Fenomene Atmosferice de Risc din Dobrogea Si Zona Litorala In Contextul Schimbarilor Climatice Globale
Cuprins
Introducere …………………………………………………………………………………………………………pag.4
Scopul și obiectivele lucrării …………………………………………………………………………………pag.4
Materiale și metode folosite ………………………………………………………………………………….pag.5
Capitolul 1. Încălzirea globală ………………………….………………………….. pag.8
Efectul de seră ………………………..……………………………….…………….. pag.14
Factori naturali care influențează sistemul climatic ……………..…….…… pag.15
Factori antropici care influențează sistemul climatic ..………..…………….. pag.16
Consecințe ale încălzirii globale ……………….…………………..……….….. pag.17
Efecte globale ale emisiilor de gaze cu efect de seră ……….………….…….. pag.18
Creșterea temperaturilor ……………………………………………………………………….. pag.19
Creșterea cantităților de precipitații …………….…..………………….…… pag.19
Topirea ghețarilor …………………………………………………………………………………..pag.19
Creșterea nivelului oceanului planetar …………………………………………………….pag.21
Distrugerea stratului de ozon …………………………………………………………………..pag.21
Concluzii …………………………………………………………………………………………………pag.23
Capitolul 2. Schimbări climatice ………………………………..……………….. pag.24
Schimbări climatice la nivel global și european ……..………….…………… pag.24
Schimbări climatice în Romania ……………………………………..……….. pag.25
Temperatura aerului ……………………………………………………….….. pag.25
Precipitațiile ……………………………………..………………………….….. pag.26
Scenarii privind schimbările climatice viitoare ………………….……….….. pag.28
Impact și vulnerabilitate ………………………………………………………………………….pag.29
Clima Dobrogei …………………………………………………………..…………..….. pag.30
Factori genetici ai climei ……………………………………………………….. pag.30
Capitolul 3. Fenomene atmosferice de risc din Dobrogea și zona litorală în contextul schimbărilor climatice globale…………………………………………….… pag.36
Aspecte generale …………………..………………………….…………..…… pag.36
Metodologia riscurilor climatice ……………………………………………… pag.37
Clasificarea riscurilor climatice ……………………………………………… pag. 38
Fenomene climatice de risc din perioada rece a anului ……………………………. pag.38
Viscolul ………………………………………..…………..…..………………… pag.38
Depunerile de gheață …………………………………………………………… pag.44
Înghețul, dezghețul și bruma ……………………………………….………..…. pag.49
Stratul de zăpadă ……………………………………..……………..……….…. pag.54
Răcirile masive ……………………………………………..…………..………. pag.56
Fenomene climatice de risc din perioada caldă a anului …………………….…. pag.60
Grindina ………………………………………………………….………………… pag.60
Precipitațiile torențiale ……………………………………..………………….…. pag.65
Încălzirile masive …………………………………………………………………… pag.69
Tornadele și trombele marine …………………………………..…….……..… pag.75
Fenomene climatice de risc posibile tot timpul anului………………………………..pag.79
Orajele ……………………………………………………………….………..….. pag.79
Ceața ………………………………………………………..………………..….. pag.84
Vânturile tari …………………………………………..…………………….….. pag.87
Seceta ……………………………………………………..…………..……….… pag.91
Concluzii ……………………………………………………..…….……..…………… pag.96
Bibliografie ……………………………………………………………………..……….. pag.99
Introducere
Schimbările climatice reprezintă o actualitate: temperaturile cresc, tiparele precipitațiilor se schimbă, ghețarii și zăpada se topesc, iar nivelul mediu global al mărilor crește. Ne așteptăm ca aceste schimbări să continue, iar condițiile meteorologice extreme care conduc la riscuri de genul inundațiilor și a secetei să devină mai frecvente și intensitatea lor să sporească. Impactul asupra naturii, a economiei și a sănătății noastre, asemeni vulnerabilității acestora variază în funcție de regiune și teritoriu, precum și de sectorul economic afectat.
Este foarte probabil ca încălzirea ce a avut loc începând cu mijlocul secolului al XX-lea să se datoreze în mare parte creșterii observate a concentrației gazelor cu efect de seră (GES) ca rezultat al emisiilor provenite din activitatea umană. Temperatura globală a crescut cu aproximativ 0,8ºC în ultimii 150 de ani, conform analizelor IPCC (Intergovermental Panel on Climate Change)și se estimează că va crește în continuare (http://www.ipcc.ch).
Depășirea unei creșteri de 2ºC în comparație cu temperaturile din epoca preindustrială sporește riscul producerii unor schimbări periculoase pentru sistemele globale umane și naturale. Convenția Cadru a Națiunilor Unite asupra Schimbărilor Climatice a recunoscut ca obiectiv limitarea creșterii temperaturii globale medii în comparație cu perioada preindustrială la valoarea de sub 2ºC.
Scopul și obiectivele lucrării
De-a lungul timpului, activitățile comunităților omenești au fost influențate, în diverse moduri, de starea condițiilor climatice. Scopul principal al prezentei lucrări este acela de a reliefa anumite schimbări, unele chiar semnificative, la nivelul elementelor climatice ce caracterizează Dobrogea și litoralul românesc, de a prezenta riscurile climatice din zona analizată dar și de a evidenția modul de combatere a urmărilor riscurilor climatice.
Problema cercetării climatologice va fi un capitol permanent deschis cunoașterii științifice. Este bine de știut că procesele fizice, chimice și biologice ce au loc în apa mărilor și oceanelor sunt în strânsă legătură cu procesele dinamice și calorice din atmosferă iar apa mărilor și oceanelor le condiționează pe cele atmosferice.
Principalele obiective, urmărite pentru atingerea scopului propus, sunt prezentarea și definirea, într-un cadru general, a schimbărilor climatice la nivel global, cu principalele cauze și efecte, analizarea manifestărilor acestor schimbări de la nivel global la nivel regional și evidențierea modificării principalilor parametri climatici în Romania, pentru ca mai apoi să fie studiat, la nivel regional – Dobrogea și spațiul litoral, fiecare fenomen atmosferic de risc în parte, în mod detaliat, ca mod de formare și manifestare, cât și ca repartiție spațială și temporală, evidențiind de asemenea și posibilele efecte negative asupra activității sociale și economice.
Materiale și metode folosite
Pentru a evidenția interacțiunea dintre atmosferă și hidrosferă în zona litoralului românesc al Mării Negre precum și modul în care acestea se intercondiționează, în contextul încălzirii globale, determinând manifestări diferite ale principalelor fenomene atmosferice de risc, au fost utilizate o serie de date meteorologice și statistice pe o perioadă de aproape 15 ani, respectiv perioada anilor 2001 – 2014.
Astfel, am folosit date brute de la stațiile meteorologice reprezentative pentru zona studiată, dar și de la anumite posturi pluviometrice, obținute prin bunăvoința instituțiilor de specialitate, respectiv Administrația Națională de Meteorologie București, Centrul Meteorologic Regional Dobrogea.
Pentru elaborarea harților (cu ajutorul cărora am evidențiat variația teritorială și izoliniile principalilor parametrii climatici studiați) am utilizat programul ESRI ArcGIS (Geographic Information System), folosind o serie de metode , din care, dintre cele mai importante amintesc: Geostatistical Analyist – Kriging – Ordinary Kriging; Radial Basis Functions – Prediction Map – Semivariogram Spherical și Spatial Analyst – Surface Analysis – Contour.
Harta bază cu stațiile meteorologice și posturile pluviometrice din Dobrogea
Pentru întocmirea acestei lucrări am utilizat date meteorologice brute de la mai multe stații din cadrul perimetrului analizat, cu accent însă pe 10 stații semnificative: stațiile Sulina, Gura Portiței, Constanța, Mangalia – stații costiere și stațiile Tulcea, Corugea, Hârșova, Medgidia, Cernavodă și Adamclisi – stații cu un grad mai ridicat de continentalism. În prezent, în Dobrogea, volumul de date culese de cele 15 de stații meteorologice existente este îmbogățit cu ajutorul datelor înregistrate la cele 6 posturi pluviometrice (Fig. 1).
Figura 1
Tabelul 1. Date generale ale stațiilor meteorologice luate în studiu
Fondul de date utilizat
Utilizând datele obținute în urma observațiilor și măsurătorilor asupra parametrilor atmosferei joase a suprafeței solului și a anumitor caracteristici hidrologice ale Mării Negre și anume: temperatura aerului, presiunea atmosferică, direcția și viteza vântului, umezeala aerului, temperatura suprafeței solului, nebulozitate, vizibilitatea orizontală a aerului, depuneri solide, grosimea și caracterului stratului de zăpadă, elemente de actinometrie, durata de strălucire a soarelui, fenomene meteorologice în perioada 2001 – 2014, am putut elabora această lucrare de disertație în care sunt evidențiate efectele interacțiunii atmosferă – hidrosferă din zona litorală analizată, cât și fenomenele atmosferice de risc în contextul încălzirii globale care, deși afectează diferențiat diversele zone climatice ale Terrei, efectele sale se fac resimțite peste tot în lume, afectând viața socială și activitățile economice, sau chiar punând în pericol viața.
Mulțumiri speciale aș dori să aduc domnului Liviu-Daniel Galațchi, lector universitar doctor la Universitatea “Ovidius” din Constanța, pentru îndrumările și coordonarea acestei lucrări, și domnilor Torică Vasile, doctor în meteorologie – fost director al C.M.R. Dobrogea și Coțofan Marius, actual director al C.M.R. Dobrogea, pentru sprijinul acordat în obținerea datelor meteorologice, esențiale pentru realizarea acestei lucrări.
Capitolul 1. Încălzirea globală
Activitatea umană în perioada industrializării a dus la emisii de dioxid de carbon ca urmare a arderii combustibililor fosili pentru transporturi, încălzire, climatizare, producerea curentului electric în termocentrale și în industrie, emisii de metan, ca urmare a activităților agricole și datorită utilizării solului, emisii de N2O ca urmare a folosirii îngrășămintelor chimice și a arderii combustibililor fosili, emisii de compuși halogenați datorită utilizării freonilor în instalațiile frigorifice, în instalațiile pentru stingerea incendiilor și ca agent de propulsie în sprayuri, precum și datorită utilizării hexafluorurii de sulf ca protecție împotriva arcurilor electrice, creșterea concentrației aerosolilor, ca urmare a activităților industriale, de exemplu mineritul la suprafață, ceea ce a dus la creșterea temperaturii (Fig. 1.1).
Figura. 1.1. (a) emisiile anuale globale de GES antropice din 1970 până în 2004. (b) Ponderea diferitelor GES antropice din emisiile totale în anul 2004 în ceea ce privește echivalenții de dioxid de carbon (CO2 echivalent). (c) Ponderea diferitelor sectoare din totalul emisiilor de GES antropice în anul 2004 în ceea ce privește CO2-eq (www.ipcc.ch)
Efectul de seră este un proces de încălzire a atmosferei datorat absorbției radiației solare de către gazele atmosferice. O parte din radiația ultravioletă emisă de Soare este absorbită de ozonul stratosferic, în timp ce o parte din lumina vizibilă este absorbită de vaporii de apă și de aerosoli. În mediu, jumătate din radiația solară ajunge la suprafața Pământului care, la rândul său o absoarbe în proporție de 95-97% și o reflectă în proporție de 3-5%. Radiația absorbită este transformată în căldură și reemisă spre atmosferă sub forma radiațiilor infraroșii sau calorice.
Efectul de seră se referă la o modificare a echilibrului termic al unei planete de prezența unei atmosfere care conține gaze, care absoarbe și emite radiații infraroșii. Gazele cu efect de seră, care includ vapori de apă, metan și dioxid de carbon, încălzesc atmosfera în mod eficient prin absorbția radiației infraroșii termice emise de suprafața Pământului, de atmosfera în sine, și de nori. Ca urmare a încălzirii sale de asemenea, atmosfera trimite radiații termice infraroșii în toate direcțiile, inclusiv în jos către suprafața Pământului. Astfel, gazele cu efect de seră rețin căldura în masa sistemului troposferic. Acest mecanism este fundamental diferit de un mecanism actual al efectului de seră, care în schimb izolează aerul în interiorul structurii, astfel încât căldura nu mai este pierdută prin convecție și conducție, astfel cum este discutat mai jos. Efectul de seră a fost descoperit de Joseph Fourier în 1824, prima dată experimentat fiabil de către John Tyndall în anul 1858 și prima dată raportat cantitativ de Svante Arrhenius în 1896.
În absența efectului de seră și a atmosferei, temperatura medie la suprafața Pământului de 14°C ar putea fi mai mică decât -18°C (conform datelor Organizației Meteorologice Mondiale – OMM). Atmosfera este opacă la radiația infraroșie și o absoarbe aproape în întregime, cele mai eficiente gaze absorbante fiind vaporii de apă și bioxidul de carbon. Acest proces de absorbție (adică de stocare) a radiației vizibile și a radiației infraroșii este denumit ''efect de seră". Efectul de seră este deci de 31°C. Dacă există un efect de seră la nivelul planetei, există și manifestări locale ale acestui proces. Iarna, în timpul nopții, când cerul este noros, temperatura aerului este mai ridicată. La nivelul mării, în special noaptea, temperatura este mai blândă decât în interiorul uscatului. În aceste două cazuri, pătura noroasă sau vaporii de apă, provoacă un efect de seră care reține radiația în infraroșu emisă de către Pământ.
Încălzirea globală determinată de activitățile antropice, o recentă încălzire a atmosferei Pământului, așa cum rezultă din tendința anormală de creștere a temperaturii medii globale, se consideră a fi rezultatul unui „efect de seră sporit” în principal ca urmare a creșterii concentrațiilor de gaze cu efect de seră emise de om în atmosferă, precum și a schimbărilor în utilizarea terenurilor.
De la începutul revoluției industriale concentrația de dioxid de carbon a crescut cu 32%, conform datelor Climate Change Institute – Maine, SUA. Aceste niveluri sunt mult mai mari decât cele măsurate în cadrul programului Ice Core și sunt comparabile cu cele atinse acum 20 de milioane de ani.
După cum se vede din figura 1.2, cele mai mari emisii de CO2 le au Statele Unite ale Americii, urmate de China, Indonezia, Federația Rusă, India și Brazilia. Emisiile de CO2 ale SUA se datorează economiei sale (mare consumatoare de petrol), iar cele ale Chinei și Rusiei industriilor lor energetice bazate pe arderea cărbunilor.
Figura. 1.2. Emisiile globale de CO2 (în mii de tone) în anul 2010, pe țări (www.cdiac.ornl.gov – United States Department of Energy's Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC))
Ozonul(Fig.1.3) are culoare albăstruie și miros înțepător (în atmosferă are o concentrație de cca. 0,04 ppm), cca. 90% din total fiind în stratosferă și cca. 10% în troposferă.
Fig. 1.3. Formarea ozonului: prin fotoliza moleculelor de oxigen (O2) sub acțiunea
radiațiilor UV si recombinarea atomilor de oxigen rezultați, cu moleculele de
oxigen existente în atmosferă (www.epa.gov)
Ozonul “bun”- se afla in mod natural în
stratosferă(12 – 40 km), unde formează un strat
protector împotriva razelor solare ultraviolete (Fig.1.4,1.5).
Se află într-un permanent proces de degradare, din
cauza emanațiilor de chimicale antropogene.
Ozonul “rău”- se află în atmosfera terestră joasă
numita troposferă(până la cca. 12 km altitudine) (Fig.1.4,1.5)
și este rezultat al reacțiilor chimice (în prezența
luminii solare), dintre diferiți poluanți proveniți de la
mașini, uzine, termocentrale, rafinării etc.
Formarea sa este accentuată în lunile de vară. Fig. 1.4. Ozonul in atmosferă
(www.theozonehole.com)
Fig. 1.5. Repartiția ozonului în straturile atmosferei (www.theozonehole.com)
Primele observații cu privire la rezultatele reacției cloro-fluoro-carburilor (CFC) cu ozonul au fost făcute de savanții americani M. Molina și S. Rowland în 1974. În 1985 cercetătorii de la British Antarctic Survey au descoperit o gaură în stratul de ozon deasupra Antarcticii. Au provocat îngrijorarea mondială privind deprecierea stratului de ozon. Subțierea stratului de ozon este mai accentuată iarna și primăvara, când norii polari stratosferici favorizează descompunerea CFC și eliberarea clorului. Aceasta subțiere este potențată și de prezența vortexului polar.
Distrugerea O3 este accelerată de unele gaze care conțin N, H, Br și Cl. Cele mai cunoscute chimicale care deteriorează în ultimii 30 de ani stratul de ozon sunt CFC-urile (cloro-fluoro-carburile), utilizate în următoarele sectoare: refrigerare, spume, aerosoli, stingerea incendiilor, solvenți și fumigația solului.
Acestea sunt grupate în următoarele categorii:
Freonii – derivați halogenați ai hidrocarburilor saturate utilizați în producerea frigului artificial (instalații casnice, comerciale și industriale), sau ca agenți de propulsare în industria cosmetică și farmaceutică;
Halonii – sunt spume utilizate la stingătoarele de incendii;
Solvenții (tetraclorura de carbon, metilcloroform) – sunt lichide de spălare / degresare utilizate în domenii ca: industria electronică, curățătorii chimice, industria construcțiilor de mașini etc;
Bromura de metil – un fungicid utilizat în agricultură;
Protoxidul si oxizii de azot (NOx), monoxidul de carbon (CO), metanul (CH4), hidrogenul (H2) etc.
În mod natural, stratul de ozon suferă o permanentă formare și disociere a moleculelor de ozon prin reacțiile care au loc intre compușii naturali conținând N (eliberați de sol și de apa oceanelor), H (rezultat din vaporii de apă) și Cl (eliberat de oceane). Aceste reacții nu distrug echilibrul stratului de ozon stratosferic.
Dezechilibrul este creat de apariția în stratosferă a substanțelor sintetice din clasele CFC-urilor, hidro-cloro-fluoro-carburilor, halonilor și a altor substanțe organice cu conținut de halogeni.
Acești compuși au molecule stabile care ajung în stratosferă, unde sub acțiunea radiației UV se disociază rezultând atomul liber de Cl care este foarte reactiv, determinând descompunerea ozonului (Fig. 1.6).
Clorul rezista în atmosfera până la 120 de ani, ceea ce îi conferă o mare capacitate de distrugere a moleculelor de O3.
Fig. 1.6. Procesul de distrugere a ozonului (www.epa.gov)
Consecințele deprecierii stratului de O3:
slăbirea sistemului imunitar,
apariția cataractelor (și chiar orbirea),
arsuri ale zonelor expuse la soare (la plante și animale),
apariția cancerului de piele,
acționează asupra structurii ADN, ducând la modificări în ecosistemele acvatice și terestre, cu implicații majore în echilibrul trofic,
modificări ale temperaturii atmosferice.
Fig. 1.7. Concentrația O3 deasupra Antarcticii (www.soer.justice.tas.gov.au)
“Efectul de seră”:
o parte din radiația solară care atinge Pământul este reflectată înapoi în spațiu;
din radiația rămasă, o parte este absorbită de atmosferă, însă cea mai mare parte este reținută de mări și oceane;
suprafața Pământului captează radiații infraroșii (IR), din care o parte sunt retrimise în spațiu;
există unele gaze în atmosferă care formează un strat izolator ce împiedică ieșirea căldurii emise de Pământ în spațiu (gaze cu efect de "seră" – GES), ele având ca impact absorbția și retrimiterea căldurii spre suprafața Pământului => efectul de "seră" natural;
efectul de sera natural este dezechilibrat de emisiile de gaze generate de dezvoltarea economică: CO2, CH4, halocarburile, protoxidul de azot (N2O), ozonul (O3), vapori de apă (H2O), aerosoli etc.
Fig. 1.8.Reprezentarea manifestării efectului de seră (www.grida.no)
Cauzele care stau la baza încălzirii globale:
Există o încălzire naturală a globului care permite dezvoltarea armonioasă a vieții pe Terra.
Excesul de gaze din atmosferă (generate de activitatea umană) duce la apariția fenomenului de încălzire globală.
Factori naturali care influențează sistemul climatic
Variația activității solare accentuează sau reduce încălzirea globală, în funcție de activități ca exploziile și vânturile de particule expulzate în spațiu.
Variația planetei pe orbită determină schimbări în distribuția și abundența radiației solare pe suprafața acesteia.
Oceanul Planetar face parte dintr-un sistem complex care transportă căldura spre diferite zone ale uscatului, cu ajutorul diferențelor de salinitate și temperatură a curenților oceanici, constituind circuitul termosalin global.
Topirea calotelor polare, reprezintă atât un efect cât și un factor de influență asupra sistemului climatic global prin aportul mare de ape dulci, dar și prin răcirea locală. Atât oceanele cât si calotele polare (pe măsură ce se topesc) eliberează gazul metan din hidrații naturali, amplifică efectul de seră, generând încălzirea globală. Datorită amplificării dinamicii fenomenelor meteo, a variațiilor tot mai abrupte ale temperaturii și salinității oceanelor, acestea încearcă să compenseze modificările prin absorbția (respectiv eliberarea) în unele zone a unor cantități prea mari de dioxid de carbon – un gaz cu efect de seră prelungit.
Vulcanismul și tectonica globală generează cutremure și eliberează în atmosferă, prin erupții vulcanice, mari cantități de CO2și cenușă vulcanică.
Fig. 1.9. Activitatea vulcanică (www.google.ro)
Factori antropici care influențează sistemul climatic
Industria constituie factorul principal antropic care alterează mediul prin eliberarea unei game largi de poluanți sau a unui exces de gaze constituente ale mediului și prin exploatarea excesivă a resurselor.
Transportul este un alt factor antropic care contribuie din plin la transformarea compoziției mediului, implicit la accentuarea unor fenomene globale cum sunt încălzirea globală, fragmentarea teritoriului etc.
Gazele aflate în exces în atmosferă, care duc la apariția fenomenului de încălzire globală sunt:
CO2 (cca. 59%) – generat de arderea combustibililor fosili (cărbune, petrol), de gazele de eșapament incomplet arse, tăierea în masa a pădurilor etc.
CH4 (cca. 18%) – produs de viețuitoare, de procesele de ardere a lemnului, a vegetației, a combustibililor fosili etc.
Protoxidul de azot (cca. 6%) – rezultat în urma transformării microbiene a azotului din sol, din arderea combustibililor fosili, dejecții animaliere etc.
O3 de suprafață (sau O3troposferic)(cca. 12%) – este reprezentat de moleculele de O3 din atmosferă care intră în reacție cu poluanți ca CH4, CO2și NOx care provin în special din gazele de eșapament.
Fluoro-hidrocarburi parțial halogenate, hidrocarburo per-fluorurate, hexafluorura de sulf – sunt compuși sintetici de asemenea responsabili de producerea efectului de seră.
Vaporii de H2O – au un rol prin concentrațiile lor mari în atmosferă.
Consecințe ale încălzirii globale
Temperatura medie anuală pe glob a crescut de la 14oC în anul 1880, la 15oC în anul 1980, iar previziunile pentru anul 2050 sunt de minimum 17oC, până la maxim 20oC (http://www.ipcc.ch).
Încălzirea atmosferei va duce la:
topirea ghețarilor, creșterea nivelului apelor mărilor si oceanelor,
inundații, secetă,
schimbări în structura ecosistemelor,
modificări meteo-hidrologice, alternări meteorologice anormale,
creșterea frecvenței și puterii evenimentelor meteorologice extreme,
cataclisme.
Fig. 1.10. Impacturi rezultate din încălzirea globală
Efecte globale ale emisiilor de gaze cu efect de seră
Dacă concentrațiile de gaze cu efect de seră continuă să crească, schimbările climatice sunt de natură să rezulte. Aceste modificări vor avea efectele potențiale mari asupra mediului și sistemelor socio-economice și diferitelor sectoare, cum ar fi sănătatea, agricultura, pădurile, resursele de apă, zone de coastă și biodiversitatea (fig. 1.11).
Fig. 1.11. Efecte potențiale ale schimbărilor climatice (www.maps. grida. no)
Creșterea temperaturilor
Se așteaptă o creștere a temperaturilor de până la 10°C la sfârșitul anului 2100 (www.grida.no). Asta va însemna ierni mai calde, și veri mai calde și mai uscate (fig. 1.12).
Fig. 1.12. Creșterea temperaturilor în perioada 1870-2100 (www.maps.grida.no)
Creșterea cantităților de precipitații
Cantitățile de precipitații au crescut în timpul secolului al XX-lea de la 5 la 10% la altitudinile mijlocii (cele mai mari valori sunt cele determinate pe continentele emisferei nordice. În schimb, precipitațiile s-au diminuat cu 3% în medie în cea mai mare parte a terenurilor din zonele subtropicale(www.grida.no).
Topirea ghețarilor
Regiunile polare includ zona arctică în emisfera nordică și Antarctica în emisfera sudică.
Oamenii de știință susțin ca zona arctică va experimenta cea mai mare rată de încălzire în comparație cu alte regiuni din lume. În parte, aceasta se datorează faptului că deși gheața are o mai mare reflectivitate (albedou) decât oceanul sau pământul, topirea zăpezii va expune radiației solare zone terestre și suprafețele oceanului, crescând absorbția căldurii solare față de perioada când zona era acoperita de gheață cu albedou mare și drept consecința va duce la încălzirea planetei, și în special a acestei regiuni. Există dovezi că schimbarea climatică are deja un impact vizibil în zona arctică și în Antarctica.
Scăderea suprafeței de gheață din zona arctică între anii 1982¬2009, precum și caracteristicile climatice, sunt evidențiate prin imagini satelitare care evidențiază o scădere a suprafețelor acoperite de gheață în zona arctică în anul 2009, când s-a înregistrat o scădere de 23% fata de anul 2005 și cu 39% fata de anul 1982. Figura 1.13 arată scăderi succesive ale suprafeței acoperite de gheață în Oceanul Arctic, de-a lungul ultimului secol.
Fig. 1.13. Tendința diminuării suprafeței acoperite de gheață în Oceanul Arctic (www.maps.grida.no)
La fel ca și zona arctică din emisfera nordică, Antarctica în emisfera sudică a experimentat efecte adverse atribuite schimbărilor climatelor regionale. Viitoare modificări care rezultă din schimbările climatice la nivel global sunt de asemenea de așteptat să fie semnificative în această regiune.
În ultima jumătate de secol, a existat o tendință de încălzire în Antarctica, iar apele au devenit mai puțin saline, în timp ce precipitațiile din această regiune au crescut.
Ca urmare, Antarctica a experimentat o retragere și un colaps semnificativ al calotelor glaciare, ca rezultat al procesului de încălzire de la nivel global.
Creșterea nivelului oceanului planetar
În ultima vreme nivelul mării a crescut constant, dar foarte lent (Fig. 1.14). Cercetările sugerează că în cursul secolului trecut, la nivel mondial nivelul mării a crescut cu valori cuprinse între 10 și 25 cm.
Încălzirea globală, în viitor, ar putea produce diferite efecte, cum sunt creșterea nivelului oceanului planetar, topirea ghețarilor montani, eliberarea de bucăți uriașe de gheață din Groenlanda și Antarctica. Hughes (1983) și Bentley (1983) au sugerat că într-o perioadă de 200-500 de ani ar putea fi posibil ca încălzirea globală să inducă o dezintegrare a plăcii de gheață vest-antarctice, ceea ce ar ridica nivelul oceanului planetar cu aproximativ 6 metri.
Cu toate acestea, cele mai recente evaluări s-au concentrat în creșterea care ar putea apărea în acest secol. Estimările sunt, în general pentru valori cuprinse între 50 și 200 de centimetri. IPCC estimează că nivelul mediu global al mării va avea o creștere între 18 – 59 centimetri în secolul al XXI-lea.
Fig. 1.14. Creșterea nivelului mării datorită încălzirii globale (www.maps.grida.no)
Distrugerea stratului de ozon
Ozonul se găsește în partea superioară a atmosferei (stratosferă)și acționează ca un scut, absorbind UV-B (radiațiile ultraviolete de tipul B) din energia venită de la Soare.
UV-B sunt foarte periculoase pentru oameni, animale și vegetație, producând arsuri de piele și distrugând clorofila plantelor. Problema subțierii stratului de ozon își găsește o rezolvare prin înlocuirea agentului de răcire din frigidere și din instalațiile de aer condiționat, precum și a gazului sub presiune din tuburile cu aerosoli (spray-uri) cu gaze mai puțin dăunătoare.
Substanțele din grupa clorofluorcarbonului (CFC), care se foloseau în acest scop până nu demult (mai cunoscute sub denumirea de freoni), sunt responsabile pentru distrugerea stratului de ozon (Fig. 1.15) și au un pronunțat efect de seră, iar folosirea acestora este restricționată sau interzisă în multe țări. Din păcate, CFC rămâne în stratosferă mult timp (are durata de existență de 50-100 ani), deci refacerea stratului de ozon (a cărui distrugere este deocamdată încetinită) se estimează ca se va produce abia spre sfârșitul secolului.
Fig. 1.15. Gaura din stratul de ozon deasupra Antarcticii (www.theozonehole.com)
Daca subțierea stratului de ozon este responsabilă pentru o parte a fenomenului de încălzire globală, lăsând mai multă energie solară să ajungă pe Pământ, creșterea cantităților de oxid de azot, metan și dioxid de carbon din atmosferă amplifică acest fenomen prin producerea accelerată a efectului de seră.
Clorofluorocarburile (CFC), alături de alte componente ce conțin clor și brom, au fost implicate în accelerarea distrugerii stratului de ozon în stratosfera Pământului. CFC au fost dezvoltate la începutul anilor 1930 și sunt folosite într-o varietate de aplicații industriale, comerciale și gospodărești. Prin Protocolul de la Montreal din 1978, care impunerea reducerea utilizării CFC, cantitatea lor emisă în atmosferă a scăzut drastic, deși ele continuă să fie unul din importantele gaze cu efect de seră (fig. 1.16).
Fig. 1.16. Producția globală de CFC-uri (www.maps.grida.no)
Concluzii
decada cu cele mai ridicate temperaturii a fost înregistrată între 2000-2010;
concentrațiile atmosferice de CO2 si CH4 se situează în prezent la niveluri care nu au fost atinse niciodată, în decursul ultimilor 650.000 de ani;
s-a constatat o accelerare a creșterii nivelului mării, a reducerii calotei glaciare, a creșterii acidifierii oceanului;
aceasta evoluție, afectează în mod negativ o mare parte a serviciilor oferite de ecosisteme.
Capitolul 2. Schimbările climatice
Schimbări climatice la nivel global și european
Încălzirea globală este un fenomen unanim acceptat de comunitatea științifică internațională, fiind deja evidențiat de analiza datelor observaționale pe perioade lungi de timp. Simulările realizate cu ajutorul modelelor climatice globale au indicat faptul că principalii factori care determină acest fenomen sunt atât naturali (variații în radiația solară și în activitatea vulcanică) cât și antropogeni (schimbări în compoziția atmosferei datorită activităților umane). Numai efectul cumulat al celor doi factori, poate explica schimbările observate în temperatura medie globală în ultimii 150 de ani. Creșterea concentrației gazelor cu efect de seră în atmosferă, în mod special a dioxidului de carbon, a fost cauza principală a încălzirii pronunțate din ultimii 50 de ani ai secolului XX, 0.13°C, de aproximativ 2 ori valoarea din ultimii 100 de ani, așa cum este prezentat în AR4 (Assessment Report) al IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (http://www.ipcc.ch). Toate concluziile la nivel global, prezentate în cele ce urmează, provin din AR4 al IPCC.
Temperatura medie globală a aerului a crescut cu aproximativ 0,74°C în ultimii 100 de ani (1906 – 2005) comparativ cu 0.6°C în perioada 1901-2000. 11 din ultimii 12 ani au fost cei mai calzi din șirul de date înregistrate după anul 1850.
Clima Europei a înregistrat o încălzire de aproximativ 1°C în ultimul secol, mai ridicată decât media globală. Cantitățile de precipitații au crescut considerabil în nordul Europei, în timp ce în sudul continentului perioadele de secetă au devenit din ce în ce mai frecvente. Temperaturile extreme înregistrate recent, cum ar fi valul de caniculă din vara anului 2003 și mai ales cel din 2007, au fost relaționate cu creșterea observată a frecvenței fenomenelor extreme din ultimele decenii, ca o consecință a efectelor schimbărilor climatice. Deși fenomenele meteorologice singulare nu pot fi atribuite unei singure cauze, analizele statistice au arătat faptul că riscul apariției unor astfel de fenomene a crescut considerabil datorită efectelor schimbărilor climatice.
Zonele cele mai vulnerabile din Europa au fost identificate în AR4 al IPCC, după cum urmează:
Europa de Sud și întregul bazin mediteranean înregistrează un deficit de apă ca urmare a creșterii temperaturii și a reducerii cantității de precipitații;
zonele montane, în special Alpii cu probleme în regimul de curgere al apelor ca o consecință a topirii stratului de zăpadă și de diminuare a volumului ghețarilor;
regiunile costiere datorită creșterii nivelului mării și a riscului evenimentelor meteorologice extreme;
văile inundabile dens populate, datorită riscului evenimentelor meteorologice extreme, precipitații abundente și viituri, care provoacă daune majore zonelor construite și infrastructurii.
Scenariile climatice realizate cu diferite modele climatice globale au prognozat o creștere a temperaturii medii globale pană la sfârșitul secolului XXI (2090-2099) față de perioada 1980-1990 între 1.8oC și 4.0oC, în funcție de scenariul privind emisiile de gaze cu efect seră considerat. Datorită inerției sistemului climatic, încălzirea globală va continua să evolueze în pofida aplicării imediate a unor măsuri de reducere a emisiilor, dar creșterea temperaturii va fi limitată în funcție de nivelul de reducere aplicat. Este "foarte probabil" (probabilitate mai mare de 90%) ca precipitațiile să devină mai abundente la latitudini înalte și este "probabil" (probabilitate mai mare de 66%) ca acestea să se diminueze în cea mai mare parte a regiunilor subtropicale. Configurația acestor schimbări este similară cu cea observată în cursul secolului XX. Este "foarte probabil" ca tendința de creștere a valorilor temperaturilor maxime extreme și de creștere a frecvenței valurilor de căldură să continue.
Schimbări climatice în România
Clima României este influențată de poziția pe glob (străbătută de paralela de 45° lat.N), precum și de poziția sa geografică pe continent. Aceste particularități conferă climei din România un caracter temperat continental. Deși extinderea teritoriului țării pe latitudine (5°) este mai mică decât cea pe longitudine (10o), există diferențieri mai mari între sudul și nordul țării în ceea ce privește temperatura, decât între vest și est. Dacă temperatura medie anuală în sudul țării se ridică la circa 11°C, în nordul țării, la altitudini comparabile, valorile acestui parametru sunt mai coborâte cu circa 3°C.
Temperatura aerului
Față de creșterea temperaturii medii anuale globale de 0,6oC pe perioada 1901-2000, în România media anuală a înregistrat o creștere de doar 0,3oC. Pe perioada 1901-2006 creșterea a fost de 0,5oC față de 0,74oC la nivel global (1906-2005).
Au existat însă diferențieri regionale: o încălzire mai pronunțată în sudul și estul țării (ajungând până la 0,8oC la stațiile București-Filaret, Constanța și Roman) și nesemnificativă în regiunile intra-carpatice, cu excepția stației Baia Mare, unde efectul activității antropogene locale a condus la o încălzire de 0,7oC (Fig. 2.1).
Fig. 2.1 Tendința temperaturii medii anuale în România (°C) pe perioada 1901-2000
(arhiva ANM)
După anul 1961 această încălzire a fost mai pronunțată și a cuprins aproape toată țara. Similar cu situația înregistrată la nivel global, s-au evidențiat schimbări în regimul unor evenimente extreme (pe baza analizei datelor de la mai multe stații meteo):
creșterea frecvenței anuale a zilelor tropicale (maxima zilnică ≥ 30oC) și descreșterea frecvenței anuale a zilelor de iarnă (maxima zilnică < 0oC);
creșterea semnificativă a mediei temperaturii minime de vară și a mediei temperaturii maxime de iarnă și vară (până la 2oC în sud și sud-est, vara).
Precipitațiile
Din punct de vedere pluviometric, pe perioada 1901-2000, la cele 14 stații cu șiruri lungi de observație, s-a evidențiat o tendință generală de scădere a cantităților anuale de precipitații. Din analiza șirurilor scurte de la mai multe stații meteorologice s-a evidențiat o intensificare a fenomenului de secetă în sudul țării după anul 1960. În concordanță cu acest rezultat s-a identificat o creștere a duratei maxime a intervalelor fără precipitații în sud-vest (iarna) și vest (vara).
Ca urmare a unei încălziri mai pronunțate în timpul verii în sud-estul țării, cumulată cu o tendință spre deficit mai pronunțată, a avut loc o intensificare a fenomenului de aridizare în această regiune. Pentru anumite regiuni, pe perioada 1946-1999, a avut loc o creștere a frecvenței anuale a zilelor foarte ploioase (cele mai mari 12% cantități zilnice) și extrem de ploioase (cele mai mari 4% cantități zilnice). În perioada 2000-2007 s-au înregistrat la nivelul României două evenimente pluviometrice extreme opuse (seceta din anii 2000 și 2007 și inundațiile din 2005). În anul 2007 a fost înregistrat un eveniment termic extrem, iarna 2006-2007 fiind cea mai caldă iarnă de când există măsurători observaționale în România când, abateri pronunțate ale temperaturii maxime/minime față de regimul mediu multianual au persistat pe perioade lungi de timp.
Cele mai lungi intervale secetoase înregistrate în secolul XX au avut câte un an de culminație: 1904, 1946, 1990. Zona cea mai afectată de seceta hidrologică din România în ultimele decenii ale secolului XX și începutul secolului XXI, a fost sudul țării, cu aspecte excesive pentru Oltenia.
Analiza variației multianuale a precipitațiilor anuale pe teritoriul României indică apariția după anul 1980 a unei serii de ani secetoși, datorată diminuării cantităților de precipitații, coroborată cu tendința de creștere a temperaturii medii anuale în special în Câmpia Română și în Podișul Bârladului. Diminuarea volumului de precipitații din ultimii ani a condus la scăderea exagerată a debitelor pe majoritatea râurilor țării și, în special, în sudul și sud-estul României, în contextul unei acțiuni conjugate a unui complex de factori, și anume:
scăderea cantităților anuale de precipitații, după anii 1980;
creșterea temperaturii medii anuale a aerului, care a determinat intensificarea evaporației și evapotranspirației;
scăderea nivelurilor apelor freatice din luncile și terasele râurilor, cu implicații negative asupra alimentării acestora în sezoanele lipsite de precipitații;
frecvența și durata mare a fenomenelor de secare a râurilor cu bazine de recepție mai mici de 500 km2.
Aceste rezultate confirmă una dintre concluziile AR4 al IPCC, conform căreia s-a evidențiat o creștere a frecvenței și intensității fenomenelor meteorologice extreme ca urmare a intensificării fenomenului de încălzire globală.
Din analiza altor fenomene, cum ar fi cele din sezonul rece, s-a constatat o creștere semnificativă, în majoritatea regiunilor țării, a frecvenței anuale a zilelor cu brumă, fenomen cu influență negativă asupra culturilor agricole. Numărul de zile cu strat de zăpadă a avut, de asemenea, o tendință de scădere, în concordanță cu tendința de încălzire din timpul iernii.
Scenarii privind schimbările climatice viitoare
Schimbările în regimul climatic din România se încadrează în contextul global, ținând seama de condițiile regionale: creșterea temperaturii va fi mai pronunțată în timpul verii, în timp ce, în nord-vestul Europei creșterea cea mai pronunțată se așteaptă în timpul iernii. După estimările prezentate în AR4 al IPCC, în România se așteaptă o creștere a temperaturii medii anuale față de perioada 1980¬1990 similare întregii Europe, existând diferențe mici între rezultatele modelelor în ceea ce privește primele decenii ale secolului XXI și mai mari în ceea ce privește sfârșitul secolului:
între 0,5°C și 1,5°C pentru perioada 2020-2029;
între 2,0°C și 5,0°C pentru 2090-2099, în funcție de scenariu (ex. între 2,0°C și 2,5°C în cazul scenariului care prevede cea mai scăzută creștere a temperaturii medii globale și între 4.0°C și 5.0°C în cazul scenariului cu cea mai pronunțată creștere a temperaturii).
Din punct de vedere pluviometric, peste 90% din modelele climatice prognozează pentru perioada 2090-2099 secete pronunțate în timpul verii în zona României, în special în sud și sud-est (cu abateri negative față de perioada 1980-1990 mai mari de 20%). În ceea ce privește precipitațiile din timpul iernii, abaterile sunt mai mici și incertitudinea este mai mare.
În cazul temperaturilor extreme (media maximelor și minimelor) pentru perioada 2070-2099 (față de 1961-1990) s-au obținut rezultate cu certitudine mai mare în următoarele cazuri:
media temperaturii minime de iarnă: creșteri mai mari în regiunea intra-carpatică (4.0°C – 6.0°C) și mai scăzute în rest (3.0°C-4.0°C) (figura 2.3); acest semnal climatic a fost deja identificat în datele de observație pentru perioada 1961-2000: o încălzire de 0.8- 0.9°C în nord-estul și nord-vestul țării;
media temperaturii maxime de vară: o creștere mai mare în sudul țării (5.0°C -6.0°C) față de 4.0°C-5.0°C în nordul țării; acest semnal climatic a fost deja identificat în datele de observație: în luna iulie, pe perioada 1961-2000, în centrul și sudul Moldovei, s-a identificat o încălzire cuprinsă între 1.6°C și 1.9°C și mult mai scăzută în restul țării (între 0.4°C și 1.5°C).
Fig. 2.3 (a) Schimbări în temperatura minimă de iarnă in România pentru perioada 2070-2099 față de 1961-1990, obținute prin proiecția simulărilor realizate cu modelul climatic global HadAM3H (realizat de Hadley Centre în condițiile scenariului A2 IPCC); (b) tendința de creștere calculată direct din observații pe perioada 1961-2000 (arhiva ANM)
Impact și vulnerabilitate
Impactul schimbărilor climatice depinde de vulnerabilitatea diferitelor sectoare economice, sociale și de mediu.
Sectoarele afectate de creșterea temperaturii și modificarea regimului de precipitații, precum și de manifestarea fenomenelor meteorologice extreme sunt: biodiversitatea, agricultura, resursele de apă, silvicultura, infrastructura, reprezentată prin clădiri și construcții, turismul, energia, industria, transportul, sănătatea și activitățile recreative. De asemenea, sunt afectate în mod indirect sectoare economice precum: industria alimentară, prelucrarea lemnului, industria textilă, producția de biomasă și de energie regenerabilă.
De exemplu, în sectorul energetic ar putea apărea probleme mai ales la producerea de energie în hidrocentrale, ținând cont de faptul că sudul și sud-estul Europei și, implicit, România este mult mai expusă riscului de apariție a secetei. Creșterea temperaturilor de iarnă va duce la o scădere cu 6%-8% a cererii de energie pentru încălzire, în perioada 2021-2050. În schimb, până în 2030, consumul de energie pe perioada verii ar putea crește cu 28%, din cauza temperaturilor ridicate.
Clima Dobrogei
Factorii genetici ai climei
În definirea caracteristicilor climatice ale zonei litoralului trebuie ținut seama de faptul că acesta reprezintă o zonă de contact apă-uscat asupra căreia se întrepătrund influențele a trei medii de viață și anume: apa, uscatul și aerul într-o continuă mișcare, în contextul climatului temperat în care este situată Marea Neagră, pe fondul căruia își pun amprenta și influențele menționate mai sus.
Toate acestea determină caracteristicile principale ale factorilor genetici ai climei zonei litorale și anume: radiația solară, circulația generală a atmosferei și particularitățile suprafeței active.
Factorii care generează aspectul climatic sunt determinați atât de cauze generale: radiația solară, circulația generală a atmosferei, cât și de cauze locale: suprafața activă-subiacentă și activitatea antropică. Ponderea acestor factori este variabilă, însă, hotărâtoare rămâne radiația solară, fără de care ceilalți factori nu ar putea acționa.
Factori dinamici
Circulația generală a atmosferei. Reflectă influența aerului în advecție și reprezintă cel mai dinamic factor al climei zonei litorale, care acționează asupra peisajului, atât în mod direct, cât și indirect, prin acțiunea valurilor mării pe care le pune în mișcare.
Asupra litoralului românesc se exercită influențele centrilor barici de acțiune specifici Europei de Sud-Est și anume: ciclonii mediteraneeni, anticiclonul azoric, anticiclonul est-european și anticiclonul scandinav, care pompează mase de aer cu caracteristici fizice variate, ce determină stări de vreme la fel de variate. În același timp, Marea Neagră este ea însăși un centru de ciclogeneză, către care converg masele de aer mai rece. Deasupra ei se formează ciclonii pontici și se regenerează ciclonii mediteraneeni, numiți și „perturbații mediteraneene”, deoarece ajunși aici își schimbă caracteristicile, evoluând retrograd, de la est la vest, influențând, prin acțiunea lor violentă, zona costieră a Mării Negre.
Dintre toți centrii barici, ciclonii mediteraneeni și pontici cu evoluție normală sau retrogradă influențează cel mai mult asupra zonei litoralului a Mării Negre. Ei determină o gamă variată de fenomene, de la precipitații slabe sub formă de burniță, până la ploi violente, bogate cantitativ, care pot totaliza în 24 ore, 1/3 până la dublul valorii medii multianuale de precipitații.
Anticiclonul azoric, la periferia căruia se dezvoltă ciclonii oceanici răspunzători de maximul pluviometric anual din iunie, pompează în regiune mase de aer care ajung deja continentalizate, astfel că precipitațiile respective sunt reduse cantitativ (35-45 mm).
Vara, însă, pe fondul predominării timpului anticiclonic, se dezvoltă o intensă circulație locală de tip briză, cu rol de moderator termic pentru toată fâșia litorală, dar mai ales pentru sectorul sudic.
Anticiclonul est-european acționează în perioada rece a anului și în anotimpurile de tranziție, când poate provoca geruri puternice în lungul litoralului, în timpul cărora temperatura poate coborî sub -20°C și, respectiv, înghețuri, brume și ninsori dintre cele mai timpurii și târzii.
Prin infiltrarea aerului rece sub forma unei pâlnii în spațiul blocat de barajul orografic al Carpaților Orientali la vest și de barajul termic al Mării Negre la est, în lungul litoralului de vest și nord-vest are loc frontogeneza de coastă a Mării Negre, care generează vânturi tari din nord, nord-est și ceva mai reduse, din est și sud-est.
În corelație cu ciclonii mediteraneeni se produc viscole intense, mai ales pe litoralul de nord, iar în bazinul Mării Negre de vest se produc furtuni violente (>10 m/s) și valuri marine (>2-3 m înălțime), care provoacă procese accelerate de abraziune.
Acțiunea acestor furtuni devine foarte violentă atunci când perturbațiile mediteraneene de la sud se corelează cu un câmp de mare presiune din altitudine, poziționat deasupra lor, în cadrul cărora apar „nuclee reci” cu rol hotărâtor în geneza și intensitatea furtunilor din bazinul vestic al Mării Negre.
Anticiclonul scandinav favorizează infiltrarea aerului rece polar sub forma unor pene din nord, în bazinul inferior al Dunării, printre Carpați și țărmul mării, contribuind, de asemenea, la frontogeneza de coastă; el generează valuri de frig iarna, vânturi de nord și nord-vest cu viteze mari și ninsori abundente în regiunile de uscat, fiind, însă, reduse cantitativ pe litoral.
Factori radiativi
Radiația solară. Ca principal factor genetic al climei, reflectă caracteristicile medii ale fluxului radiativ impus de poziția litoralului în zona climei temperate, în care razele solare cad sub un unghi de 44-45°. La aceasta se adaugă influența acvatoriului marin, deasupra căruia descendența aerului reduce nebulozitatea și mărește durata de insolație, determinând pe litoral cele mai mari valori ale radiației solare globale din întreaga țară.
În lungul litoralului, nebulozitatea medie anuală este cea mai mică din țară (5,2 zecimi la Sfântu Gheorghe și Mangalia). O ușoară creștere se remarcă în porțiunea centrală, în perimetrul Constanța—Năvodari (5,5 zecimi), sub influența platformei chimice Năvodari și a orașului Constanța.
De la fâșia de țărm, nebulozitatea crește, atât spre vest, sub influența convecției termice (5,5 zecimi la Tulcea, Jurilovca, Medgidia, Adamclisi), cât și spre est, deasupra apelor marine de pe platforma continentală a Mării Negre, sub influența cețurilor marine (5,4 zecimi la Sulina-dig, la circa 6 km în largul mării).
În consecință, durata efectivă medie anuală de strălucire a Soarelui este în lungul litoralului, de asemenea, cea mai mare din țară (2.400-2.500 ore de insolație), depășind cu 200-250 ore de insolație pe cea din Câmpia Română.
În lungul litoralului, cea mai mare durată de insolație se remarcă la Sfântu Gheorghe în sud-estul Deltei Dunării (2.502 ore de insolație), ca urmare a destrămării sistemelor noroase care traversează delta de la vest la est în cadrul circulației zonale de vest, atât sub influența descendenței aerului de deasupra suprafețelor acvatice deltaice, cât și de deasupra acvatoriului complexului lacustru Razim-Sinoe și, mai ales, al Mării Negre.
De la gurile deltei în larg, pe platforma continentală, odată cu intensificarea cețurilor marine, se reduce treptat și durata de insolație, rămânând totuși destul de ridicată (Sulina-dig, 2.475 ore).
În contrast cu aceasta, pe litoralul de sud, unde se remarcă doar aportul influenței mării la creșterea duratei de insolație, aceasta este cu circa 75 ore mai redusă decât la Sfântu Gheorghe (Mangalia, 2.426 ore).
În porțiunea centrală a litoralului, sub influența platformei chimice și a orașului Constanța, durata de insolație este simțitor redusă (Constanța, 2.282 ore/an).
Demn de remarcat din acest punct de vedere este faptul că în intervalul anual iunie-septembrie, între orele 10 și 13, pe tot litoralul, Soarele strălucește >80% din durata posibilă, iar în luna august, peste 85% la Sfântu Gheorghe și >90% la Mangalia, aceasta din urmă favorizată de latitudinea mai sudică, ceea ce reprezintă circa 14 ore/zi cu Soare.
Radiația solară globală reflectă caracteristicile regimului de nebulozitate și, respectiv, al duratei de strălucire a Soarelui. Datele indică pe tot litoralul, valori mai mari de 130 kcal/cm2 suprafață orizontală, fiind mai ridicate spre extremități (Sfântu Gheorghe 136 kcal/cm2și Mangalia 133,5 kcal/cm2) și mai reduse în porțiunea centrală, Năvodari-Constanța (circa 130 kcal/cm2).
Factori fizico-geografici
Dacă radiația solară ar fi singurul factor genetic al climei, aceasta ar fi repartizată uniform. Însă, aceeași cantitate de radiație solară este absorbită și reflectată diferențiat din cauza neomogenității suprafeței active-subiacente, respectiv a neomogenității condițiilor fizico-geografice ale suprafeței terestre.
Principalul factor fizico-geografic care influențează distribuția parametrilor climatici este relieful. Relieful, ca factor climatogen, joacă un rol important prin altitudine (determină etajarea altitudinală a parametrilor climatici, modifică direcția și viteza vântului), expoziția versanților (determină distribuția neuniformă a cantității de precipitații, umezelii și nebulozității), panta versanților (determină unghiul de incidență al razelor solare, deci și cantitatea de energie primită), etc.
Astfel, desfășurarea zonei litoralului în plan orizontal, fără variații altimetrice importante, mai ales în sectorul nordic, dar și în latitudine, pe aproape 1°30', influențează evoluția proceselor macro și microgenetice ale climei.
Suprafața activă. Reprezintă cel de al treilea factor genetic, ca importanță, care reflectă la scară generală, influența celor două medii de viață, apa și uscatul.
Prin caracteristicile lor fizice de sens contrar – căldură specifică mare și conductivitate calorică mică în cazul apei (la care se adaugă și salinitatea apelor marine) și invers în cazul uscatului – asupra zonei litorale se reflectă în permanență influența acestora.
Așa, de exemplu, în timp ce deasupra uscatului se dezvoltă activitatea convectivă caracterizată prin curenți de aer ascendenți și fenomene de cumulizare, deasupra mării, a Complexului lacustru Razim-Sinoie și a suprafețelor acvatice din Delta Dunării au loc inversiuni termice de evaporație, caracterizate prin curenți de aer descendenți, care duc la destrămarea sistemelor noroase, fenomene mai mult vizibile în jumătatea nordică a litoralului, unde abundă suprafețele de apă.
Pe de altă parte, căldura specifică mare a apei determină o oarecare inerție în încălzirea acesteia, care se realizează cu circa 1-2 ore mai târziu decât pe uscat în timpul zilei și cu circa o lună în cursul anului.
Contrastul termic apă-uscat, foarte evident în perioada caldă a anului, generează dezvoltarea brizelor în zona litorală, care poartă cu ele vaporii de apă rezultați din procesele de evaporație de pe suprafețele de apă, spre interiorul uscatului. Influența lor este, astfel, moderatoare, atât prin cantitatea de vapori de apă, cât și prin viteza cu care bat.
În funcție de caracteristicile morfologice ale litoralului (țărm jos cu deltă și lagune în nord și țărm înalt cu faleză în sud), influența mării asupra uscatului limitrof variază: până la 60 km spre vest în nord (unde la influența mării se adaugă și influența suprafețelor acvatice din deltă și a complexului Razim-Sinoie) și circa 25-30 km pe litoralul de sud, dar cea mai mare influență a mării se resimte pe primii 5 km de la țărm spre interiorul uscatului.
Influența Mării Negre asupra litoralului este limitată de gradul de uscăciune de deasupra teritoriului continental limitrof, care absoarbe rapid vaporii de apă transportați de briza marină.
O diferențiere în procesele de încălzire se remarcă și deasupra apelor costiere ale Mării Negre, în acest caz un rol important avându-l extensiunea platformei continentale și adâncimea mării. Astfel, datorită condițiilor mai avantajoase, pe litoralul de nord, unde platforma continentală este cea mai extinsă și apele mai puțin adânci, marea își exercită mai bine rolul de rezervor termic decât pe litoralul de sud și, în consecință, cel mai mare potențial termic se realizează aici, la Sulina-dig: -0.2°C în luna cea mai rece a anului, ianuarie, 23°C în luna cea mai caldă, iulie (ca și în sudul Câmpiei Române) și 11.6°C media anuală, aceasta fiind cea mai mare din întreaga țară.
O caracteristică topoclimatică importantă constă în influența apelor saline asupra gradului de încălzire și stocare a căldurii, ceea ce favorizează cura balneară, care se prelungește și în luna septembrie.
Influența solurilor asupra climei se exercită în stratul inferior de aer, generând tipuri de microclimat, în funcție de proprietățile fizice ale solului. Astfel, solul, în condițiile în care nu este acoperit cu vegetație, îndeplinește rolul de suprafață activă-subiacentă, prin intermediul căreia radiația solară incidentă este transformată în căldură. Conținutul mare de apă al solului contribuie la creșterea conductibilității termice și la diminuarea amplitudinilor termice ale aerului.
Astfel, nisipurile de pe plaja litorală, ca și cordoanele litorale se încălzesc mai rapid în orele de dimineață decât apa mării, favorizând practicarea helioterapiei.
Vegetația apare ca un factor climatogen mai puțin activ decât relieful, dar destul de important pentru a nu fi omis. Învelișul vegetal contribuie în mai mare măsură decât solurile la crearea de micro și topoclimate. În zona litorală, în special în zona Deltei Dunării, vegetația se caracterizează printr-o mare complexitate, covorul vegetal având astfel puternice efecte asupra condițiilor topoclimatice.
Activitatea antropică. Prin caracteristicile ei desfășurate în timp, aceasta a contribuit la modificarea structurii suprafeței active din zona litorală și a determinat noi elemente, care au generat o gamă largă de topoclimate cu alte particularități decât cele inițiale. Se impun, astfel, topoclimatele urbane, care apar ca niște „insule” care măresc contrastul termic, cele ale platformelor industriale, care sporesc opacitatea atmosferei, ale culturilor irigate, amenajărilor agricole și piscicole din lungul litoralului, care acționează local, asupra moderării climei litorale etc.
Capitolul 3. Fenomene atmosferice de risc din Dobrogea și zona litorală în contextul schimbărilor climatice globale
Aspecte generale
Dobrogea este teritoriul României cu cea mai diversificată paletă de riscuri climatice. Fenomenul se explică prin faptul că aceasta este localizată în zona de interferență sau de transformare a aerului polar în aer tropical și a aerului tropical în aer polar. Este domeniul susceptibil în permanență de invazii ale maselor de aer foarte reci și uscate de origine arctică sau polară, care atrag după sine întreaga gamă de riscuri climatice de iarnă (răciri masive, viscole, înghețuri și brume etc.), ca și de invazii ale maselor de aer fierbinte tropical dinspre tropice care aduc cu sine cortegiul riscurilor climatice de vară (încălziri masive, secete prelungite, ariditate etc.). În cazul interferenței acestor mase de aer, pot avea loc fenomene deosebit de periculoase în diferite sezoane din an prin modul de manifestare și consecințe (ninsori abundente, viscole violente etc.)
Evoluția sezonieră și multianuală a acestor fenomene are un caracter neperiodic și, de aceea, nu întotdeauna pot fi prevăzute și preîntâmpinate. Totuși, arealul studiat, beneficiază, datorită poziției sale geografice, de influența moderatoare a Mării Negre, care acționează ca un “calorifer” în sezonul rece și atenuează încălzirile excesive în sezonul cald.
Riscurile climatice intră în categoria riscurilor naturale. S-a constatat faptul că, în istoria dezvoltării societății umane, pe măsură ce gradul de civilizație și economia s-au dezvoltat, gradul de vulnerabilitate a populației la diferite riscuri, nu numai că nu a scăzut, ba chiar a crescut concomitent cu creșterea frecvenței acestora și, în consecință, pierderile materiale și de vieți omenești datorate acestor fenomene au cunoscut un ritm ascendent, devenind considerabile. Criteriile după care se apreciază consecințele acestor riscuri sunt variabile, dar cele mai multe pun pe prim-plan, nu atât pierderile materiale, cât victimele umane.
În literatura de specialitate se utilizează diferiți termeni meniți să dimensioneze și să cuantifice amploarea și pierderile materiale provocate de fenomenele naturale periculoase (extreme), cum sunt: hazarde, riscuri, extreme, calamitați, dezastre, catastrofe, cataclisme etc.. Dar, deși sfera noțiunilor respective este diferită, totuși acestea au o latură comună, și anume aceea că toate provoacă dezechilibre în modul de organizare a geosistemelor. Dintre toți acești termeni, cei mai utilizați sunt: hazardul, riscul și catastrofa.
Riscurile climatice sunt purtătoare de pagube, dar nu în toate cazurile acestea sunt la fel de mari. Ele au consecințe gradate. Din acest punct de vedere, un rol important îl are și zona climatică în care se desfășoară fenomenul. Astfel, în categoria riscurilor climatice se poate include o paletă foarte largă de fenomene, ca: încălzirile și răcirile masive, înghețuri timpurii și târzii care surprind vegetația în plină perioadă de dezvoltare, căderile abundente de zăpadă și mai ales viscolele care se produc cu regularitate pe teritoriul Dobrogei, ploile abundente, ploile torențiale și furtunile cu grindină care, prin procesul de pluviodenudare, distrug covorul vegetal, natural sau cultivat, vânturile tari, tornadele, trombele marine, orajele (mai ales fulgerele) și secetele prelungite care pot provoca incendii naturale etc., fenomene care, prin modul lor de manifestare, ies din tipicul lor normal, repercutându-se și asupra celorlalți factori de mediu. Ca urmare, riscurile climatice pot declanșa o serie de alte riscuri, cum ar fi cele geomorfologice.
Metodologia riscurilor climatice
În țara noastră, Bogdan (1978, 1992, 1998, 2005), Bogdan și Niculescu (1992, 1999),Ciulache (2000), printre alții, au descris metode de abordare în cercetarea riscurilor climatice care, împreuna cu metodele și procedeele publicate de alți cercetători, au permis concretizarea unor linii directoare în acest domeniu, pe baza căruia a fost întocmit și prezentul capitol al acestei lucrări.
Studiul riscurilor climatice implică o tematică vastă, menită să permită o analiză obiectivă a fenomenului. Un asemenea studiu trebuie să înceapă cu observația meteorologică și să se încheie cu monitoring-ul factorilor de risc. Aceasta este o activitate laborioasă și are în vedere mai multe aspecte: existența unui șir lung de date statistice (în lucrarea de față, după cum am prezentat în primul capitol, observațiile avute în vedere au fost făcute la cele 6 stații meteorologice reprezentative) care să permită analiza completă; stabilirea caracteristicilor medii ale fiecărui parametru climatic analizat; extragerea valorilor extreme care prezintă praguri de risc; calculul abaterii parametrului climatic respectiv față de media multianuală; calculul frecvenței abaterilor cuprinse între diferite limite; precizarea pragului la care un fenomen climatic poate deveni un risc; precizarea și analiza factorilor genetici; analiza modului de manifestare în timp și spațiu a fenomenului climatic de risc; stabilirea intervalului de risc; cuantificarea gradului de vulnerabilitate; consecințele de ordin psihologic și rolul educației populației față de aceste riscuri climatice.
Clasificarea riscurilor climatice
Există mai multe posibilități de clasificare a riscurilor naturale după diverse criterii. O clasificare mai complexă, rezultată din bibliografia consultată, este următoarea:
după modul de manifestare, de debut și pe parcursul evoluției, ca și după suprafața ocupată: riscuri climatice cu declanșare rapidă, evoluție rapidă și extindere zonală; cu declanșare rapidă, evoluție rapidă și extindere regională; cu declanșare rapidă, evoluție progresivă, extindere regională; cu declanșare și evoluție rapidă și extindere locală; cu declanșare și evoluție lentă și extindere zonală; cu declanșare și evoluție lentă, cu extindere regională sau locală.
după sezonul în care se produc: riscuri climatice din perioada rece a anului; din perioada caldă a anului; riscuri climatice caracteristice sezoanelor de tranziție și cele posibile tot timpul anului.
În continuare voi prezenta principalele riscuri climatice posibile în arealul studiat, abordate, în principal, după sezonul în care se produc.
Fenomene climatice de risc din perioada rece a anului
Principala caracteristică comună a fenomenelor climatice de risc produse în perioada rece a anului o constituie temperaturile negative ale aerului și solului. Astfel, pe teritoriul studiat am identificat și analizat : viscolul; depunerile de gheață; înghețurile, dezghețurile și brumele; stratul de zăpadă, valurile de frig.
Viscolul
Aspecte generale
Pe teritoriul României, cel mai mare număr mediu anual de zile cu viscol se înregistrează în regiunile estice și sudice, din cauza efectului de canalizare determinat de obstacolul orografic al Carpaților de Curbură și cel termic reprezentat de Marea Neagră. Cele mai multe viscole se produc, de regulă, în luna ianuarie, dar cu totul întâmplător se pot produce și în noiembrie-decembrie sau februarie-martie.
Viscolul reprezintă spulberarea puternică a zăpezii de către vânt, care determină o scădere accentuată a vizibilității și troienește căile de comunicație. Atunci când viscolul este însoțit de căderea zăpezii, acesta este denumit viscol cu ninsoare.
Este unul din fenomenele meteorologice de risc puțin studiate la noi în țară. Elementele care concură la definirea acestuia sunt atât vântul, cât și cantitatea de zăpadă căzută. În unele instrucțiuni meteorologice din țară și din străinătate, viscolul este definit ca „un fenomen de ninsoare cu vânt mai mult sau mai puțin puternic”, iar în altele se pune accentul pe mișcarea pe care vântul o poate imprima zăpezii, fie că aceasta cade din nori, fie că este ridicată de la sol. Se va semnala viscol numai când „din cauza zăpezii răscolite puternic de la sol, se poate întâmpla să nu se vadă cerul și nici să se poată distinge dacă zăpada cade din nori sau este spulberată de către vânt” – instrucțiuni I.N.M.H.
La producerea acestui hidrometeor de risc stau două elemente mai importante: viteza vântului și cantitatea de zăpadă căzută. Ca fenomen climatic de risc, viscolul se poate produce în plin sezon de iarnă, dar și foarte timpuriu, toamna, sau foarte târziu, primăvara, când efectele lui sunt asociate cu înghețul, iar pagubele produse culturilor pot fi și mai mari.
Cauzele genetice ale viscolului
Factorii care determină producerea acestui hidrometeor de risc sunt reprezentați de apariția unui gradient baric determinat de un câmp anticiclonic situat în nordul țării noastre și a unei depresiuni localizate în sud-estul Europei, concomitent cu depresiunile ce se dezvoltă deasupra Mării Negre. Se produce în condițiile invaziei unei mase de aer cald și umed, tropical, peste aerul arctic, foarte rece, de la sol. Orientarea reliefului baric face ca circulația aerului deasupra țării noastre să aibă fie o componentă mai mult estică, datorită prelungirii europene a Anticiclonului Siberian, prezenței mării, care acționează ca barieră termică, precum și prezenței curburii carpatice, fie o componentă mai mult vestică, ce poate fi produsă atât de prelungirea europeană a Anticiclonului Siberian, cât și de Anticiclonul Scandinavic unit cu cel Azoric, situație mai rar întâlnită în sud-estul țării.
Principalii parametrii ce caracterizează viscolul
În Dobrogea și în spațiul litoral, viscolele sunt prezente în aproape fiecare perioadă rece a anului. Intervalul favorabil apariției viscolului este între datele de producere a acestuia de la începutul și sfârșitul sezonului rece al anului.
Pe baza observațiilor din perioada amintită de la stațiile meteorologice luate în studiu s-a putut preciza care este intervalul favorabil producerii acestuia, diferențiat pe trepte de relief, în raport de altitudine și, în principal, de depărtarea față de mare.
Datele medii de producere a viscolului și intervalul mediu anual cu viscol
În arealul dobrogean analizat , data medie a primelor viscole se plasează în luna decembrie la marea majoritate a stațiilor (Constanța, Gura Portiței, Hârșova, Sulina, Medgidia) și ultima decadă a lunii noiembrie (Cernavodă) iar în ceea ce privește data medie de producere a ultimelor viscole, aceasta a fost semnalată în prima decadă a lunii martie, tabelul 3.1.
Tabelul 3.1 Numărul mediu lunar și anual de zile cu viscol în Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
Intervalul mediu anual favorabil producerii viscolului pentru regiunile litorale sau de adăpost aerodinamic este intervalul cuprins între cele două date medii, dintre primul și ultimul viscol, fiind situat între data medie a primului viscol (decembrie) și data medie a ultimului viscol (începutul lunii martie), ceea ce înseamnă 3-3,5 luni/an. Pentru regiunile din vest acest interval crește cu altitudinea, pe măsură ce se creează condiții din ce în ce mai favorabile producerii ninsorilor și creșterii vitezei vântului; în general, acesta este cuprins, în mod corespunzător, între noiembrie și martie, ceea ce înseamnă 3,5-4 luni /an.
Datele extreme de producere a viscolului
Viscolul poate avea loc mult mai devreme, sau mai târziu, în extrasezon, când poate căpăta caracter de risc climatic prin consecințele pe care le declanșează asupra societății și mediului.
Intervalele de risc pentru viscol
Intervalele cuprinse între datele medii și extreme de producere a viscolului, de la începutul semestrului rece și, respectiv, de la sfârșitul acestuia, reprezintă intervalele de risc climatic pentru viscol. Viscolele produse în extrasezon, fiind însoțite de temperaturi negative și acumulări de zăpadă, pot determina compromiterea culturilor agricole.
Intervalul cuprins între data medie a primului viscol de la începutul semestrului rece și cea a ultimului viscol de la sfârșitul acestuia este intervalul de risc climatic pentru viscolele produse în sezonul rece al anului, care pot fi și ele cu consecințe destul de grave (în special asupra transporturilor), dacă ținem seama de violența lor și de stratul de zăpadă produs, ca și de caracterul depunerii lui.
Numărul mediu și maxim anual de zile cu viscol
Deși durata intervalului posibil, favorabil producerii viscolului este relativ mare, suprapunându-se aproximativ peste toată perioada rece a anului, numărul mediu anual de zile cu viscol este destul de scăzut (figura 3.1).
Cele mai puține zile cu viscol se produc în regiunile de adăpost aerodinamic, precum și în zonele litorale sudice, iar cele mai multe în partea de vest și regiunile mai înalte din nord-vest.
Figura 3.1
Aceste zile cu viscol au fost repartizate neuniform în lunile favorabile producerii acestuia, maximul fiind de 3 zile în lunile ianuarie și februarie (lunile cu cele mai multe zile cu viscol) la Hârșova, în timp ce la Corugea, Mangalia și Tulcea nu s-au înregistrat viscole în luna decembrie (figura 3.2).
Figura 3.2
Direcția și viteza vântului în timpul viscolului
Direcția evidențiază sensul de deplasare a aerului rece, iar viteza, valoarea contrastului termo-baric dintre cele două mase de aer arctic și tropical, care determină turbulența și acțiunea mecanică a vântului. În timpul viscolelor s-a constatat faptul că predomină vânturile nordice, urmate de cele nord-estice și nord-vestice.
În timpul viscolului, cele mai mari viteze ale vântului corespund direcțiilor dominante. Acestea pot atinge, în medie, 6-10 m/s pe litoral și în regiunile adăpostite și 11-15 m/s în restul teritoriului.
Durata viscolului
Persistența viscolului amplifică caracterul de risc climatic al acestuia, dacă vitezele se mențin ridicate, peste valoarea medie. Un interes practic deosebit prezintă două aspecte: durata intervalului (în zile succesive) și durata unui viscol.
Persistența unor condiții sinoptice generatoare de viscol poate determina producerea acestui fenomen în una sau mai multe zile succesive, în mod continuu sau discontinuu (adică un viscol se poate produce în mai multe zile consecutive sau în mai multe zile consecutive se pot produce mai multe viscole); este vorba, deci, de două aspecte ale duratei viscolului.
Cantitatea de zăpadă depusă în timpul unui viscol
Viscolele sunt însoțite, adesea, de ninsori abundente, din care provin mari cantități de apă. Au fost situații când zăpada căzută în timpul viscolului, în luna ianuarie, considerată una dintre lunile cele mai secetoase din an, să confere acesteia calitatea de lună a maximului de precipitații căzute în 24 ore. Este cazul stației Constanța, care în timpul viscolului din 2-4.01.2008 a înregistrat valoarea maximă de 100,9 mm.
Valorile cele mai ridicate (peste 8 l/m2) se produc în condiții mai avantajoase de depunere (viscol mai puțin violent), de transport și de umezeală, condiții care se întrunesc în partea septentrională. Cantitatea medie de apă scade treptat, o dată cu apropierea față de mare, până la 4-5 l/m2.
În raport cu intensitatea și durata viscolului, depunerile de zăpadă au grosimi variabile. Grosimea medie a stratului de zăpadă depus în timpul viscolului măsurată pe platformele meteorologice din Dobrogea, în perioadele amintite, a variat de la 8-10 cm, la 50-100 cm, fără a lua în considerare înălțimea troienelor care se formează în urma acumulării zăpezii în locurile adăpostite.
Grosimea maximă absolută a stratului de zăpadă format în timpul unui viscol este și mai mare, comparativ cu cea medie.
În perioada de după 2005, cel mai gros strat de zăpadă s-a format în timpul viscolului din 2-4.1.2008; acesta a atins, pe alocuri, 110-120 cm în estul Podișului Dobrogei de Sud, iar în regiunile adăpostite și pe văile din regiunile nordice acesta a atins, în unele locuri, 150 cm, amplificând astfel (prin grosimea lui și cantitatea de apă căzută) caracterul de risc climatic.
Aspecte de risc
Caracterul de fenomen climatic de risc pe care îl atribuim viscolului se pune foarte bine în evidență prin consecințele pe care le are. Datorită vitezei mari a vântului și cantității de zăpadă căzute în timpul viscolului rezultă numeroase consecințe – uneori, foarte grave – asupra mediului și a economiei.
Violența viscolului determină spulberarea zăpezii, formarea troienelor la adăpostul obstacolelor (la marginea satelor, în lungul parazăpezilor ce mărginesc căile de transport sau al terasamentelor de cale ferată, în luncile râurilor, în crovuri etc.). Zăpada troienită întrerupe circulația rutieră și feroviară, distruge zidurile și acoperișurile locuințelor. Prin acțiunea lui mecanică asupra obiectelor de la sol, viscolul provoacă ruperea ramurilor tinere, dezvelirea locuințelor, ruperea cablurilor electrice, telefonice, telegrafice etc.
Dintre viscolele recente îl putem aminti pe cel din 2-4.1.2008 – circulația pe mai multe drumuri județene a fost restricționată, trenurile au avut întârzieri de sute de minute, iar traficul maritim a fost suspendat. Orașul Constanța a fost, practic, sub nămeți, iar viața celor obligați să iasă din case a fost un coșmar. Un plop înalt de 10 metri a fost smuls din rădăcini și a fost aruncat peste două mașini. Autobuzele au avut întârzieri de zeci de minute sau au rămas blocate în intersecții. Altele au derapat și s-au răsturnat, spre groaza călătorilor. 31 de localități din județul Constanța au rămas fără curent electric. Pe două drumuri naționale s-a circulat în condiții de iarnă, iar alte două, Constanța-Ostrov și Constanța-Mangalia au fost blocate.
Depunerile de gheață
Aspecte generale
Depunerile de gheață se formează fie dintr-un singur fenomen meteorologic de iarnă (brumă, chiciură, polei, măzăriche, lapoviță, zăpadă umedă), fie dintr-o combinație de depuneri formate succesiv, în diferite condiții de timp, specifice pentru fiecare. Acțiunea lor asupra mediului se exercită în două moduri: pe de o parte, prin temperaturile negative pe care le întrețin asupra vegetației, fie prin acțiunea mecanică exercitată asupra obiectelor suspendate (ramuri, mai ales cele tinere, corzile viței de vie, cablurile aeriene de toate felurile etc.) care, sub influența greutății, provoacă ruperea acestora, întrerupând transportul de energie electrică, telecomunicațiile, transportul feroviar electric, funicularele, transportul de turiști cu telecabina și telescaunul etc., ca și pe cel rutier.
Ca fenomene climatice de risc, nu interesează orice fel de depunere, ci numai depunerile masive caracterizate prin doi parametri de bază: greutate mare și durată mare.
Definire și cauze genetice
Principala cauză de formare a depunerilor de gheață o constituie starea atmosferei determinată de circulația maselor de aer, respectiv:
înlocuirea unui câmp depresionar existent în perioada premergătoare depunerii de gheață, cu un câmp anticiclonic reprezentat de dorsala Anticiclonului Est-European, Anticiclonul Scandinav sau anticiclonii din vestul Europei;
înlocuirea câmpului anticiclonic preexistent depunerii de gheață, cu un câmp depresionar care vine din sudul, nordul sau vestul continentului;
staționarea unui câmp anticiclonic în decursul depunerilor de gheață;
staționarea unui câmp depresionar în perioada depunerilor de gheață.
Procesul de formare diferă de la un tip de depunere la altul, în cadrul contextului sinoptic prezentat.
Depunerile de gheață prezintă un risc deosebit, când se formează pe conductorii aerieni deoarece pot provoca mari perturbații în activitățile economice. În majoritatea cazurilor, depunerile de gheață pe aceștia apar pe diverse căi:
din cauza apei suprarăcite care se află în aer sub formă de ceață, aer cețos, burniță, sau ploaie care determină chiciura tare și bruma;
prin trecerea directă sub formă de ace de gheață a vaporilor de apă din aer (sublimare) care formează chiciura moale, cristalină sau pufoasă;
prin topirea pe conductori a fulgilor de zăpadă umedă (lapovița) și înghețarea ulterioară a acestora;
prin înghețarea picăturilor fine de ploaie (burniță) suprarăcite pe conductorii aerieni, ca și prin înghețarea picăturilor de ploaie ce cad peste o suprafață suprarăcită, care formează poleiul etc.
Așadar, în funcție de cauzele genetice se deosebesc depuneri simple, când sunt puse pe seama unui singur fenomen: polei (tabelul 3.2), chiciură (tabelul 3.3) etc.; sau depuneri complexe, când sunt determinate de mai multe fenomene: polei și chiciură, sau chiciură și lapoviță.
Tabelul 3.2 Numărul mediu anual de zile cu polei în Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
Tabelul 3.3 Numărul mediu lunar și anual de zile cu chiciură în Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
În ceea ce privește tipurile de depuneri de gheață, există numeroase referiri în literatura de specialitate (Bălescu, 1962; Țâștea și colab., 1965; Stoenescu și colab., 1966; Țepeș, 1968; Bogdan, Iliescu, 1971; Bogdan, Mihai, Teodoreanu, 1974; Neagu, Popa, 1976; Neagu, Dragotă, 1979; Manea, 1976; Goia, 1998 etc.) care arată că prin sublimarea vaporilor de apă din ceață, din aerul cețos, din burniță sau din ploaie se formează bruma și chiciura cristalină, iar prin înghețarea picăturilor fine de burniță sau de ploaie pe suprafața suprarăcită cu care vin în contact se formează poleiul și chiciura grăunțoasă.
Chiciura moale (cristalină) reprezintă o depunere de granule de gheață albicioasă formate prin sublimarea vaporilor de apă, pe obiecte subțiri (ramurile arborilor, fibre, conductorii aerieni etc.) din natură, în condiții de timp calm sau cu vânt slab, cu ceață sau aer cețos și cu temperaturi foarte coborâte (sub -15°C). Are aspect de ace fine, de solzi, de ferigi, de ciucuri, de tufe cu o grosime ce poate depăși 5 cm și cade repede la scuturare.
Chiciura tare (granulară) reprezintă o depunere de gheață granulară albă-mată, care prezintă inițial aspect de zăpadă sau măzăriche, devenind apoi compactă și sticloasă. Se formează de obicei la temperaturi între -2 și -7°C, sau chiar mai coborâte, pe timp cețos sau cu vânt tare, prin înghețarea bruscă a picăturilor suprarăcite de ceață, pe conductorii aerieni, pe arborii subțiri, pe firele de iarbă etc. Prezintă o aderență foarte mare pe obiectele pe care se depune și are o grosime de 20-30 cm, dar de multe ori depășește 1 m. Caracterul granular este dat de prezența picăturilor de dimensiuni mijlocii sau mari care îngheață mai repede, păstrându-și forma sferică. Constituie cel mai periculos tip de chiciură, deoarece depunerea sa poate distruge conductorii aerieni.
Poleiul este o depunere de gheață omogenă și transparentă care se formează pe sol sau pe obiectele răcite (între -1°C și 0,1; foarte rar apare la temperaturi de – 10°C și în mod excepțional la -16°C, devenind mai opac și mai puțin dens, adică trecând către chiciura tare, granulară). Poate fi mat, când are densitate mică 0,5-0,7 g/cm3și se formează la temperaturi scăzute, între -8°C și -16°C, sau transparent, situație în care are densitate mare 0,8-0,9 g/cm3și se formează la temperaturi ușor negative, între -1°C și -3°C, ultima formă fiind cea mai periculoasă datorită grosimilor mari (zeci de centimetri) care pot rupe conductorii electrici.
Iarna, sub influența maselor de aer cu caracteristici diferite pot să aibă loc depuneri complexe determinate de mai multe fenomene suprapuse: polei și chiciură, chiciură și lapoviță, rezultând depuneri solide cu densitate mare și cu efecte negative asupra mediului înconjurător.
Principalii parametri care caracterizează depunerile de gheață
Depunerile de gheață sunt influențate sub aspect morfologic și morfometric de condițiile meteorologice în care se formează, astfel încât o depunere de gheață este definită de numeroși parametri, prezentați în cele ce urmează.
Data medie și extremă e a primei și ultimei depuneri de gheață
Având în vedere poziția geografică, cauzele genetice ale depunerilor de gheață, influențele climatice exterioare și factorii climatici locali, atât data medie a primei și ultimei depuneri de gheață, cât și ceilalți parametri care caracterizează depunerile de gheață prezintă o repartiție inegală în timp și spațiu în cadrul Dobrogei.
În perioada avută în vedere , în zona litorală, datorită efectului termoregulator impus de acvatoriul marin, prima depunere de gheață se produce, ca dată medie, în prima jumătate a lunii decembrie. O dată cu creșterea altitudinii și depărtarea de mare, primele depuneri de gheață apar, în medie, în a doua decadă a lunii noiembrie.
Ultima depunere de gheață se formează în prima decadă a lunii martie în Dobrogea centrală și de vest și a doua jumătate a lunii februarie pe litoral.
Cea mai timpurie și, respectiv, cea mai târzie depunere de gheață poate avea loc cu o lună mai devreme sau mai târziu decât datele medii de producere a acestor fenomene. Acest lucru este posibil ori de câte ori se întrunesc condițiile favorabile de formare a diferitelor tipuri de depunere (chiciură, polei, lapoviță).
Numărul mediu și maxim anual de zile cu depuneri de gheață
În ce privește fenomenul de polei, acesta variază între 0 zile la Hârșova,2-3 zile la Gura Portiței și Mangalia, 3-5 zile în zona litorală centrală și peste 9 zile în extremitatea nordică și vestică și la Constanța. Dacă ne referim la fenomenul de chiciură, situația este relativ asemănătoare, minimul numărului mediu de zile înregistrându-se tot la Hârșova și Gura Portiței (2-4 zile), valori între 6și 7 zile pe litoral, maximele regăsindu-se în partea continentală analizată(Figura 3.3, Figura 3.4).
Figura 3.3 Figura 3.4
Durata depunerilor de gheață
Periculozitatea indusă de depunerile de gheață este dependentă de durata menținerii (cu cât menținerea gheții pe conductori este mai mare, cu atât efectele negative vor fi mai mari). Durata maximă a tuturor cazurilor de depunere dintr-o lună s-a redus de la cca. 100 ore în regiunile mai înalte din nord la cca. 50-60 ore pe litoralul sudic.
În ceea ce privește durata unui caz de depunere, aceasta variază între 10 ore pe litoral și 20 ore în regiunile mai înalte din nord-vest.
Diametrul maxim al depunerilor de gheață
Acesta depinde de condițiile genetice și, în cadrul Dobrogei, are valori mai mici de 10 mm în extremitatea sudică a litoralului; 10-20 mm în Delta Dunării și 20-30 mm în restul teritoriului. Cel mai mare diametru al unei depuneri de gheață (depuneri de lapoviță și polei) s-a măsurat la Hârșova, 118 mm, în ianuarie 1966.
Greutatea maximă a depunerilor de gheață
Constituie cel mai important parametru, deoarece, alături de durata depunerii, determină cele mai mari pagube. Greutatea maximă se măsoară în grame sau kilograme/1m lungime de cablu. În Dobrogea, aceasta este neglijabilă în comparație cu celelalte regiuni ale țării, datorită altitudinii reduse, poziției geografice și efectului termoregulator al mării. În perioada avută în vedere, aceasta a avut valoarea de 5-15 g/m.
Aspecte de risc
Depunerile de gheață constituie fenomene climatice de risc atât când se produc pe sol (îngreunează și chiar împiedică desfășurarea transporturilor), dar și dacă se produc în aer (suprasolicită cablurile și crengile arborilor care se pot rupe) prin:
greutatea mare a depunerii;
durata mare de menținere a stratului depus;
temperaturile negative care le condiționează și care acționează asupra vegetației.
Astfel, în cadrul Dobrogei, datorită depunerilor de gheață și de zăpadă, dar și datorită viscolului s-au semnalat numeroase cazuri în care s-au rupt crengile arborilor și chiar arborii din rădăcini (ex.: iarna 2007-2008, pe drumul județean ce unește orașele Constanța și Năvodari).Se știe că cele mai mari pagube le provoacă depunerile de zăpadă și viscolul, așa cum s-a întâmplat cel mai recent în ianuarie-februarie 2003, când pe teritoriul Direcției Silvice Constanța, urmare a acestor fenomene au căzut la pământ 3.000 m3 masă lemnoasă, din care 700 m3 în arealul Ocolului Silvic Băneasa.
În perioada noiembrie-februarie și uneori în afara acestui interval, pe teritoriul Dobrogei apar frecvent vânturi tari și depuneri de gheață, formate la contactul dintre masele de aer rece polar continental și cele calde de origine mediteraneană, mai ales în regiunile favorabile canalizării curenților de aer. Aceste depuneri au afectat sistemul energetic național, generând importante avarii și incidente (scurtcircuite prin arc electric determinate de oscilațiile conductoarelor provocate de vânt, ruperea conductoarelor, stâlpilor, fundațiilor).
În cadrul Dobrogei, cele mai expuse instalații sunt liniile electrice aeriene Măcin – Greci și Constanța – Tulcea. Astfel, pe instalația electrică Constanța – Tulcea, în ianuarie 2008, datorită depunerilor de gheață s-a rupt firul de gardă, au fost smulse conductoarele din cleme și au fost blocate suporturile ceramice (care, în mod normal, se balansează sub influența vântului și a depunerilor de gheață), mărind riscul ruperii cablurilor.
Înghețul, dezghețul și bruma
Aspecte generale
În meteorologie se consideră ca fiind zile cu înghețuri cele în care temperatura minimă este mai mică sau egală cu 0°C . Dezghețurile se caracterizează ca stări de încălzire a vremii din perioada rece a anului, când temperatura aerului crește până la 0°C sau depășește această valoare. Dacă intervalul cu înghețuri este acceptat ca existând de la prima și până la ultima zi cu temperatură minimă < 0°C, asupra duratei intervalului cu dezghețuri nu există o părere unanimă. În lucrarea de față, intervalul cu dezghețuri a fost considerat conform cercetărilor, care acceptă că se poate vorbi de un început al dezghețurilor după ce înghețurile s-au stabilizat, adică după ce temperatura maximă < 0°C s-a înregistrat consecutiv într-un anumit număr de zile, iar ca sfârșit al dezghețurilor atunci când temperatura medie zilnică a trecut permanent peste pragul de 0°C. Bruma, în schimb, este fenomenul meteorologic care se produce sub forma unui depozit de gheață, cu aspect cristalin, deseori sub formă de solzi, ace de gheață, pene, evantai.
Aceste fenomene sunt posibile pe tot teritoriul României, ca rezultat al acțiunii maselor de aer polar și arctic care afectează țara. Așadar, rezultă faptul că, atât înghețul și dezghețul cât și bruma, sunt fenomene meteorologice de iarnă.
Deși sunt fenomene meteorologice obișnuite pentru clima temperat – continentală, ele pot căpăta caracter de riscuri climatice, atât prin intensitatea răcirii cu care se produc, cât și prin momentul din an când se produc, ca și prin consecințele lor.
Principalii parametri care caracterizează înghețul, dezghețul și bruma în Dobrogea
Durata medie a înghețurilor și brumelor
În perioada rece a anului și mai ales iarna, influența termică a apei Mării Negre, mai caldă decât suprafața terestră, se resimte cei mai puternic pe litoral. Această influență este evidențiată de o serie de caracteristici ale regimului temperaturii aerului din perioada rece a anului, din care fac parte și înghețurile, dezghețurile și brumele. Astfel, durata medie anuală a înghețurilor și brumelor crește de la cca. 2 luni pe țărmul Mării Negre, la cca. 3 luni în extremitatea vestică a regiunii, pe malul Dunării și se prelungește la 3 luni și jumătate în partea înaltă, de peste 200 m, a reliefului podișului central – nordic ai Dobrogei. Astfel, durata medie a intervalului fără îngheț și brumă este în Dobrogea cea mai mare din țară. Aceasta totalizează în zona litorală și Delta Dunării 225-230 zile ( Sulina 228 zile, Sf. Gheorghe 223 zile), în Dobrogea de Sud 200-225 zile și este mai redusă (<200 zile) în Dobrogea Centrală și de Nord.
Durata medie a intervalului cu îngheț este de 135-140 zile pe litoral (cea mai mică din țară) și de 140-165 zile pe cea mai mare parte a teritoriului dobrogean (circa 140 zile în Podișul Dobrogei de Sud și regiunile mai joase ale Podișului Dobrogei Centrale și peste 165 zile în sectoarele mai înalte din Podișul Casimcei și Podișul Dobrogei de Nord).
Numărul de zile cu îngheț este sub 80 zile pe litoral, 80-90 zile în Dobrogea de Sud și Centrală și de peste 100 zile în Dobrogea de Nord.
Zilele cu îngheț (temperatura minimă <0°C, se înregistrează în intervalul octombrie-aprilie, fiind mai numeroase în lunile ianuarie și februarie.
Primul îngheț apare, în medie, în ultima decadă a lunii octombrie în jumătatea vestică a regiunii și în prima decadă a lunii noiembrie, în cea estică, unde este mai întârziat cu o lună.
Data de apariție a înghețurilor și brumelor
Datele de apariție și de dispariție ale înghețului și brumelor sunt direct legate de caracteristicile morfometrice și de influențele climatice exterioare care se exercită asupra Dobrogei.
Cele mai târzii înghețuri se pot produce la începutul perioadei de vegetație, în a treia decadă a lunii aprilie în zona de litoral și în prima decadă a lunii mai în jumătatea vestică a Dobrogei și în Podișul Dobrogei de Nord.
Frecvența înghețurilor și brumelor
Efectul moderator al apei marine se resimte pe litoral și în zilele acoperite, când există cea mai mică frecvență a temperaturilor minime negative în comparație cu stațiile din interiorul Dobrogei. La Constanța, pe timp senin, frecvența temperaturilor minime ale aerului, cu valori între -10 și -20°C este de peste 2 ori mai mică față de Hârșova, situată pe malul Dunării, Temperaturile minime ale aerului de -10°C – -20°C sunt legate de anticiclonii de iarnă. Ele se asociază, de obicei la Constanța, cu valori zilnice mari ale radiației globale, de 150-200 kcal/cm2/min, care sunt cele mai frecvente pe timp senin.
Efectul moderator al suprafeței acvatice asupra înghețurilor se constată și la marile lacuri literale. Un astfel de exemplu îl constituie frecvențele foarte apropiate ale înghețurilor observate lac localitățile Sfântul Gheorghe, situată la 2 km de țărmul Marii Negre și la Jurilovca, situată la cca. 20 km de Marea Neagră, dar pe țărmul lacului Razim.
Contrastul teritorial cel mai pronunțat în producerea înghețurilor / brumelor se observă pe timp senin, când transformarea energiei radiante în energie calorică exprimă fidel diferențierile existente în structura suprafeței active. Pe timp noros, contrastul teritorial cel mai pronunțat se deplasează spre temperaturile minime cuprinse între 0 – -10°C , asociate de asemenea, cel mai frecvent, cu valori ale radiației globale de 150-200 cal/cm2 /min.
Intervalele cu înghețuri și brume
În zona litorală se remarcă o diminuare generală a intervalelor cu înghețuri și brume de diferite durate. La punctele situate în extremitatea vestică a Dobrogei sau la altitudini ridicate se observă o diminuare a numărului intervalelor scurte cu geruri de 1-5 zile și o creștere a numărului de intervale cu durata de 11-15 zile și mai mult. Intervalele cu durata cea mai lungă a înghețurilor, mai mare de 2 luni, sunt înregistrate la limita vestică a Dobrogei și în partea cea mai înaltă a reliefului.
Durata medie anuală a dezghețurilor
Repartiția dezghețurilor, care sunt precedate de o perioadă de îngheț stabil, se caracterizează de asemenea printr-o creștere a frecvenței concomitent cu creșterea distanței față de mare și a altitudinii reliefului, durata medie anuală a dezghețurilor este de 21-23 de zile la stațiile meteorologice din sectorul litoral, în condițiile influenței termice accentuate a Mării Negre.
În interiorul Dobrogei, durata medie a dezghețurilor oscilează între 33 și 36 de zile, cu un maxim de peste 45 de zile în partea înaltă a reliefului.
Cel mai timpuriu / târziu dezgheț care precede înghețul
Influența mării este deosebit de importantă în producerea celui mai timpuriu și târziu dezgheț care precede înghețul.
Astfel, în spațiu situat în primii 30 km față de țărm, cel mai timpuriu dezgheț s-a produs în prima jumătate a celei de-a doua decade a lunii decembrie, față de sfârșitul lunii noiembrie în restul teritoriului. Totodată, ultimul dezgheț s-a produs spre sfârșitul lunii martie, pe litoral și în prima decadă a lunii aprilie, în partea cea mai înaltă a reliefului. Dezghețurile cele mai numeroase sunt însoțite de valori mici ale radiației globale, de 50-100 cal/cm2/min, care caracterizează zilele când cerul este acoperit (nebulozitate 8-10 zecimi).
Se evidențiază de asemenea preponderența proceselor advective în producerea dezghețurilor, spre deosebire de înghețuri, care sunt de origine radiativă și advectiv-radiativă, și a căror frecvență crește la valori ridicate ale radiației globale din timpul iernii, de 150-200 cal/cm2/min.
Frecvența dezghețurilor
Frecvența maximă a dezghețurilor din perioada analizată s-a observat în luna februarie. În această lună, ca și în martie, există decalajul cel mai pronunțat între frecvența mai redusă a dezghețurilor din sectorul litoral și frecvența crescută a dezghețurilor (pe fondul prelungirii înghețurilor) din partea înaltă a reliefului.
Frecvența dezghețurilor se mărește dinspre litoral, odată cu creșterea distanței față de țărmul mării și a altitudinii reliefului, mai ales în cazul intervalelor mici, de 1-5 și 6-10 zile. În schimb, în sectorul litoral se întâlnește frecvența cea mai ridicată a intervalelor lungi cu dezghețuri de peste 20 de zile; aici, în condițiile influenței calorice pronunțate a apei marine, punctul de îngheț se atinge mai greu în comparație cu restul Dobrogei.
În interiorul Dobrogei, în partea vestică și de asemenea pe relieful înalt de podiș creste frecvența dezghețurilor de scurtă durată și a înghețurilor de lungă durată.
Inversiunile termice locale estompează influența mării, favorizând creșterea frecvenței înghețurilor mai ales pe fundul văilor, chiar dacă acestea, prin poziția lor fizico-geografică sunt relativ apropiate litoral.
Aspecte de risc
Înghețurile, brumele și dezghețurile fac parte dintre fenomenele a căror acțiune influențează nefavorabil diferitele activități economice. Aceste fenomene au efecte deosebit de dăunătoare în agricultură. Astfel, înghețurile târzii de primăvară provoacă întreruperea perioadei de vegetație a plantelor, iar cele timpurii de toamnă duc la compromiterea culturilor. La rândul lor, dezghețurile, însoțite de topirea bruscă a stratului de zăpadă, periclitează semănăturile de toamnă sau contribuie la accelerarea eroziunii solului.
Constructorii acordă o atenție deosebită alternanței înghețurilor și dezghețurilor datorită acțiunii acesteia asupra rezistenței materialelor. Repercursiuni negative legate de aceste fenomene se întâlnesc și în industrie, transporturi etc.
Cele mai periculoase înghețuri, dezghețuri și brume sunt acelea care se produc în afara sezonului lor, în anotimpurile de tranziție de la iarnă la vară și invers, când are loc o alternanță a advecțiilor de aer rece, dinspre nord cu cele de aer cald dinspre sud, până când se stabilește tipul de circulație predominant pentru anotimpul respectiv. În aceste intervale, ele pot căpăta aspect de risc climatic prin faptul că pot surprinde culturile, legumele și zarzavaturile, pomii fructiferi și vița de vie în primele faze de dezvoltare, sau spre sfârșitul acestora, creând astfel degerături, uneori destul de grave ținând seama de rezistența lor la îngheț, care pot compromite recoltele oamenilor.
Pagubele provocate vegetației de înghețuri și brume depind nu numai de valoarea temperaturii minime atinse, ci în mod egal, de hidratarea țesuturilor, de concentrația soluțiilor și de prezența agenților cristalini ai apei. Astfel, pragul termic de sensibilitate a vegetației variază între limite foarte largi, în funcție de speciile considerate și de stadiul lor de dezvoltare. Pentru pomii fructiferi din Dobrogea, mugurii care iernează pot rezista la temperaturi de – 20° și chiar – 30°C. în schimb, la intrarea în vegetație, primăvara, sensibilitatea la îngheț la mugurii umflați crește rapid, în funcție de stadiul lor de dezvoltare și de specie, temperaturi de -4, -6°C putând determina distrugerea florilor și rodului.
Pentru evaluarea riscului climatic, trebuie plecat de la seriile de date climatologice ale temperaturii minime ale aerului dintr-un loc dat. Plecând de la datele climatologice este posibil ca să fie precizată probabilitatea de producere a înghețului în cursul unei decade, cu o cristalizare a apei care se produce fie în spațiul dintre celulele unui țesut vegetal – când consecințele sunt, de regulă, limitate, fie în interiorul celulei când reacțiile fizice și biochimice sunt ireversibile și duc la necroza rapidă a țesuturilor vegetale.
Rezistența plantelor la îngheț depinde de specia și de varietatea vegetală; vârsta celulei; concentrația în suc vegetal (care variază în raport de stadiul fenologic); condițiile meteorologice prealabile (de ex. în cazul unei umezeli ridicate în zilele precedente, plantele sunt bine aprovizionate cu apă, având celulele mai fragile); intensitatea și viteza înghețului și dezghețului.
Stratul de zăpadă
Aspecte generale
Stratul de zăpadă este un fenomen tipic intervalului rece al anului, când temperatura solului și a aerului înregistrează valori negative pentru câteva zile consecutive. Formarea stratului de zăpadă este condiționată de existența temperaturilor negative în aer și la sol, de ninsori în cantitate suficientă și de existența calmului atmosferic. Chiar dacă predomină calmul atmosferic, rareori se întâmplă ca stratul de zăpadă să se formeze la prima zăpadă, deoarece primele ninsori care se produc la începutul sezonului rece, când temperatura aerului nu este suficient de coborâtă, se caracterizează prin cantități reduse de precipitații, iar pe sol, datorită oscilațiilor termice în jurul valorii de 0°C, nu este posibilă acumularea zăpezii. Din aceste motive, în general, stratul de zăpadă se produce mai târziu, când există condiții optime de formare, iar primăvara dispare mai repede.
Cauze genetice
Cauzele genetice care determină apariția stratului de zăpadă sunt date de circulația generală a atmosferei în interacțiune cu particularitățile suprafeței active care influențează caracterul depunerii.
Formarea stratului de zăpadă este condiționată de producerea ninsorilor ca urmare a interacțiunii dintre masele de aer rece polar și arctic, generate de anticiclonii Groenlandez, Scandinav, Est-European și Siberian, cu aerul cald tropical, generat de ciclonii europeni cu evoluție normală și retrogradă.
În cazul în care cantitatea de zăpadă a fost suficient de mare, se formează stratul de zăpadă, a cărui repartiție teritorială în Dobrogea variază în funcție de particularitățile suprafeței active și de vânt, care influențează caracterul depunerii.
Principalii parametri care caracterizează stratul de zăpadă
Grosimea medie decadică a stratului de zăpadă este mult mai mică decât în celelalte regiuni ale României, fiind cuprinsă între:
4-5 cm în zonele mai înalte din Dobrogea de Nord;
2-4 cm în vestul și centrul Dobrogei de Sud și Centrale și Lunca Dunării;
1-2 cm pe litoral și în Delta Dunării.
Grosimea maximă decadică a stratului de zăpadă a fost de 70-80 cm în zonele mai înalte și 50-60 cm pe litoral (ianuarie 2008).
Numărul mediu anual de zile cu strat de zăpadă este cuprins între 30-40 zile în partea occidentală și sub 30 zile în zona litorală și Delta Dunării.
Numărul maxim lunar și anual de zile cu sol acoperit cu zăpadă prezintă un caracter similar numărului mediu, cu deosebirea că valorile in acest caz sunt mai mari, ajungându-se la un maxim anual de 55 zile în regiunile înalte și 40- 45 zile pe litoral și în Delta Dunării.
Intervalul de risc pentru stratul de zăpadă
Ca și în cazul înghețului și brumei, stratul de zăpadă poate prezenta intervale critice, când influența lui negativă este mare și poate provoca pagube.
Se poate vorbi despre două asemenea intervale de risc, și anume:
intervalul riscului de toamnă, când ninsorile cele mai timpurii pot produce strat de zăpadă. Acest interval este intervalul cuprins între data celui mai timpuriu strat de zăpadă și data medie a primului strat de zăpadă de la începutul sezonului rece. Este acel interval în care stratul de zăpadă este asociat cu răciri intense și fenomene de îngheț, uneori chiar viscole, care pot determina numeroase pagube pentru agricultură, circulația rutieră, alimentarea populației, ca și pentru peisaj în general;
intervalul riscului de primăvară este intervalul cuprins între data medie a ultimului strat de zăpadă și data celui mai târziu strat de zăpadă, de la sfârșitul semestrului rece. În acest interval, riscurile sunt mai mari deoarece provin fie din topirea stratului de zăpadă acumulat în timpul iernii, fie de la ultimele ninsori care se produc în afara sezonului lor caracteristic, influențând pe mai multe căi: prin îngheț asupra culturilor aflate la începutul perioadei de vegetație, prin inundații, ca și prin accelerarea proceselor de versant, mobilizate de cantitatea mare de apă acumulată în sol.
Pentru regiunea Dobrogei, intervalul riscului de toamnă este cuprins între 20.XI. și 10.XII. (deși ninsori pot avea loc și în prima decadă a lunii noiembrie); de asemenea, intervalul riscului de primăvară este cuprins între 15.III. și 1.IV. (deși ninsori pot avea loc și mai târziu).
Pe litoral și în Delta Dunării, datorită influenței Mării Negre, stratul de zăpadă este temporar, uneori chiar efemer, așa că aici intervalul de risc este, de fapt, intervalul cuprins între data medie a primei ninsori și data medie a ultimei ninsori (10.XII. – 10.III.); aici, cele mai timpurii și târzii ninsori nu sunt capabile să formeze strat de zăpadă datorită rolului de moderator termic al mării, în schimb, pot avea loc alte riscuri legate de furtunile care se declanșează pe mare și în zona costieră, ce însoțesc adesea ninsorile asociate cu viscolele.
Aspecte de risc
Statul de zăpadă poate produce pagube atât prin prezența, cât și prin absența lui. În primul caz poate deveni fenomen climatic de risc dacă:
se formează în extrasezon, când este generat de ninsorile foarte timpurii sau foarte târzii și, asociat cu înghețul, poate afecta terenurile agricole cultivate;
este consecința unor ninsori abundente însoțite de viscole violente care determină troienirea lui și înzăpeziri;
se depune în straturi groase pe versanții despăduriri, unde este în echilibru instabil și poate determina avalanșe;
rezerva de apă din sol din perioada premergătoare formării stratului de zăpadă a fost satisfăcătoare sau excedentară și topirea stratului de zăpadă se face brusc.
În al doilea caz, lipsa stratului de zăpadă (fenomen frecvent în Dobrogea) constituie un risc indirect, care favorizează producerea în profunzime a înghețurilor în timpul iernii și degerarea culturilor de toamnă.
În spațiul Dobrogei și cel litoral, statul de zăpadă este mai periculos prin prezența decât prin absența sa.
Răcirile masive
Aspecte generale
Poziția arealelor de maximă și minimă presiune atmosferică, ca și frecvența și intensitatea proceselor de răcire facilitează pătrunderea pe teritoriul Dobrogei a unor mase de aer geroase și uscate, ce introduc mari abateri, perturbații de la regimul lor normal. Ele reprezintă variații neperiodice ale climei, a căror intensitate se amplifică sau se diminuează în raport direct cu caracteristicile structurii suprafeței subiacente.
Toate aceste abateri neperiodice, dat fiind producerea lor ocazională, se înscriu ca singularități climatice în cadrul teritoriului dobrogean.
Principalii parametri ai răcirilor masive
Singularitățile termice negative lunare si anuale
În general sunt cauzate de valurile de frig care transportă aerul polar, dar mai ales aerul arctic continental dinspre Groenlanda sau de pe continentul euro-asiatic (anticiclonul groenlandez și respectiv anticiclonul est-european și foarte rar, anticiclonul siberian care determină răcirile advective); de asemenea, predominarea timpului anticiclonic favorizează apariția răcirilor radiative.
În perioadele analizate, în Dobrogea, au existat numeroase situații în care s-au înregistrat temperaturi sub -15°C, însă, le-am luat în considerare numai pe acelea care au fost consemnate ca temperaturi minime absolute la stații pe întreaga perioadă de observații, drept pentru care le-am numit răciri masive, tabelul 3.5.
Tabelul 3.5 Temperaturi minime absolute (oC) în Dobrogea și spațiul litoral (2001-2014)
m = minima absolută; z = ziua, luna, anul producerii
Numărul de zile cu temperaturi minime ≤ -10°C (nopți geroase)
În perioada avută în vedere, am constatat faptul că cele mai puține zile cu temperaturi minime ≤-10°C (nopți geroase) s-au înregistrat pe litoral și în partea centrală și de est a Deltei Dunării (10-11), datorită efectului atenuator al acvatoriului marin. În cea mai mare parte a teritoriului dobrogean, numărul mediu de zile a fost cuprins între 10și 14 zile pe an, în schimb cele mai multe zile s-au înregistrat în zonele mai înalte din partea septentrională a Dobrogei (peste 16), (figura 3.7).
Figura 3.7
În ceea ce privește variația în timp a numărului de nopți geroase, se poate observa ca anul 2007 a avut cel mai mic număr de cazuri, fapt pus pe seama manifestării ENSO (El Niño Southern Oscillation) prin faza sa de revenire la condiții normale La Niña. Conform studiilor în domeniu, ENSO are o anumită periodicitate de 5-7 ani (http://ggweather.com/enso/oni.htm), fapt ușor de observat si din figura 3.8.
Figura 3.8
Aspecte de risc
Răcirile masive, care reflectă mari abateri de la variația obișnuită, influențează direct metabolismul organismelor vii.
Este evident că cel mai însemnat stres climatic este cel termic (stresul la rece în cazul de față). Un frig care depășește limita suportabilității, provoacă reacții de adaptare ale organismului, pentru păstrarea temperaturii sale interioare constante. Adăugăm la acestea faptul că aceste variații termice sunt însoțite și de anumite valori ale celorlalte elemente climatice, care pot amplifica stresul.
La o expunere îndelungată la temperatură joasă, temperatura corpului scade, iar la o temperatură interioară sub 24°C, mecanismul de reglare a temperaturii corpului încetează și acesta începe să piardă căldură, ca orice corp fără viață, până la egalarea temperaturii sale cu cea a mediului. Frigul provoacă degerături, acroasfixie, paralizii faciale sau radiale, nevrită, nefrită, maladii infecțioase, dureri reumatice.
Umezeala și vântul amplifică senzația de rece, producând mai rapid senzația de disconfort termic. De asemenea vântul puternic, care este o caracteristică a tornadelor sau a viscolului, amplifică stresul termic, prin presiunea pe care o exercită direct asupra pielii. Astfel, la o viteză de peste 4 m/s, presiunea este de 1,87 kg/mp, la 11 m/s ajunge la 15,27 kg/mp, iar la peste 28 m/s, depășește 95,4 kg/mp.
Așadar, orice val de frig deosebit antrenează reacții de răspuns ale organismului, care încearcă să se apere astfel de stresul mediului. Cu cât durata fenomenului este mai mare, cu atât capacitatea de apărare a organismului scade, iar consecințele pot fi ireversibile.
În încheiere, apreciez că răcirile masive care au determinat valori coborâte ale temperaturii pe spații întinse se înscriu în categoria singularităților termice, ca expresie a valurilor de frig provocate de anticiclonii continentali (ex. Anticiclonul Siberian) ce pompează spre România aer deosebit de rece polar, dar mai ales arctic.
Consecințele lor nefavorabile asupra agriculturii, în special, sunt aceleași ca și în cazul înghețului, deoarece amploarea răcirii determină intensitatea înghețului, ca fenomen fizic luat ca atare.
Fenomene climatice de risc din perioada caldă a anului
Ceea ce caracterizează fenomenele climatice de risc din perioada caldă a anului sunt temperaturile pozitive, care pot avea, uneori, valori foarte mari (peste 25-30oC în aer si peste 50-60oC la sol), persistând timp îndelungat.
Gradul diferit de încălzire, fie de natură radiativă, fie prin pătrunderea de aer cald tropical (continental sau maritim), constituie principala cauză a genezei și diferențierii teritoriale a riscurilor climatice din perioada caldă.
Astfel, de intensitatea convecției termice depind producerea ploilor abundente și torențiale, a furtunilor cu grindină etc.
Aportul de aer cald tropical pe seama advecțiilor continentale determină încălzirile masive, acestea, asociate cu convecția termică, pe fondul unui timp predominant anticiclonic, generează secete episodice (de primăvară, vară, toamnă).
Trebuie menționat faptul că sunt și cazuri când, fenomenele de uscăciune și secetă indiferent de regimul termic de iarnă sau de vară. Astfel, în perioada caldă a anului, pe teritoriul Dobrogei și al spațiului litoral am identificat următoarele fenomene climatice de risc : grindina, precipitațiile torențiale, încălzirile masive la care se adaugă tornadele și trombele marine.
Grindina
Aspecte generale
Grindina reprezintă o formă de precipitații solide alcătuite din granule transparente sau opace de gheață, de diferite forme (sferice sau colțuroase), mărimi (cu diametre variabile între 0,5 și 50 mm) și greutate (de la câteva grame, la peste 300 grame), care cad în timpul averselor de ploaie, însoțite de fenomene orajoase ( tunete și fulgere) și vânt tare, luând aspect de furtună (Instrucțiuni pentru stații și porturi meteorologice, 1963).
Dintre toți hidrometeorii solizi (ninsoare, lapoviță, măzăriche moale, măzăriche tare, zăpadă grăunțoasă, granule de gheață, ace de gheață, polei etc.), grindina este un risc climatic care, deși este mai rar întâlnit, poate produce în scurt timp calamități de mari proporții, locale sau regionale, în funcție de traiectoria norului Cumulonimbus care a generat-o.
Din cercetările de teren și din literatura de specialitate rezultă că aproape toate cazurile de grindină din Dobrogea au provocat pierderi importante, în special, agriculturii.
Grindina poate avea și efecte minime, în condițiile în care dimensiunile ei și densitatea boabelor căzute sunt mai mici, durata mai redusă și faza de vegetație a plantelor mai înaintată.
Având în vedere caracterul aleator al producerii ei, grindina este considerată, incontestabil, un fenomen climatic de risc, caracteristic pentru teritoriul Dobrogei.
Parametrii caracteristici ai grindinei
Numărul mediu anual al zilelor cu grindină
Frecvența medie a zilelor cu grindină de pe teritoriul Dobrogei ține seama de: contrastul termo-baric dintre mare și uscat, instabilitatea maselor de aer, expunerea reliefului față de razele solare și față de advecțiile de aer umed, forma de relief, altitudine etc.
Astfel, frecvența grindinei scade, în general, dinspre litoral și Lunca Dunării (sectoare cu aer mai umed și mai instabil) spre partea centrală (adică sectorul mai cald și uscat, deci mai stabil) (Tabelul 3.6, Figura 3.9); deci, cu alte cuvinte, zilele cu grindină se reduc pe măsura creșterii gradului de continentalism.
Tabelul 3.6 Numărul mediu lunar și anual de zile cu grindină în Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
Figura 3.9
De asemenea, din figura 3.10, putem remarca aceeași periodicitate în producerea fenomenului ca și în cazul valorilor termice extreme pe care o putem lega de schimbările climatice globale și de anii de manifestare a fenomenului El Niño.
Figura 3.10
Numărul maxim anual al zilelor cu grindină
A fost în toate cazurile de 2-3 ori mai mare decât numărul mediu anual și nu s-a produs în același an pentru toate regiunile, evidențiind particularitățile locale și regionale ale contrastelor termo-barice.
Astfel, în Delta Dunării acesta a fost de 4 zile/an; pe litoral, numărul maxim anual a fost de 6 zile/an; în centrul și vestul Dobrogei de Sud a fost de 5-8 zile.
Analiza șirurilor lungi de date statistice arată că probabilitatea absenței fenomenului sau producerea lui cu o frecvență mică este mai mare pe litoral și Delta Dunării și scade cu creșterea altitudinii și depărtarea de mare.
Sezonul anual favorabil grindinei în Dobrogea
Acest hidrometeor de risc apare în perioada cea mai caldă (martie-octombrie), atunci când instabilitatea maselor de aer este foarte mare.
Pe litoral și în Delta Dunării, grindina a fost posibilă în intervalul martie-octombrie, iar în celelalte regiuni în intervalul martie-septembrie.
Numărul maxim lunar de zile cu grindină este ușor decalat, în lunile:
iunie-iulie, cu câte 4 zile/lună în regiunile mai înalte din nord;
mai-iunie, cu câte 3-4 zile/lună în regiunile de deal-podiș;
aprilie-mai, cu câte 2 zile pe litoral și în Delta Dunării.
După cum se remarcă, în luna iunie, grindina are cea mai mare frecvență lunară (urmată de luna mai și apoi iulie), fiind luna în care frecvența maselor de aer maritim umed și mai rece este mai mare peste tot teritoriul țării (când se realizează și maximul pluviometric anual) și deci, când instabilitatea aerului este mai mare.
Durata grindinei
Durata medie este de la câteva minute până la 15 minute, remarcându-se, și de această dată, o diferențiere a duratei maxime:
în centrul și nordul Dobrogei, circa 30% din cazuri au avut durata maximă de 15 minute;
pe litoral, circa 65 % din cazuri au avut o durată maximă de 5 minute.
S-au înregistrat însă și situații în care grindina s-a produs cu o durată excepțională, așa cum s-a întâmplat în mai 1974 la Constanța (12 minute).
În timpul unui an, grindina poate însuma o durată medie de 0,3 ore în regiunile mai înalte din nord și centru și 0,1 oră pe litoral.
Durata maximă anuală a grindinei este de 2-3 ori mai mare decât cea medie:
0,6 ore la Constanța și Sulina (pe litoral).
0,7ore la Medgidia și Corugea (în centru și nord).
Dimensiunile bobului de grindină
Durata furtunilor cu grindină este invers proporțională cu dimensiunile boabelor de grindină. Cu cât durata este mai scurtă, cu atât dimensiunile acesteia sunt mai mari.
În general, dimensiunile bobului de grindină sunt mici, sub 10 mm.
Măsurătorile efectuate în perioadele analizate au arătat că, primăvara și toamna, diametrul grindinei este mai mic (sub 5 mm), iar intensitatea ploii de 2-20 mm/min., comparativ cu vara, când diametrul poate depăși 10 mm, iar intensitatea ploii, 50 mm/min., ceea ce arată că cele mai favorabile condiții genetice se realizează în perioada cea mai caldă (iunie-august), atunci când contrastul termo-baric este cel mai mare. În asemenea situație, boabele de grindină au atins dimensiuni impresionante, de mărimea unei nuci, a unui ou de porumbel sau a unui ou de gâscă (înregistrată la Constanța pe data de 03.06.1923).
Asemenea dimensiuni mari determină și amploarea pagubelor cauzate de grindină, cu consecințe dintre cele mai nefaste asupra culturilor agricole, așezărilor, solului etc.
Aspecte de risc
Grindina devine deosebit de periculoasă în cazul în care:
se produce în plin sezon de vegetație;
este însoțită de vânturi puternice;
dimensiunile boabelor de grindină depășesc 10 mm în diametru;
durata fenomenului este mare (peste 5 minute);
densitatea boabelor de grindină este foarte mare;
se produce după o lungă perioadă de secetă, când solul uscat, lipsit de coeziune;
favorizează procesele de eroziune.
În Dobrogea, grindina este un fenomen frecvent întâlnit, mai ales în regiunile mai înalte din centru și nord. Grindina este foarte periculoasă deoarece poate surprinde turiștii nepregătiți, poate distruge în totalitate culturile agricole.
Este de remarcat că acțiunea distructivă a căderii grindinei pe sol sau prezența ei în norii convectivi se cumulează cu scăderea severă a vizibilității în arealul afectat, dar mai ales cu intensificări ale vântului la sol, în rafale, care pot lua aspect de vijelie și cu viteze verticale mari ale curenților ascendenți și descendenți din interiorul norilor Cumulonimbus, de sub ei și din vecinătatea lor.
Precipitațiile torențiale
Aspecte generale
Adesea, în perioada caldă a anului, ploile capătă un caracter specific, de aversă, determinat de durata scurtă, intensitatea crescută și cantitatea mare de apă pe care o produc. Ploile torențiale cad în perioada caldă a anului ca urmare a intensificării activității Anticiclonului Azoric, precum și a celei ciclonice oceanice și mediteraneene. Procesele fundamentale care conduc la dezvoltarea formațiunilor noroase, capabile să producă mari cantități de precipitații atmosferice, sunt, convecția și schimbul turbulent din interiorul maselor de aer.
În Dobrogea precipitațiile din anotimpul de vară sunt de natură frontală și se produc de obicei ziua, având, frecvent, caracter de aversă.
Curba de corelație dintre distanța față de Marea Neagră a punctelor pluviometrice și cantitățile maxime zilnice de precipitații (în 24 ore), căzute în fiecare dintre lunile de vară, are un aspect similar cu cel al cantităților medii de precipitații de pe teritoriul Dobrogei, în perioada caldă a anului (lunile aprilie-octombrie). Cantitățile maxime de precipitații (în 24 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. Coeficientul semnificativ de corelație dintre distanța față de mare și cantitățile maxime zilnice de precipitații (în 24 ore) confirmă influența lor evidentă asupra repartiției precipitațiilor din Dobrogea.
O particularitate a distribuției teritoriale a precipitațiilor maxime zilnice (în 24 ore) este aceea că, în lunile de vară, cantitățile cele mai mari se înregistrează la distanța de 30-35 km de țărmul Mării Negre, adică la distanța unde creșterea valorii izohietelor în interiorul uscatului dispare sau este foarte redusă datorită atenuării influenței brizelor marine.
Definire și cauze genetice
Ploile torențiale sau aversele sunt generate de nori de convecție termică și dinamică, formați ca rezultat al supraîncălzirii suprafeței active, sau atunci când contrastul termic dintre masa de aer cald, în ascensiune, și masa de aer rece este foarte mare. Aceste fenomene sunt caracterizate prin cantitatea mare de apă căzută într-un timp foarte scurt și intensitate mare, care au consecințe negative determinând viituri, procese de eroziune și spălare a solului etc.
În general, precipitațiile care depășesc o cantitate de 25 mm în 24 ore sunt considerate ploi torențiale. Acestea se produc, de regulă, în perioada caldă a anului, în următoarele condiții:
realizarea contactului dintre două mase de aer maritim sub forma unui front rece sau oclus, din care una să fie de origine tropicală;
intensificarea activității ciclonice și a familiilor de cicloni;
menținerea suprasaturației aerului și după formarea norilor (prin destindere adiabatică și prin amestecul maselor de aer);
valorile umezelii specifice să depășească 7 g/kg, iar deficitul de umezeală să se mențină mic în stratul activ de formare a norilor;
norii formați să aibă o grosime mai mare de 7.500 m, iar baza lor să fie situată la 1.000-1.500 m deasupra solului.
Celelalte condiții pentru formarea norilor și a precipitațiilor, cum sunt: existența unui număr mare de nuclee de condensare, existența unor temperaturi scăzute în altitudine (sub -15°C la 5.000 m), izohipse având curbura ciclonică, dezvoltarea unor sarcini electrice în interiorul maselor noroase etc., sunt caracteristice tuturor tipurilor de ploi.
În concluzie, se apreciază că ploile torențiale din regiunea Dobrogei sunt determinate de:
circulația de vest și de nord-vest;
convecția termică din timpul verii în condițiile unei convergențe a circulației sol-altitudine;
activarea și reactivarea frontului polar la nivelul țării noastre;
activitatea frontală legată de ciclonii retrograzi care se manifestă totuși în măsură mai mică, în această zonă ajungând doar fronturile ocluse.
Principalii parametri ai ploilor torențiale
Principalii parametri caracteristici ploilor torențiale, sau averselor, (intensitate, durată, cantitate), variază teritorial în funcție de altitudine, forma de relief, depărtarea de mare, ca și de alte condiții locale și de timp.
Intensitatea maximă a ploilor torențiale
Intensitatea ploilor torențiale reprezintă caracteristica principală a acestora.
Prelucrând datele referitoare la intensitatea ploilor torențiale, pe o perioadă mai lungă, am constatat că cele mai puternice averse se produc în vestul Dobrogei (peste 10 mm/minut), iar cele mai slabe (sub 6 mm/minut) în partea de sud, precum și în zona litorală a Podișului Dobrogei (Tabelul 3.7, Figura 3.11).
Tabelul 3.7 Intensitatea maximă a precipitațiilor în Dobrogea și zona litorală
Figura 3.11
Durata, ploilor torențiale
În general, s-a constatat un raport invers între intensitatea și durata aversei. Cu cât intensitatea este mai mare, cu atât durata este mai mică, și invers.
Astfel, ploile torențiale de origine frontală au durata cea mai mare (peste 4 ore), dar intensitatea lor scade brusc, sub 0,20 mm/min. și chiar mai puțin iar pe măsură ce intensitatea crește, durata scade, astfel că ploile cu intensitate sub 1 mm/min. au durată de cca. 60 min., iar cele între 1 și 2 mm/min., de circa 30 minute.
Cantitatea de apă
În timpul ploilor torențiale, cantitatea de apă realizată este direct proporțională cu intensitatea și durata ploii, și dependentă de condițiile ei genetice.
Cea mai mare cantitate de apă se înregistrează în cazul averselor de origine frontală, când contrastul termo-baric este foarte mare.
Frecvența ploilor torențiale
Ploile torențiale nu se produc cu regularitate, cunoscând o mare variabilitate neperiodică, dependentă de caracteristicile circulației generale a atmosferei peste teritoriul țării, de caracteristicile influențelor climatice din diferite sectoare ale țării, ca și de caracteristicile suprafeței active.
Astfel, în Dobrogea frecvența anilor în care nu se produc averse crește treptat 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.
Aspecte de risc
Ploile torențiale au caracter de risc dacă declanșează procese accelerate de eroziune pe versanți, dacă generează inundații etc. Efectul distrugător al ploilor torențiale depinde, pe lângă intensitate, de durata și de cantitatea de apă căzută, de viteza vântului în timpul precipitațiilor și de caracteristicile suprafeței active, respectiv de mărimea pantei, de gradul de friabilitate a substratului litologic, de gradul de împădurire a suprafeței respective, de momentul din an în care se produce (dacă vine după o lungă perioadă de secetă, când solul este foarte uscat și coeziunea particulelor sale este redusă, puterea de eroziune a ploii este foarte mare) etc.
În ultimii ani s-au înregistrat numeroase pagube produse de ploile torențiale, unele dintre cele mai relevante cazuri fiind:
în intervalul 22.VII.2005, ora 8:00 – 23.VII.2005, ora 8:00, pe teritoriul județului Constanța au fost înregistrate cantități importante de precipitații cu caracter de aversă, care au depășit pragurile critice pentru precipitații și care au produs inundații. Cantitățile de precipitații înregistrate în intervalul de timp amintit au depășit pragurile critice la majoritatea posturilor pluviometrice din zonă. Valorile cele mai mari s-au înregistrat la:
Eforie 161,5 mm/m2
Biruința 222,0 mm/m2
Techirghiol 200,7 mm/m2.
7-8. VIII.2007 – în județul Constanța, pe litoralul românesc al Mării Negre, au fost semnalate averse de ploaie de intensitate foarte mare. Cantitățile de precipitații înregistrate în decursul a două ore au fost deosebit de mari. Între orele 8:12-10:00 s-au măsurat 22,0 mm/m2, urmând ca între orele 11:28-12:15 să se măsoare alți 9,0 mm/m2. Un total înregistrat pe ziua de 7.VIII.2007 este de 34,4 mm/mp. în următoarea zi, 8.VIII.2008, între orele 18:22-19:22, precipitațiile înregistrate au ajuns până la 22,2 mm/m2, iar pe întreaga zi cantitatea de precipitații depășește cantitatea zilei anterioare, fiind de 40,4 mm/m2. Astfel, cantitatea maximă de precipitații căzută în aceste zile, în luna august, a depășit 78,4 mm/mp, fiind însoțită de multiple descărcări electrice.
Pe litoral, falezele s-au surpat, mai multe hoteluri au fost inundate (investitorii din stațiunea Venus estimează pierderi de peste 50.000 de euro din cauza inundațiilor); plaja din Eforie Nord a fost afectată de ploile torențiale ce au produs alunecări de teren și în Eforie Sud și Olimp; conform datelor transmise de Apele Române, au fost deteriorate zone de plajă din aproape toate stațiunile de pe litoral, iar în unele locuri s-au format ravene.
Încălzirile masive
Aspecte generale
La polul opus al răcirilor masive generate de advecțiile aerului polar se situează încălzirile masive, generate de advecțiile aerului tropical.
Dobrogea, fiind situată în zona climei temperate și într-o arie continentală cu multiple influențe climatice, asupra ei se deplasează, ca și în primul caz, valuri de călduri tropicale care determină abateri pozitive mari ale temperaturii aerului față de normală, uneori cu valoare de unicat sau de record climatic.
Aceste încălziri sunt generate de :
advecțiile de aer cald tropical continental (sau ale aerului cald tropical maritim ajuns în Dobrogea deja continentalizat și lipsit de precipitații), generate de anticiclonii continentali care se dezvoltă în sud-estul Europei, pe teritoriul Asiei de sud-vest, în bazinul Mării Negre, Peninsula Balcanică, în nord-vestul continentului african etc.
extinderea maselor de aer fierbinte tropical antrenate la periferia ciclonilor oceanici, peste Europa Centrală și de Est.
După temperaturile medii ale lunilor cele mai calde (iulie și august), cele mai intense încălziri sunt cele > 25°C; după temperaturile maxime absolute (lunare, sau anuale), sunt cele care au depășit 30°C (zile tropicale), iar după temperaturile minime nocturne, cele de > 20°C (nopți tropicale).
În perioadele analizate, în Dobrogea și în zona litorală, au existat numeroase situații în care temperaturile maxime absolute au depășit 30°C în lunile cele mai calde ale anului (iulie, august) și chiar din mai până în septembrie. Dar nu orice zi tropicală poate fi expresia unor încălziri accentuate. Aceasta depinde de persistența masei de aer anticiclonic care determină frecvența zilelor tropicale și frecvența proceselor de încălzire.
Pentru problema studiată au fost luate în considerare numai temperaturile maxime absolute >30°C, pe care le-am numit încălziri masive.
Principalii parametri ce caracterizează încălzirile masive
Frecvența lunară a zilelor tropicale (temperatura maximă ≥ 30° C)
Analizând datele din tabelul 3.8 și figura 3.12, putem constata faptul că numărul mediu de zile tropicale crește progresiv de la est la vest, odată cu diminuarea efectului moderator al Mării Negre. Astfel, pe litoral, în perioada 2001-2014, s-au înregistrat cele mai puține zile tropicale din întreaga suprafață a Dobrogei (12,3 la Sulina și 14,3 la Mangalia); în regiunile interioare, frecvența, zilelor tropicale se mărește, numărul de zile ajungând la 44,8 la Medgidia, și chiar 53,8 la Cernavodă; în extremitatea occidentală a teritoriului analizat a fost remarcate cele mai multe astfel de zile, ca urmare a gradului ridicat de continentalism ( ex. 57,2 la Hârșova).
Tabelul 3.8Numărul mediu al zilelor tropicale (temperatura maximă ≥ 30oC) din Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
Figura 3.12
De asemenea, corelat cu cele afirmate mai sus in ceea ce privește repartiția temporală a numărului de zile geroase, și în cazul zilelor tropicale se observă că anii 2007 și 2012 au fost cei mai însemnați din acest punct de vedere (Figura 3.13).
Figura 3.13
Frecvența lunară a temperaturile minime nocturne > 20°C (nopți tropicale)
Din acest punct de vedere, s-a constatat pe teritoriul Dobrogei și în zona litorală, o scădere progresivă atât a numărului mediu cât și a numărului maxim de nopți tropicale de la est către vest, pe fondul scăderii influenței acvatoriului marin (apa se încălzește și se răcește mai greu decât uscatul, explicând, astfel, temperaturile mai ridicate din cursul nopții, din cadrul zonei litorale) și creșterii gradului de continentalism al climei. Astfel, în zona litorală, cea mai afectată de acest fenomen de risc, pe întreaga suprafață s-au identificat o medie de peste 40 nopți tropicale (51,1 la Gura Portiței și chiar 61,9 la Sulina). Dobrogea de vest, centrală și regiunile mai înalte din nord, în schimb, sunt teritoriile cele mai ferite, înregistrându-se mai puțin de 16 nopți tropicale/an (ex. 15,5 la Hârșova, 15 la Corugea, 14,8 la Adamclisi, etc.)(Tabelul 3.9, Figura 3.14).
Tabelul 3.9Numărul mediu/maxim de nopți tropicale (temperaturi minime > 20°C) din Dobrogea și zona litorală(2001-2014)
Figura 3.14
Variația temporală a numărului de nopți tropicale (Figura 3.15) este în strânsă legătură cu variația temporală a numărului de zile tropicale în ceea ce privește numărul și perioada producerii, dar în antiteză cu aceasta, în sensul că zonele cu cel mai mare număr de nopți tropicale sunt zonele cu cel mai mic număr de zile tropicale și invers.
Figura 3.15
Singularitățile termice pozitive lunare si anuale (temperaturile maxime absolute lunare și anuale)
Lunile cele mai calde, în care sau înregistrat cele mai mari valori ale temperaturii maxime absolute, au fost iunie, iulie și august. În luna iulie sau înregistrat chiar încălziri masive ( sau caniculare), temperatura depășind 40°C (42,4 °C la Hârșova pe 23.VII.2007 sau 42,1°C la Cernavodă în aceeași zi), aceasta fiind perioada din an cea mai afectată de acest fenomen de risc.
De asemenea s-a mai constatat că, în luna iulie, cele mai mari maxime absolute din perioada 2001-2014, s-au înregistrat în anul 2007, ceea ce a determinat, alături de marele deficit pluviometric, la apariția unui sever fenomen de secetă cu care s-a confruntat nu numai teritoriul Dobrogei ci întreaga suprafață a României.
Astfel, putem conchide, că perioada de vară, cu precădere luna iulie, este cea mai expusă acestui fenomen, în care stresul termic este resimțit cel mai acut de mediul înconjurător.
Aspecte de risc
Cel mai însemnat stres climatic este cel termic. Încălzirile masive din anotimpul de vară au numeroase implicații negative asupra mediului înconjurător, dar mai cu seamă asupra agriculturii (determinând ofilirea plantelor și chiar compromiterea culturilor – așa cum s-a întâmplat în vara anului 2007), și activității oamenilor.
O temperatură excesiv de ridicată, așa cum se întâmplă în Dobrogea și zona litorală, în lunile de vară, mai ales în luna iulie (atunci când se înregistrează cele mai multe zile tropicale și chiar caniculare), la care se adaugă o radiație solară mare, cu umezeală foarte scăzută sau foarte ridicată, amplifică senzația de uscăciune sau de zăpușeală. Astfel, omul nu poate rezista prea mult timp la temperaturi ambientale care depășesc temperatura internă a corpului său, intrând în stare de șoc termic. Dacă se adaugă o umezeală foarte mare, senzația de zăpușeală crește, întrucât organismul nu mai poate transpira, deci nu se mai poate răci. Dacă se adaugă expunerea la soare, temperatura efectiv echivalentă (adică cea efectiv resimțită de om) crește, prin efectele calorice ale radiațiilor infraroșii.
Așadar, orice val de căldură excesivă sau de frig deosebit antrenează reacții de răspuns ale organismului, care încearcă să se apere astfel de stresul mediului. Cu cât durata fenomenului este mai mare, cu atât capacitatea de apărare a organismului scade, iar consecințele pot fi adesea ireversibile.
Tornadele și trombele marine
Tornadele
Aspecte generale
Tornadele sunt perturbații atmosferice violente, de dimensiuni reduse, cu un caracter turbionar, sub aspectul unei coloane înguste care se rotește foarte repede sau al unei pâlnii întoarse care atinge nivelul solului.
Tornadele variază în diametru, de la câteva zeci de metri până la aproximativ 2 km, diametrul mediu fiind de aprox. 50 de metri, însă s-au înregistrat și tornade de dimensiuni mult mai mari. Majoritatea tornadelor din emisfera nordică formează vânturi care se învârt invers acelor de ceasornic, în jurul unui centru de presiune extrem de joasă, numite tornade anticiclonice, iar în emisfera sudică vânturile se învârt în general în sensul acelor de ceasornic, numindu-se tornade ciclonice. Viteza vântului la nivelul solului este cuprinsă între 60 km/h și 500 km/h, acestea din urmă fiind devastatoare.
Pentru a considera un vârtej – un vânt în spirală, în formă de pâlnie – drept o tornadă, acesta trebuie să fie în contact cu solul și cu norul care produce furtuna. Când această pâlnie vine în contact cu solul, se produce o zonă concentrată de distragere. Aria vârtejului nu are de obicei o lungime mai mare de 250 de metri, dar poate avea o lățime de până la 2 km.
Aspecte de risc
se produce în plin sezon de vegetație, surprinzând culturile pomiviticole în faza de înflorire, culturile înspicate etc.;
este însoțită de vânturi foarte puternice;
durata fenomenului este mare;
se produce în zone locuite.
În Dobrogea, tornade s-au produs și înainte de perioada avută în vedere (1990- 2005), dar nu erau aduse la cunoștința publicului, mai ales înainte de 1989. Dintre tornadele cele mai recente care au adus mari prejudicii economiei dobrogene, demne de menționat sunt:
30 iulie 2002 din zona satului Rahmanu din Delta Dunării;
12 august 2002 în partea central-vestică (cunoscută în literatura de specialitate și sub numele de „tornada de la Făcăeni”);
7 mai 2005, atunci când au avut loc nu mai puțin de 9 tornade în arealul: Hârșova (sat Ciobanu), Olimp, Cernavodă, Nicolae Bălcescu, Topolog;
21 aprilie 2008 – Centrala de la Cernavodă a fost deconectată marți seara de la Sistemul Energetic Național, din cauza unor furtuni violente din zona Cernavodă ce au indus perturbații în sistemul de evacuare a puterii electrice.
Trombele marine
Aspecte generale
Tromba reprezintă un fenomen constituit dintr-un turbion de vânt, a cărui prezență se manifestă printr-o coloană noroasă sau un con noros răsturnat, cu formă de pâlnie, care iese din baza unui nor Cumulonimbus printr-un „tufiș” format din picături de apă ridicate de la suprafața mării și, în cazul în care ajunge la uscat, din particule de praf, nisip sau diferite resturi și obiecte ridicate de pe sol.
Acest fenomen este considerat un hidrometeor, din cauza prezenței picăturilor de apă din baza noroasă și din suprafața mării, sau a altor suprafețe de apă peste care trece.
În principal, producerea acestui fenomen poate fi caracterizată ca fiind un turbion sau o coloană în care mișcarea de rotație rapidă a maselor de aer are formă ascendentă și convergentă. Viteza de deplasare laterală este redusă, coincizând cu viteza de deplasare a norului Cumulonimbus sub care se formează. în interiorul lui, deplasarea conului format poate avea o viteză de rotație foarte mare, atingând 100 m/s.
Axa coloanei noroase poate fi verticală, înclinată sau sinuoasă, în funcție de gradul de forfecare vertical al vântului în stratul de aer în care se manifestă fenomenul. Câteodată, coloana se unește cu organismul format la suprafața solului, aerul din interiorul trombei având o mișcare turbionară rapidă în sens ciclonic. Diametrul coloanei noroase poate avea zeci de metri, dar poate ajunge până la sute de metri.
Pentru a se evita confuziile dintre tornade și trombe, precizăm că trombele se formează pe suprafețe acvatice, pe când tornadele iau naștere pe uscat. Ca mecanism de formare sunt aproape identice, numai că forța tornadelor este mult mai puternică.
O trombă este alcătuită dintr-o masă de aer instabil care se rotește în jurul unei zone limitate cu presiunea atmosferică scăzută. Circulația convergentă din apropierea solului, la care se adaugă și instabilitatea termodinamică, explică ridicarea în altitudine a aerului turbionar, ce poate fi însoțită de curenți puternici. Instabilitatea este dată de circulația aerului cald și umed din straturile inferioare, asociat cu aerul rece și uscat din altitudine.
Caracteristicile trombei:
diametrul de la câțiva metri la câteva sute de metri;
înălțimea este condiționată de intensitatea fenomenului și prin înălțimea norului Cumulonimbus;
viteza de deplasare variază de la un caz la altul;
presiunea atmosferică este mai scăzută în interiorul trombei;
intensificarea vântului puternică de la câțiva m/s la câteva zeci m/s;
sensul de rotație în sens invers acelor de ceasornic, dar au fost și excepții de la regulă;
efecte: obiecte deplasate uneori pe distanțe mari, pericol de răsturnare a ambarcațiunilor de dimensiuni mici, arbori rupți etc.
Fazele de dezvoltare:
în prima fază se formează un organism turbionar care, treptat, ia aspectul unui microciclon;
în faza următoare, tromba se conturează sub forma unei coloane de apă care unește baza norului Cumulonimbus cu suprafața mării;
ultima fază reprezintă disiparea fenomenului.
Aspecte de risc
Efectul distrugător al trombelor marine depinde nu numai de intensitate, dar și de durată. Acestea sunt amplificate de numeroase alte caracteristici ale suprafeței active, cum sunt: prezența covorului vegetal, momentul din an când se produce aversa (dacă se produce în anotimpul de vară, când plajele sunt pline de turiști) etc. În asemenea condiții, trombele pot căpăta aspect de riscuri climatice, prin declanșarea unor procese de deflație, distrugerea construcțiilor din perimetrul plajelor, cu repercusiuni asupra întregului mediu geografic litoral, dar și asupra vieții și activității omului.
În perioada avută în vedere, 1990 – 2010, au fost semnalate în zona litorală trei cazuri și unul în largul Mării Negre:
19.VII.2002 – Gura Portiței (Figura 3.13)
7.V. 2005 – Olimp
10.VII.2005 – Neptun
08.VIII.2009 – „Gloria“ (Figura 3.14)
Figura 3.16 Tromba marină la Gura Portiței
Figura 3.17 Tromba marină în largul Mării Negre, la stația meteo „Gloria“
Fenomene climatice de risc posibile tot timpul anului
Dintre riscurile climatice întâlnite pe teritoriul Dobrogei și în zona litorală, mediul înconjurător este afectat în toate anotimpurile de : oraje, ceață, vânturi tari și secetă.
Orajele
Aspecte generale
Orajele sunt definite ca fiind electrometeori ce constau din descărcări electrice repetate între două părți ale aceluiași nor, între doi nori sau între nori și suprafața terestră, însoțite de tunete.
Datorită reliefului variat al teritoriului Dobrogei, activitatea orajoasă prezintă o repartiție neuniformă, evidențiată prin numărul de zile cu oraje, însoțite de tunete. Tunetele și fulgerele sunt asociate norilor de convecție, fiind însoțite, în general, de precipitații sub formă de ploaie, ninsoare sau grindină.
Cauzele genetice ale orajelor
Fenomenele orajoase se produc în urma dezvoltării norilor Cumulonimbus, în condițiile unei stratificări instabile a aerului, la care se adaugă prezența unei cantități mari de vapori de apă. Orajele iau naștere datorită încălzirii puternice a maselor de aer, în funcție de direcția de deplasare a acestora, de caracteristicile reliefului. Orajele frontale se produc frecvent în fronturile reci, dar se pot întâlni și însoțind frontul cald. În cadrul frontului cald, orajele se produc atunci când aerul cald, instabil, se ridică deasupra aerului rece care se retrage. Sunt mai puțin frecvente decât orajele frontului rece. În cadrul frontului rece se produc oraje atunci când o masă de aer rece pătrunde într-o masă de aer instabil și mai cald, care este silit să urce rapid pe panta aerului rece. Norii Cumulonimbus astfel formați se întind pe sute de kilometri lungime și pe câteva zeci de kilometri lățime, cu spații largi, mai puțin turbulente între celulele orajoase. în aceeași masă de aer, orajele au dezvoltarea maximă vara și depind de mărimea instabilității și de grosimea stratului atmosferic instabil.
Principalii parametri ce caracterizează orajele din Dobrogea
Fenomenele orajoase prezintă o mare variabilitate a datei de producere în cursul unui an, a numărului de zile cu astfel de fenomene, chiar dacă condițiile fizico-geografice sunt asemănătoare. În aceste condiții asemănătoare din punct de vedere fizico-geografic, putem observa că orajele nu se produc întotdeauna în aceeași zi. Astfel, același proces meteorologic, determină oraje pe parcursul mai multor zile, dar cu localizare diferită din punct de vedere fizico-geografic, în special în sectoarele unde gradul de instabilitate favorizează un grad mai mare de convecție termică.
Intervalul de producere a orajelor
În Dobrogea și în zona litorală analizată, începutul și sfârșitul intervalului de producere a fenomenelor orajoase diferă foarte mult în funcție de particularitățile locale care determină formarea norilor orajoși. Primele manifestări orajoase au avut loc la 1 ianuarie la stația Hârșova, pe 3 ianuarie la stațiile Constanța și Medgidia, pe 18 februarie la Tulcea, iar cel mai târziu pe 16 martie la Sf. Gheorghe. În schimb, ultimele date de producere a fenomenelor orajoase sunt: 15 noiembrie la stația Gorgova, 2 decembrie la stația Hârșova, 5 decembrie la stația Tulcea, 9 decembrie la stația Sf. Gheorghe, 21 decembrie la stația Sulina și 28 decembrie la stațiile Constanța și Medgidia.
Numărul mediu lunar și anual de zile cu oraje
Valorile medii ale numărului lunar și anual de zile cu oraje scot în evidență caracteristicile generale ale repartiției orajelor pe teritoriul Dobrogei. Putem observa că deasupra litoralului Mării Negre, dar și în Delta Dunării, se întâlnește cel mai mic număr de zile cu oraje, datorită mișcărilor descendente ale aerului influențate de prezența bazinului acvatic, care nu favorizează apariția norilor orajoși.
Numărul de zile cu oraje scade treptat spre începutul și sfârșitul anului, în perioada rece fiind foarte rare. Începând din luna octombrie și până în aprilie, deasupra Europei Estice presiunea crește și se menține ridicată pe toată perioada sezonului rece, împiedicând pătrunderea aerului umed și a ciclonilor din zona Oceanului Atlantic sau din bazinul Mării Mediterane. Din aprilie, în locul acestor mase uscate pătrund mase de aer umede și instabile, care duc la producerea fenomenelor orajoase. Cu rare excepții se manifestă astfel de fenomene și în sezonul rece, doar atunci când are loc o înlocuire bruscă a maselor tropicale cu cele polare.
Analizând datele din tabelul 3.10 se poate observa că pe teritoriul Dobrogei și în zona litorală, în perioada 2001-2014, numărul mediu lunar de zile cu oraje este foarte scăzut în lunile decembrie, ianuarie și februarie, în medie între 0și 2 zile. La începutul primăverii, sub influența activității frontale, fenomenele orajoase se produc neperiodic atât pe parcursul zilelor, dar și al nopților.
Tabelul 3.10 Numărul mediu lunar și anual de zile cu oraje în Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
Astfel, în lunile martie și aprilie numărul mediu de zile cu oraje începe să crească ajungând până la 3 zile. O dată cu venirea verii, sub influența convecției termice, numărul mediu lunar de zile cu oraje crește, oscilând de la 2,7 la 4,7 zile în luna mai, de la 2,8 la 7,5 zile în luna iunie, de la 2,9 la 8,3 zile în luna iulie, iar în luna august de la 2,3 la 5,8 zile (Figura 3.18).
Figura 3.18
Dacă analizăm situația pe zone putem observa repartiția numărului mediu anual de zile cu oraje în Dobrogea și în zona litorală, care înregistrează valori maxime la stațiile situate în interiorul Dobrogei: Medgidia (42,7 zile), Tulcea (36,9 zile), iar valorile cele mai scăzute la stațiile de coastă: Sulina (25 zile)și Mangalia (20 zile) (Figura 3.19).
Figura 3.19
Intervalul diurn sau nocturn favorabil producerii orajelor
Analizând valorile medii orare ale duratei orajelor se constată că acestea au durata și frecvența mai redusă noaptea și în primele ore ale zilei (între orele 5 și 10 la stațiile meteorologice costiere) și mult mai mari după-amiaza, maximul orajos producându-se între orele 14 și 17. Această situație se explică și prin faptul că noaptea și în primele ore ale dimineții, efectul local al brizelor marine diminuează mult activitatea orajoasă, în timp ce ziua, spre amiază și după-amiază, acesta se intensifică o dată cu încălzirea suprafeței active.
Durata orajelor
Reprezentând intervalul de timp exprimat în ore, calculat între începutul și sfârșitul fenomenului orajos semnalat audiovizual la o anumită stație, durata orajelor este unul dintre parametrii care scot în evidență influența condițiilor fizico-geografice asupra producerii și evoluției fenomenelor orajoase.
Valorile medii ale duratei anuale a orajelor reflectă, ca și în cazul celorlalți parametri, îmbinarea complexă a factorilor genetici principali (circulația maselor de aer și proximitatea mării) cu cei locali, împreună determinând variabilitatea cantitativă și calitativă în timp și spațiu a fenomenului. Astfel, cele mai mari valori ale duratei orajelor depășesc 50 ore/an în Dobrogea Centrală și de Nord, ca urmare a intensificării activității orajoase dată de trecerea fronturilor peste relieful înalt și de amplificarea convecției termice care are rol important mai ales vara. La altitudini mai mici și mai ales pe litoral, durata orajelor scade la 15-35 ore/an datorită reducerii rolului factorului dinamic în producerea lor.
În concluzie, remarcăm că atât durata, cât și ceilalți parametri care caracterizează orajele au o repartiție spațio-temporală ce reflectă interacțiunea complexă a proceselor și factorilor genetici ai acestora, a căror îmbinare este nuanțată diferit în spațiul Dobrogei.
Aspecte de risc
Din cele prezentate rezultă că fenomenele orajoase au caracter de risc în Dobrogea dacă:
afectează teritorii populate; au intensitate, durată și frecvență mare; se produc după-amiază, când convecția este mai puternică;
afectează soluri argiloase, mlăștinoase sau roci cristaline cu rețea de apă la suprafață, toate având conductibilitate electrică mărită;
procesului de convecție termică i se adaugă convecția dinamică;
au loc advecții de mase de aer oceanice umede și instabile, care permit formarea norilor Cumulonimbus.
În Dobrogea, fenomenele orajoase sunt foarte frecvente și foarte periculoase în sectorul litoral, mai ales vara, în lunile iunie-iulie (atunci când se înregistrează cel mai mare număr de turiști), când convecției termice i se adaugă convecția dinamică și provoacă numeroase pagube materiale și chiar pierderi de vieți omenești.
Evoluția fenomenelor orajoase determină variații în mersul tuturor elementelor meteorologice, cu o intensitate dependentă de gradul lor de dezvoltare. Pentru navigația aeriană cele mai periculoase variații de acest fel sunt legate de intensificările bruște și în rafale ale vântului, rotirea direcției vântului în intervale scurte; viteze mari ale curenților verticali, cu sens opus și pe distanțe mici; scăderea plafonului norilor și a vizibilității orizontale și verticale; producerea averselor de ploaie și/sau a grindinei; producerea givrajului și turbulenței în norii orajoși și în preajma lor; apariția spațiilor puternic ionizate în atmosferă; producerea descărcărilor electrice.
Cele mai puternice descărcări electrice se produc, de obicei, spre sfârșitul primăverii și se întâlnesc la înălțimi cuprinse între 1.500 și 3.000 m, când temperatura aerului înconjurător are valori între 0°C și -10°C; se pot constata până la 10-15 descărcări electrice pe secundă.
Undele de șoc și câmpurile electrice provocate de descărcări pot produce scoaterea din funcțiune a unor aparate de bord, în primul rând a aparaturii radioelectronice, dar și a vitezometrelor și compasurilor magnetice, precum și deteriorarea antenelor din materiale dielectrice. în cazuri rare, descărcările electrice pot pătrunde în interiorul aeronavelor.
Ceața
Aspecte generale
Aerul atmosferic este compus din aer uscat, reprezentat în primul rând prin azot și oxigen, precum și din vapori de apă. Uneori se găsește în suspensie și apă în stare lichidă sub formă de picături microscopice. Scăderea temperaturii aerului sub punctul de rouă determină condensarea și/sau sublimarea vaporilor de apă, dând naștere unor picături fine de apă, unor cristale de gheață sau unui amestec de picături și cristale care dacă reduc vizibilitatea orizontală între 1 și 10 km formează aerul cețos, iar dacă aceasta scade sub 1 km, particulele respective formează ceața.
Ceața este un fenomen meteorologic care constă în aglomerarea la sol a unui număr foarte mare de picături fine de apă și cristale de gheață (100-600 particule/cm) formate prin condensarea sau sublimarea vaporilor de apă care reduc vizibilitatea sub 1 km.
Ceața se formează prin condensarea vaporilor de apă, la temperaturi cuprinse între -5 și 5 C, umezeală relativă peste 100% și vânt slab (sub 4 m/s) sau la umiditate relativă de 80 – 100%, când există a numeroase nuclee de condensare sau prin sublimarea vaporilor de apă la temperaturi de -30°C și umezeală relativă mai mică de 80%.
Frecvența cetii este mai mare noaptea, în special în primele ore după apusul Soarelui și înainte de răsăritul lui. Apare mai rar în orele de la amiază și vara.
Iarna se formează în zilele mai călduroase ce apar după o perioadă geroasă, când suflă un vânt relativ cald care ridică temperatura în cursul zilei mărind evaporarea (ceața de advecție) sau prin răcirea radiativă a suprafeței terestre și a aerului cu care vine în contact în condiții de vânt slab, cer senin, suprafețe umede (ceața de radiație).
Toamna ceața se formează mai ales când temperatura suferă mari variații, în sensul că ziua atinge valori foarte ridicate, iar noaptea coboară foarte mult, deci prin radiație.
Primăvara ceața este mai frecventă în zilele cu dezgheț, când aerul din vecinătatea solului devine foarte umed, astfel încât noaptea, răcindu-se, vaporii de apă condensează formând o ceață de radiație.
Atât iarna, cât și primăvara și toamna pe râuri, lacuri, mlaștini apare ceața de evaporație. Datorită temperaturii mai mari a acestor suprafețe decât a aerului, vaporii de apă pătrund în aer unde condensează.
Vara se formează rar, numai după ploile reci care determină scăderea însemnată a temperaturii.
Ceața nu se poate forma decât dacă aerul este saturat în vapori de apă și dacă în aer există suficiente nuclee de condensare. Saturarea aerului se produce când umezeala relativă ajunge la 100% și temperatura aerului scade până la nivelul temperaturii punctului de rouă. Nucleele de condensare sunt particule microscopice solide și lichide (pulberi foarte fine de sare evaporate de pe mări și oceane prin spargerea valurilor, particule de praf, funingine, cenușă vulcanică) cu proprietăți higroscopice, aflate în suspensie în aerul atmosferic care favorizează formarea din start a picăturilor mari cu curbură mică, ce necesită saturații normale.
Principalii parametrii care caracterizează ceața în Dobrogea
Regimul anual al duratei medii lunare a cetii în Dobrogea
Valorile medii ale duratei lunare a ceții nu respectă o periodicitate sezonieră, în sensul clasic al expresiei. Este adevărat, se constată o creștere a numărului mediu lunar de zile cu ceață de la vară spre iarnă, tabelul 3.11.
Tabelul 3.11 Numărul mediu lunar și anual de zile cu ceață din Dobrogea și zona litorală (2001-2014)
În ceea ce privește repartiția spațială a numărului mediu anual de zile cu ceață (Figura 3.20), se remarcă o scădere progresivă dinspre partea centrală ( ex. la Medgidia54,3 zile pe an) spre periferia litorală și dunăreană (ex. Mangalia21,8 zile/an; Sulina și Hârșova 26,7 zile/an).
În concluzie, pe teritoriul Dobrogei, ceața nu are o incidență deosebit de mare. Cauza principală a acestui fapt, aparent paradoxal, o constituie temperaturile constant ridicate care împiedică procesele de condensare. Totuși, există situații în timpul anului când ceața afectează serios activitățile antropice din regiune.
Cele mai mari valori ale numărului de zile cu ceață, precum și ale duratei cetii se înregistrează în lunile de iarnă, cu prelungire de 1 -2 luni spre anotimpurile de toamnă și de primăvară. Această concluzie contrazice unele păreri conform cărora primăvara și toamna sunt cele mai cețoase anotimpuri. Evident, iarna este anotimpul în care ceața se poate manifesta ca un veritabil fenomen de risc, mai ales pentru litoral.
Figura 3.17
Aspecte de risc
Dacă este subțire și are durată scurtă (5-10 minute) ceața nu constituie un risc climatic, dar dacă este groasă și persistentă are o acțiune negativă atât asupra activității turistice din zona litorală, cât și asupra transporturilor (în special cele aeriene și navale) etc. prin faptul că:
reduce vizibilitatea;
reduce temperatura aerului, iar când este însoțită de vânt determină un frig pătrunzător;
îngreunează respirația, slăbește țesuturile și dezvoltă frigurile; – ceața de advecție poate transporta germenii unor epidemii la distanțe mari. Cele mai afectate regiuni au fost Delta Dunării, zona litorală, partea centrală și lunca Dunării.
Vânturile tari
Aspecte generale
În meteorologie, vânturile tari se definesc ca fiind fenomenele atmosferice caracterizate prin curenți aerieni cu viteza >15 m/s (calculată pentru un interval de timp de 2'). În activitatea sinoptică, viteza medie a vânturilor >10 m/s (calculată pentru un interval de timp de 10') este inclusă în categoria „mesajelor de avertizare”, proprii fenomenelor meteorologice periculoase. La vânturile în rafale (variație cu o viteză >5 m/s în comparație cu valoarea medie înregistrată în intervalul prevăzut), „mesajele de avertizare” se transmit atunci când viteza este >12 m/s.
Dacă viteza medie crește și devine >15 m/s, iar rafala maximă este >16 m/s, se transmite așa-numitul „mesaj de agravare” a fenomenului meteorologic periculos. Vântul în rafale este cu atât mai accentuat, cu cât sunt mai mari instabilitatea masei de aer și viteza curentului aerian. Vara, se observă frecvent intensificarea vântului în rafale, în timpul furtunilor și averselor.
Principalii parametri ai vânturilor tari (>10 m/s și >15 m/s) din Dobrogea și spațiul litoral
Frecvența vânturilor tari în Dobrogea și în zona litorală
Frecvența vânturilor tari >10 m/s scade în interiorul Dobrogei, concomitent cu creșterea distanței față de mare. Pe acest fond se remarcă tendința de intensificare a vântului în partea înaltă, deluroasă și de podiș (Dealurile Tulcei, Podișul Casimcei), sau pe malul Dunării (la Hârșova), în condițiile canalizării curenților aerieni de-a lungul văii fluviale, unde frecvența vânturilor tari >10 m/s se apropie de cea înregistrată pe țărmul Mării Negre. Pe suprafața mării, frecvența vânturilor tari >10 m/s se mărește. La stația Sulina, situată la cca. 6 km de țărm, pe digul care prelungește șenalul navigabil al Dunării, frecvența medie anuală a vânturilor tari >10 m/s este de peste 14% (peste 50 de zile), iar la platforma de foraj Gloria, ajunge la aproape 1/4 din zilele anului.
O frecvență anuală ridicată a vânturilor tari >10 m/s, de peste 11% (peste 40 de zile), se observă la stația Mahmudia (amplasată în partea superioară, de culme, a reliefului deluros), datorită intensificării orografice a curenților aerieni (unirea liniilor de curent, la traversarea obstacolului format de relief). în ansamblu, frecvența anuală a vânturilor tari, de nord și nord-est, de la Constanța, a depășit 70% din totalul cazurilor cu viteza >10 m/s și 90% din totalul cazurilor cu viteză >15 m/s.
Direcția vânturilor tari în Dobrogea și în zona litorală
Regimul direcțiilor caracteristice vânturilor tari >10 m/s și >15 m/s a fost prezentat, pe anotimpuri, la Constanța și de asemenea, comparativ (pentru lunile ianuarie și iulie), la Medgidia și Hârșova, schițându-se astfel modul de manifestare a acestor vânturi între extremitatea orientală și cea occidentală a teritoriului dobrogean. La Constanța predomină, în toate anotimpurile, vânturile tari >10 m/s, nordice, urmate de cele nord-estice. Primăvara și mai ales vara, crește frecvența vânturilor tari >10 m/s, de direcție vestică și nord-vestică, ce evidențiază intensificarea influenței circulației zonale. Din totalul vânturilor tari >10 m/s, înregistrate în perioada analizată (1965-2005) la Constanța, cele nordice ating frecvența maximă, de cca. 50%, iarna și toamna, și de peste 40%, primăvara și vara. în timpul iernii se produce o creștere a frecvenței și intensității vânturilor nordice. Astfel, din totalul vânturilor tari >15 m/s înregistrate la Constanța, cele nordice au depășit frecvența de 70%. în schimb, primăvara și vara, devin predominante vânturile tari >15 m/s nord-estice, care întrec, de puțin, frecvența vânturilor nordice pe fondul accentuării vânturilor vestice. Asocierea direcțiilor nordice și nord-estice cu vânturile tari-predominante se observă de la litoralul Mării Negre până la extremitatea vestică a Dobrogei, mai ales în anotimpul de iarnă. La stațiile meteorologice situate în partea relativ înaltă a reliefului, se constată o creștere a frecvenței vânturilor tari de direcție vestică, cum ar fi de exemplu la Medgidia, în luna ianuarie. În aceste puncte, vânturile tari de direcție vestică, sau orientate de relief dinspre sectorul vestic al orizontului, pot deveni dominante în anotimpul de vară.
Regimul zilnic al vânturilor tari în Dobrogea
În evoluția zilnică a vânturilor tari din Dobrogea, se constată o accentuare a acestora în timpul nopții și dimineții, a căror frecvență, din totalul cu astfel de cazuri, nu a scăzut sub 70% iarna și sub 50% în celelalte anotimpuri – la intensități >15 m/s, și sub 50% iarna și toamna și sub 40% primăvara și vara – la intensități >10 m/s.
În intervalul diurn are loc o slăbire a vânturilor tari nordice și nord-estice mai ales în anotimpul de vară.
Regimul anotimpual al vânturilor tari în Dobrogea
Iarna este anotimpul cu frecvența cea mai ridicată a vânturilor tari. La stațiile meteorologice amplasate în sectorul litoral, durata medie a vânturilor tari >10 m/s, ajunge de la aproape două decade (Sulina) până la o lună de zile (Gloria). O frecvență ridicată a vânturilor tari >10 m/s se observă și în zonele de intensificare orografică a curenților aerieni de pe culmile deluroase (cca. 2 săptămâni, în Dealurile Tulcei, la Mahmudia). Pe țărmul mării și al marilor lacuri din zona litorală, frecvența vânturilor tari >10 m/s oscilează între 5-9% (4-8 zile), iar în zona de podiș între 3-6% (3-6 zile). La stațiile meteorologice situate în zonele de adăpost aerodinamic, frecvența acestor vânturi se reduce sub 3% (1-2 zile).
În cazul vânturilor tari >15 m/s, frecvența diferă puțin ca valoare între punctele unde se înregistrează valorile cele mai ridicate, cum ar fi cele din cuprinsul mării (7-8% la Gloria și Sulina) sau de pe culmile deluroase cu curenți intenși (>5% la Mahmudia). în restul teritoriului dobrogean vânturile tari >15 m/s oscilează în jurul frecvenței de 1 -2%, cu valori mai scăzute în zonele adăpostite sau arii mai ridicate pe țărmul lacurilor litorale (aproape 3% la Jurilovca).
Primăvara, frecvența vânturilor tari se atenuează, oscilând între 2-4% pe litoral și în cea mai mare parte a Dobrogei – la intensități >10 m/s, și până la 1% – la intensități >15 m/s. O frecvență crescută a vânturilor tari >10 m/s se înregistrează în spațiul costier (cca. 15% – 14 zile, la Sulina, și 19% – 18 zile, la Gloria) și în zonele de intensificare orografică a curenților aerieni (aproape 14% – 16 zile, la Mahmudia). La stațiile meteorologice situate în astfel de condiții, frecvența vânturilor tari >15 m/s nu depășește 3-5%.
Vara este anotimpul cu frecvența cea mai redusă a vânturilor tari >10 m/s, care nu atinge 15% (cca. 16 zile) la Gloria, 8% (cca. o săptămână) la Sulina și doar 5% (cca. 5 zile) la Mahmudia. În restul Dobrogei, frecvența anotimpuală oscilează între 0,5-1,5%, ajungând până la 0,1% în zonele adăpostite. Frecvența vânturilor tari >15 m/s atinge valorile cele mai ridicate, de aproape 2%, la Sulina, și de peste 1%, la Mahmudia, și oscilează între 0,1-0,2%, în cea mai mare parte a Dobrogei.
Toamna, frecvența vânturilor tari >10 m/s se intensifică din nou, trecând de 27% (peste 20 de zile) la Gloria, de 14% la (aproape 14 zile), la Sulina, și de 11% (cca. o decadă), la Mahmudia. Frecvența acestor vânturi oscilează între 3-4% pe țărmul Mării Negre și al lacurilor mari litorale, iar in cea mai mare parte a Dobrogei, intre 1% și 1,5%, cu excepția zonelor adăpostite, unde scade sub 1%.
Vânturile tari >15 m/s nu trec de frecvența de 5% la stațiile meteorologice din cuprinsul zonei costiere (Gloria și Sulina), oscilează între 0,5-0,9% pe țărmul Mării Negre și al lacurilor mari litorale și scad sub frecvența de 0,5% in partea vestică a Dobrogei. În zonele de intensificare orografică a curenților aerieni de pe culmile deluroase, frecvența vânturilor tari >15 m/s se apropie de cea înregistrată pe suprafața mării (peste 3%, la Mahmudia).
Variația anuală medie a vânturilor tari >10 m/s se caracterizează prin diminuarea frecvenței dinspre anotimpul de iarnă spre cel de vară. De asemenea, se remarcă tendința de deplasare a frecvenței maxime din anotimpul de iarnă dinspre lunile decembrie și ianuarie, în spațiul marin (la Gloria și, respectiv, Sulina), spre luna februarie, în sectorul sudic al litoralului, pe teritoriul din interiorul uscatului dobrogean. La unele stații meteorologice (Mahmudia, Tulcea), frecvența maximă a vânturilor tari s-a produs în lunile de primăvară (martie și, aprilie), însă diferind puțin, ca valoare, de luna februarie. S-a remarcat, de asemenea, tendința de deplasare a producerii frecvenței minime dinspre lunile iunie și iulie, în spațiul marin (la Gloria și, respectiv, Sulina), spre luna august, pe litoral și în interiorul uscatului.
Și în ce privește vânturile tari >15 m/s, frecvența maximă s-a observat, la majoritatea stațiilor meteorologice cu perioadă lungă de observație, în luna februarie, iar frecvența minimă, în lunile iulie și august.
Vântul de furtună din zona litorală a Dobrogei
Accelerările de vânt ce conduc la viteze mai mari de 10 m/s se numesc furtuni (mai ales cele cu viteze mari și foarte mari și cu durate de peste 72 de ore), care induc valuri mari și curenți longitudinali de țărm cu efecte de eroziune a țărmului. Prin perioadă de vânt puternic se înțelege intervalul de timp mai mare sau egal cu 12 ore, în care viteza vântului este de cel puțin 12 m/s. În situațiile când viteza vântului depășește 33 m/s, când atinge forța unui uragan, el se numește vânt distrugător.
Vitezele maxime ale vânturilor pot atinge 35-38 m/s, chiar 40, în rafale, îndeosebi iarna. Vara, viteza vântului este mai mică și în medie variază, pe sectoare, de la 2 la 5-6 m/s.
Puterea de distrugere a vântului sporește cu pătratul vitezei sale, ceea ce înseamnă că, dacă viteza crește de zece ori, forța distractivă se mărește de 100 ori.
Aspecte de risc
Vânturile tari sunt fenomene atmosferice cu un impact deosebit asupra mediului înconjurător dobrogean. În activitatea economică ele aduc prejudicii importante rețelei de transporturi – perturbând traficul terestru, naval sau aerian, provoacă suprasarcini și avarii liniilor de telecomunicații și de distribuție a energiei electrice, antrenează deflația solurilor și distrugerea culturilor agricole etc. Vânturile tari se asociază cu mișcări turbulente puternice, care implică modificări esențiale în regimul hidrotermic și gazos al ecosistemelor, iar în regiunile unde prezintă o frecvență ridicată, creează adaptări morfologice caracteristice la plante și animale. în ecosistemele acvatice, vânturile tari măresc schimbul caloric dintre apă și atmosferă și determină un amestec puternic al stratului superficial, prin valuri, curenți etc.
Pe seama factorului eolian sunt puse numeroase procese de degradare a stratului fertil de sol. Acolo unde forța vântului a atins intensități deosebite, iar substratul litologic era constituit din material consolidat, au fost scoase „la zi” calcare, șisturi verzi sau detritus rezultat din alterarea acestora.
Vântul a fost agentul care a răspândit pe calea aerului pulberile saline, rezultate din evaporația marină, în întreg bazinul Mării Negre și depuse, o dată cu loessul, în ultima parte a pleistocenului.
În încheierea aspectelor enunțate, se poate concluziona că fenomenul de vânt tare, din Dobrogeași zona litorală, are o influență extremă, uneori determinantă, la stabilirea gradului și a intensității multor procese de degradare ale solurilor și, legat de aceasta, la stabilirea tehnologiilor agricole practicate, cu consecințe în stabilitatea recoltelor și a producțiilor obținute. Cunoașterea climatologiei vânturilor tari este importantă pentru prevederea cât mai precisă a producerii lor și, de asemenea, în scopul elaborării celor mai eficiente metode de protecție față de efectele lor dăunătoare.
Seceta
Aspecte generale
Seceta reprezintă o perioadă îndelungată din sezonul cald al anului (primăvară, vară, toamnă), în condiții de temperatură ridicată a aerului, cu precipitații având valori cu mult sub valoarea normală pentru respectiva regiune. În aceste condiții, rezervele de apă din râuri, lacuri și sol se micșorează mult, ceea ce creează premise nefavorabile dezvoltării normale a plantelor și aprovizionării cu apă a oamenilor.
Condițiile favorabile pentru manifestarea secetei sunt create atunci când un anticiclon, îndeosebi de natură continentală, stagnează o perioadă însemnată deasupra unei țări sau a unui anumit teritoriu, împiedicând ca acestea să fie traversate de perturbațiile ploioase.
Seceta este un eveniment deosebit de dramatic pentru societatea dobrogeană. Dacă perioada cu deficit în precipitații durează, ea poate provoca un dezechilibru hidric important, care se exprimă prin pierderi de recoltă sau restricții în consumul de apă, și creează o întreagă serie de probleme economice.
Termenul de secetă în accepțiunea clasică este propriu perioadelor uscate și calde, durabile, cum ar fi de exemplu, un interval de 21 de zile, în care cade mai puțin de 30% din cantitatea obișnuită de precipitații. Un deficit de umezeală, definit ca secetă într-o regiune, poate să nu fie considerat secetă în altă regiune și, de asemenea, poate fi mai puțin grav pentru un anumit sezon decât pentru altul.
Seceta poate dura o lună, două, un anotimp sau mai multe. Pe durata secetei, impactul acesteia este o funcție complexă privind resursele de apă și utilizarea lor, care schimbă deciziile privind managementul apei, cu accent pe conservarea apei și cu sprijin guvernamental pentru fermieri. Seceta este considerată de mulți ca fiind cel mai complex, în același timp cel mai puțin înțeles dintre toate hazardele naturale, care afectează mai multe persoane decât orice alt hazard. În România, seceta din 1946 a afectat o suprafață importantă a țării noastre, mai ales în Dobrogea, iar secetele din anii 2000-2001, dar mai ales din 2007 au produs pagube importante în multe regiuni ale României, generând lipsuri și inflație.
Factorii care determină declanșarea secetei în spațiul dobrogean
Fenomenele de uscăciune și secetă sunt cele mai complexe riscuri climatice din Dobrogea. Prin multitudinea factorilor naturali și antropici care concură la declanșarea lor, acestea mai pot fi considerate riscuri climatice asociate.
În categoria factorilor naturali se includ:
factori care definesc structura suprafeței active: particularitățile reliefului (formă, altitudine, fragmentare), gradul de acoperire cu vegetație și tipul de vegetație, caracteristicile fizico-chimice ale solului, adâncimea pânzei freatice etc.;
factori care definesc particularitățile stării timpului: influența predominantă a activității anticiclonice, cantitatea de precipitații, rezerva de apă din sol accesibilă plantei, umezeala și temperatura aerului și solului, viteza vântului, evapotranspirația potențială și reală etc.;
factori care definesc particularitățile fiziologice ale plantei, cum sunt: soiul de plantă, faza de vegetație, gradul de rezistență la uscăciune etc.;
factori care definesc influența antropică asupra mediului, cum sunt: starea terenurilor (cultivate sau înțelenite), agrotehnica folosită (tipul de arătură, adâncimea arăturii etc.).
Fiecare component din complexul de factori naturali sau antropici participă la intensificarea fenomenelor de uscăciune și secetă cu o pondere diferențiată, în raport de anotimp, de faza de vegetație, de agrotehnica folosită etc.
Cauzele meteorologice principale care concură la declanșarea secetei se pot grupa în două categorii, și anume:
cauze de ordin dinamic care țin de circulația generală a atmosferei, respectiv influența predominantă a formațiunilor barice anticiclonice staționare cu extensiune foarte mare care se propagă pe traiectorii diferite, acoperind și teritoriul României, cu deosebire regiunile extracarpatice din sud-estul și estul țării;
cauze de ordin termic care reflectă gradul de încălzire și răcire a suprafeței active din cursul anului în condiții geografice locale și meteorologice specifice.
Concluzionând, se poate afirma că dintre toți factorii meteorologici care contribuie la declanșarea fenomenelor de uscăciune și secetă, regimul termic și pluviometric ocupă un loc prioritar.
Dobrogea se distinge prin parametrii termici și pluviometrici extremi: aici, temperatura aerului înregistrează cele mai mari valori medii anuale (>11 °C), iar precipitațiile atmosferice, cele mai mici valori medii anuale (până sub 350-400 mm) din țară, ceea ce îi conferă o notă climatică cu totul specifică.
Cauza care concură la evidențierea acestui specific o constituie influența suprafețelor de apă care înconjură Dobrogea pe trei laturi (Dunărea la vest și la nord și, mai ales, Marea Neagră la est, care impune și sensul de dezvoltare a gradienților termici și pluviometrici).
Marea Neagră se impune prin „barajul termic” care se realizează vara datorită inversiunilor termice de evaporație de pe suprafața acvatoriului marin, inversiuni relativ stabile; datorită curenților de aer descendenți care le caracterizează, acestea provoacă destrămarea sistemelor noroase și, în consecință, crește durata de insolație, care, la rândul ei, determină creșterea temperaturii aerului, reducerea cantității de precipitații, creșterea evapotranspirației și, în final, apariția fenomenelor de uscăciune și secetă.
Influența Mării Negre este atât de mare încât aceasta tinde să estompeze zonalitatea altitudinală cuprinsă între 50 și 450 m, astfel că izoliniile de temperatură și precipitații țin seama, în principal, de influența mării, având un caracter paralel cu țărmul marin în extremitatea estică, ca de altfel și în partea vestică, în lungul Dunării; în interior, influența altitudinală se impune în partea de nord a Podișului Dobrogei, unde alura izoliniilor capătă un aspect circumperiferic închis.
Principalii parametri care caracterizează seceta din Dobrogea și zona litorală
Regimul anual al perioadelor secetoase din Dobrogea și zona litorală
S-a constatat faptul că perioada cea mai afectată de secetă este perioada caldă, aprilie-octombrie inclusiv, interval în care temperatura medie lunară este de peste 11,0°C, atingând în luna iulie temperaturi de 22,5- 23,0°C în zona litorală, pe latura de est, și 22,5°C în lungul Dunării, pe latura de vest fiind, de asemenea, paralele cu țărmul mării și malul Dunării; în interiorul Podișului Dobrogei, acestea scad de la sud (circa 22,5°C) spre nord (<21,0°C), , ultimele izolinii de 22,0°C și, respectiv, de 21,0°C având caracter circular, închis.
Tot în această perioadă se realizează și temperaturile maxime absolute, care accentuează fenomenele de uscăciune și secetă. În general, se observă o reducere a temperaturilor maxime absolute de 1a vest spre est, atât în partea sudică, cât și în cea nordică, ca urmare a reducerii influențelor continentale și creșterii influențelor Mării Negre; de asemenea, acestea se reduc și de la sud spre nord, concomitent cu reducerea influențelor sudice ale aerului tropical continental.
În perioada caldă a anului, cantitățile de precipitații se încadrează între circa 175 mm la Sulina-Dig și circa 255 mm la Cernavodă, reprezentând, în medie, circa 2/3 din valoarea medie anuală, valoare insuficientă pentru dezvoltarea culturilor în regim natural.
Intensitatea fenomenelor de uscăciune și secetă în Dobrogea și zona litorală
Într-un an sunt posibile, în Dobrogea, 4-6 luni consecutive cu fenomene de uscăciune (care reprezintă preludiul secetei), crescând treptat de la vest spre est și de la nord spre sud, dintre care 2-3 luni consecutive de secetă. În zona litorală, aceste fenomene sunt mai accentuate (peste 6 luni consecutive de uscăciune, dintre care, peste 3 luni de secetă).
Această repartiție a fenomenelor de uscăciune și secetă evidențiază faptul că, în cursul unui an mediu, sunt posibile circa 7 luni consecutive cu astfel de fenomene, care acoperă, de regulă, intervalul aprilie-octombrie.
Aspecte de risc
Ca fenomen climatic de risc complex sau risc asociat, seceta se caracterizează, în principal, prin absența precipitațiilor, creșterea insolației, a temperaturii solului și a aerului, intensificarea proceselor de evapotranspirație, contribuind la reducerea umezelii aerului și a solului și, în consecință, la diminuarea rezervei de umiditate productivă la nivelul sistemului radicular al plantei, fapt ce provoacă ofilirea culturilor, până la diminuarea producției agricole și chiar compromiterea totală a recoltei, dacă nu se iau măsurile necesare de combatere a deficitului de apă prin irigații. în felul acesta, fenomenele de uscăciune și secetă devin riscuri climatice declanșatoare de riscuri ecologice, care afectează atât producția agroalimentară, cât și întregul mediu geografic, inclusiv sănătatea publică.
Deoarece nevoile de apă ale plantelor sunt diferite în cursul fazelor de vegetație, rezultă că plantele vor simți diferit efectul secetei într-o anumită perioadă de timp. Fazele de vegetație în care lipsa cantității optime de apă influențează puternic recolta constituie perioadele critice ale plantelor pentru apă. Fiecare plantă are mai multe perioade critice. Din acest motiv, irigarea culturilor în sistemele amenajate trebuie aplicată cu precădere în această perioadă, pentru valorificarea cât mai eficientă a apei, cu condiția ca în restul perioadei de vegetație umiditatea solului să nu scadă sub coeficientul de ofilire. Udările făcute cu întârziere nu mai pot corecta efectele negative ale secetei și pot avea randamente scăzute.
În perioada fără precipitații, o mare parte din radiația solară participă la încălzirea solului și a stratului de aer de deasupra, deoarece consumul de energie termică pentru procesele de evaporație a apei aflate în deficit este foarte redus. Paralel cu supraîncălzirea și uscarea aerului, crește treptat și evapotranspirația potențială (de referință). Dezechilibrul între absorbția și cedarea apei de către plante se accentuează și mai mult dacă seceta este însoțită și de vânturi uscate, calde și intense. În asemenea condiții pot apărea fenomene de ofilire ireversibilă, de distrugere parțială sau totală a plantelor, secarea fântânilor, lacurilor mici etc.
Concluzii
Zona de litoral a Dobrogei, precum și ținutul Deltei Dunării, sunt influențate de Marea Neagră și de circulația atmosferică zonală vestică generând un aspect puțin diferit al climei în raport cu celelalte regiuni ale țării. Fenomenele atmosferice de risc din această regiune reprezintă un aspect important al climei Dobrogei prin impactul pe care îl au asupra activităților economice, sănătății oamenilor dar și prin potențialul pericol pe care îl prezintă, mai ales că, în contextul schimbărilor climatice globale, intensitatea, periodicitatea și modul acestora de manifestare s-au amplificat. Din analiza și interpretarea datelor de la cele zece stații meteorologice astfel alese încât să acopere atât zona litorală a Dobrogei cât și teritoriul cu un grad mai ridicat de continentalism putem concluziona următoarele:
caracterul de fenomen climatic de risc pe care îl atribuim viscolului se pune foarte bine în evidență prin consecințele pe care le are. Datorită vitezei mari a vântului și cantității de zăpadă căzute în timpul viscolului rezultă numeroase consecințe – uneori, foarte grave – asupra mediului și a economiei;
depunerile de gheață constituie fenomene climatice de risc atât când se produc pe sol (îngreunează și chiar împiedică desfășurarea transporturilor), dar și dacă se produc în aer (suprasolicită cablurile și crengile arborilor care se pot rupe) prin greutatea mare a depunerii, durata mare de menținere a stratului depus și temperaturile negative care le condiționează și care acționează asupra vegetației;
înghețurile, dezghețurile și brumele fac parte dintre fenomenele a căror acțiune influențează nefavorabil diferitele activități economice. Aceste fenomene au efecte deosebit de dăunătoare în agricultură. Astfel, înghețurile târzii de primăvară provoacă întreruperea perioadei de vegetație a plantelor, iar cele timpurii de toamnă duc la compromiterea culturilor. La rândul lor, dezghețurile, însoțite de topirea bruscă a stratului de zăpadă, periclitează semănăturile de toamnă sau contribuie la accelerarea eroziunii solului;
răcirile masive, care reflectă mari abateri de la variația obișnuită, influențează direct metabolismul organismelor vii iar consecințele lor nefavorabile asupra agriculturii, în special, sunt aceleași ca și în cazul înghețului, deoarece amploarea răcirii determină intensitatea înghețului, ca fenomen fizic luat ca atare;
cu toate că în Dobrogea, grindina este un fenomen frecvent întâlnit, mai ales în regiunile mai înalte din centru și nord, aceasta este foarte periculoasă deoarece poate surprinde turiștii nepregătiți sau poate distruge în totalitate culturile agricole;
ploile torențiale capătă caracter de risc dacă declanșează procese accelerate de eroziune pe versanți sau dacă generează inundații;
încălzirile masive din anotimpul de vară au numeroase implicații negative asupra mediului înconjurător, dar mai cu seamă asupra agriculturii (determinând ofilirea plantelor și chiar compromiterea culturilor – așa cum s-a întâmplat în vara anilor 2000și 2007), și activității oamenilor;
trombele pot căpăta aspect de riscuri climatice, prin declanșarea unor procese de deflație, distrugerea construcțiilor din perimetrul plajelor, cu repercusiuni asupra întregului mediu geografic litoral, dar și asupra vieții și activității omului;
în Dobrogea, fenomenele orajoase sunt foarte frecvente și foarte periculoase în sectorul litoral, mai ales vara, în lunile iunie-iulie (atunci când se înregistrează cel mai mare număr de turiști), când convecției termice i se adaugă convecția dinamică și provoacă numeroase pagube materiale și chiar pierderi de vieți omenești;
dacă este groasă și persistentă, ceața are o acțiune negativă atât asupra activității turistice din zona litorală, cât și asupra transporturilor (în special cele aeriene și navale);
vânturile tari sunt fenomene atmosferice cu un impact deosebit asupra mediului înconjurător dobrogean. În activitatea economică ele aduc prejudicii importante rețelei de transporturi – perturbând traficul terestru, naval sau aerian, provoacă suprasarcini și avarii liniilor de telecomunicații și de distribuție a energiei electrice, antrenează deflația solurilor și distrugerea culturilor agricole etc;
zona de larg a Mării Negre reprezintă un spațiu caracterizat de un regim al furtunilor extrem de activ. Există o dominație a accelerărilor de vânt din sector nordic atât pentru perioada rece, cât și pentru întreg anul. Furtunile cu vânt din sector sudic se înregistrează în toate anotimpurile, însă frecvența cea mai mare se înregistrează primăvara, accelerările din largul mării atingând valori mari ale vitezei vântului de până la 40 m/s;
intensificările de vânt de scurtă durată sunt specifice lunilor de vară, iulie-august, când viteza vântului are valori cuprinse în intervalul valoric 14-18 m/s;
ca fenomen climatic de risc complex sau risc asociat, seceta se caracterizează, în principal, prin absența precipitațiilor, creșterea insolației, a temperaturii solului și a aerului, intensificarea proceselor de evapotranspirație, contribuind la reducerea umezelii aerului și a solului și, în consecință, la diminuarea rezervei de umiditate productivă la nivelul sistemului radicular al plantei, fapt ce provoacă ofilirea culturilor, până la diminuarea producției agricole și chiar compromiterea totală a recoltei, afectând astfel producția agroalimentară, cât și întregul mediu geografic, inclusiv sănătatea publică;
rolul moderator al mării și al circulației aerului sub formă de brize atât în privința temperaturilor extreme cât și a deficitului de umezeală a aerului, explică în mare măsură producțiile agricole din această zonă în condițiile unor precipitații scăzute;
deși influențele sunt relativ scăzute în această parte a globului, fenomenul ENSO (El Niño Southern Oscillation) influențează indirect și în mai mică măsura Europa și implicit și România. Influențele indirecte există pentru că toate componentele sistemului global climatic interacționează între ele și efectele se propagă.
Bibliografie:
Bălteanu, D., Alexe, Rădița (2001), Hazarde naturale și antropogene, Edit. Corint, București.
Bogdan, Octavia (1978), Fenomene climatice de iarnă și de vară, Editura Științifică și Enciclopedică, București.
Bogdan, Octavia, Iliescu, M.C., Neamu, Gh., Niculescu, E. (1993),Variațiile seculare ale temperaturii și precipitațiilor pe litoralul românesc al Mării Negre, Analele Universității Oradea, tom III, Oradea.
Brânză, D. (2004), Caracterizarea climei din zona litoralului românesc, Editura Nautica, Constanța.
Bogdan, Octavia (2003), Fenomenele de uscăciune și secetă, cele mai tipice riscuri climatice din Dobrogea, Analele Univ. Ovidius – seria Geografie, Constanța, vol. I, nr. 1, p.214-223.
Brown, L. (1988), Probleme globale ale omenirii, Editura Tehnica, Oradea.
Brown, L. (2011), PLANUL B 4.0: Mobilizarea generală pentru salvarea civilizației, Editura Expert, București.
Ciulache, S. (1992), The wind on the romanian shore of the Black Sea, Analele Universității București, an II XL-XLI, București.
Ciulache, S. (1995), Factorii de risc, Edit. Universității din București, București.
Ciulache, S., Ionac, N.(1995),Fenomene atmosferice de risc și catastrofe climatice, Edit. Științifică, București, 180 p.
Ciulache, S., Ionac, Nicoleta(1995),Fenomene atmosferice de risc, Edit. Șt., București.
Ciulache, S. (2000), Meteorologie și climatologie, Edit. Univ. București.
Ciulache, S., Torică, V. (2003), Clima Dobrogei, Analele Universității București, anul LII.
Ciulache, S., Ionac, Nicoleta (2003), Dicționar de meteorologie și climatologie, Edit. Ars Decendi, București.
Ghinea, D. (1996), Enciclopedia geografică a României, Vol. I, Edit. Enciclopedică, București.
Lungu, M. (2009), Fenomene climatice de risc din Dobrogea, Editura Universitară București.
Măhăra Gh. (1979), Circulația aerului pe Glob, Editura Științifică și enciclopedică, București.
Măhăra Gh. (2001), Meteorologie, Editura Universității din Oradea.
Neamu, Gh., Teodoreanu, E. (1972), Clima Dobrogei. Studii și cercetări de Geografie aplicată a Dobrogei, Volum festiv, 25 de ani de la moartea geografului Constantin Brătescu, Constanța.
Torică, V. (2004), Condițiile climatice și influența lor asupra mediului, Teza de Doctorat, Universitatea din București, 324 p.
Torică, V. (2003), Tromba marină, Analele Univ. “Ovidius”, Seria Geografie, Volumul 3, nr. 1.
Țâștea, D., Sârbu, V., Raț, T. (1969),Scurtă caracterizare a climei Dobrogei cu referire specială la zona de litoral, Culegere de lucrări, IM/1967, București.
*** – (1965-2005), Tabelele TM 1, Arhiva I.N.M.H., București,
*** (1983) – Geografia României, I, Geografia fizică, Editura Academiei R.S.R., București.
*** (2005) – Geografia României, V, Editura Academiei Române, București.
*** (1995) -Instrucțiuni pentru stațiile meteorologice, I.N.M.H., București.
*** -Anuare meteorologice.
www.cdiac.ornl.gov
www.climatechange.umaine.edu
www.epa.gov
http://ggweather.com/enso/oni.htm
www.grida.no
www.ipcc.ch
www.soer.justice.tas.gov.au
www.theozonehole.com
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: Fenomene Atmosferice de Risc din Dobrogea Si Zona Litorala In Contextul Schimbarilor Climatice Globale (ID: 121229)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.