Topoklimat województwa śląskiego

Autorzy: dr Robert Machowski,dr Jolanta Radosz

Charakterystyka topoklimatyczna województwa śląskiego opracowana została w oparciu o wytyczne zawarte w instrukcji do sporządzania map topoklimatycznych (z późniejszymi modyfikacjami). Podstawą wydzielenia poszczególnych topoklimatów jest określenie czynników mających decydujący wpływ na strukturę bilansu cieplnego rozpatrywanego obszaru. Zasadnicze znaczenie w tej kwestii odgrywa wymiana ciepła między powierzchnią graniczną a atmosferą wskutek turbulencji. Ten składnik bilansu cieplnego warunkuje występowanie przymrozków natury lokalnej o charakterze radiacyjnym lub radiacyjno-adwekcyjnym. Pod pojęciem topoklimatu rozumie się klimat miejsca lub małej przestrzeni. Zgodnie z tą definicją topoklimat związany jest z geograficznymi jednostkami taksonomicznymi najniższego rzędu, które stanowią pewną całość, lecz nie mogą funkcjonować samodzielnie. Przykładem może być dno doliny, stok, wierzchowina. Klimat lokalny kształtowany jest przez warunki fizycznogeograficzne danego miejsca oraz czynniki, od których te warunki są uzależnione. Jego właściwości zaznaczają się w warstwie powietrza najczęściej o miąższości kilkudziesięciu metrów. Każdy fragment większej formy o odpowiedniej ekspozycji, nachyleniu, typie gleb, zawartości wilgoci oraz pokryciu posiada swój własny klimat miejscowy. Topoklimat wyrażony jest przez bilans cieplny, którego poszczególne składniki, a w zasadzie wartości składników, pozwalają na przypisanie danego fragmentu powierzchni czynnej do odpowiedniego typu i podtypu topoklimatu. W hierarchii klimatologicznej topoklimat zajmuje miejsce między mezoklimatem, który charakterystyczny jest dla niezbyt dużego regionu, a mikroklimatem, odnoszącym się najczęściej do zjawisk zachodzących w warstwie powietrza do 2 m nad gruntem.

W obrębie województwa śląskiego wydzielonych zostało 6 głównych typów topoklimatów oraz ich podtypy.

Charakterystyka topoklimatyczna

Topoklimaty niezalesionych form wypukłych

Topoklimaty te kształtowane są pod wpływem dużego strumienia ciepła jawnego w nocy, czyli wypromieniowania. Wraz z nim następuje spadek temperatury powierzchni, lecz wskutek dopływu ciepłego powietrza z górnych partii atmosfery i turbulencyjnego mieszania się powietrza ciepłego z zimnym, nie dochodzi do powstania inwersji temperatury w przygruntowej warstwie powietrza. Nie powstają również mgły radiacyjne oraz przymrozki. Powierzchnie o takim topoklimacie charakteryzuje ewaporacyjno-konwekcyjny sposób wymiany ciepła. Ten typ topoklimatów uwarunkowany jest ekspozycją oraz nachyleniem stoków form wypukłych, warunkujących lokalny dopływ promieniowania słonecznego. W związku z tym wyróżnia się następujące jego podtypy:

• 1.1.Topoklimaty z wysoką insolacją na stokach nachylonych powyżej 5° o ekspozycji od południowo-wschodniej do południowo-zachodniej. Zbocza takie otrzymują podwyższone sumy promieniowania podczas całego roku, a zwłaszcza w okresie zimy – do 50%. Duża dostawa ciepła sprzyja w okresie wiosennym szybkim roztopom i szybkiemu wyparowaniu wilgoci z gleby, co powoduje jej wysychanie, w dalszej kolejności – usychanie roślinności, prowadzące często do powstania ugoru. Strumień ciepła słonecznego wykorzystywany jest w okresie zimy i przedwiośnia, podczas dnia do parowania pokrywy śnieżnej, a w okresie późnej wegetacji do ogrzewania powietrza. Na obszarze województwa śląskiego najczęściej tego typu tereny zidentyfikować można w północnej części województwa śląskiego. Są one charakterystyczne dla południowych i południowo-zachodnich skłonów wzniesień Wyżyny Częstochowskiej, Progu Woźnickiego oraz Progu Herbskiego. Ten podtyp topoklimatu charakterystyczny jest także dla stoków Garbu Tarnogórskiego i Wyżyny Katowickiej o południowej ekspozycji.

• 1.2.Topoklimaty z przeciętną insolacją na stokach o ekspozycji od północno-wschodniej do południowo-wschodniej oraz północno-zachodniej do południowo-zachodniej, o nachyleniu powyżej 5°. W tym podtypie znajdują się również zbocza północne i południowe nachylone poniżej 5°. Tego typu powierzchnie nie są uprzywilejowane pod względem dostawy ciepła, zbliżone wartości otrzymują zarówno stoki zachodnie, wschodnie, jak i te o niewielkim nachyleniu eksponowane na południe i północ. W obrębie województwa śląskiego obszary o tego typu topoklimacie również występują w obrębie wymienionych mezoregionów, jak w przypadku topoklimatu 1.1. Ponadto tego typu tereny występują na obszarze Płaskowyżu Rybnickiego.

• 1.3. Topoklimaty z niską insolacją na stokach nachylonych powyżej 5° o ekspozycji od północno-wschodniej do północno-zachodniej. Powierzchnia czynna stoków położonych w sektorze północnym pochłania mniej ciepła, przy czym odchylenia jej wartości w stosunku do powierzchni poziomej nie są tak wielkie, jak w przypadku powierzchni o topoklimacie 1.1. W ciągu roku są one niższe zaledwie o 1-4%, lecz zimą otrzymują zaledwie 30% sumy powierzchni poziomej. Powoduje to dłuższe zaleganie pokrywy śnieżnej, wolniejsze jej topnienie, zwiększenie wilgotności gleby, sprzyjające długiej wegetacji roślinności niskiej. Strumień ciepła słonecznego jest tu wykorzystywany na utajone ciepło parowania, którego gęstość jest zależna od pory roku. Tego typu topoklimat charakterystyczny jest także dla dolnych partii zboczy dolin śródgórskich, gdzie ma miejsce znaczne zasłonięcie horyzontu, co przekłada się na istotne skrócenie czasu usłonecznienia. Dla obszaru województwa śląskiego ten typ topoklimatu charakterystyczny jest dla stoków o północnej ekspozycji występujących w obrębie Garbu Tarnogórskiego i Chełmu. Również w południowej części województwa śląskiego występują takie topoklimaty, a stwierdzono je w obrębie dolnych partii zboczy dolin śródgórskich znajdujących się w obrębie dwóch makroregionów: Pogórza Zachodniobeskidzkiego oraz Beskidów Zachodnich.

• 1.4. Topoklimaty ze zróżnicowaną insolacją na obszarach o urozmaiconej rzeźbie terenu. Ilość otrzymywanego promieniowania słonecznego uzależniona jest od lokalnych warunków morfologicznych, charakteryzujących się naprzemiennym występowaniem stref zboczowych o różnym nachyleniu i ekspozycji. Najczęściej na obszarze województwa śląskiego topoklimaty o symbolu 1.4. występują w obrębie mezoregionu Wyżyny Częstochowskiej oraz makroregionów: Pogórza Zachodniobeskidzkiego oraz Beskidów Zachodnich.

Topoklimaty form płaskich, wyniesionych ponad dna dolin

W typie tym mieści się powierzchnia czynna niezalesionych obszarów płaskich, obejmująca również płaskie wierzchowiny. Czynnikiem różnicującym ją jest sama gleba – jej właściwości cieplne i wilgotnościowe, wynikające ze składu mechanicznego, porowatości i spoistości. W zależności od przewodnictwa cieplnego wyróżnia się tu następujące podtypy: