Potential Eolian In Judetul Calarasi

Potențial eolian în județul Călărași

CUPRINS

1. INTRODUCERE

2. STAȚIILE METEOROLOGICE ȘI FONDUL DE DATE

2.1 Stațiile meteorologice

2.2 Fondul de date utilizat și metodologia de lucru

3. PREMISE TEORETICE

3.1 Dinamica vântului și stratul limită atmosferic

3.2 Profilurile de viteză medie temporală în stratul limită atmosferic

4. CADRUL NATURAL LOCAL ȘI SOCIO-ECONOMIC. INFLUENȚA ACESTUIA ASUPRA POTENȚIALULUI EOLIAN

4.1 Așezarea geografică, limite

4.2 Relieful și geologia

4.3 Hidrografia

4.4 Clima

4.4.1 Temperatura aerului

4.4.2 Precipitațiile atmosferice

4.4.3 Presiunea atmosferică

4.4.4 Umezeala aerului

4.4.5 Nebulozitatea atmosferică

4.4.6 Durata de strălucire a Soarelui

4.4.7 Stratul de zăpadă

4.4.8 Fenomene atmosferice periculoase

4.5 Elemente de biopedogeografie

4.6 Aspecte demografice și socio – economice

5. FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ CARACTERISTICILE

VÂNTULUI ȘI DETERMINĂ POTENȚIALUL EOLIAN

5.1 Circulația generală a atmosferei deasupra Europei

5.2 Tipurile barice care determină starea vremii în România

6. CARACTERISTICILE REGIMULUI VÂNTULUI

6.1 Distribuția regimului vântului

6.2 Frecvența de apariție a vitezei vântului pe intervale de valori și pentru

diferite direcții de suflu ale vântului

6.3 Funcțiile de repartiție ale vitezei vântului și funcțiile lor complementare

(frecvența cumulată)

6.4 Profilurile de viteză medie multianuală a vântului în stratul limită atmosferic

7. POTENȚIALUL EOLIAN ÎN JUDEȚUL CĂLĂRAȘI ȘI PROBLEMELE VALORIFICĂRII ACESTUIA

7.1 Noțiunea de potențial energetic al vântului și modul de calcul

al acestuia pe bază de măsurători

7.2 Calculul potențialului eolian pe baza modelelor probabilistice

pentru repartiția vitezei vântului

7.3 Evaluarea potențialului eolian al județului Călărași pe bază de măsurători

și de calcul probabilistic

7.4 Condițiile de amplasare a instalațiilor eoliene și estimarea energiei eoliene convertite

7.5 Evaluarea eficienției economice și viabilității proiectului de investiție

8. CONSIDERAȚII GENERALE

9. BIBLIOGRAFIE

10. ANEXE

A1. Harta localizării județului Călărași în cadrul României

A2. Harta hipsometrică a unităților de relief din cadrul județului Călărași

A3. Harta pantelor din județul Călărași

A4. Harta energiei de relief din județul Călărași

A5. Harta geologică a județului Călărași

A6. Harta localizării stațiilor meteo Fundulea și Călărași în cadrul județului

A7. Harta temperaturii medii (°C) din județul Călărași (1971 – 1980)

A8. Harta precipitațiilor medii (mm) din județul Călărași (1971 – 1980)

A11. Harta modului de utilizare a terenurilor din județul Călărași

1. INTRODUCERE

Lucrarea „Potențial eolian în județul Călărași” își propune să schițeze, într-o primă instanță, caracteristicile cadrului natural și socio-economic din județul Călărași, să identifice tipurile barice ce generează episoade cu vânt în această unitate teritorial-administrativă și să traseze liniile teoretice ale domeniului dinamicii atmosferei și potențialului energetic eolian.

Scopul final al tezei este analiza integrată a regimului vântului în județul Călărași prin intermediul diferitelor determinări statistice, iar mai apoi evaluarea potențialul eolian și estimarea eficienței economice a acestuia, prin analiza cantității de energie convertită. De asemenea, finalitatea practică a lucrării este dată de obținerea diplomei de licență ce atestă capacitățile și aptitudinile autorului în ceea ce privește elaborarea unei lucrări științifice, cercetarea și sintetizarea informațiilor din mai multe surse bibliografice și prelucrarea diferitelor tipuri de date (meteorologice, demografice, etc.).

Alegerea acestei teme a fost făcută pe baza următoarelor temeiuri: importanța crescândă pe care sursele alternative de energie electrică le capătă în prezent, dorința autorului de a analiza capacitatea energetică a vântului în județul Călărași, județ de care este legat printr-o puternică relație afectivă, această regiune reprezentând pentru autor un loc special, loc unde se află multe dintre persoanele importante din viața sa, dar și destinație pentru multe vacanțe minunate din copilăria acestuia și nu numai. De asemenea, problematicile ridicate de vânt, ca și sursă de energie, reprezintă o reală atracție pentru autor.

Lucrarea este structurată în 10 capitole (inclusiv introducerea) alcătuite la rândul lor dintr-o serie de subcapitole, după cum urmează:

În al doilea capitol se prezintă stațiile meteorologice ce au furnizat date utilizate ulterior pentru diferite analize, printre care și determinări legate de potențialul eolian din județ. De asemenea, se prezintă metodologia de lucru și etapele parcurse pentru îndeplinirea obiectivelor propuse și realizarea tuturor materialelor auxiliare (grafice, scheme grafice, hărți, etc.).

În capitolul 3 se prezintă bazele teoretice ale dinamicii atmosferei, în timp ce în capitolul 4 se descrie cadrul natural (relief, geologie, hidrografie, climă, biopedogeografie) și socio-economic din județul Călărași, informații susținute prin diferite materiale auxiliare (hărți, grafice construite pe baza diferitelor date statistice, fotografii realizate de către autor pe teren).

Capitolul 5 este dedicat factorilor de influență ce determină regimul vântului în cadrul regiunii de studiu, aici descriindu-se circulația generală a atmosferei deasupra Europei și tipurile barice ce determină starea vremii pe teritoriul țării noastre, identificându-se în același timp tipurile concrete care generează episoade cu vânt în județul Călărași.

În cadrul capitolului 6 se analizează distribuția regimului vântului, se calculează și se interpretează diferite frecvențe de apariție (relativă și cumulată pe intervale valorice) și se contruiesc profilurile de viteză medie a vântului în stratul limită atmosferic pe baza legii puterii.

Capitolul 7 atacă problematica efectivă a potențialului energetic eolian, fundamentând-o prin prezentarea celor mai importante elemente de natură teoretică și analizând-o prin efectuarea și interpretarea calculelor specifice. Se amintesc condițiile de bază pe care posibilul amplasament al instalațiilor eoliene trebuie să le îndeplinească pentru a fi viabil exploatării energetice, iar în final se estimează energia electrică convertită și se evaluează din punct de vedere economic proiectul, după ce, în prealabil, s-a optat pentru un anumit model de turbină care să răspundă pozitiv cerințelor și condițiilor din arealul de studiu.

În cel de al optulea capitol se prezintă cele mai importante concluzii și certitudini pe care autorul le-a căpătat de-a lungul analizei, iar în final se află lista bibliografică a lucrărilor științifice consultate și totalitatea hărților prezentate de-a lungul tezei(ca anexe).

Realizarea acestei lucrări de licență nu ar fi fost posibilă fără ajutorul pe care dna. conf. dr. Bandoc Georgeta mi l-a acordat de fiecare dată când studiul se afla în impas. Îi mulțumesc pe această cale atât dânsei, cât și tuturor membrilor corpului profesoral al Facultății de Geografie cu care am relaționat de-a lungul anilor, în special celor de la Departamentul de Meteorologie și Hidrologie, față de care mă leagă un profund respect și o sinceră admirație.

De asemenea, mulțumesc Administrației Naționale de Meteorologie care mi-a pus la dispoziție date meteorologice aferente stațiilor solicitate și tuturor persoanelor care m-au susținut moral în acest efort întreprins.

2. STAȚIILE METEOROLOGICE ȘI FONDUL DE DATE

2.1 Stațiile meteorologice

În analiza oricărui parametru meteorologic se impun atât colectarea datelor meteorologice înregistrate pe o anumită perioadă, cât și prelucrarea statistică a acestora, ținându-se cont în același timp de reprezentativitatea stațiilor meteorologice alese față de scopul analizei și arealul considerat.

În vederea formării unei imagini cât mai complete și complexe asupra potențialului climatic, în special eolian din arealul județului Călărași am colectat date meteorologice de la stațiile Călărași (fig. 2.1) și Fundulea (fig. 2.2), pentru intervalul temporal cuprins între anii 1971 – 1980.

Cele două stații meteorologice de la care s-au cules datele utilizate mai apoi în prelucrări statistice și de evaluare a potențialului eolian au următoarele coordonate geografice:

Stația meteorologică Călărași a fost înființată în anul 1892 și a funcționat ca o stație termopluviometrică până în anul 1937, când a început să funcționeze ca o stație sinoptică. Din anul 1948 se trece la program complet de 24 de ore.

Dacă de la înființare până în anul 1954 poziția intraurbană priva platforma meteorologică de reprezentativitate, din data de 20 iulie 1954, stația meteorologică Călărași își desfășoară activitatea pe amplasamentul actual (str. Sloboziei, nr. 1), platforma meteorologică devenind una standard, ce îndeplinește toate condițiile de reprezentativitate.

În anul 1971 încep să apară modificări în arealul de siguranță al platformei meteorologice, pe direcția nord construindu-se serele orașului (la 100 de metri distanță), acestea având posibilitatea de a influența valorile parametrilor meteorologici. În anul 1981, din dispoziția Consiliului Popular Municipal, la 20 de metri de colțul sud-estic al platformei s-au plantat salcâmi. De-a lungul intervalului 1971 – 1984, orașul se dezvoltă din punct de vedere spațial, clădirile acestuia ajungând la numai 200 de metri față de stația meteorologică.

Actualmente, în jurul platformei meteorologice Călărași (fig. 2.4) se regăsesc obstacole ce aduc influențe asupra valorilor parametrilor meteorologici, astfel:

Clădirea Vămii, înaltă de 15 – 20 metri se află la o distanță de 10 metri față de platforma meteorologică, pe direcția sud-est;

Reprezentanță auto, înaltă de 7 – 8 metri, aflată la o distanță de circa 40 de metri față de platforma meteorologică, pe direcția vest;

Strada Sloboziei, destul de intens circulată, se află la numai 10 metri față de latura vestică a platformei meteorologice;

Stația aferentă platformei meteorologice este instalată într-o casă cu parter și pod (aproximativ 5 metri înălțime) la o distanță de 25 metri față de latura nordică a platformei;

Teren destinat depozitării materialelor de construcții și deșeurilor rezultate în urma acestei activități, în imediata apropiere a platformei meteorologice pe direcția est, dar și construcții cu utilitate necunoscută pe direcția nord-est, la distanțe de 30 – 40 de metri.

Stația meteorologică Fundulea aparține Institutului Național de Cercetare și Dezvoltare Agricolă Fundulea (INCDA Fundulea), fiind situată în extremitatea nordică a complexului aparținând institutului, desfășurând și activitate agrometeorologică. Datele despre istoricul stației meteorologice nu au fost disponibile, însă cu siguranță șirul de măsurători de la Fundulea a început să se efectueze începând cu anul 1958.

În jurul platformei meteorologice de la Fundulea (fig. 2.5) sunt numai terenuri destinate utilizării în scop agricol.

În continuare se prezintă harta amplasamentului stațiilor meteorologice din teritoriul județului Călărași (fig. 2.6) ce au furnizat date de natură meteorologică, pe o perioadă de 10 ani. În interiorul limitelor administrative ale județului, stația meteorologică Fundulea se află în partea de nord-vest, în timp ce stația meteorologică Călărași se regăsește în zona central sudică.

2.2 Fondul de date utilizat și metodologia de lucru

În vederea elaborării diferitelor părți ale lucrării de licență, am utilizat date meteorologice rezultate pe baza observațiilor, măsurătorilor și înregistrărilor efectuate la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași asupra unui set de elemente climatice. Datele au fost preluate de la Administrația Națională de Meteorologie, șirul acestora întinzându-se pe intervalul 1971 – 1980.

Alegerea stațiilor a fost realizată avându-se în vedere încercarea de a echilibra repartiția acestora la niolțul sud-estic al platformei s-au plantat salcâmi. De-a lungul intervalului 1971 – 1984, orașul se dezvoltă din punct de vedere spațial, clădirile acestuia ajungând la numai 200 de metri față de stația meteorologică.

Actualmente, în jurul platformei meteorologice Călărași (fig. 2.4) se regăsesc obstacole ce aduc influențe asupra valorilor parametrilor meteorologici, astfel:

Clădirea Vămii, înaltă de 15 – 20 metri se află la o distanță de 10 metri față de platforma meteorologică, pe direcția sud-est;

Reprezentanță auto, înaltă de 7 – 8 metri, aflată la o distanță de circa 40 de metri față de platforma meteorologică, pe direcția vest;

Strada Sloboziei, destul de intens circulată, se află la numai 10 metri față de latura vestică a platformei meteorologice;

Stația aferentă platformei meteorologice este instalată într-o casă cu parter și pod (aproximativ 5 metri înălțime) la o distanță de 25 metri față de latura nordică a platformei;

Teren destinat depozitării materialelor de construcții și deșeurilor rezultate în urma acestei activități, în imediata apropiere a platformei meteorologice pe direcția est, dar și construcții cu utilitate necunoscută pe direcția nord-est, la distanțe de 30 – 40 de metri.

Stația meteorologică Fundulea aparține Institutului Național de Cercetare și Dezvoltare Agricolă Fundulea (INCDA Fundulea), fiind situată în extremitatea nordică a complexului aparținând institutului, desfășurând și activitate agrometeorologică. Datele despre istoricul stației meteorologice nu au fost disponibile, însă cu siguranță șirul de măsurători de la Fundulea a început să se efectueze începând cu anul 1958.

În jurul platformei meteorologice de la Fundulea (fig. 2.5) sunt numai terenuri destinate utilizării în scop agricol.

În continuare se prezintă harta amplasamentului stațiilor meteorologice din teritoriul județului Călărași (fig. 2.6) ce au furnizat date de natură meteorologică, pe o perioadă de 10 ani. În interiorul limitelor administrative ale județului, stația meteorologică Fundulea se află în partea de nord-vest, în timp ce stația meteorologică Călărași se regăsește în zona central sudică.

2.2 Fondul de date utilizat și metodologia de lucru

În vederea elaborării diferitelor părți ale lucrării de licență, am utilizat date meteorologice rezultate pe baza observațiilor, măsurătorilor și înregistrărilor efectuate la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași asupra unui set de elemente climatice. Datele au fost preluate de la Administrația Națională de Meteorologie, șirul acestora întinzându-se pe intervalul 1971 – 1980.

Alegerea stațiilor a fost realizată avându-se în vedere încercarea de a echilibra repartiția acestora la nivel de județ, țintindu-se spre posibilitatea de a omogeniza astfel concluziile rezultate în urma prelucrărilor.

Pentru reprezentarea condițiilor climatice generale din cadrul arealului județului Călărași, datele cu privire la diferite elemente meteorologice (temperatura aerului, precipitațiile atmosferice, umezeala aerului, etc.) au fost prelucrate prin metode statistice, listate în tabele și reprezentate grafic. Tabelele și graficele au fost apoi interpretate, concluziile zugrăvind relativ fidel condițiile climatice de pe teritoriul analizat.

În vederea caracterizării regimului vântului în județul Călărași, am efectuat o prelucrare statistică a datelor despre viteza și direcția acestuia, măsurate pe întreg intervalul de referință la fiecare dintre stațiile meteorologice amintite.

Datele puse la dispoziție de către ANM au fost astfel utilizate în determinarea distribuțiilor valorilor medii multianuale ale vitezei și frecvenței vântului după direcțiile cardinale și intercardinale, precum și determinarea frecvențelor relative și cumulate ale vântului pe clase de valori, pentru calcularea funcțiilor de repartiție a vitezei vântului și complementarei acesteia.

Pe baza prelucrărilor amintite anterior, am efectuat estimarea potențialului energetic eolian la fiecare dintre stațiile meteorologice avute în vedere pentru această analiză. Potențialul eolian a fost calculat utilizând vitezele medii multianuale ale vântului, atât pentru diferitele direcții de suflu ale acestuia, cât și indiferent de direcție, pe întreaga grosime a stratului limită atmosferic din arealul județului Călărași, rezultând astfel profile de potențial eolian. În funcție de valorile obținute am putut realiza și o estimare a energiei convertite, având în vedere tipul de instalație eoliană pretabilă condițiilor de vânt din regiune, de diametrul turbinei și de înălțimea la care se face captarea. Pentru realizarea materialului cartografic am utilizat diferite hărți bază (Harta topografică a României, Harta Geologică a României, etc.) accesate prin intermediului serviciului WMS de pe serverul geospatial.org, diferite seturi de date vectoriale și raster (Corine Land Cover, Digital Elevation Data, etc.), etc. fiecare sursă fiind specificată în dreptul figurii.

Datele fundamentale au fost prelucrate prin tehnici SIG în diferite programe software specializate, precum ArcGIS 9.3 sau Global Mapper 11, materialele cartografice astfel realizate fiind definitivate din punct de vedere estetic prin intermediul aplicației de editare grafică CorelDraw X6. Hărțile astfel realizate sunt introduse de-a lungul lucrării și anexate la finalul acesteia în dimensiuni mai mari (capitolul 10 – anexe).

Pentru succinta prezentare a condițiilor socio-economice din județul Călărași realizată în cadrul subcapitolului 4.6, am utilizat date de la Recensământul populației și locuințelor realizat în anul 2002, puse la dispoziție online de către Institutul Național de Statistică.

3. PREMISE TEORETICE

3.1 Dinamica vântului și stratul limită atmosferic

Vântul reprezintă rezultatul interacțiunii mai multor forțe, dintre care cea a diferenței de presiune (gradientul baric) generează mișcarea, iar celelalte (forța de derivație datorată rotației Pământului, forța de frecare și forța centrifugă) îi modifică direcția și viteza.

Cele două componente dinamice ale vântului sunt constituite prin advecție (mișcarea preponderent orizontală) și convecție (mișcarea preponderent verticală).

Distribuția spațială a presiunii atmosferice (câmpul baric) se realizează prin trasarea suprafețelor izobarice (de presiune egală) sau liniilor izobare (când se analizează distribuția spațială a presiunii atmosferice pe o suprafață orizontală).

Gradientul baric orizontal (G) reprezintă o caracteristică a câmpului baric, definit ca vectorul îndreptat după normală pe suprafața izobarică în direcția scăderii presiunii. Mărimea acestui vector este egală cu valoarea descreșterii presiunii atmosferice pe unitatea de suprafață, fiind exprimat prin următoarea relație matematică:

unde, dp – diferența de presiune între două puncte situate pe aceeași normală față de suprafața izobarică;

dn – distanța dintre cele două puncte considerate anterior.

Gradientul baric orizontal poate fi privit ca rezultantă a forțelor de presiune exercitate din toate părțile asupra unității de volum a aerului (fig. 3.1).

Aerul supus exclusiv forțelor gradientului baric va avea tendința de a se deplasa din regiunile cu presiune ridicată către teritoriile cu presiune mai joasă (fig. 3.2).

La scară regională, vectorul vânt are traiectorie rectilinie numai în cazul în care nu este afectat de celelalte forțe exterioare, în cea de-a doua situație, particulele de aer descriind o traiectorie curbilinie. Devierea mișcării particulei de aer de la un traseu rectiliniu datorită rotației Pământului se poate pune pe seama unei forțe aparente, denumită forța Coriolis (forța geostrofică) a cărei expresie vectorială este:

unde, ‒ forța de deviație Coriolis, m – masa particulei de aer, – viteza de deplasare a particulei de aer, – viteza unghiulară de rotație a Pământului.

Forța deviatoare Coriolis este minimă la nivelul Ecuatorului și crește cu latitudinea, atingând valorile maxime la cei doi poli geografici. Deoarece Pământul se rotește în jurul axei sale de la vest către est, devierea suferită de către vânt va fi întotdeauna către dreapta în emisfera nordică și către stânga în emisfera sudică (fig. 3.3).

Forța de frecare se datorează interacțiunii dintre aerul aflat în mișcare și suprafața terestră. În funcție de scară, consecința acestor schimburi este tendința de egalizare a vitezelor de mișcare din straturile vecine, fenomenul purtând denumirea de frecare internă, frecare moleculară sau vâscozitate (la scară moleculară) sau frecare virtuală sau externă (la scara volumelor de aer atmosferic).

Forța centrifugă apare în situațiile în care particulele de aer se deplasează pe traiectorii curbilinii, fiind direct proporțională cu pătratul vitezei particulelor în mișcare și invers proporțională cu raza de curbură a traiectoriei acestora.

Domeniul atmosferic de acțiune al vântului poate fi împărțit în două zone:

Zona stratului limită atmosferic – „acea porțiune a atmosferei în care câmpul curgerii este puternic influențat în mod direct de interacțiunea cu suprafața Pământului, interacțiune dependentă de vâscozitatea moleculară și de turbulență”. Din pricina acestor interacțiuni cu suprafața terestră subiacentă (vânt în prezența frecării) apar variații de viteză ale vântului pe verticală.

Zona atmosferei libere – în care aerul se comportă ca un fluid perfect, influențele datorate vâscozității putând fi neglijate. Vântul din această zonă poartă denumirea de vânt fără frecare.

Vântul în absența frecării. Asupra unei particule de aer aflată în exteriorul stratului limită atmosferic acționează trei forțe: forța gradientului baric orizontal, forța Coriolis și forța centrifugă.

În cazul izobarelor rectilinii, în situația în care forța centrifugă este nulă, iar forța Coriolis se dezvoltă până la a egala forța gradientului baric, fiind orientată în sens opus, direcția de mișcare a aerului va fi perpendiculară pe gradient și paralelă cu izobarele rectilinii (vânt geostrofic).

Viteza vântului geostrofic este direct proporțională cu gradientul baric orizontal și invers proporțională cu densitatea aerului și sinusul latitudinii.

În situația în care izobarele sunt curbilinii, asupra unei particule de aer acționează aceleași trei forțe, efectul conjugat al acestora determinând ca direcția vântului să fie tangentă la izobare. Acest vânt stabilizat, fără frecare, în cazul în care izobarele sunt curbilinii, poartă denumirea de vânt geociclostrofic.

Vântul în prezența frecării. În zona stratului limită atmosferic, curentul de aer cunoaște o variație a vitezei pe înălțime în funcție de particularitățile suprafeței active (fig. 3.4).

În situația în care forța centrifugă lipsește (izobarele sunt rectilinii), asupra unei particule de aer aflată în interiorul stratului limită atmosferic acționează trei forțe: forța gradientului baric orizontal, forța Coriolis și forța de frecare (care are aceeași direcție de deplasare, însă de sens contrat particulei, având efect de frânare a mișcării).

Acțiunea conjugată a acestor forțe determină ca direcția de deplasare a particulei respective să se facă cu un unghi α față de izobare, variabil în funcție de înălțime (fig. 3.5).

Mărimea forței de frecare este invers proporțională cu înălțimea, în timp ce forța deviatoare Coriolis se află într-o relație de direcță proporționalitate cu aceasta, determinând o valoare minimă a unghiului α la limita superioară a stratului limită atmosferic și o valoare maximă a acestuia (α0) în apropierea suprafeței terestre.

Pe verticală, unghiul α crește cu înălțimea până la 500 – 1000 de metri (în general), unde se cifrează la 90°, din pricina eliminării din ecuația a forței de frecare.

Se poate stabili, așadar, că în emisfera nordică, distribuția pe viteze a vântului în zona stratului limită atmosferic poate fi reprezentată ca o spirală. Această spirală poartă denumirea de spirala Ekman (fig. 3.6), iar stratul limită se numește stratul Ekman.

Pentru un observator, direcția vântului poate ajuta la stabilirea pozițiilor centrelor de înaltă și joasă presiune, folosind legea Buys – Ballot.

Conform acesteia, „dacă un observator privește în direcția către care bate vântul, va avea presiunea coborâtă la stânga și puțin în față, iar presiunea ridicată la dreapta și puțin în spate”.

În prezența frecării, viteza vântului este direct proporțională cu valoarea gradientului baric și invers proporțională cu valoarea coeficientului de frecare.

3.2 Profilurile de viteză medie temporală în stratul limită atmosferic

Atât dezvoltarea stratului limită atmosferic, cât și distribuția vitezelor curentului de aer în această zonă sunt asemănătoare stratului limită la o placă plană, existând însă și anumite diferențieri.

În cazul stratului limită dezvoltat pe o placă plană, datorită forțelor de frecare cu efect de frânare, particulele de aer din această zonă decelerează, grosimea stratului limită crescând în lungul curgerii (fig. 3.7).

În situația stratului limită atmosferic, forța Coriolis nu echilibrează decât parțial forța gradientului baric orizontal, producându-se o reenergizare a fluidului, având ca efect împiedicarea îngroșării stratului.

Așadar, deasupra unui areal orizontal cu rugozitate uniformă, odată dezvoltat, stratul limită atmosferic își menține grosimea constantă de-a lungul mișcării (fig. 3.8).

De asemenea, la stratul limită dezvoltat pe o placă plană mișcarea poate fi considerată unidimensională, forța Coriolis nemanifestându-se. În cazul stratului limită atmosferic, distribuția vitezelor urmărește spirala Ekman. Cu toate acestea, în majoritatea situațiilor practice, se poate admite că mișcarea este unidimenională și uniformă pentru o anumită regiune cu rugozitate relativ constantă.

În plan teoretic există mai multe modele care simulează profilurile de viteză medie temporală în cadrul stratului limită atmosferic, printre care modelul spiralei Ekman, modelul stratului limită turbulent Ekman, legea logaritmică generală, legea puterii.

Modelul stratului limită turbulent Ekman reprezintă o variantă mai realistă a modelului spiralei Ekman, presupunând divizarea stratului limită atmosferic în două componente:

Zona stratului de suprafață – grosime relativ mică situată în imediata apropiere a suprafeței terenului, mișcarea aerului fiind descrisă prin legea peretelui;

Zona stratului superior (de tranziție) – situată între zona stratului de suprafață și limita superioară a stratului limită atmosferic, mișcarea aerului fiind descrisă prin legea deficitului de viteză.

Legea logaritmică generală (LLG) este valabilă pentru stratul atmosferic inferior (10% din stratului limită atmosferic), fiind aplicată în funcție de rugozitatea terenului (z0) și un coeficient de rezistență la suprafață K, pentru înălțimea efectivă (z).

Din punct de vedere matematic, legea logaritmică generală se exprimă prin următoarea expresie:

U(z)=

unde, U(z) – viteza vântului pentru înălțimea de calcul z, k – constanta lui Kàrmàn (≈ 0,4),

z – înălțimea efectivă, z0 – rugozitatea terenului

Legea puterii (legea lui Davenport) este mai veche decât legea logaritmică generală, fiind propusă încă din anul 1916. Această lege descrie profilul vitezei medii a vântului deasupra unor terenuri orizontale și cu rugozitate uniformă, folosindu-se de înălțimea față de sol (zg).

Legea puterii are următoarea expresie matematică:

unde, U – viteza vântului, zg1 și zg2 – înălțimile față de suprafața solului, α – coeficient ce depinde de rugozitatea terenului

Exponentul α este constant pentru întrega grosime a stratului limită atmosferic, unde viteza este egală cu viteza vântului geostrofic G, iar grosimea stratului limită atmosferic δ este funcție de acesta.

Legea puterii este o lege empirică, în timp ce legea logaritmică generală este foarte bine fundamentată din punct de vedere teoretic. Din aceste considerente, se preferă utilizarea LLG, însă numai până la înălțimi ce reprezintă 10% (excepțional 30%) din grosimea stratului limită atmosferic. Pentru înălțimi mai mari se poate recurge la legea puterii, atingând prin intermediul său rezultate satisfăcătoare.

4. CADRUL NATURAL LOCAL ȘI SOCIO-ECONOMIC. INFLUENȚA ACESTUIA ASUPRA POTENȚIALULUI EOLIAN

4.1 Așezarea geografică, limite

Județul Călărași, declarat ca unitate administrativ – teritorială a României în anul 1981, este situat în partea de sud-est a țării, pe malul stâng la Dunării, învecinându-se la nord cu județul Ialomița, la sud-est cu județul Constanța, la sud cu Bulgaria, iar în partea de vest cu județul Giurgiu și județul Ilfov (fig. 4.1).

În rândul județelor țării, Călărașiul ocupă locul al 28-lea ca suprafață, având o arie de 5,088 km2, reprezentând 2,1 % din totalul României.

Cei aproximativ 325,000 de locuitori ai județului își găsesc domiciliile în cele două municipii (Călărași și Oltenița), trei orașe (Budești, Fundulea, Lehliu Gară) și 50 de comune.

4.2 Relieful și geologia

Relieful. Județul Călărași se desfășoară pe un relief predominant de câmpie (fig. 4.2), incluzând Bărăganul de Sud și Câmpia Mostiștei, subdiviziuni ale Câmpiei Române, împreună cu mici porțiuni din Câmpia Vlăsiei și Câmpia Burnasului, la care se adaugă relieful de luncă, corespunzător arealelor din Lunca Dunării (Lunca Greaca, Lunca Călărașiului, Balta Borcei).

Aspectul reliefului se impune prin monotonia interfluviilor, denumite câmpuri (Hagieniului, Lehliului, Nana, Argovei, Ștefan Vodă, Moviliței, Călărașiului, Câlnăului), netezimea câmpiei fiind întreruptă de numeroase crovuri, dune de nisip și movile.

Altitudinile variază între sub 10 metri (în Lunca Dunării) și peste 80 de metri (în partea de vest și de nord-vest a județului).

Câmpia Mostiștei este situată între Argeș ‒ Dâmbovița – Pasărea, Lunca Dunării și văile Argova – Vânăta, deosebindu-se de Câmpia Bărăganului de Sud printr-un caracter mai puțin stepic, o frecvență mai ridicată a pădurilor și o utilizare agricolă mai diversificată.

Relieful se prezintă sub forma unui câmp larg acoperit cu loess provenit din foste conuri de dejecție terminale ale Argeșului și Dâmboviței (Nisipuri de Mostiștea).

Caracteristica principală a Câmpiei Mostiștei este dată de frecvența mare de apariție a crovurilor, acestea având diametre cuprinse între 50 și 150 de metri.

Bărăganul de Sud ocupă cea mai mare parte a județului Călărași, având o suprafață relativ netedă, ușor înclinată spre sud și est, direcție indicată și de orientarea cursurilor râurilor. Acesta este alcătuit din câmpii piemontane în vest, câmpuri tabulare în partea centrală (formate pe locul fostelor bălți ale Dunării), câmpii de glacis piemontan de platformă (Câmpul Hagienilor) și terase fluviatile în sud (Călărași) și est (Făcăieni).

Crovurile, limanele fluviatile (Mostiștea, Gălățui) și dunele de nisip (partea de nord a județului) reprezintă elemente ce completează peisajul câmpiei.

Dacă în partea nordică a Bărăganului de Sud, altitudinile mai mari – generate de prezența depozitelor eoliene – sunt retezate brusc de valea Ialomiței, spre sud, câmpia se lasă în trepte (terase), prin intermediul cărora se face racordul cu Lunca Dunării. În acest sector, Dunărea are două astfel de terase: terasa a II-a (cea mai veche) – aflată la 23 de metri altitudine relativă (între Mostiștea și localitatea Independența) și terasa I (cea mai nouă) – cu o altitudine relativă ce variază între 10 și 13 metri, fiind cel mai bine reprezentată în dreptul localității Călărași.

„Luncile reprezintă unități morfologice destul de complexe, cu o dinamică proprie, strâns legată cu întreaga viață (biologică și antropică) de raporturile directe cu albia râurior și cu microrelieful din cuprinsul lor”.

Lunca Dunării are o lățime apreciabilă, cuprinsă între 6 și 15 km, fiind împresurată cu diferite microforme de relief specifice luncilor, fie ele pozitive (grădiști sau popine) sau negative (microdepresiuni, privaluri, albii părăsite, etc.). Se deosebesc două sectoare ale luncii: sectorul Mostiștea – Călărași (sector în care sunt prezente numeroase depresiuni lacustre, multe dintre acestea fiind amenajate ca lacuri piscicole) și sectorul corespunzător Bălții Borcea.

Balta Borcei este în prezent amenajată, având aspectul unei câmpii agricole. În trecut, starea naturală a bălții favoriza prezența apei stagnante în numeroasele depresiuni, privaluri, albii părăsite, a zăvoaielor acoperite cu vegetație higrofilă, dar și o regiune adesea inundabilă.

Geodeclivitatea reliefului (fig. 4.3) reprezintă un important parametru morfometric, înclinarea acestuia condiționând, alături de o multitudine de alți factori, geneza, dinamica și intensitatea proceselor erozive.

În general, geodeclivitatea are valori reduse pe teritoriul județului Călărași (fig. 4.4), cel mai frecvent întâlnindu-se suprafețe orizontale cu înclinare de sub 1° (87%). În lungul văilor sunt întregistrate și pante cuprinse între 1° și 3° (11%), uneori chiar între 3° și 5° (2%). Cu caracter local, în zona contactului dintre Câmpul Burnas și luncile Argeșului și Greaca, pantele au valori sensibil mai ridicate, cuprinse între 5° și 10°, uneori chiar peste 10° (sub 1%).

Arealul județului nu se pretează așadar proceselor gravitaționale bruște, însă se pot lua în calcul procesele gravitaționale lente (tasarea, etc.).

Energia de relief (fig. 4.5) reprezintă un alt parametru morfometric, ce indică valoarea cu care rețeaua hidrografică s-a adâncit într-o suprafață inițială. De asemenea, oferă indicii despre capacitatea de transport a rețelei hidrografice, despre tipul de eroziune fluviatilă predominant, dar și despre tipurile de albie pe care râurile au tendința să le dețină, tipul de vegetație și forme de relief din cadrul acestora, etc.

Pe teritoriul județului Călărași (fig. 4.6) predomină valori mici ale energiei de relief, de sub 20 m/km2 (91%), acestea favorizând transportul sedimentelor fine și foarte fine, meandrarea cursurilor de apă datorită puternicei eroziuni laterale, dar și dezvoltarea vegetației de tip lacustru și depunerile sedimentare pe malurile convexe (fig. 4.7).

În lungul văilor, energia de relief capătă valori mai ridicate, cuprinse între 20 și 40 m/km2 (8%), pe alocuri, de peste 40 și chiar 60 m/km2 (sub 1%).

Geologia. Câmpia Română, în care se găsește județul Călărași, se suprapune pe sectorul valah al Platformei Moesice, cuprins între falia Fierbinți (la nord-est) și Dunăre (la sud). Soclul de vârstă Precambrian este alcătuit din șisturi cristaline mezometamorfice, reprezentate în special prin amfibolite și șisturi cristaline epimetamorfice. Fundamentul se află la adâncimi cuprinse între 1300 și 8000 de metri.

Ulterior consolidării, aria sectorului valah a evoluat ca bazin de sedimentare, aici acumulându-se mii de metri grosime de depozite, printre care depozite aluvionare, loessuri și depozite loessoide, cu vârstă Pleistocen superior. În partea nordică, pe suprafețe mai restrânse, substratul este alcătuit din depozite eoliene cu vârstă Holocen.

De asemenea, în fundamentul corespunzător arealului se regăsesc hidrostructuri cuaternare în care sunt înmagazinate cantități apreciabile de ape freatice.

Stratele de Frătești (Pleistocen inferior) se întâlnesc în partea estică a județului, în sudul Luncii Argeșului, având origine fluvio-lacustră. Acestea sunt alcătuite din nisipuri și pietrișuri aflate în alternanță cu strate de argilă, putând fi găsite începând cu 15 metri adâncime.

Nisipurile de Mostiștea (Pleistocen superior) au fost indicate de-a lungul văii râului Mostiștea. Acestea au o granulație specifică nisipurilor fine, cu mici intercalații de pietrișuri.

Complexul marnos, observat atât în estul județului, cât și de-a lungul văii Mostiștea, între lacurile Frăsinet și Iezerul Mostiștea, are vârstă Pleistocen mediu, fiind alcătuit din marne, argile, nisipuri și pietrișuri.

Depozitele loessoide au origine deluvial – proluvială și eoliană, având vârstă Pleistocen superior – Holocen inferior și grosimi cuprinse între un metru și circa 60 de metri.

În arealul nord-estic se întâlnesc depozite nisipoase, în amestec cu sedimente foarte fine, de origine eoliană. Acestea au grosimi de câțiva metri.

Particularitățile geologice (substrat stabil) și ale reliefului (pante slab înclinate, cu fragmentare redusă, etc.) reprezintă elemente favorizante în ceea ce privește viabilitatea exploatării energiei eoliene în județul Călărași.

4.3 Hidrografia

„Apa, element primar de bază al mediului geografic, este indispensabilă vieții, dar constituie și materie primă pentru activitățile productive, sursă de energie și cale de transport.”

Teritoriul județului Călărași beneficiază de o rețea hidrografică majoră (alohtonă), mai bine reprezentată, ale cărei izvoare se află la distanțe apreciabile față de regiunea considerată și o rețea hidrografică minoră (autohtonă), proprie acestuia, mai slab reprezentată, care se află într-o mai strânsă legătură cu caracteristicile locale.

De asemenea, se întâlnesc văi seci (active o dată la câțiva ani), canale de scurgere ale torenților, canale de irigare – desecare și cuvete lacustre.

Apele subterane. Caracteristicile litologice ale depozitelor de pe teritoriul județului permit înmagazinarea la diferite adâncimi a orizonturilor acvifere (straturi acvifere) cu nivel liber (freatice) și captive (de adâncime). Rocile care formează orizonturi acvifere prin saturarea acestora cu apă, poartă denumirea de roci acvifere.

„Straturile activere freatice sau libere se formează pe terenurile permeabile (alcătuite îndeosebi din nisipuri și pietrișuri), prin acumularea apei (ce saturează porii rocilor) deasupra primului orizont impermeabil.”

Apele de suprafață. Rețeaua hidrografică majoră este reprezentată de râurile Dâmbovița, Argeș (la vest) și Dunărea (sud și est) împreună cu brațele sale (Borcea, Răul), râuri ce beneficiază de cursuri permanente și volume de apă de pot acoperi întreaga cerință a județului.

Rețeaua hidrografică minoră este reprezentată de văile Barza, Jegălia și Mostiștea (cea mai mare parte), văi nu foarte evoluate, cu un profil longitudinal în care rupturile de pantă alternează pantelor domoale, ce nu beneficiază de debite și nivele stabile de-a lungul anului, cursurile având de cele mai multe ori caracter temporar.

Din pricina regimurilor hidrologice instabile ale acestor râuri, s-au efectuat diferite lucrări hidrotehnice cu scopul îndeplinirii cerințelor de apă ale întregului județ. În acest scop s-a procedat la bararea cursurilor de apă și transformarea acestora într-o succesiune de lacuri antropice (situație evidentă și des întâlnită pe cursul râului Mostiștea, unde în dreptul fiecărei localități riverane este prezentă o astfel de acumulare).

Pentru județul Călărași, cu condiții climatice dintre cele mai aride din țară, lacurile au o importanță majoră. Printre cele mai importante se numără lacurile Frăsinet și Mostiștea (pe cursul Mostiștei), lacul Gălățui (pe cursul văii Barza), lacul Călărași, dar și multe alte lacuri de luncă și antropice.

4.4 Clima

4.4 Clima

„Clima reprezintă caracteristica stărilor de vreme pe o perioadă îndelungată de timp specifică unui anumit teritoriu, a cărui extindere poate varia în suprafață – de la un anumit loc, până la întregul glob terestru, iar pe verticală de la adâncimea straturilor de uscat și acvatice, la care nu se mai resimt oscilațiile ciclurilor anuale ale unor elemente meteorologice, până la înălțimi la care se produc majoritatea fenomenelor atmosferice, corespunzând aproximativ cu limita superioară a troposferei.”

Clima unui teritoriu constituie rezultanta mai multor factori climatogeni, respectiv cei radiativi (totalitatea fluxurilor de energie radiantă care tranzitează atmosfera), fizico-geografici (au capacitatea de modifica caracteristicile climatice dintr-un areal datorită modului diferit, propriu fiecărei suprafețe subiacente active de a reacționa în urma contactului cu radiația globală incidentă pe aceasta ‒ relief, întinderi de apă, vegetație, soluri, strat de zăpadă, așezări umane), dinamici (circulația generală a maselor de aer deasupra Europei) și antropici. Teritoriul județului Călărași are un climat temperat – continental, cu un înalt grad de continentalism, generator al unor contraste mari de la vară la iarnă.

Poziția sa, în sud-estul Câmpiei Române, favorizează pătrunderea maselor de aer puternic continentalizate, calde și uscate în semetrul cald și advecția aerului foarte rece, în timpul iernii, explicându-se astfel amplitutinile anuale ale diferiților parametrii meteorologici, dar și caracterul arid al regiunii. Contrastele climatice sunt estompate de-a lungul Luncii Dunării și în interiorul Bălții Borcea, dar și în imediata apropiere a celorlalte cursuri de apă și lacuri din regiune.

Factorul relief, prin netezimea sa, generează simultaneitate în desfășurarea majorității proceselor și fenomenelor meteorologice, diferențierile fiind mai ales de ordin microclimatic, impuse de microforme de relief (crovuri, movile).

Solurile de aici imprimă diferențieri de natură climatică prin caracteristicile sale fizice (culoare, permeabilitate, etc.). Cernoziomurile predominante au culoare neagră și implicit, valoare a albedoului mai mică, generând încălziri puternice în stratul de aer adiacent.

În cazurile în care suprafața de sol este acoperită cu vegetație, atunci aceasta preia și rolul de suprafață activă. De cele mai multe ori, modificările climatice impuse de vegetație au caracter sezonier, depinzând de faza de vegetație, stadiul lucrărilor agricole, plantele care sunt în cultură, modul de irigare al culturilor.

Valorile lunare și anuale ale principalilor parametrii meteorologici reprezintă elemente cauzale ce determină trăsăturile climatice ale județului Călărași.

4.4.1 Temperatura aerului

„Temperatura este o mărime fizică utilizată pentru a caracteriza starea de încălzire a unui mediu sau a diferitelor corpuri, valoarea ei depinzând de scara termometrică în care este exprimată.”

Temperatura aerului reprezintă elementul meteorologic care indică gradul de încălzire a aerului. La stațiile din România, măsurarea valorilor temperaturii aerului se face cu ajutorul termometrelor ordinare și termometrelor de minimă și de maximă, iar variația temporală prin intermediul termografelor, toate instalate în adăpostul meteorologic, la doi metri deasupra solului pe platforma meteorologică.

Temperatura aerului este elementul meteorologic care se supune în cea mai mare măsură unui ciclu anual datorită strânsei relații de dependență față radiația solară, valorile sale influențând într-o mare măsură fazele de vegetație și activitatea umană.

Temperaturile medii lunare și anuale reprezintă cei mai cunoscuți și mai larg utilizați parametri meteorologici, pentru perioada de referință (1971 – 1980) și stațiile meteorologice considerate (Călărași, Fundulea), valorile acestora fiind reprezentate în tabelul 4.1.

După cum se constată (tabelul 4.1, fig. 4.12), variația anuală a temperaturilor medii lunare la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași în perioada de referință (1971 – 1980) prezintă o valoare maximă în luna iulie (22,2°C – Călărași și 21,5°C – Fundulea) și una minimă în luna ianuarie (-0,9°C – Călărași și -2,5°C – Fundulea).

Temperatura medie multianuală este mai mare la stația meteo Călărași (11,1°C) față de valoarea corespondentă înregistrată la stația meteo Fundulea (10,2°C).

Cele mai mari diferențe se remarcă în lunile reci de iarnă, între temperaturile medii lunare la cele două stații cea mai mare amplitudine termică fiind de 1,6°C (ianuarie), ecartul micșorându-se până la 0,4°C (august, septembrie).

Condițiile climatice sunt mai aspre în arealul stației meteo Fundulea, dovadă în acest sens fiind amplitudinea termică multianuală de 24,0°C, mai mare decât cea înregistrată în zona stației meteo Călărași, 23,1°C (rolul de mediator termic al Dunării).

Pe lângă mediile lunare și anuale, un oarecare interes îl prezintă temperaturile medii semestriale și anotimpuale, parametri sintetici ce redau variațiile termice anuale pe perioade calendaristice de timp.

Pentru stațiile meteorologice considerate și perioada de referință (1971 – 1980), valorile temperaturilor medii anotimpuale și semestriale sunt redate în tabelul 4.2.

În anotimpul de primăvară, temperaturile medii sunt pozitive, valorile diferind cu 0,7°C în favoarea stației meteo Călărași (11,2°C) față de situația stației meteo Fundulea (10,5°C).

Anotimpul de vară se remarcă prin cele mai mari temperaturi medii (21,3°C – Călărași și 20,7°C – Fundulea), contrastând cu situația din anotimpul de iarnă, când se observă cele mai mici valori. Anotimpul de toamnă reprezintă din punct de vedere termic un interval de tranziție între anotimpurile extreme, vară și iarnă, temperaturile medii fiind apropiate de cele din primăvară, anume 11,4°C la stația meteo Călărași, respectiv 10,4°C la stația meteo Fundulea.

Temperatura medie a semestrului rece, calculată cu ajutorul mediilor lunare pe intervalul octombrie – martie este de 4,1°C la Călărași și de numai 2,8°C la Fundulea. Pentru semestrul cald, media termică a fost calculată pe baza mediilor lunare din perioada aprilie – septembrie, aceasta fiind de 18,2°C la Călărași și de 17,6°C la Fundulea.

În ceea ce privește variația și abaterile de la un an la altul a temperaturilor medii lunare față de media termică multianuală în perioada de referință (1971 – 1980), valorile pentru stațiile meteorologice considerate sunt reprezentate în tabelul 4.3.

După cum se constată (tabelul 4.3, figurile 4.14 și 4.15), anul 1975 se remarcă printre anii călduroși, temperatura medie înregistrată la stația meteo Călărași fiind maximă de-a lungul întregului șir de date (11,8°C), abaterea termică față de temperatura medie multianuală fiind de +0,7°C. La stația meteo Fundulea, cea mai mare temperatură medie este tot cea a anului 1975 (11,1°C), abaterea termică pozitivă de la media multianuală fiind cea mai amplă din întreg șirul de date, +0,9°C.

Diametral opus se regăsește anul 1980, cel mai rece an din întreaga perioadă analizată, dovezi în acest sens fiind abaterile termice negative de -0,8°C, identic înregistrate la Călărași și Fundulea.

În ceea ce privește abaterile termice de la media multianuală, în cazurile ambelor stații meteorologice se remarcă prezența a șase abateri termice pozitive (în anii 1971, 1972, 1974, 1975, 1977, 1979) și patru negative (în anii 1973, 1976, 1978, 1980).

Se poate concluziona așadar că intervalul de timp analizat este unul călduros, cu medii în general (60%) mai ridicate decât media multianuală la ambele stații meteo considerate.

4.4.2 Precipitațiile atmosferice

„Precipitațiile atmosferice cuprind totalitatea produselor de condensare și cristalizare a vaporilor de apă din atmosferă, denumite și hidrometeori, care cad de obicei din nori și ajung la suprafața Pământului sub formă lichidă (ploaie și aversă de ploaie, burniță, etc.), solidă (ninsoare și aversă de zăpadă, grindină, măzăriche, etc.) sau sub ambele forme în același timp (lapoviță și aversă de lapoviță).”

Determinările asupra precipitațiilor atmosferice se fac atât vizual (felul lor), cât și instrumental (durata și cantitatea lor), atât la termenele climatologice (07 și 19), precum și ori de câte ori este nevoie.

În cadrul rețelei naționale de stații meteorologice se utilizează pluviometrul de tip IMC, pluviografe de tip Hellman și pluviografe rusești.

Spre deosebire de regimul temperaturii aerului, variația precipitațiilor atmosferice nu se supune atât de riguros unui ciclu anual, variabilitatea și discontinuitatea în timp și spațiu a cantităților și repartiției teritoriale a acestora depinzând în special de deplasarea maselor de aer (la nivel continental) și de factorii locali.

Precipitațiile medii lunare și anuale pentru intervalul de referință (1971 – 1980) la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași sunt reprezentate în tabelul 4.4.

Conform tabelului 4.4 și fig. 4.17, precipitații atmosferice mai însemnate cantitativ se înregistrează la stația meteo Fundulea, toate mediile lunare de aici depășindu-le pe cele de la stația meteo Călărași, ecartul maxim fiind de 24,7 mm (iunie), iar cel minim de numai 0,4 mm (august). Același lucru se observă și în cazul valorilor anuale (632,2 mm – Fundulea, 514,0 mm – Călărași).

Cele mai reduse valori ale precipitațiilor atmosferice se remarcă în luna ianuarie, atât pentru Călărași (23,3 mm), cât și pentru Fundulea (27,0 mm), valorile cele mai mari neînregistrându-se în aceeași lună pentru ambele stații meteo, ci la o distanță de două luni una de cealaltă, iunie pentru Fundulea (83,8 mm), respectiv august pentru Călărași (61,3 mm).

Variația cantităților lunare de precipitații atmosferice la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași au fost evidențiate pe baza valorilor lunare ale indicelui pluviometric Angot (K). Din punct de vedere matematic, acest indice reprezintă raportul dintre cantitatea medie zilnică a precipitațiilor atmosferice dintr-o lună și cantitatea medie zilnică de precipitații atmosferice dintr-un an. Indicele pluviometric Angot are rolul de a evidenția de-a lungul unui interval de timp perioadele secetoase (K<1) și perioadele ploioase (K>1).

q – cantitatea medie a precipitațiilor atmosferice dintr-o anumită lună

n – numărul de zile calendaristice dintr-o anumită lună

Q – cantitatea medie multianuală de precipitații atmosferice

Valorile indicelui pluviometric Angot au fost calculate pentru perioada de referință (1971 – 1980), pe baza datelor de precipitații atmosferice de la stațiile meteorologice Călărași și Fundulea, rezultatele fiind reprezentate în tabelul 4.5.

Așa cum reiese din acesta și figura 4.18, la stația meteo Fundulea se remarcă un număr de șapte luni (octombrie – aprilie) cu valori subunitare ale indicelui Angot, respectiv cinci luni (mai – septembrie) cu valori supraunitare ale acestuia.

La cealaltă stație analizată, Călărași, de-a lungul unui an din perioada de referință, frecvența absolută de apariție a valorilor subunitare ale indicelui Angot este egală cu cea a valorilor supraunitare ale acestuia (șase luni pentru fiecare).

De asemenea, în cazul stației meteo Călărași se remarcă prezența a două valori maxime (iunie și august – 1,41) și a unei amplitudini mai reduse (0,87), comparativ cu situația de la stația meteo Fundulea, unde se observă un singur maxim foarte pronunțat (1,62) și o amplitudine sensibil mai accentuată (1,12).

Cu toate că apele Dunării conferă arealelor din proximitatea acestora un oarecare avantaj din punct de vedere al cantităților de precipitații atmosferice – dovadă stând luna în plus cu valoare supraunitară a indicelui Angot determinată la stația meteo Călărași (noiembrie – 1,06), se poate totuși concluziona că pe teritoriul județului Călărași, în intervalul 1971 – 1980, predomină perioadele secetoase, acestea extinzându-se între lunile octombrie – aprilie, suprapunându-se în cea mai mare parte semestrului rece.

În ceea ce privește variația de la un an la altul a cantităților de precipitații atmosferice la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași în intervalul de referință, valorile acestora au fost reprezentate în tabelul 4.6.

Atât în cazul stației meteo Călărași, cât și în cel al stației meteo Fundulea, cel mai ploios an este 1971, cantitățile de precipitații atmosferice depășind în acesta mediile multianuale corespunzătoare celor două stații. La polul opus, cantitățile minime de precipitații atmosferice caracterizează anul 1976 ca fiind cel mai secetos din întreg intervalul de analiză.

4.4.3 Presiunea atmosferică

Presiunea atmosferică reprezintă „greutatea cu care întreaga atmosferă apasă pe unitatea de suprafață, fiind exprimată în prezent în hectopascali (hPa), unități echivalente milibarilor.”

Valorile presiunii atmosferice sunt puternic influențate de factorul altitudinal (cu cât altitudinea este mai ridicată, cu atât scade coloana de aer și implicit forța cu care aceasta apasă pe unitatea de suprafață, diminuând presiunea atmosferică), dar și de factorul termic.

Ca element meteorologic, presiunea atmosferică are rolul de a influența regimul vântului, al umezelii aerului, nebulozității, etc., având o puternică amprentă asupra stării de sănătate a persoanelor ce suferă de meteosensibilitate.

În România, presiunea atmosferică se determină prin intermediul barometrelor (cu mercur, aneroide), variația în timp a acesteia fiind înregistrată cu ajutorul barografelor, toate acestea instalate în interiorul biroului stației.

Presiunea atmosferică medie lunară și anuală pentru perioada de referință 1971 – 1980 la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași este reprezentată în tabelul 4.7.

Relativa invers proporționalitate a valorilor presiunii atmosferice față de altitudine este bine reliefată în cazul stațiilor meteorologice considerate, media anuală la Fundulea fiind mai redusă (1008,5 hPa) decât cea de la Călărași (1014,9 hPa). Ecartul altitudinal dintre cele două stații meteo este de 47 de metri (Fundulea – 67 metri, Călărași – 20 metri).

Conform tabelului 4.7 și fig. 4.20 se constată faptul că valorile cele mai ridicate ale presiunii atmosferice se înregistrează în lunile reci de iarnă, pentru semestrul cald remarcându-se cele mai reduse valori.

4.4.4 Umezeala aerului

„Umezeala aerului este definită prin conținutul în vapori de apă existenți în atmosferă la un moment dat.” În afara particularităților maselor de aer, cantitatea vaporilor de apă mai este influențată și de temperatură (în raport de invers proporționalitate), natura suprafeței active subiacente (în special cele acvatice și vegetale prin evaporație, respectiv evapotranspirație), etc.

La stațiile din România, determinările asupra umezelii aerului se fac prin intermediul higrometrelor și higrografelor (în mod direct), dar și cu ajutorul psihrometrelor (în mod indirect, prin corelarea cu datele de temperatură provenite de la cele două termometre – uscat și umed).

Umezeala relativă reprezintă unul dintre principalii parametrii meteorologici ce caracterizează fidel higroscopicitatea aerului.

„Umezeala relativă reprezintă gradul de saturație a aerului cu vapori de apă și constituie raportul procentual dintre tensiunea reală și tensiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura aerului din momentul observației.”

Valorile medii lunare și anuale ale umezelii relative pentru intervalul de referință 1971 – 1980 la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași sunt reprezentate în tabelul 4.8.

Întrucât valorile umezelii relative se află în raport de invers proporționalitate cu factorul termic, cele mai ridicate medii lunare ale acestui parametru se înregistrează în semestrul rece, iar cele mai mici în semestrul cald.

Variația anuală a umezelii aerului la stațiile meteorologice considerate prezintă un singur maxim – în luna decembrie (Fundulea – 93,9%, respectiv Călărași – 89,2%) și un unic minim în lunile iunie (Călărași – 71,0%) sau august (Fundulea – 77,0%).

Valorile ridicate de pe parcursul anotimpului rece se datorează „advecției de aer continental rece din est, care este supus în cursul nopților unei puternice răciri radiative, favorizând producerea unor accentuate inversiuni termice ce au drept efect creșterea umezelii.” Aceleași cauze afectează și regimul nebulozității atmosferice.

Conform fig. 4.21, cele mai mari medii anuale ale umezelii relative la stația meteo Călărași aparțin anilor 1978, 1979 și 1980, iar cele mai mici anilor 1971, 1972 și 1973. Valoarea maximă de 84,7% este înregistrează în anul 1978, iar cea minimă de 75,2% în 1973. Diferențele mari de la un an la altul sunt amortizate de prezența Dunării (în limita capacității sale de acțiune).

Situația de la stația meteo Fundulea (fig. 4.21) este ușor atipică, media multianuală (83,7%) fiind mai mare decât cea determinată pentru alte stații meteo din oarecare apropiere și condiții aproximativ similare (București – Băneasa – 77,0% pe intervalul 1961 – 2000). Aici, cea mai mare medie anuală a umezelii relative se remarcă în dreptul anului 1972 (87,1%), în timp ce anul 1977 o are pe cea mai redusă (80,6%).

Comparând valorile medii anuale de la cele două stații meteorologice, se remarcă faptul că umezeala relativă este mai mare la Fundulea decât la Călărași în intervalul 1971 – 1980, valoarea minimă (80,6%) înregistrată la Fundulea fiind apropiată de maxima înregistrată la stația Călărași (84,7%).

4.4.5 Nebulozitatea atmosferică

Nebulozitatea atmosferică este dată de totalitatea norilor de pe bolta cerească, aceștia fiind „sisteme coloidale de produse de condensare (picături de apă la temperaturi pozitive sau negative), sublimare (cristale sau asociații de cristale de gheață) ori mixte (picături și cristale) aflate în suspensie în atmosferă, pentru formarea acestora fiind necesare două condiții: suprasaturația și prezența nucleelor de condensare.”

Nebulozitatea atmosferică are o influență directă puternică asupra cantității de precipitații atmosferice căzute, dar și a altor elemente meteorologice (durata de strălucire solară, temperatura aerului și a solului, etc.). La stațiile meteorologice din România, observațiile asupra nebulozității se fac vizual, stabilindu-se felul norilor, plafonul acestora, nebulozitatea totală și parțială.

Pentru analiza nebulozității atmosferice la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași am analizat nebulozitatea totală (gradul de acoperire al bolții cerești cu toți norii vizibili existenți concomitent cu momentul observației, exprimată în zecimi), valorile medii lunare și anuale ale acesteia (pentru intervalul de referință 1971 – 1980) fiind expuse în tabelul 4.9.

De asemenea, am determinat frecvența relativă a nebulozității (procentul de zile cu cer senin, noros și acoperit) pentru ambele stații meteorologice pe baza frecvențelor absolute ale acestor tipuri de zile, rezultatele fiind reprezentate în tabelul 4.10 și fig. 4.23, respectiv fig. 4.24. Se remarcă faptul că regimul anual al nebulozității totale la stațiile meteo considerate este similar, media multianuală pentru intervalul de referință fiind de 5,5 zecimi atât pentru Fundulea, cât și pentru Călărași.

Valorile maxime din lunile de iarnă (februarie – 7,3 zecimi) reprezintă efectul intensificării activității ciclonilor mediteraneeni, în urma retragerii spre sud a anticiclonului Azorelor și deplasării spre latitudini mijlocii a ciclonului Islandez. De asemenea, frecventele invazii de aer rece arctic (din nord și est) și inversiuni termice favorizează formarea de nori stratiformi, de mare dezvoltare orizontală.

Lunile de vară prezintă cele mai mici valori ale nebulozității totale (august – 3,8-3,9 zecimi), acest lucru datorându-se persistentei activități anticiclonale de pe întregul teritoriu al țării.

Dacă în lunile reci diferențele dintre cele două stații meteo sunt fie foarte reduse, fie nu există, pe măsura apropierii de perioada caldă a anului, ecartul nebulozității totale se mărește, în sensul scăderii acesteia pentru stația meteo Călărași. Această diminuare a nebulozității totale este caracteristică tuturor arealelor din bălțile și lunca Dunării, având loc datorită mișcărilor descendente ale aerului determinate de prezența apei.

Numărul mediu de zile senine, noroase și acoperite înregistrate la cele două stații meteorologice pentru intervalul 1971 – 1980 este reprezentat în tabelul 4.10.

Evoluția anuală a numărului mediu lunar de zile senine (tabelul 4.10a, fig. 4.23, 4.24) la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași conturează un maxim bine definit în luna august cand predomină procesele de insolație (10,7 – respectiv 10,3 zile) și un minim în luna februarie (2,3 și 1,9 zile). Pentru intervalul analizat, la stația meteo Fundulea se înregistrează un număr mai mare de zile senine (67,6) față de situația de la stația meteo Călărași (61,1 zile).

Numărul mediu lunar de zile acoperite (tabelul 4.10b, fig. 4.23, 4.24) prezintă un regim opus celui propriu numărului mediu lunar de zile senine, maximul înregistrându-se în luna februarie (14,7 zile la Fundulea și 14,9 zile la Călărași), când norii stratiformi și inversiunile termice au frecvență ridicată, minima remarcându-se în luna iulie (2,9 zile, respectiv 2,4 zile), ca urmare a predominării regimului anticiclonic și timpului senin impus de acesta.

4.4.6 Durata de strălucire a Soarelui

Durata de strălucire a Soarelui se află într-o strânsă interdependență cu nebulozitatea atmosferică, reprezentând „intervalul orar de timp din cursul zilei în care razele Soarelui ajung direct într-un punct dat de pe suprafața terestră”, exprimându-se în ore și zecimi de oră.

Pentru determinarea duratei de strălucire a Soarelui la stațiile meteorologice din România se folosesc heliografe (fig. 4.25), înregistrările la aceste aparate fiind influențate în sens negativ (valorile indicate de heliograme fiind, în realitate, mai ridicate) de o multitudine de factori, printre care: obstacolele existente în jurul heliografului, depunderile de brumă, rouă sau praf pe sfera heliografului, întârzierile în schimbarea zilnică a heliogramei ori faptul că la poziții joase ale Soarelui – sub 5° deasupra orizontului – heliograma nu este carbonizată.

Cu toate aceste neajunsuri, datele cu privire la durata de strălucire a Soarelui sunt vitale pentru analiza regimului radiativ, având în vedere slaba dezvoltare a rețelei naționale de stații actinometrice. Factorul astronomic limitează durata de strălucire a Soarelui pe măsura apropierii solstițiului de iarnă și o extinde pe măsura apropierii solstițiului de vară, concluzia evidentă fiind că în semestrul cald se vor înregistra durate mai lungi de strălucire solară decât în semestrul rece.

Diferențele se accentuează sau se micșorează în funcție de regimul nebulozității atmosferice, ca factor secundar.

Durata medie lunară și anuală de strălucire a Soarelui la stațiile meteorologice Călărași și Fundulea pentru intervalul 1971 – 1980 este reprezentată în tabelul 4.11.

Numărul mediu anual de zile senine determinat pentru stația meteo Călărași (mai redus decât cel de la Fundulea) se reflectă și în durata anuală de strălucire a Soarelui, valoarea acesteia fiind aici de 1999,9 ore, mai redusă cu 78,8 ore decât cea determinată la Fundulea (2078,7 ore).

Maxima duratei de strălucire a Soarelui se conturează în luna iulie (291,1 ore – Fundulea, respectiv 279,6 ore – Călărași) datorită predominării activității anticiclonale ce determină timp senin.

Durata medie lunară minimă a duratei de strălucire a Soarelui aparține lunii decembrie (65,2 ore – Fundulea, respectiv 62,8 ore – Călărași), luna căreia îi aparține, de asemenea, ziua cea mai scurtă din an și în care norii stratiformi au frecvență mare de apariție.

În ceea ce privește variația de la un an la altul a duratei medii anuale de strălucire a Soarelui, pentru intervalul de referință se constată că anii 1971, 1973 și 1977 au valorile cele mai ridicate ale acestui parametru, indicând o puternică acitivitate anticiclonală și o frecvență ridicată a timpului senin, corelând cu cantitățile foarte mici ale precipitațiilor atmosferice căzute în acești ani.

La polul opus stau anii 1979 (Călărași) și 1976 (Fundulea), când nebulozitatea atmosferică ridicată a determinat înregistrarea unor valori reduse a duratei de strălucire a Soarelui la cele două stații meteo.

4.4.7 Stratul de zăpadă

Stratul de zăpadă se formează în intervalul rece al anului, când precipitațiile atmosferice sunt, de cele mai multe ori, sub formă de ninsoare, iar suprafața subiacentă și aerul de deasupra au valori termice negative. La stațiile meteorologice din România, determinările privind gradul de acoperire cu zăpadă se fac vizual, în timp ce grosimea stratului de zăpadă se măsoară cu ajutorul riglelor nivometrice (fig. 4.28).

Formarea stratului de zăpadă este condiționată primordial de existența ninsorilor. Frecvența relativă a numărului lunar și frecvența absolută a numărului anual de zile cu ninsoare la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași pentru intervalul 1971 – 1980 este reprezentată în tabelul 4.12.

Numărul mediu de zile cu ninsoare reprezintă un parametru care indică în exclusivitate numărul de zile în care precipitațiile atmosferice căzute au fost sub formă solidă, având posibilitatea de a genera strat de zăpadă.

Conform tabelului 4.12, la stația meteo Călărași s-au înregistrat pentru intervalul 1971 – 1980 un număr mediu anual de 18,9 zile cu ninsoare. În ceea ce privește repartiția lunară, se constată că în luna ianuarie, frecvența relativă a zilelor cu ninsoare este maximă – de 21,3%. În cazul stației meteo Fundulea, s-a înregistrat un număr mediu anual de 20,9 zile cu ninsoare, luna ianuarie având și aici cea mai mare frecvență a acestora (23,2%).

După cum se poate observa cu ușurință, numărul mediu anual de zile cu ninsoare tinde să scadă pe măsura apropierii de lunca Dunării, aici prezența suprafețelor acvatice având impact asupra temperaturii aerului, în sensul creșterii acesteia (pentru anotimpul de iarnă, temperatura medie la Călărași este de +0,6°C, în timp ce la Fundulea, de numai -0,9°C). Din aceeași pricină, intervalul cu ninsoare este mai redus la Călărași (octombrie – martie) decât la Fundulea (octombrie – aprilie).

În general, nici zilele de la începutul, nici zilele de la sfârșitul intervalului cu ninsoare nu au capacitatea de a genera strat de zăpadă, astfel încât intervalul de existență al acestuia este mai redus, la stațiile meteo Fundulea și Călărași fiind de 5 luni (noiembrie – martie).

Numărul mediu lunar și anual de zile cu strat de zăpadă la cele două stații meteo amintite, pentru intervalul 1971 – 1980 este prezentat în tabelul 4.13. Conform acestuia, în luna ianuarie se consemnează numărul mediu maxim de zile cu strat de zăpadă (coincide cu luna în care frecvența zilelor cu ninsoare este cea mai mare și temperaturile medii sunt cele mai coborâte), acesta fiind mai ridicat la Fundulea (14 zile) decât la Călărași (11,1 zile), fapt datorat frecvenței mai mari a zilelor cu ninsoare și temperaturilor mai coborâte remarcate în cazul stației meteo Fundulea.

De-a lungul unui an calendaristic, la stația meteo Călărași se înregistrează un număr de 28,9 zile cu strat de zăpadă, dintre care 38,4% aparțin lunii ianuarie, restul de 61,6% înregistrându-se în decursul celorlalte patru luni aparținând intervalului cu strat de zăpadă. La stația meteo Fundulea, numărul mediu anual de zile cu strat de zăpadă crește până la 36,2 zile, ponderea între lunile din intervalul caracteristic rămânând aproximativ aceeași.

Numărul mediu anual de zile cu strat de zăpadă cunoaște și o variație de la un an la altul (fig. 4.29), în funcție de caracteristicile circulației maselor de aer. Din întreg intervalul de referință 1971 – 1980, la ambele stații meteo analizate ies în evidență anii 1973 și 1980, ca având cele mai multe zile cu strat de zăpadă (43 – 53 zile la Călărași, 82 – 69 zile la Fundulea).

La polul opus, stratul de zăpadă depus a avut extensiunea temporală minimă în anii 1976 (14 zile la Călărași), respectiv 1972 (17 zile la Fundulea).

4.4.8 Fenomene atmosferice periculoase

Fenomenele atmosferice care posed capacitatea de a genera pagube pentru diferite sectoare economice, pierderi de vieți omenești și bunuri materiale sunt considerate ca fiind de risc (periculoase). Datele colectate de la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași permit analiza ceții, chiciurei și brumei, gama fenomenelor de risc fiind însă mult mai vastă, cuprinzând de asemenea și grindina, viscolul, poleiul, orajele, etc.

Ceața. „Reprezintă suspensia în pătura troposferică inferioară a unor picături microscopice de apă sau a unor cristale fine de gheață (sau a ambelor) care reduc vizibilitatea orizontală între 1 și 10 km.”

Datorită faptului că ceața poate scădea, în funcție de densitatea acesteia, vizibilitatea orizontală până la câțiva metri, ea devine un fenomen atmosferic deosebit de periculos pentru domeniul transporturilor și navigației.

Ceața se poate forma în orice perioadă a anului, însă aceasta are o incidență mai mare în lunile de iarnă. În intervalul anilor 1971 – 1980, cele mai multe zile cu ceață s-au înregistrat în luna decembrie, atât la Călărași (13,6), cât și la Fundulea (12,1). La scară regională, diferențele privind numărul mediu anual de zile cu ceață apar în urma influențelor pe care le au variatele suprafețe active. În lunca Dunării, la Călărași, de-a lungul unui an se înregistrează un număr mediu de 58,4 zile cu ceață, în timp ce la Fundulea, acesta scade la 50,9 zile.

Chiciura. „Reprezintă o depunere de gheață pe obiecte, provenită în general din înghețarea picăturilor de apă suprarăcită din ceață sau nor, distingându-se două tipuri – chiciura moale și chiciura tare.”

Specifică perioadei reci a anului, chiciura reprezintă un fenomen meteorologic periculos atunci când se depune în cantități mari pe conductorii aerieni și crengile copacilor, provocând ruperea acestora.

Cele mai multe zile cu chiciură se consemnează în luna decembrie, atât la stația meteo Călărași (3,6 zile), cât și la stația meteo Fundulea (4,9 zile), rolul de mediator climatic pe care îl joacă apele Dunării determinând existența unui număr mediu anual mai mic de zile cu chiciură la Călărași (9,5 zile) spre deosebire de Fundulea (12,9 zile).

Bruma. „Reprezintă depunerea pe suprafața solului sau a obiectelor de pe sol, a unor cristale fine de gheață albicioasă, având adesea forme de solzi, ace, pene sau evantaie. Ea se produce în nopțile reci de primăvară, toamnă și iarnă, prin sublimarea vaporilor de apă din aer, pe obiectele a căror temperatură scade sub 0°C.”

Pentru teritoriul județului Călărași, unde principala activitate o reprezintă agricultura, bruma este un fenomen atmosferic deosebit de periculos. Cele mai dăunătoare brume sunt cele care se petrec primăvara târziu, când sezonul de vegetație este la început, sau toamna timpuriu, când majoritatea culturilor agricole încă se află în diferite fenofaze.

Cea mai mare incidență a zilelor cu brumă se remarcă tot în luna decembrie, la ambele stații meteo analizate, însă valori ridicate se înregistrează și în lunile noiembrie, ianuarie, februarie și martie.

În decursul unui an, mai multe zile cu brumă se observă la stația meteo Călărași, aici media anuală fiind de 57,5 zile, în timp ce la stația meteo Fundulea, această medie anuală scade până la 46,6 zile cu brumă.

4.5 Elemente de biopedogeografie

Vegetația de pe teritoriul județului Călărași este specifică zonelor de stepă (în partea de est) și silvostepă (în partea de vest), în arealele de luncă fiind prezente și specii azonale caracteristice. Întrucât condițiile pedoclimatice și de relief au favorizat dezvoltarea agriculturii, vegetația naturală primară a fost distrusă aproape în totalitate prin extinderea culturilor agricole.

În mod natural, în stepă predominau specii de păiuș (Festuca sp.), colilie (Stipa sp.) și negară (Nardus stricta), iar în silvostepă pâlcuri de pădure alcătuite din specii de stejar (Q. pedunculiflora, Q. robur, Q. pubescens) între care se desfășurau pajiști cu specii de stepă.

În prezent, datorită puternicei acțiuni antropice, vegetația primară este slab reprezentată, pajiștile stepice fiind oricum puternic degradate prin pășunat excesiv. Se întâlnesc păiușul stepic (Festuca valesiaca), firuța cu bulb (Phleum phleoides), bărboasa (Botriochloa ischaemum), specii de pelin (Artemisa sp.) și de pir (Agropyrum sp.), etc. Prin topoclimatul lor, micile crovuri au permis dezvoltarea tufărișurilor din care fac parte porumbarul (Prunus spinosa), migdalul pitic (Amygdalus nana), măceșul (Rosa gallica), etc.

Pâlcurile de pădure au suprafețe reduse, în anul 2010 acestea însumând 3,75% din totalul județului (ANPM Călărași), cea mai întinsă pădure fiind Ciornuleasa (75,2 ha), fig. 4.31. Diversitatea floristică este redusă, acestea fiind alcătuite preponderent din stejar brumăriu (Quercus pedunculiflora), ulm (Ulmus procera) și stejar pufos (Quercus pubescens). Foarte răspândit este salcâmul (Robinia pseudoacacia), specie introdusă antropic în regiune, în scopuri economice. În luncile râurilor mari, vegetația este reprezentată prin specii de plop (Populus sp.), salcie (Salix sp.), iarba câmpului (Agrostis stolonifera), etc.

Fauna subscrie caracteristicilor vegetației sub aspectul suprapunerii peste aceleași zone de stepă și silvostepă. În lunci și bălți apar specii faunistice specifice, pe lângă toate acestea fiind prezente fauna acvatică propriu-zisă și cea de interes cinegetic.

Întrucât peticele de pădure au caracter sporadic, fauna de silvostepă nu mai este la fel de bine definită, aceasta alăturându-se într-un tot unitar faunei stepice. Se întâlnesc specii de insecte – lăcuste, cosași, greieri, forfecarul (Lethrus apterus), cârcâiacul (Scolopendra cingulata) – element mediteranean, etc., reptile – șopârla de stepă (Lacerta taurica), șopârla de câmp (Lacerta agilis chersonensis), broasca de pământ (Pelobates syriacus balcanicus), etc., păsări – potârnichea (Perdix perdix), prepelița (Coturnix coturnix), dumbrăveanca albastră (Coracias garrulus), ciocârlia de Bărăgan (Melanocorypha calandra), șorecarul mare (Buteo rufinis), cucuveaua de stepă, etc., rozătoare – popândăul (Citellus citellus), hârciogul (Criteus criteus), șoarecele de stepă (Sicista subtilis), iepurele de câmp (Lepus europaeus), etc., mamifere mari (foarte rar) – vulpea (Vulpes vulpes), viezurele (Meles meles).

Fauna de lunci și bălți cuprinde specii de păsări (cele mai numeroase) – pescărușul, mierla, privighetoarea, cucul, șoimul dunărean (Falco cherrug), rațe (Anas sp.), lebede (Cygnus sp.), stârci (Ardea sp.), etc., reptile – broasca țestoasă de baltă (Emys orbicularis), șarpele de apă (Natrix tessellata), etc. și mamifere – vidra (Lutra lutra), nurca (Lutreola lutreola), mistreți (Sus scrofa), etc.

Fauna acvatică reprezintă o bogăție a județului Călărași, cuprinzând numeroase specii de pești, printre care crapul, plătica, babușca, știuca, roșioara, carasul, somnul, guvidul de baltă, șalăul, izolat mreana, cleanul, etc. De interes cinegetic sunt fazanul (Fasianus colchycus), potârnichea, iepurele, vulpea, căpriorul ,etc.

Solurile. Sunt reprezentate prin molisoluri (cernoziomuri tipice – carbonatice și vermice, cernoziomuri argiloiluviale, cernoziomuri levigate), soluri hidromorfe (lăcoviști) și soluri neevoluate (soluri aluviale și protosoluri aluviale).

Toate solurile de pe teritoriul județului Călărași prezintă un înalt grad de fertilitate, însă cantitatea de humus scade treptat, în urma intensei exploatări agricole și înlăturării vegetației naturale de stepă și silvostepă; pentru combaterea acestui proces fiind aplicate la scară tot mai largă îngrășăminte organice și minerale.

4.6 Aspecte demografice și socio – economice

Conform recensământului populației și locuințelor efectuat în anul 2002, pe teritoriul județului Călărași sunt înregistrate 324,617 persoane, dintre care 159,544 bărbați (49,1%) și 165,073 femei (50,9%). Densitatea populației este de 64 de locuitori/km2. Din punct de vedere al minorităților, cea mai bine reprezentată este populația de etnie rromă (18,343 locuitori – 5,6%), fiind urmată de populația de etnie turcă (437 locuitori – 0,1%).

Populația de vârstă activă reprezintă 60% din totalul populației, cuprinzând la rândul ei populația ocupată (80%) și șomerii (20%). Populația inactivă este mai redusă din punct de vedere numeric, înregistrându-se în cazul său un procentaj de 40%, aceasta fiind constituită din elevi și studenți (25%), pensionari (40%), dar și de persoane ce sunt inactive pe piața muncii în alte circumstanțe (35%).

Pe teritoriul județului Călărași se întâlnesc 152 de așezări de tip rural și 5 așezări de tip urban, fiind concentrate mai ales în partea vestică, dar și de-a lungul cursurilor mari de apă, căii ferate principale și drumului național 3A.

Cea mai mare frecvență o au localitățile cu un efectiv al populației de sub 1000 de locuitori (56%), ponderea scăzând pe măsura creșterii dimensiunii demografice a așezării (fig. 4.33).

Printre cele mai mari localități după numărul de rezidenți (fig. 4.34) se numără municipiile Călărași (76,952) și Oltenița (31,821), orașul Fundulea și comunele Borcea, Chirnogi, Modelu, Dragalina, Roseți, Ulmeni, Fundeni, etc.

Așezările umane ocupă o suprafață de 209,38 km2, reprezentând 1,86% din totalul arealului județului Călărași.

Așezările umane de tip rural au predominant funcție agricolă, funcțiile industrial – agricolă și agroindustrială fiind mai rar întâlnite.

Funcția industrială este specifică așezărilor de tip urban, aceasta fiind îndeplinită prin intermediul mai multor ramuri, precum industria alimentară (panificație, prelucrare a cărnii, leguminoase) – Călărași, Fundulea, Modelu, etc., industria textilă, industria celulozei și hârtiei, industria materialelor de construcții, industria nutrețurilor concentrate, etc.

Transporturile (fig. 4.35) rutiere din județ sunt reprezentate prin drumuri modernizate naționale (DN) și județene (DJ), dar și printr-un scurt tronson al autostrăzii A2. Căile ferate au o vechime de 100 de ani, fiind astăzi dublate și electrificate în totalitate. Principalul nod feroviar este localitatea Ciulnița (comuna Dragalina). Prezența Dunării și brațului Borcea au favorizat dezvoltarea transporturilor fluviale, având un impact benefic asupra întregului județ, însă cu precădere pentru municipiile Călărași și Oltenița.

Din punct de vedere al utilizării terenurilor (fig. 4.36, fig. 4.37), pe teritoriul județului Călărași se remarcă frecvența foarte ridicată a terenurilor cu destinație agricolă (88,57%), fundamentând astfel caracterul profund agricol al economiei regionale. Zonele verzi (păduri, pajiști) au o pondere de 2,57%, fiind întâlnite mai ales în Câmpia Mostiștei, dar și în Lunca Dunării. Suprafețele acvatice beneficiază de 6,86% din aria județului.

Concluzionând, cadrul natural, demografic și socio-economic din județul Călărași prezintă caracteristici proprii speciale ce trebuie luate în considerare atunci când se analizează sustenabilitatea oricărui proiect ce țintește către zona energiilor regenerabile, în speță, către nișa energiei eoliene.

Cadrul natural, prin stabilitatea substratului geologic, monotonia reliefului, lipsa impedimentelor de natură geomorfologică (pante și fragmentări accentuate), omogenitatea elementului biogeografic (frecvența foarte mare a culturilor agricole, lipsa pădurilor), etc. susține posibilitatea derulării unui astfel de proiect (cel puțin îl admite către expertize ulterioare).

Factorul demografic, dar în special socio-economic poate beneficia în urma dezvoltării unui astfel de parc eolian în regiunea județului Călărași. O investiție substanțială la nivelul energiei verzi poate avea efecte pozitive și în cadrul altor elemente, precum infrastructura de transport, economia regională, structura populației active, etc.

În ceea ce privește modul de utilizare al terenurilor, o astfel de captare a energiei vântului nu periclitează direcția agricolă predominantă (cu excepția arealului unde se amplasează efectiv turbinele).

5. FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ CARACTERISTICILE

VÂNTULUI ȘI DETERMINĂ POTENȚIALUL EOLIAN

5.1 Circulația generală a atmosferei deasupra Europei

Advecția diferitelor mase de aer dintr-o regiune în alta sub acțiunea diferitelor sisteme barice provoacă perturbații în dezvoltarea proceselor și fenomenelor atmosferice specifice unei anumite regiuni, intensitatea și frecvența acestora reflectându-se în regimul multianual al stării vremii, devenind astfel elemente caracteristice.

Distribuția inegală a presiunii atmosferice la nivel global face ca de-a lungul paralelelor geografice să existe diferiți centri de acțiune ai atmosferei, fie ei permanenți (cicloni și anticicloni formați deasupra mărilor și oceanelor – origine dinamică) sau sezonieri (cicloni și anticicloni formați deasupra continentelor – origine termică).

Cunoașterea circulației atmosferice de la nivelul Europei și centrilor barici determinanți prezintă o mare importanță, întrucât condițiile aerosinoptice specifice arealului sud-estic al României se află într-o strânsă legătură cu câmpul baric situat deasupra continentului.

În Europa, circulația atmosferică este determinată de acțiunea a cinci centri barici:

Anticiclonul Azoric – persistă tot timpul anului deasupra Oceanului Atlantic, între 20° – 40° latitudine nordică;

Anticiclonul Siberian – se dezvoltă în partea rece a anului deasupra Eurasiei, începând de la Carpați până în Extremul Orient;

Depresiunea Islandeză – ciclon prezent tot timpul anului deasupra arealului nordic al Oceanului Atlantic, fiind mai extins iarna și mai restrâns vara;

Depresiunea Mediteraneană – ciclon ce se formează în partea rece a anului deasupra bazinului central al Mării Mediterane;

Depresiunea Asiatică – ciclon de origine termică ce acționează în partea caldă a anului, fiind situat deasupra Iranului.

În luna ianuarie (fig. 5.1), continentul european se află sub acțiunea tuturor celor patru centri de acțiune ai atmosferei. Partea de nord-vest a Europei se află sub regim ciclonic determinat de activitatea accentuată a depresiunii Islandeze, partea vestică și estică a continentului se află sub regim anticiclonic determinat de apropierea foarte mare a anticiclonilor Azoric (până deasupra Franței) și Siberian (până deasupra Ungariei), iar partea centrală și de sud-est este ocupată de un câmp baric intermediar.

În luna iulie (fig. 5.1), numai trei dintre cei patru centri barici dirijează circulația atmosferică deasupra Europei, datorită marii extensiuni spațiale, anticiclonul Azoric având cea mai mare amprentă, dominând vestul și centrul continentului. Într-o mai mică măsură acționează depresiunile Asiatică și Islandeză.

5.2 Tipurile barice care determină starea vremii în România

Pentru teritoriul țării noastre s-au stabilit în funcție de frecvența de apariție, șapte tipuri barice ce determină, la rândul lor, șapte tipuri de vreme.

Tipul I este caracterizat de prezența unui anticiclon puternic deasupra jumătății vestice a Europei ce antrenează advecția maselor de aer arctic din nordul Scandinaviei până în bazinul estic al Mării Mediterane. În România, acest tip baric determină timp geros, cu vânt puternic și ninsori moderate (iarna), înghețuri și ninsori târzii de primăvară și târzii de toamnă, dar și timp rece cu ploi scurte (vara).

Tipul II este caracterizat prin prezența unui anticiclon în jumătatea estică a Europei, cu centrul deasupra arealului Mării Negre și unei zone depresionare în vestul continentului și nordul Oceanului Atlantic, generând advecția maselor de aer tropical din Africa și Asia de sud-vest. În România, prezența acestui tip baric determină un timp cald și secetos vara, valuri de căldură primăvara și toamna, iar iarna intervale de moină (timp mai călduros și umed, care urmează iarna după o perioadă de îngheț).

Tipul III se caracterizează printr-un brâu de mare presiune atmosferică format prin unirea anticiclonilor Azoric și Siberian ce separă zonele depresionare din Atlanticul de Nord, respectiv bazinul Mării Mediterane. În România, ca urmare a prezenței acestui tip baric, iarna se remarcă timp rece cu vânt puternic și ninsori în sudul țării, iar vara o vreme călduroasă și vântoasă.

Tipul IV este caracterizat printr-un regim de presiune ridicată deasupra întregii jumătăți sudice a Europei, inclusiv deasupra bazinului Mării Mediterane, jumătatea de nord a continentului aflându-se sub acțiunea depresiunii Islandeze. Această situație determină advecția maselor de aer din sud și sud-vest, generând pe teritoriul României o vreme frumoasă, uscată și caldă.

Tipul V se caracterizează prin intensa activitate a anticiclonului Azoric, prelungit printr-o dorsală până deasupra Mării Baltice. Această repartiție barică are frecvență mare de apariție vara, dirijând masele de aer nordice și determinând vânturi de nord și nord-est în Câmpia Română și Moldova. În cadrul tipului VI, jumătatea estică a Europei se află sub acțiunea a două zone depresionare, ce se unesc adesea, extinzându-se din nordul Scandinaviei până în Italia, Grecia și bazinul estic al Mării Mediterane. Pe teritoriul României, acest tip baric determină advecția maselor de aer polar din nord și nord-vest, generând timp rece și vântos, ploi și ninsori abundente.

Din punct de vedere anotimpual, tipul baric VI cunoaște o frecvență mai mare de apariție vara, aceasta diminuându-se pe măsura apropierii de semestrul rece al anului.

Tipul VII se caracterizează prin prezența unui adânc câmp depresionar în bazinul Mării Mediterane, ce se unește printr-un culoar cu o altă depresiune situată în nordul Oceanului Atlantic.

Acest sistem ciclonal separă anticiclonii Azoric și Siberian la vest, respectiv la est. Prin advecția maselor de aer estice, acest tip baric determină pe teritoriul țării noastre un timp umed, bogat în precipitații și vânt puternic.

Dintre cele șapte tipuri barice ce conturează starea vremii în România, câteva generează cazuri cu vânt puternic în arealul județului Călărași, anume tipurile I, III, V, VI și VII.

6. CARACTERISTICILE REGIMULUI VÂNTULUI

6.1 Distribuția regimului vântului

Vântul reprezintă „un fenomen meteorologic vectorial, deosebit de variabil în timp și spațiu, condiționat de contrastul baric orizontal creat în cadrul circulației generale a atmosferei.”

Vântul este caracterizat prin direcție – sensul din care bate vântul (direcții cardinale și intercardinale) sau, mai specific, unghiul pe care vectorul vânt îl face cu nordul geografic (grade unghiulare) și prin viteză – distanța parcursă de masa de aer în unitatea de timp, fiind exprimată fie în m/s, fie în km/h.

În vederea realizării determinărilor pentru direcția și viteza vântului, la stațiile meteorologice de pe teritoriul României se utilizează atât instrumente cu citire directă (giruete cu placă ușoară, giruete cu placă grea sau diferite tipuri de anemometre), cât și aparate înregistratoare (anemografe).

În arealul analizat, regimul vântului este dictat atât de circulația generală a atmosferei, cât și de particularitățile reliefului și suprafețelor active.

În sud-estul Câmpiei Române, circulația vestică și curbura Carpaților imprimă frecvențe ridicate vânturilor ce bat dinspre vest și nord-est, în timp ce în lunca Dunării, curenții de aer sunt canalizați în concordanță cu axa de orientare a acesteia.

Vitezele medii lunare și frecvențele de apariție lunare pe direcții cardinale și intercardinale, determinate pentru intervalul 1971 – 1980 la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași sunt reprezentate în tabelul 6.1 și grafic în fig. 6.3.

La ambele stații meteorologice analizate, frecvențele de apariție cele mai ridicate le au vânturile ce bat din sectoarele nord și vest. La Călărași, orientarea văii Dunării face ca direcția vest să aibă parte de cea mai mare frecvență a vântului (19,3%), fiind urmată de direcția nord-est (18,3%). În cazul stației de la Fundulea, direcția nord-est primează, frecvența sa (26,6%) depășind-o pe cea sud-vestică (22,3%).

Cele mai ridicate viteze medii ale vântului se remarcă pe aceleași direcții ce domină și prin frecvență. De-a lungul celor zece ani analizați, atât la stația meteorologică Călărași, cât și la cea de la Fundulea, pe direcția nord-est se observă cele mai ridicate viteze ale vântului (3,7 m/s, respectiv 4,2 m/s). Valori destul de apropiate ale vitezei vântului se înregistrează și pe direcția vest, în cazul ambelor stații meteorologice (3,3 m/s, respectiv 3,5 m/s).

Calmul atmosferic nu reprezintă o caracteristică primordială decât în cazurile depresiunilor intramontane bine închise, aici având valori foarte ridicate, spre deosebire de zonele de câmpie, unde acest fenomen nu este atât de des observat.

Această regulă se păstrează în cazul ambelor stații meteorologice analizate, valoarea medie a calmului atmosferic pentru intervalul 1971 – 1980 fiind de numai 13,4% la Călărași, respectiv 13,0% la Fundulea.

În ceea ce privește variația de la o lună la alta a frecvenței (fig. 6.4) și vitezei vântului, se remarcă lunile de iarnă și primăvară drept cele mai vântoase, iar cele de vară și toamnă drept cele cu valori mai scăzute ale frecvenței vântului. În funcție de activitatea maselor de aer, cele mai ridicate viteze ale vântului se înregistrează preponderent iarna și la începutul primăverii.

6.2 Frecvența de apariție a vitezei vântului pe intervale de valori și pentru diferite direcții de suflu ale vântului

Pentru a putea exprima frecvența de apariție a vântului în cazul celor două stații meteorologice pe diferite intervale de viteză ale vântului pentru cele opt posibile direcții cardinale și intercardinale de suflu a fost parcurs următorul algoritm:

Valorile vitezei medii au fost ordonate crescător, iar apoi au fost încadrate în diferite intervale de viteză (din metru în metru), ținându-se cont și de direcția de suflu a vântului;

În urma încadrării am putut determina numărul de cazuri aferent fiecărui interval de viteză, după direcțiile de suflu ale vântului, la ambele stații luate în considerare;

Cunoscând numărul total de cazuri pe fiecare interval de viteză stabilit și numărul total de cazuri, am putut determina frecvența de apariție, utilizând formula matematică f(%)=n/N, unde n reprezintă numărul de cazuri de apariție a vântului pe interval de viteză, iar N numărul total de cazuri, indiferent de viteză.

Rezultatele astfel obținute pentru cele două stații meteorologice luate în considerare pentru această analiză au fost reprezentate în tabelul 6.2 și grafic în fig. 6.5 (Călărași), respectiv fig. 6.6 (Fundulea).

La ambele stații meteorologice analizate se remarcă o repartiție unimodală a frecvențelor de apariție a vântului, intervalul de maxim fiind în majoritatea cazurilor 2,1 – 3 m/s. Această observație este susținută și de graficul distribuției frecvențelor de apariție a vântului pe intervale de viteză, indiferent de direcție (fig. 6.7).

Anumite direcții de suflu ale vântului se remarcă prin dominanța intervalului de viteză 3,1 – 4 m/s, acestea identificându-se în mare parte cu direcțiile principale aferente fiecărei stații. La Călărași, această situație se confirmă în cazul direcțiilor nord-est și vest, în timp ce la Fundulea, intervalul de viteză 3,1 – 4 m/s reprezintă maxim al velocității vântului pentru direcțiile vest, nord-est, est și sud-vest.

Există o singură excepție în care intervalul de viteză predominant nu este niciunul dintre cele două prezentate anterior. Acest caz aparține stației meteorologice Călărași, pe direcția sud-vest, intervalul de viteză cel mai mic (1 – 2 m/s) având cea mai ridicată frecvență de apariție.

Valorile cele mai ridicate ale vitezei vântului (specifice intervalelor 6,1 – 7 m/s, respectiv 7,1 – 8 m/s) nu au reprezentare în toate cazurile, ci numai pentru situația vânturilor ce bat din direcțiile nord, nord-est, vest, nord-vest și, sporadic, sud, sud-est.

Până în acest punct, pe baza prelucrării datelor meteorologice și materialelor grafice realizate, s-au stabilit următoarele:

Direcțiile predominante de suflu ale vântului sunt nord-est și vest (Călărași), respectiv nord-est și sud-vest (Fundulea);

Intervalele de viteză ale vântului cu cea mai mare frecvență sunt 2,1 – 3 m/s și 3,1 – 4 m/s.

6.3 Funcțiile de repartiție ale vitezei vântului și funcțiile lor complementare (frecvența cumulată)

Frecvența cumulată se obține prin însumarea frecvențelor relative de la fiecare interval de viteză, plecând de la cea mai mică sau cea mai mare valoare a variabilei, respectând ordinea crescătoare sau descrescătoare.

Reprezentarea grafică a frecvenței cumulate de apariție a vântului cu diferite viteze și pentru anumite direcții de suflu este posibilă numai după ce în prealabil au fost definite următoarele funcții matematice:

Funcția de repartiție (fr) – exprimă probabilitatea ca vântul să aibă o viteză (U) mai mică decât o viteză dată (u): fr = P (U<u);

Funcția complementară (fc) – exprimă probabilitatea ca vântul să aibă o viteză (U) mai mare decât o viteză dată (u): fc = P (U>u).

După ce au fost definite ambele funcții, am procedat la determinarea procentuală a probabilităților aferente, rezultatele fiind reprezentate grafic în fig. 6.8 (Călărași), respectiv fig. 6.9 (Fundulea). În aceste grafice sunt expuse curbele cumulative corespunzătoare funcțiilor de repartiție și complementare pentru direcțiile cardinale și intercardinale de suflu ale vântului.

La ambele stații meteorologice analizate, curbele cumulative sunt de tip S (concavo-convex) pentru toate direcțiile de suflu ale vântului, fiind caracterizate prin prezența a două sectoare:

Primul sector (primele trei intervale de viteză) are concentrație ridicată a valorilor;

Al doilea sector (ultimele patru intervale de viteză) are concentrație redusă a valorilor.

În cazul ambelor stații analizate, se remarcă o probabilitate foarte ridicată de înregistrare a cazurilor de vânt aparținând primelor două-trei intervale de viteză (până în 3-4 m/s), restul intervalelor de viteză având probabilități de apariție din ce în ce mai reduse. Maximul frecvențelor relative se observă în apropierea centrului distribuțiilor, fiind o distribuție de tip Gauss (distribuție normală).

6.4 Profilurile de viteză medie multianuală a vântului în stratul limită atmosferic

Viteza medie multianuală a vântului a fost calculată pentru fiecare dintre cele șapte intervale de viteză, având la bază măsurătorile efectuate la cele două stații meteorologice analizate, la înălțimea standard de 10 metri.

Ținând cont că pe teritoriul județului Călărași, 87% din terenuri sunt folosite în scop agricol, fiind deci câmpuri (terenuri deschise), stratul limită atmosferic va avea o grosime de 275 metri (după Davenport și Vellozzi).

Profilurile de viteză medie multianuală (1971 – 1980) a vântului în stratul limită atmosferic pentru direcțiile cardinale și intercardinale de suflu, la stațiile meteorologice Fundulea și Călărași sunt reprezentate grafic în fig. 6.10 (Călărași), respectiv fig. 6.11 (Fundulea).

Descrierea profilurilor de viteză medie a necesitat cunoașterea valorilor velocității vântului la diferite altitudini, pe întreaga grosime a stratului limită atmosferic. Aceste valori au fost determinate pe baza legii puterii, utilizând coeficientul specific zonelor de câmpie, propus de Davenport, anume α=0,16.

Analizând toate cele 16 profiluri de viteză medie în stratul limită atmosferic este evident faptul că viteza medie a vântului crește odată cu altitudinea, fiind maximă la marginea superioară a stratului limită atmosferic. Acest fapt are consecințe asupra potențialului eolian, în sensul creșterii sale odată cu viteza vântului, deci odată cu altitudinea.

De asemenea, se remarcă faptul că viteza medie determinată matematic pentru marginea superioară a stratului limită atmosferic va fi cu atât mai ridicată cu cât viteza medie determinată prin observații directe la înălțimea standard de 10 metri este mai mare.

7. POTENȚIALUL EOLIAN ÎN JUDEȚUL CĂLĂRAȘI ȘI PROBLEMELE VALORIFICĂRII ACESTUIA

7.1 Noțiunea de potențial energetic al vântului și modul de calcul al acestuia pe bază de măsurători

Definirea potențialului eolian (plecând de la noțiunea de energie cinetică a vântului) este necesară în vederea estimării potențialului energetic al vântului pentru județul Călărași.

Energia cinetică a maselor de aer aflate în mișcare este exprimată, în principal, prin densitatea fluxului de energie (Pu), ce reprezintă cantitatea de energie ce traversează unitatea de suprafață normală pe direcția vântului în unitatea de timp, putând fi exprimată prin relația:

unde, ρ – densitatea aerului și U – viteza vântului

Densitatea fluxului de energie a vântului prezintă variații ample în timp și spațiu. Pentru un amplasament dat, media temporală (Put) a densității fluxului de energie definește potențialul eolian al amplasamentului:

De asemenea, noțiunea de potențial eolian se utilizează și pentru definirea energiei medii anuale (E) ce traversează unitatea de suprafață normală pe direcția vântului, exprimată prin kWh/m2, cele două mărimi definite aflăndu-se într-o relație de directă proporționalitate.

Viteza vântului este considerată o variabilă ce se află într-o continuă dinamică, introducându-se funcția de repartiție a vitezei vântului fr (U), reprezentând probabilitatea ca variabila U să ia valori mai mici decât u:

Densitatea de repartiție a variabilei U este definită de probabilitatea ca U să ia valori în intervalul de lungime din vecinătatea valorii u, pe unitatea de lungime a intervalului:

De asemenea, se definește și complementara funcției de repartiție a vitezei vântului fc(U):

Pentru ușurarea calculelor, se aproximează densitatea de repartiție a vitezelor vântului prin histograma frecvenței vântului, realizată după următoarea formulă matematică:

unde, nUi – numărul de date cuprinse în intervalul (Ui, Ui+1), N – volumul selecției

În acest caz, potențialul eolian se exprimă prin suma:

unde m – numărul de intervale de viteză ale vântului

7.2 Calculul potențialului eolian pe baza modelelor probabilistice pentru repartiția vitezei vântului

Pentru calculul potențialului eolian am propus două modele importante, anume repartiția Rayleigh și repartiția Weibull.

Repartiția Rayleigh presupune că repartiția vitezelor vântului este complet definită dacă se cunoaște viteza medie multianuală (Uman). Densitatea de repartiție este dată de expresia:

Cunoscându-se viteza medie multianuală a vântului, această repartiție permite evaluarea rapidă a potențialului eolian:

Densitatea medie multianuală a aerului (ρ) se poate calcula pe baza presiunii și temperaturii medii multianuale (p, t):

,

unde s-a neglijat efectul umidității și altor impurități atmosferice, iar pN = 1,0325 bar, TN = 273°K, iar ρN = 1,293 kg/m3 sunt presiunea, temperatura și densitatea în condiții normale.

În ipoteza repartiției Rayleigh, următoarea expresie matematică este utilizată în calculul potențialului eolian (ε):

unde, ρman – densitatea medie multianuală a aerului,

Uman – viteza medie multianuală a vântului.

Repartiția Weibull folosește o funcție de repartiție cu doi parametri. Densitatea de repartiție corespunzătoare este:

Cei doi parametri (k, c) sunt legați de media Uman și dispersia σ2 a vitezelor prin relațiile:

unde,

este funcția Euler de speța a doua.

Cum de multe ori nici repartiția Weibull nu satisface pe deplin cerințele unor estimări foarte precise ale potențialului eolian, se recomandă utilizarea repartiției Rayleigh în studii.

7.3 Evaluarea potențialului eolian al județului Călărași pe bază de măsurători și de calcul probabilistic

Evaluarea potențialului eolian a fost realizată pentru cele două stații considerate, Fundulea și Călărași, cu ajutorul datelor referitoare la viteza și structura vântului pe o perioadă mulțumitoare de 10 ani (1971 – 1980).

Am ales două metode de determinare a potențialului eolian, anume cea pe bază de măsurători (metoda statistică) și cea bazată pe calcul probabilistic (metoda Rayleigh). Această decizie a fost luată atât pentru a oferi o imagine de ansamblu asupra modurilor diferite de evaluare a potențialului eolian, cât și pentru a compara precizia metodei probabilistice față de mult mai concreta metodă statistică (ce ține cont de clase de valori și frecvențe de apariție).

Pentru ambele potențiale amplasamente se cunosc următorii parametri: pN = 1,0325 bar, TN = 273°K și ρN = 1,293 kg/m3, aceștia fiind utilizați în cadrul calculării densității medii multianuale a aerului.

De asemenea, algoritmul de calcul și formulele specifice fiecărei metode au fost prezentate în subcapitolele 7.1, respectiv 7.2; profilurile verticale de viteză medie, utilizate pentru determinarea potențialului eolian la diferite înălțimi au fost prezentate în cadrul subcapitolului 6.4.

Calcularea potențialului eolian a fost efectuată începând de la înălțimea standard de 10 metri până la 275 metri, înălțimea corespunzătoare marginii superioare a stratului limită atmosferic în arealele cu câmpuri, terenuri deschise. Este evident faptul că potențialul eolian crește pe măsura creșterii vitezei vântului, deci odată cu altitudinea.

O valoare ridicată a potențialului eolian nu implică neapărat posibilitatea de valorificare energetică a acestuia. Trebuie ținută seama și de frecvența vântului, ideal fiind ca ea să fie cât mai mare, astfel încât cazurile cu vânt să fie bine distribuite de-a lungul anului. Este inutil să existe vânt foarte puternic, deci potențial energetic eolian, dacă episoadele cu vânt se petrec cu frecvență redusă.

Folosind metoda de calcul bazată pe măsurători (metoda statistică – potențialul eolian măsurat) am obținut valori ale potențialului energetic eolian pentru stațiile Fundulea și Călărași, la diferite înălțimi (între 10 și 275 de metri) și pentru toate direcțiile cardinale și intercardinale.

Potențialul eolian măsurat este, în general, mai mare la Fundulea față de Călărași, rolul decisiv venind, evident, din partea vitezelor medii ale vântului mai mari înregistrate la Fundulea (fig. 7.1). Singurele direcții care se abat de la observația amintită sunt NV și S; în cazul direcției N, potențialul eolian măsurat este aproximativ echivalent pentru cele două amplasamente.

Profilele potențialului energetic eolian măsurat determinate pe intervalul 1971 – 1980, corespunzătoare celor 8 direcții cardinale și intercardinale de suflu ale vântului la stațiile Fundulea și Călărași sunt prezentate în fig. 7.2.

La stația Fundulea (fig. 7.1), valoarea maximă a potențialului eolian măsurat se remarcă pe direcția NE (31,0 W/m2 la 10 metri, respectiv 152,1 W/m2 la 275 metri), valoarea minimă revenind direcției S (5,5 W/m2 la 10 metri, respectiv 27,0 W/m2 la 275 metri). În cazul celorlalte direcții, valorile se află situate în cadrul intervalului 8 – 21 W/m2 (la 10 metri), respectiv 39 – 103 W/m2 (la 275 metri). Valoarea medie a potențialului eolian măsurat indiferent de direcția de suflu a vântului la stația Fundulea este de 49,3 W/m2.

Trebuie precizat faptul că pe direcția NE, direcție dominantă în ceea ce privește potențialul eolian măsurat, se remarcă și cea mai înaltă frecvență a vântului – peste un sfert din totalitatea cazurilor (26,6%).

La stația Călărași (fig. 7.1), maximul potențialului eolian măsurat a fost determinat pe aceeași direcție NE (23,8 W/m2 la 10 metri, respectiv 116,8 W/m2 la 275 metri), direcția SV având, contrar, cel mai redus potențial (4,4 W/m2 la 10 metri, respectiv 21,6 W/m2 la 275 metri). Intervalul cuprins între 8 – 14 W/m2 (la 10 metri), respectiv 37 – 71 W/m2 (la 275 metri) corespunde celorlalte șase direcții. Valoarea medie a potențialului eolian măsurat indiferent de direcția de suflu a vântului la stația Călărași este de 38,3 W/m2.

La fel ca în situația stației Fundulea, și la stația Călărași se observă concordanța stabilită pe direcția dominantă NE între frecvența vântului (18,3% – a doua cea mai mare valoare după frecvența vântului pe direcția V -19,3% ) și maximul potențialului eolian.

Folosind metoda de calcul probabilistică (metoda Rayleigh – potențialul eolian estimat) am obținut valori ale potențialului energetic eolian pentru stațiile Fundulea și Călărași, la diferite înălțimi (între 10 și 275 de metri) și pentru toate direcțiile cardinale și intercardinale.

Repartițiile în altitudine ale potențialului eolian estimat respectă, în general, repartițiile în altitudine ale potențialului eolian măsurat, însă valorile efective determinate prin metoda Rayleigh sunt mai mari față de cele corespondente determinate prin metoda statistică. La fel ca în cazul metodei bazate pe măsurători, potențialul eolian estimat este mai mare, în general, la stația Fundulea (fig. 7.3), explicația constând și de această dată în regimul vitezei vântului.

Profilele potențialului energetic eolian estimat determinate pe intervalul 1971 – 1980, corespunzătoare celor 8 direcții cardinale și intercardinale de suflu ale vântului la stațiile Fundulea și Călărași sunt prezentate în fig. 7.4.

Conform calculelor realizate prin metoda Rayleigh, la stația Fundulea (fig. 7.4), valoarea maximă a potențialului eolian estimat se observă pe direcția NE (87,8 W/m2 la 10 metri, respectiv 430,8 W/m2 la 275 metri), valoarea minimă a acestuia remarcându-se pe direcțile S și NV (18,5 W/m2 la 10 metri, respectiv 90,8 W/m2 la 275 metri). Restului direcțiilor le revin valori cuprinse în intervalul 20 – 51 W/m2 (la 10 metri), respectiv 114 – 295 W/m2 (la 275 metri). Valoarea medie a potențialului eolian estimat la stația Fundulea este de 138,5 W/m2.

La cealaltă stație considerată, Călărași (fig. 7.4), determinările efectuate prin intermediul metodei probabilistice au relevat o valoare maximă a potențialului pe aceeași direcție NE (60,0 W/m2 la 10 metri, respectiv 294,5 W/m2 la 275 metri) și o valoare minimă a acestuia pe direcția SV (14,4 W/m2 la 10 metri, respectiv 70,7 W/m2). În intervalul cuprins între 19 – 43 W/m2 (la 10 metri) și 91 – 209 W/m2 (la 275 metri) se regăsesc valorile pentru celelalte direcții. Valoarea medie a potențialului eolian estimat la stația Călărași este de 101,2 W/m2.

Este de remarcat faptul că prin metoda Rayleigh se mărește ecartul dintre valorile corespondente, dimensiunile discrepanțelor amplificându-se pe măsura creșterii altitudinii (spre exemplu, dacă la înălțimea de 10 metri pe direcția nord, între valorile calculate prin metoda statistică este o diferență de 0,8 W/m2, între valorile estimate prin metoda probabilistică această diferență crește la 3,3 W/m2).

Așa cum am amintit la începutul acestui subcapitol, pe lângă prezentarea valorilor determinate prin intermediul ambelor metode, am dorit și evaluarea preciziei metodei probabilistice Rayleigh (care are avantajul rapidității și faptului că necesită numai cunoașterea vitezei medii a vântului la 10 metri înălțime) față de metoda statistică, considerată etalon.

Comparațiile între valorile corespondente determinate la cele două stații prin intermediul ambelor metode de calcul sunt reprezentate grafic în fig. 7.5a și fig. 7.6b.

O observație rapidă asupra graficelor comparative relevă diferențele foarte mari dintre valori, acest lucru stabilind lipsa de precizie a metodei probabilistice în cazul concret al stațiilor analizate în acest studiu (concordanța poate fi mai bună în alte situații, aproximarea prin metoda Rayleigh devenind viabilă).

La fel ca în cazul altor algoritmuri probabilistice, metoda Rayleigh trebuie privită ca un procedeu complementar, preliminar, oferind o imagine orientativă asupra realității. Ea nu ar trebui să înlocuiască metoda bazată pe măsurători în analize ce au țel final investiții economice.

7.4 Condițiile de amplasare a instalațiilor eoliene și estimarea energiei eoliene convertite

În momentul în care se ia în considerare instalarea unei turbine eoliene (sau a unui parc eolian) trebuie să se țină cont de o multitudine de factori, determinările matematice ale potențialului energetic eolian și analiza structurii vântului fiind numai unii dintre aceștia.

Criteriile ce se recomandă a fi îndeplinite dacă se dorește alegerea unui amplasament cât mai bun pentru instalațiile eoliene sunt următoarele:

Criterii de orgin geomorfologic:

Este recomandat ca relieful să fie definit prin linii monotone, panta și fragmentarea acestuia să fie reduse;

Arealul nu trebuie să fie afectat de procese geomorfologice de risc.

Rugozitatea terenului:

Aceasta trebuie să fie cât mai mică;

Este necesar ca vegetația să fie scundă și uniform distribuită în teritoriu;

Nu se acceptă niciun obstacol la suprafața terenului ce ar putea afecta fluxul vântului către instalația eoliană (copaci, clădiri, denivelări, etc.).

Fenomene climatice de risc:

Trebuie evitate arealele cunoscute pentru apariția frecventă și de lungă durată a chiciurei;

Prin înălțimea dominatoare, turbinele eoliene reprezintă ținte pentru descărcările electrice, de aceea, ele trebuie bine protejate dacă se amplasează într-o zonă cu frecvență ridicată a fenomenelor orajoase.

Distanța față de utilizator și căile de acces:

În cazul unor amplasamente cu scop de alimentare local trebuie avută în vedere o distanță cât mai redusă între locul de captare și utilizator; în general, se tinde către apropierea față de punctul de efluență a energiei;

Căile de acces trebuie să existe și să fie practicabile tot timpul.

Evaluarea energiei eoliene convertite reprezintă o problemă de ordin practic pentru determinările teoretice efectuate până în acest moment (subcapitolul 7.3), energia anuală produsă de o instalație eoliană fiind un parametru important în analize de ordin economic, dar și de impact asupra mediului (de multe ori, din păcate, motivația pecuniară învinge detașat motivația ecologică și socială).

Energia eoliană convertită (ET) de-a lungul unui an de zile de către o instalație eoliană poate fi determinată cu ajutorul formulei de calcul de mai jos:

unde, CP – coeficientul de putere al instalației (adimensional)

A – aria transversală activă a turbinei (m2)

ε – potențialul eolian (W/m2)

T – durata de evaluare (1 an = 8760 ore)

În funcție de performanțele instalației eoliene, numai o parte din fluxul de energie este convertit de către aceasta. Acest randament mecanic este exprimat prin coeficientul de putere al turbinei (CP).

Acesta diferă, deci, de la un model de instalație la altul, fiind specificat în cadrul informațiilor tehnice ce însoțesc în mod obligatoriu aparatul. În caz contrar, se utilizează valorile determinate de către fizicianul german Albert Betz pentru turbinele cu ax orizontal (0,6) și pentru cele cu ax vertical (0,53).

Ținând cont că vitezele medii ale vântului sunt destul de scăzute la cele două stații analizate, turbinele eoliene pentru care se optează trebuie să aibă performanțe ridicate, iar viteza de pornire a acestora să fie cât mai redusă.

Aceste temeiuri au stat la baza alegerii turbinelor HUMMER 4.6 și HUMMER 6.4. Specificațiile tehnice și curbele de putere corespunzătoare acestor două modele de instalații eoliene sunt reprezentate în tabelul 7.1, respectiv fig. 7.6.

Turbinele eoliene HUMMER (fig. 7.7) sunt produse de către compania Anhui Hummer Dynamo Ltd. ce activează în provincia chineză Anhui.

Pe baza specificațiilor tehnice ale turbinelor, folosind formula matematică corespunzătoare, am determinat valorile energiei eoliene convertite la diferite înălțimi din stratul limită atmosferic, rezultatele fiind reprezentate în tabelul 7.2.

Înălțimea turnului limitează cantitatea medie globală de energie produsă la 982,1 kWh/an în cazul turbinei HUMMER 4.6, respectiv 1756,0 kWh/an în cazul turbinei HUMMER 6.4. Între cele două amplasamente luate în considerare se remarcă diferențe în favoarea celui de la Fundulea (+247 kWh/an în cazul turbinei HUMMER 4.6, respectiv +441,48 kWh/an în cazul turbinei HUMMER 6.4.

7.5 Evaluarea eficienției economice și viabilității proiectului

de investiție

Scopul practic al elaborării oricărei analize de potențial energetic eolian este dat de investiția efectivă, investiție ce se dorește a fi fezabilă, printr-o eficiență economică evidentă.

Având în vedere potențialul eolian relativ redus pe care județul Călărași îl deține, nu se poate pune problema investirii într-un parc eolian mare, care să se integreze prin capacitate în sistemul național de energie electrică. Se pot lua în considerare, însă, investiții la scară mică sau chiar individuale, cu scopul alimentării cu energie electrică a unei gospodării, unei amenajări cu locuințe sezoniere sau episodice (camping) ori unui mic sat.

Pentru a determina viabilitatea unei astfel de investiții restrânse am încercat estimarea eficienței în cazul concret al unei locuințe.

Se pornește de la existența unei mici gospodării cu două camere (un living-room și un dormitor), o cameră de baie, o bucătărie și un hol, în care să locuiască trei persoane. Am considerat dotări minimale obligatorii pentru o locuință modernă, instalații electrice și electrocasnice încadrate în clase energetice superioare și un model de consum econom.

Rezultatele acestui mic studiu de caz estimativ sunt prezentate în tabelul 7.3.

Am estimat un consum mediu de aproximativ 1640 kWh/an, ce poate fi după caz mai mare sau mai mic, în funcție de sezon, volumul de timp în care gospodăria este locuită, etc. Având ca fundament această determinare orientativă, se poate stabili că o turbină HUMMER 6.4 sau două turbine HUMMER 4.6 pot întruni cerințele de bază ale unei mici gospodării moderne.

Evident că în balanță intră și prețul de achiziție al turbinei, transportul și montajul acesteia. Pentru modelul HUMMER 4.6, pretul este de aproximativ 4000$ (≈12,960 lei), în timp ce pentru modelul HUMMER 6.4, acesta este de circa 5000$ (≈16,200 lei).

Având în vedere prețul mediu de 0,53 lei/kW în anul 2014, reiese că pentru acoperirea integrală a costurilor ridicate de consumul gospodăriei imaginate este nevoie de circa 900 lei pe an, ceea ce conduce la o perioadă de amortizare a investiției ce urcă până la 18 ani.

Este limpede că o astfel de investiție nu rentează dacă este făcută individual, deci ar fi ideal ca aceasta să fie împărțită între doi sau mai mulți dezvoltatori.

De asemenea, se poate opta pentru folosirea complementară a altor surse de energie (de pildă, panouri solare) sau chiar investirea în alte tipuri de turbine cu capacitate mai mică (mai ieftine), ce vor fi utilizate numai sezonier, ca supliment la energia primită din sistemul energetic național.

8. CONSIDERAȚII GENERALE

În cadrul acestui capitol se punctează cele mai importante concluzii desprinse, prezentându-se succint elementele fundamentale și contribuțiile aduse de autorul lucrării la prezentul studiu.

Cercetările întreprinse de-a lungul tezei vizează în special regimul vântului și problemele tangențiale domeniului potențialului energetic eolian din regiune. Datele meteorologice pe o perioadă de 10 ani (1971 – 1980) au stat la baza determinărilor cantitative și calitative realizate pentru stațiile meteorologice Fundulea și Călărași, dar și la nivel global, pentru întregul teritoriu al județului Călărași (se consideră reprezentative cele două amplasamente amintite).

În cadrul fiecărui capitol și subcapitol în care au fost prelucrate date și sintetizate informații cu caracter general, au fost prezentate diferite interpretări și concluzii parțiale, ce vor fi recapitulate succint în cele ce urmează:

Potențialul energetic eolian variază atât de la un amplasament la altul, cât și în registrul altitudinal pentru același amplasament. Această diferențiere pe înălțime este dată de prezența în stratul limită atmosferic a forței de frecare generată de caracteristicile suprafeței active subiacente.

Pentru regiunea județului Călărași, limita superioară a stratului limită atmosferic este considerată la 275 de metri altitudine, punct în care forța de frecare este nulă.

Valorile vitezei vântului la diferite înălțimi ale stratului limită atmosferic alcătuiesc profilul de viteză medie a vântului. Acest profil a fost reconstituit pe baza legii puterii, cu ajutorul coeficientului de rugozitate Davenport specific zonelor de câmpie (α=0,16).

Relieful de câmpie al județului Călărași se remarcă prin monotonie, asperitățile sale având influență mai mult la nivel local.

Unitatea de platformă prezentă în fundamentul geologic al județului imprimă stabilitate.

Rețeaua hidrografică este dominată de prezența cursurilor de apă alohtone (Dâmbovița, Argeș, Dunăre), la care se adaugă și alte cursuri autohtone (Barza, Jegălia, Mostiștea); sunt prezente și lacuri, având importanță deosebită în agricultură și piscicultură (Gălățui, Frăsinet, Mostiștea, Călărași, etc.).

Climatul este temperat – continental, cu frecvente episoade de secetă, fiind caracterizat (în perioada analizată) de următoarele valori medii globale multianuale ale elementelor meteorologice:

Temperatura medie de 10,7°C;

Precipitații medii de 573,1 mm;

Umezeala relativă medie de 91,55%;

Presiunea atmosferică medie de 1011,7 hPa;

Predominarea zilelor cu cer noros (197 zile/an);

Durata de strălucire a Soarelui de aproximativ 2040 h/an;

Stratul de zăpadă prezent în circa 33 de zile/an;

Prezența anumitor fenomene meteorologice de risc: ceață (55 zile/an), chiciură (11 zile/an), brumă (52 zile/an).

Din punct de vedere biopedogeografic, arealul județului Călărași se înscrie în zona de stepă (est) și silvostepă (vest), fiind prezente și specii azonale; domină cernoziomurile.

La nivelul anului 2002, în județul Călărași se numărau 324,617 locuitori, densitatea medie a populației fiind de 64 loc./km2; dintre aceștia, 60% reprezintă populația activă, iar 40% pe cea inactivă.

Așezările rurale au predominant funcție agricolă (87% din totalul terenurilor sunt folosite în scop agricol), în timp ce așezările urbane au funcție industrială; reședința județului Călărași este municipiul omonim, fiind localitatea cea mai mare (număr de locuitori).

Episoadele cu vânt puternic se datorează tipurilor barice I, III, V, VI și VII, așa cum sunt descrise în subcapitolul 5.2 (descriere după lucrarea Clima Republicii Populare Române, aparținând Institutului de Meteorologie).

Din punct de vedere al regimului vântului, frecvențele și vitezele cele mai ridicate se remarcă pe direcțiile NE și V, calmul atmosferic având pondere redusă (maxim 15%).

Predomină vânturile cu viteze cuprinse între 2,1 și 4 m/s, întâlnindu-se și episoade cu vânt de peste 8 m/s.

Potențialul eolian a fost determinat pe baza a două metode (una statistică, pe bază de măsurători și una probabilistică). Metoda statistică de calcul oferă rezultate mai concise.

Valorile potențialului energetic eolian în județul Călărași sunt relativ reduse comparativ cu alte regiuni ale țării (precum litoralul Mării Negre sau județul Constanța).

Nu tot fluxul de energie este transformat de către turbinele eoliene, acest randament fiind reprezentat prin coeficientul de putere al instalației.

Pentru condițiile de potențial ale județului Călărași s-au ales două tipuri de turbine HUMMER, ce generează aproximativ 1196 kWh/an la Călărași și 1541 kWh/an la Fundulea.

Energia electrică produsă de turbinele amintite anterior este suficientă pentru a acoperi necesarul energetic al unei mici gospodării, însă investiția trebuie analizată concret (pe caz particular), fiindcă potențialul eolian regional nu promite eficiență în absolut orice situație.

De-a lungul prezentei lucrări au fost ridicate diferite probleme ce au necesitat atenție, analiză și cercetare din partea autorului, acestea fiind considerate drept contribuții personale ale acestuia. Dintre ele se remarcă următoarele:

Analiza unui material bibliografic suficient de vast pentru a putea susține interpretările și concluzionările atent realizate de-a lungul fiecărui capitol.

Prelucrarea datelor (meteorologice, demografice) și interpretarea informațiilor statistice astfel generate.

Realizarea materialelor grafice (scheme, schițe, grafice) și cartografice (hărți) pe baza datelor fundamentale, în anumite aplicații specializate prezentate în subcapitolul 2.2.

Construirea pe baza legilor specifice și analiza profilurilor de viteză medie în stratul limită atmosferic.

Determinarea statistică și analiza detaliată a tuturor particularităților legate de regimul distribuției vântului în cadrul județului Călărași (valori medii lunare și anuale, frecvențe relative, cumulate și complementare).

Evaluarea și analiza potențialului energetic eolian al județului Călărași pe baza a două metode de calcul (statistică și probabilistică) și compararea viabilității de uz a acestora.

Alegerea anumitor tipuri de turbine eoliene ce se pretează condițiilor din județ.

Determinarea energiei electrice convertite de către instalațiile eoliene alese, pe baza metodelor matematice de calcul și specificațiilor tehnice proprii turbinelor.

Evaluarea eficienței economice și viabilității unei astfel de investiții prin calcularea consumului energetic al unei gospodării ipotetice și analiza de preț a achiziției.

9. BIBLIOGRAFIE

Achim F. (2013), Câmpia Bărăganului de Sud. Relief și hidrologie, Ed. Transversal, București;

Administrația Națională de Meteorologie (2008), Clima României, Ed. Academiei Române, București;

Bandoc Georgeta (2005), Potențialul eolian al litoralului românesc al Mării Negre, Ed. Matrix Rom, București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (2007), Esențial în meteorologie și climatologie, Ed. Universitară, București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (1995), Fenomene geografice de risc – partea I, Ed. Universității din București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (2010), Legi, simboluri și mărimi în meteorologie, Ed. Ars Docendi, București;

Ciulache S., (2002), Meteorologie și climatologie, Ed. Universitară, București;

Coteț P., (1976), Câmpia Română – studiu de geomorfologie integrată, Ed. Ceres, București;

Holton J. (1996), Introducere în meteorologia dinamică, traducere de Boroneanț Constanța și Râmbu N., Ed. Tehnică, București;

Ilie V., Almàși L., Nedelcu Ș., Borzași D., Luncă Gh., Markó G. (1984), Utilizarea energiei vântului, Ed. Tehnică, București;

Institutul Meteorologic (1962), Clima Republicii Populare Române, volumul I, București;

Octavia Bogdan, Stan C., (1971), Județul Ialomița, Ed. Academiei Republicii Socialiste România, București;

Pișota I., Zaharia Liliana, Diaconu D. (2010), Hidrologie, Ed. Universitară, București;

Posea G. (2006), Geografia fizică a României – partea a II-a, Ed. Fundației România de Mâine, București;

Povară Rodica (2006), Meteorologie generală, Ed. Fundației România de Mâine, București;

Tișcovschi A., Diaconu D. (2004), Meteorologie și hidrologie – lucrări practice, Ed. Universitară, București;

*** (2005), Geografia României, volumul V – Câmpia Română, Dunărea, Podișul Dobrogei, Litoralul românesc al Mării Negre și Platforma Continentală, Ed. Academiei Române, București.

Surse internet:

http://gis.ncdc.noaa.gov (National Climatic Data Center);

http://meteoromania.ro (Administrația Națională de Meteorologie a României);

http://incda-fundulea.ro (Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare Agricolă Fundulea);

http://maps.google.com

http://opengis.unibuc.ro (server WMS);

http://geo.unibuc.ro (Facultatea de Geografie, Universitatea din București – Metodologie de elaborare a lucrării de licență);

http://insse.ro (Institutul Național de Statistică al României);

http://eea.europa.eu (Agenția Europeană de Mediu – Corine Land Cover 2000).

10. ANEXE

A1. Harta localizării județului Călărași în cadrul României

A2. Harta hipsometrică a unităților de relief din cadrul județului Călărași

A3. Harta pantelor din județul Călărași

A4. Harta energiei de relief din județul Călărași

A5. Harta geologică a județului Călărași

A6. Harta localizării stațiilor meteo Fundulea și Călărași în cadrul județului

A7. Harta temperaturii medii (°C) din județul Călărași (1971 – 1980)

A8. Harta precipitațiilor medii (mm) din județul Călărași (1971 – 1980)

A9. Harta vitezei medii a vântului (m/s) în județul Călărași (1971 – 1980)

A10. Harta căilor de comunicații principale din județul Călărași

A11. Harta modului de utilizare a terenurilor din județul Călărași

9. BIBLIOGRAFIE

Achim F. (2013), Câmpia Bărăganului de Sud. Relief și hidrologie, Ed. Transversal, București;

Administrația Națională de Meteorologie (2008), Clima României, Ed. Academiei Române, București;

Bandoc Georgeta (2005), Potențialul eolian al litoralului românesc al Mării Negre, Ed. Matrix Rom, București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (2007), Esențial în meteorologie și climatologie, Ed. Universitară, București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (1995), Fenomene geografice de risc – partea I, Ed. Universității din București;

Ciulache S., Ionac Nicoleta (2010), Legi, simboluri și mărimi în meteorologie, Ed. Ars Docendi, București;

Ciulache S., (2002), Meteorologie și climatologie, Ed. Universitară, București;

Coteț P., (1976), Câmpia Română – studiu de geomorfologie integrată, Ed. Ceres, București;

Holton J. (1996), Introducere în meteorologia dinamică, traducere de Boroneanț Constanța și Râmbu N., Ed. Tehnică, București;

Ilie V., Almàși L., Nedelcu Ș., Borzași D., Luncă Gh., Markó G. (1984), Utilizarea energiei vântului, Ed. Tehnică, București;

Institutul Meteorologic (1962), Clima Republicii Populare Române, volumul I, București;

Octavia Bogdan, Stan C., (1971), Județul Ialomița, Ed. Academiei Republicii Socialiste România, București;

Pișota I., Zaharia Liliana, Diaconu D. (2010), Hidrologie, Ed. Universitară, București;

Posea G. (2006), Geografia fizică a României – partea a II-a, Ed. Fundației România de Mâine, București;

Povară Rodica (2006), Meteorologie generală, Ed. Fundației România de Mâine, București;

Tișcovschi A., Diaconu D. (2004), Meteorologie și hidrologie – lucrări practice, Ed. Universitară, București;

*** (2005), Geografia României, volumul V – Câmpia Română, Dunărea, Podișul Dobrogei, Litoralul românesc al Mării Negre și Platforma Continentală, Ed. Academiei Române, București.

Surse internet:

http://gis.ncdc.noaa.gov (National Climatic Data Center);

http://meteoromania.ro (Administrația Națională de Meteorologie a României);

http://incda-fundulea.ro (Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare Agricolă Fundulea);

http://maps.google.com

http://opengis.unibuc.ro (server WMS);

http://geo.unibuc.ro (Facultatea de Geografie, Universitatea din București – Metodologie de elaborare a lucrării de licență);

http://insse.ro (Institutul Național de Statistică al României);

http://eea.europa.eu (Agenția Europeană de Mediu – Corine Land Cover 2000).

10. ANEXE

A1. Harta localizării județului Călărași în cadrul României

A2. Harta hipsometrică a unităților de relief din cadrul județului Călărași

A3. Harta pantelor din județul Călărași

A4. Harta energiei de relief din județul Călărași

A5. Harta geologică a județului Călărași

A6. Harta localizării stațiilor meteo Fundulea și Călărași în cadrul județului

A7. Harta temperaturii medii (°C) din județul Călărași (1971 – 1980)

A8. Harta precipitațiilor medii (mm) din județul Călărași (1971 – 1980)

A9. Harta vitezei medii a vântului (m/s) în județul Călărași (1971 – 1980)

A10. Harta căilor de comunicații principale din județul Călărași

A11. Harta modului de utilizare a terenurilor din județul Călărași