, graficul ne arată lunile care au avut mediile pluviometrice de la cele mai ridicate, la cele mai mici, astfel: iunie – 52.8 mm, iulie – 50.7 mm, septembrie – 45.8 mm, mai – 41 mm, decembrie – 40.5 mm, noiembrie – 35.6 mm, august – 35.5 mm; aprilie – 34.3 mm, martie – 31.9 mm; ianuarie – 30.6 mm, februarie – 30 mm; octombrie – 29 mm.
În tabelul 8 sunt prezentate amplitudinile dintre maximele și minimele fiecărei luni. Se remarcă astfel mare diferență dintre maxime și minime.
În concluzie, având în vedere mediile lunare multianuale, se poate spune că, în cadrul Tulcei, cele mai mari cantități de precipitații cad la începutul verii (iunie-iulie), iar cele mai mici cantițăți de precipitații cad la sfârșitul iernii și începutul primăverii.
Sulina
Precipitațiile anuale
În ceea ce privește precipitațiile anuale, se poate observa din figura 27, că la stația din Sulina s-a înregistrat o maximă de 486.9 mm, în anul 1966, și o minimă de 109.5 mm, înregistrată în anul 2003. În total, la Sulina, anii care au reușit să depășească 350 mm au fost puțini: 1966, 1972, 1995, 1979; majoritatea fiind cuprinși în intervalul în intervalul 200-350 mm, în 35 de ani, din intervalul 1961-2009.
Se constată, astfel, că dintre cele trei stații, Constanța, Tulcea și Sulina, această din urmă, prezintă cele mai mici cantități de precipitații.
Fig. 27. Precipitații anuale, la Sulina, în intervalul 1961-2009.
Variația sezonieră
În ceea ce privește variația sezonieră de la Sulina, se poate observa, din figura 28, că ambele sezoane sunt, în ansamblu, egale ca și valori ale precipitațiilor pentru intervalul 1961-2009, între ele fiind o diferență minoră, dacă luăm în considerare suma multianuală a acestora: 6137.8 mm pentru sezonul rece și 6485 mm pentru sezonul cald; și de asemenea, dacă comparăm mediile multianuale ale acestora, constatăm o amplitudine relativ mică între sezonul cald, cu 132.3 mm și sezonul rece, cu 125.3 mm.
De asemenea, se poate observa și faptul că maxima pluviometrică s-a înregistrat în sezonul rece al anului 1966, prezentând o valoare de 292.1 mm. Maxima sezonului cald s-a înregistrat în anul 1972, cu valoarea de 246.4 mm. În ceea ce privește minima, aceasta s-a înregistrat în sezonul cald al anului 2003, cu valoarea de 27.7 mm. Minima pluviomtrică a sezonului rece s-a înregistrat în anului 1994, cu valoarea de 40 mm.
De-a lungul anilor, s-au înregistrat doar 4 ani cu precipitații peste 200 mm, atât în sezonul cald, cât și în sezonul rece.
În toți cei 48 de ani studiați, amplitudinea pluviometrică dintre cele 2 sezoane a depășit de doar trei ori 150 mm: în anul 1978 când sezonul rece a prezentat 75.5 mm, iar sezonul cald 242.8 mm, amplitudinea fiind de 167.3 mm; în anul 1968, când sezonul rece a prezentat precipitații în valoare de 229.9 mm, iar sezonul cald, precipitații de 70.9 mm, amplitudinea fiind de 159 mm; și în anul 1991, când sezonul rece a prezentat 71.9 mm, iar sezonul cald 228 mm, fiind o amplitudine de 156.1 mm. Fig. 28. Variația sezonieră a cantităților de precipitații, la Sulina, în intervalul 1961-2009.
Între 1961 și 2009, s-au înregistrat în doar 6 ani amplitudini cuprinse între 100 și 150 mm (1971, 1974, 1996, 1997, 2002, 2006), restul fiind sub 100 mm.
În concluzie, din punct de vedere al variației sezoniere, nu se poate face o diferență între cele două sezoane, acestea fiind apropiate ca și valori, chiar dacă sezonul rece a prezentat valori relativ mai mari, de-a lungul anilor.
Variația anotimpuală
Din punct de vedere al variației anotimpuale, se poate observa din figurile 29 și 30, că la Sulina, maxima pluviometrică s-a înregistrat în vara anului 1972, având valoarea de 205.1 mm. Ca și maxime anotimpuale, acestea au fost 159.5 mm pentru iarna anului 1966, 150.3 mm pentru toamna anului 1995 și 112.3 mm pentru primăvara anului 1978.
Fig. 29. Variația anotimpuală a precipitațiilor, la Sulina, în intervalul 1961-1985.
Fig. 30. Variația anotimpuală a precipitațiilor, la Sulina, în intervalul 1986-2009.
Minimele, însă, s-au remarcat în special în anotimpul de primăvară, minima absolută fiind atinsă în primăvara anului 2003, cu valoarea de 5.7 mm. Din punctul de vedere al fiecărui anotimp, minimele pluviometrice au fost: pentru iarnă în anului 2002, cu 13.2 mm; pentru toamnă în anul 1983, cu 17.8 mm; iar pentru vară, s-a remarcat anul 1962, când s-au înregistrat 18.1 mm.
În total, în anotimpul de primăvară cad cele mai mici cantități de precipitații, însumând, pentru întreaga perioadă studiată, o cantitate de 2700.2 mm și prezentând o medie de 55.1 mm. Anotimpul de iarnă este următorul, acesta însumând o cantitate totală de 2836.9 mm de precipitații, alături de o medie de 57.9 mm. Maximele, pe de altă parte, se înregistrează vara, atingând suma de 3784.8 mm și media de 77.2 mm . Aceasta este urmată de toamnă, care înregistrează o cantitate totală mai mică de precipitații, suma multianuală pentru este anotimp fiind de 3300.9 mm, împreună cu media de 67.4 mm.
Precipitațiile lunare
În ceea ce privește precipitațiile lunare, în figurile 31, 32 și 33, se poate observa maximul pluviometric de 129 mm înregistrat în luna august a anului 1972. Aceasta este urmat de: septembrie 1971 (126.3 mm), decembrie 2009 (113.6 mm) și august 2006 (105 mm); aceste cantități de precipitații lunare fiind singurele care reușesc să depășească valoarea de 100 mm.
În ceea ce privește minimul pluviometric lunar, am constat că în 7 luni, din intervalul 1961-2009, a fost 0 mm (iulie – 1962, 1995; august – 1975, 1986, 1989, 2001; noiembrie – 2008), urmat de valori precum 0.1 mm (septembrie – 1975), 0.3 mm (septembrie – 1982, martie – 1990), 0.4 (mai – 2007), 0.6 (iulie – 1989, septembrie – 1961, august – 1993) și 0.7 (mai – 1968), restul depășind 1 mm.
În intervalul studiat, s-au remarcat 186 de luni în care precipitațiile au înregistrat sub 10 mm, 534 luni în care s-au înregistrat precipitații sub 50 mm, și doar 53 de luni în care s-au înregistrat peste 50 mm.
În perioada 1961-2009, la Sulina, s-au înregistrat 75 de zile cu precipitații de peste 20 mm, căzute în 24 de ore, și peste 13500 de zile fără precipitații.
Maxima pluvimetrică a precipitațiilor căzute în 24 de ore, în Sulina, s-a înregistrat la data de 19 septembrie 1971 și a avut valoarea de 84.9 mm.
Fig. 31. Precipitații lunare, la stația Sulina, în perioada 1961-1977
Fig. 32. Precipitații lunare, la stația Sulina, în perioada 1978-1993
Fig. 33. Precipitații lunare, la stația Sulina, în perioada 1994-2009.
Din figura 34, se observă că luna cu cea mai mică sumă pluviometrică multianuală este martie, care de-a lungul anilor 1961-2009, a înregistrat doar 800.3. Aceasta este urmată de luna octombrie, aprilie, ianuarie, februarie, mai, noiembrie, iulie, decembrie, iunie, august și septembrie, luna care înregistrează cea mai mare cantitate de precipitații, în valoare de 1388.6 mm. Primele cinci luni, și ultimele trei având valori foarte apropiate.
Minimele, maximele și mediile precipitațiilor lunare.
Din figura 35, pot fi constatate următoarele: minimele lunare de precipitații se încadrează între 0 mm (iulie, august, noiembrie) și 2.7 mm (decembrie). Maximele, însă, se încadrează între 63.2 mm și 94.6 mm, în lunile octombrie, martie, iunie, aprilie, ianuarie, februarie, mai, iulie și noiembrie, iar peste 100 mm în lunile decembrie, septembrie și august, maxima absolută fiind atinsă în luna august, aceasta prezentând valoarea de 129 mm; amplitudinea dintre luna august și luna octombrie, fiind de 65.8 mm
Pe graficul din figura 30 putem observa diferențele dintre mediile pluviometrice ale lunilor, înregistrate de-a lungul anilor din intervalul 1961-2009. Prin urmare, din graficul alăturat remarcăm lunile care au avut mediile pluviometrice ordonate astfel, de la cele mai mari la cele mai mici: septembrie – 28.3 mm, august – 27.7 mm, iunie – 27 mm, decembrie – 23.7 mm, iulie – 22.6 mm, noiembrie – 22.5 mm, mai – 22 mm, februarie – 17.4 mm, ianuarie – 16.8 mm, aprilie – 16.7 mm, octombrie – 16.5 mm, martie – 16.3 mm.
În tabelul 9 sunt prezentate amplitudinile dintre maximele și minimele fiecărei luni. Se remarcă astfel mare diferență dintre maxime și minime.
Tabel 9. Amplitudinile dintre maximele și minimele fiecărei luni, la Sulina.
În concluzie, având în vedere mediile lunare multianuale, se poate spune că, în cadrul Sulinei, cele mai mari cantități de precipitații cad la sfârșitul verii și începutul toamnei (august-septembrie), iar cele mai mici cantițăți de precipitații cad la sfârșitul iernii și începutul primăverii.
Comparație între stațiile Constanța, Tulcea și Sulina
Așezarea geografică a orașelor a avut o mare influență asupra cantității de precipitații anuale, sezoniere, anotimpuale, lunare și chiar și zilnice.
Datorită influențelor maritime, dar și dunărene, putem oberva că în cadrul Dobrogei cele mai mari cantități de precipitații s-au înregistrat în Tulcea, iar cele mai puține la Sulina.
Sulina este stația cu cele mai mici cantități ale precipitațiilor, datorită așezării în extremitatea estică a Dobrogei, dar și datorită faptului că este poziționată în vecinătatea Mării Negre și a Dunării, la altitudini foarte joase.
Tulcea, în schimb, este stația cu cele mai mari cantități de precipitații datorită așezării mai înspre interiorul Dobrogei de Nord, dar și datorită faptului că se află la o altitudine mai mare decât Sulina.
Constanța se menține în echilibru față de celelalte două stații.
Precipitațiile maxime anuale
Putem observa, din figura 36, că am scos în evidență pentru fiecare dintre cele 3 stații anul în care aceasta a înregistrat maximul pluviometric multianual, comparativ cu maximul din același an al celorlalte două stații.
Astfel, la Constanța, maxima pluviometrică multianuală s-a înregistrat în anul 2004, având cantitatea de 674.6 mm. În același an, la Tulcea s-a înregistrat o maximă de 619 mm, iar la Sulina, o maximă de 240 mm.
Fig. 36. Comparație între precipitațiile maxime multianuale, la Constanța, Tulcea și Sulina.
La Tulcea, cantitatea maximă a precipitațiilor s-a înregistrat în anul 1997, cu cantitatea de 732 mm, fiind cea mai mare cantitatea de precipitații căzute într-un an, dintre cele 3 stații, pentru perioada 1961-2009. Constanța, în același an, a înregistrat 641 mm, iar Sulina, doar 324 mm.
Maxima precipitațiilor pentru intervalul 1961-2009, s-a înregistrat, la Sulina, în anul 1966. Aceasta a avut valoarea de 486.9 mm, în timp ce la Constanța, în același an, s-au înregistrat 586 mm, iar la Tulcea, 666 mm. Astfel, la Sulina s-a înregistrat o cantitate maximă mult mai mică decât la celelalte două stații analizate.
Precipitațiile minime anuale
Fig. 37. Comparație între precipitațiile minime multianuale, la Constanța, Tulcea și Sulina.
În anul 1983, s-au înregistrat minimele absolute multianuale la stațiile Constanța și Tulcea, prezentând 227 mm la Constanța și 273.7 mm la Tulcea. Totuși, în același an, Sulina a înregistrat o cantitate mai mică de precipitații decât celelalte două stații, aceasta fiind de 170 mm, după cum se poate observa și în figura 37.
Maxima absolută a stației Sulina, s-a înregistrat în anul 2003, fiind astfel și cea mai mică cantitate anuală de precipitații căzute, dintre cele trei stații analizate, pentru perioada 1961-2009. Aceasta a prezentat cantitatea de 109.5 mm, în timp ce Tulcea a prezentat un minim de 398 mm, iar Constanța, un minim de 350 mm.
Precipitațiile medii lunare
În figura 38 sunt reprezentate toate mediile lunare multianuale. Astfel, putem observa că cele mai mici medii lunare se înregistrează la stația Sulina, urmată apoi de Constanța, Tulcea fiind stația cu cele mai mari cantități de precipitații medii lunare.
Pentru fiecare stație, maxima pluviometrică lunară s-a înregistrat în luni diferite. Astfel, la Constanța, luna cu cea mai mare medie pluviometrică este noiembrie, prezentând o medie de 44 mm. Pentru Tulcea, luna cu cea mai mare cantitate de precipitații este luna iunie, care prezintă o medie de 53 mm. La Sulina, luna cu cea mai mare cantitate de precipitații este luna septembrie, aceasta prezentând o medie de 28 mm.
Fig. 38. Precipitațiile medii pentru fiecare luna, la fiecare stație (Constanța, Tulcea și Sulina).
Minima pluviometrică lunară, s-a înregistrat, de asemenea, în luni diferite. La Constanța, luna cu cea mai mică cantitate de precipitații este luna februarie, având o medie de 27 mm. La Tulcea, luna cu cea mai mică cantitate de precipitații este octombrie, având o medie de 29 mm. Sulina are ca lună cu cea mai mică cantitate de precipitații, luna martie, ce înregistrează 16 mm.
Totuși, toate cele trei stații, au în comun, aceleași cinci luni ce cele mai mici cantități de precipitații, doar că în ordine diferită. Astfel, la Constanța lunile sunt ordonate după cum urmează: februarie, ianuarie, martie, aprilie și octombrie; la Tulcea: octombrie, februarie, ianuarie, martie, aprilie; la Sulina: martie, octombrie, aprilie, ianuarie, februarie. Se poate observa că acest șir include sfâșitul iernii și începutul primăverii, la care se adaugă luna octombrie. Pentru lunile cu cele mai mari cantități de precipitații, ordinea diferă ceva mai mult. De exemplu, luna noiembrie, care luna cu cea mai mare medie a precipitațiilor, la Constanța, pentru Tulcea și Sulina, prezintă cantități relativ mai mici față de celelalte luni care au înregistrat cantități mai mari de precipitații.
Cu mediile lunilor noiembrie, august și octombrie, Constanța reușește să depășească mediile acelorlași luni din cadrul stației Tulcea. Diferențele între lunile august și octombrie, din punct de vedere al cantității medii de precipitații, a celor două stații nu sunt foarte mari. Singura diferență mai mare este între cantitățile medii de precipitații ale lunii noiembrie, la Constanța înregistrând 44 mm, iar la Tulcea, 39 mm.
Concluzii
Am observat în cadrul acestei lucrări că Dobrogea a reprezentat un punct de interes, în ceea ce privește particularitățile climatice, încă din cele mai vechi timpuri, mulți cercetători publicându-și lucrările pe această temă.
Dobrogea prezintă un climat temperat-continental cu un caracter semiarid. Poziția geografică a Dobrogei în sud-estul țării, între Dunăre și Marea Neagră, dar și relieful jos, prezintă o importanță deosebită în ceea ce privește caracteristicile climatice. Marea Neagră acționează ca un „baraj termic” care duce la apriția fenomenelor de secetă și uscăciune. Elementele climatice variază fie dinspre uscat spre mare, sau invers, fie de la altitudinile mai mari spre cele mai mici, sau invers.
Dobrogea reprezintă cea mai caldă zona a țării, prezentând o temperatură medie anuală de 11°C. Totodată, aceasta reprezintă și zona cu cele mai mici cantități de precipitații a țării, precipitațiile medii anuale fiind de 350-450 mm.
În această regiune, vântul atinge cele mai mari viteze pe litoral. Cele mai specifice vânturi sunt brizele marine.
În ceea ce privește precipitațiile, în Dobrogea sunt specifice fie perioadele secetoase, fie perioadele cu precipitații zilnice abundente, care într-o zi pot depăși jumătate din cantitatea anuală de precipitații.
Astfel, seceta reprezintă unul dintre cele mai complexe și mai puțin întelese hazarde naturale, fiind caracterizată printr-o perioadă de peste două săptămâni, în care nu s-au înregistrat deloc precipitații. Aceasta poate dura de la două săptămâni, la o lună, un anotimp, sau chiar mai mult.
Precipitațiile sunt rezultate din picăturile care formează norii. Acestea sunt mai frecvente, în cadrul Dobrogei, la sfârșitul primăverii și începutul verii. Cele mai mici cantități de precipitații se înregistrează la sfârșitul iernii și începutul primăverii.
În perioada caldă a anului, cele mai specifice sunt precipitațiile torențiale, acestea reușind adesea să depășească 20-25 mm în 24 de ore.
Atât seceta, cât și ploile torențiale reprezintă hazarde climatice în cadrul Dobrogei, în special din punct de vedere agricol.
Pentru determinarea perioadelor secetoase sau ploioase, se pot utiliza diferiți indici sau metode de calcul. Unul dintre cei mai utilizați indici, fiind Indicele Standardizat de Precipitații. Acesta a fost utilizat pentru caracterizare perioadelor umede și uscate din Dobrogea.
În medie, aproape 71.5% din anii studiați în perioada 1961-2000, au prezentat perioade cu precipitații normale. Perioadele de uscăciune au avut un procentaj de 9%. Perioadele foarte umede au prezentat o frecvență de 4%, iar perioadele extre de secetoase, s-au petrecut în 1.8% din cazuri.
Dintre toți anii studiați, în perioada 1961-2000, 1974 a fost cel mai secetos, urmat de perioada 1990-1994, 1983, perioada 1985-1987, 1976 și 1968. La capătul opus, anii care nu au prezentat perioade secetoase, au fost rezentați de o parte din anii decadei 1961-1970. Cel mai ploios an a fost 1970, urmat de 1973, și perioadele 1966-1967 și 1997-1998.
Pentru stațiile Constanța, Tulcea și Sulina (1961-2009), am constatat următoarele:
La Constanța, cele mai mari cantități de precipitații cad la sfârșitul primăverii și începutul verii, și sfârșitul toamnei și începutul iernii, iar cele mai mici canități de precipitații cad în intervalele ianuarie-aprilie și septembrie-octombrie.
La Tulcea, cele mai mari cantități de precipitații cad la începutul verii, iar cele mai mici, la sfârșitul iernii și începutul primăverii.
La Sulina, cele mai mari cantități de precipitații cad la sfârșitul verii și începutul toamnei (august-septembrie), iar cele mai mici cantițăți de precipitații cad la sfârșitul iernii și începutul primăverii.
Dintre cele trei stații studiate, Sulina este stația care prezintă cele mai mici cantități de precipitații, iar Tulcea este stația cu cele mai mari cantități de precipitații.
Pentru fiecare stație, maxima multianuală de precipitații, a avut loc în an diferiți: Constanța – 2004, Tulcea – 1997 și Sulina – 1966. Minima pluviometrică, în schimb, a avut loc în anul 1983 la Tulcea și Constanța, iar la Sulina a avut loc în anul 2003.
În ceea ce privește mediile lunare multianuale, la toate cele trei stații, minma pluviometrică s-a înregistrat la sfârșitul iernii și începutul primăverii, la care s-a adăugat și luna octombrie. Maximele pluviometrice, în schimb, au avut loc în perioade diferite: Constanța – noiembrie, Tulcea – iunie, Sulina – septembrie.
Bibliografie
Bogdan Octavia, 2003, „Fenomenele de uscăciune și secetă, cele mai tipice riscuri climatice din Dobrogea”, Analele Universității Ovidius – Seria Geografie, vol. I, Ovidius University Press, Constanța, p. 214-223.
Cheval Sorin, Croitoru Adina-Eliza, Dragne Dana, Dragotă Carmen, Gaceu Ovidiu, Patriche Cristian-Valeriu, Popa Ionel, Teodoreanu Elena, Voiculescu Mircea, 2003, „Indici și metode cantitative utilizate în climatologie”, Editura Universității din Oradea, p. 7-12, 15-23, 68-71, 106-112.
Christensen J.H., Hewitson B., Busuioc A., Chen A., Gao X., Held I., Jones R., Kolli R.K., Kwon W.-T., Laprise R., Magaña Rueda Mearns V., L., Menéndez C.G., Räisänen Rinke J., Sarr A., Whetta P., 2007, „Regional Climate Projections”, Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
Ioniță M., Scholz P., Chelcea S., 2016, „Assessment of droughts in Romania using the Standardized Precipitation Index”, Natural Hazards, Springer Netherlands, Volum 81, p. 1483-1498.
Lungu Marius, 2008, „Resurse și riscuri climatice din Dobrogea”, Teză de doctorat, Universitatea din București.
Lungu Marius, 2009, „Fenomene climatice de risc din Dobrogea”, Editura Universitară, București, p. 29-34, 81-88, 122-133.
Păltineanu Cristian, Lungu Marius, Mihăilescu Ion Florin, 2008, „Riscuri climatice și hidrologice”, Editura Universitară, București, p. 21-22, 126-142.
Păltineanu, Cr., Zoia, Prefac, Popescu, M., 2008, „Aridity and extreme drought in Dobrogea, Romania”, Proceedings of the Conference on Desertification, Gent, Belgium.
Posea Grigore, Bogdan Octavia, Zăvoianu Ion, Buza Mircea, Bălteanu Dan, Niculescu Gheorghe, 2005, „Geografia României – Câmpia Română, Dunărea, Podișul Dobrogei, Litoralul Românesc al Mării Negre și Platforma Continentală”, vol. V, Editura Academiei Române, București, Podișul Dobrogei, p. 644-677.
Povară Rodica, 2004, „Climatologie generală”, Editura Fundației România de Mâine, București, p. 26-29, 111-112.
Prefac Zoia, Păltineanu Cristian, Cracu George-Marius, 2013, „Characterizing wet and dry periods in Dobrogea, Romania”, Analele Universității Ovidius – Seria Geografie, vol. VI, Ovidius University Press, Constanța, p. 11-17.
Torică Vasile, Potra Adelina, 2007, „The exceptional rain fallen in Constanța district and on the Black Sea coast on the 28th of August 2004”, Analele Universității Ovidius – Seria Geografie, vol. III, Ovidius University Press, Constanța, p. 138-143.
Vasenciuc Felicia, 2003, „Caracterizare pluvimetrică, conform anomaliei standardizate de precipitații, în contextul ultimului deceniu al secolului XX, în Dobrogea”, Analele Universității Ovidius – Seria Geografie, vol. I, Ovidius University Press, Constanța, p. 51-57.
Văduva Iulica, 2003, „Considerații asupra fenomenelor de uscăciune și secetă din Podișul Dobrogei De Sud”, Analele Universității ”Valahia” – Seria Geografie, tomul 3, Universitatea Valahia, Târgoviște, p. 115-121.
Văduva Iulica, 2005, „Maxim quantities of rainfall registred in 24 hours in the South Dobroudja Plateau”, Analele Universității Ovidius – Seria Geografie, vol. II, Ovidius University Press, Constanța, p. 36-40.
http://www.climdex.org/indices.html
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Cercetarea Climatica In Dobrogea (ID: 111388)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.