VPLIV PODNEBNE SPREMENLJIVOSTI NA PRETOČNE IN PADAVINSKE REŽIME SLOVENIJE

Transcription

1 mag. Mojca DOLINAR * Peter FRANTAR* Mauro HRVATIN** STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI VPLIV PODNEBNE SPREMENLJIVOSTI NA PRETOČNE IN PADAVINSKE REŽIME SLOVENIJE Povzetek Pretočni režim kaže sezonsko kolebanje pretoka vode preko leta. V dolgoletnem obdobju so bili analizirani pretočni režimi na glavnih vodomernih postajah v Sloveniji. V primerjavi z obdobjem so se podnebne spremembe v obdobju -2 odrazile tudi na pretočnih režimih naših rek. Ker so glavni dejavnik vpliva na pretoke rek v Sloveniji padavine smo opravili tudi analizo padavinskega režima v Sloveniji. 1 Uvod Pretočni režim je pokazatelj povprečnega kolebanja pretoka reke preko leta. Dejavniki, ki vplivajo na pretočni režim so številni in raznovrstni, med pomembnejšimi so: podnebje, relief, kamninska podlaga, prst, rastlinstvo in človek. V Sloveniji je najpomembnejši dejavnik podnebje. Najbolj nanje vplivajo razporeditev padavin in temperatur ter trajanje snežne odeje. 2 PODNEBJE SLOVENIJE Podnebje v Sloveniji določajo številni dejavniki, najpomembnejši so njena geografska lega, razgiban relief, usmerjenost gorskih grebenov in bližina morja. Posledica prepleta številnih dejavnikov je zelo raznoliko podnebje. Tako imamo tri prevladujoče tipe podnebja, na posameznih območjih pa se njihovi vplivi prepletajo: v vzhodni Sloveniji imamo zmerno celinsko podnebje, v osrednji Sloveniji subalpsko (v gorskem svetu alpsko) in zahodno od Dinarsko-Alpske pregrade submediteransko podnebje. Podnebna raznolikost Slovenije se kaže v razlikah med vrednostmi podnebnih spremenljivk ter v njihovi dnevni, sezonski in večletni spremenljivosti. 2.1 Padavinski režim in njegova spremenljivost Padavinski režim določa porazdelitev padavin preko leta. V Sloveniji nimamo izrazito suhega ali mokrega dela leta, kljub temu pa med meseci oz. letnimi časi opazimo večje razlike (slika 1). Letni padavinski cikel je pogojen s podnebnim tipom, ki ima v obravnavani regiji največji vpliv. Za submediteransko podnebje (Bilje) sta značilna dva padavinska maksimuma: prvi se pojavlja konec pomladi, drugi jeseni. Najbolj suho obdobje je od januarja do marca, drugo, nekoliko manj suho obdobje pa julija in avgusta. Za alpsko podnebje (Kredarica, Rateče) je značilno, da največ padavin pade jeseni, nekoliko manj izrazit maksimum pa je značilen za pozno pomlad in začetek poletja. Za vzhod države, kjer imamo izrazit vpliv celinskega podnebja (Murska Sobota, Novo mesto), je značilno, da največ padavin pade med poletnimi plohami in nevihtami, najbolj suhi pa so zimski meseci. * mag. Mojca DOLINAR, univ. dipl. inž. meteorologije., *Peter FRANTAR, univ. dipl. geograf, Agencija RS za okolje, Ljubljana, ** Mauro HRVATIN, univ. dipl. geograf in sociolog, Geografski inštitut Antona Melika ZRC SAZU, Ljubljana MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

2 - 2 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI LJUBLJANA MURSKA SOBOTA BILJE NOVO MESTO RATEČE KREDARICA Slika 1. Povprečna količina korigiranih padavin (mm) po mesecih za obdobje -2. Čeprav se ob globalnih podnebnih spremembah predvidevajo tudi spremembe v količini padavin, te na letnem nivoju niso tako očitne (slika 2). Na sliki 2 so prikazani statistično značilni trendi v letni količini padavin na merilnih postajah, ki so delale neprekinjeno v obdobju -21. Bel krožec pomeni statistično značilno naraščanje letne količine padavin, črn krožec statistično značilno upadanje letne količine padavin, siv trikotnik pa pomeni, da trend ni statistično značilen. Na velikem številu merilnih mest je sicer opaziti statistično značilen upad v letni količini padavin, vendar pa je veliko tudi takih merilnih mest, kjer sprememb v letni količini padavin ni opaziti ali so celo pozitivne. Precej bolj enotna slika pa se pokaže, če pogledamo kako se količina padavin spreminja znotraj posameznih sezon (slika 3). Zelo očitno je, da se jeseni količina padavin veča skoraj po vsej državi z izjemo manjših območjih v Beli Krajini, v okolici Brežic in na Koroškem, kjer ni opaziti statistično značilnih sprememb. Tudi pozimi opazimo zelo enoten prostorski vzorec sprememb: količina padavin se zmanjšuje v vsej zahodni Sloveniji ter na Koroškem in Pohorju, medtem ko v vzhodni polovici sprememb v zimski količini padavin ni. Tudi spomladi je opaziti dokaj enoten trend zmanjševanja padavin po vsej državi razen na vzhodni Štajerski, Prekmurju in Goričkem. Poleti je situacija nekoliko drugačna: padavin je manj povsod razen v višjih legah Alp, kjer ni opaziti sprememb. Očitno je torej, da se spreminja padavinski režim: jesenski maksimum postaja bolj izrazit, medtem ko se v ostalih mesecih količina padavin zmanjšuje. Slika 2. Statistično značilni trendi v letni količini padavin za obdobje -21. Bel krožec pomeni statistično značilno naraščanje letne količine padavin, Črn krožec statistično značilno upadanje letne količine padavin, siv trikotnik pa pomeni, da trend ni statistično značilen. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

3 - 3 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI JESEN ZIMA POMLAD POLETJE Slika 3. Statistično značilni trendi v količini padavin po letnih časih (obdobje -21). Bel krožec pomeni statistično značilno naraščanje letne količine padavin, Črn krožec statistično značilno upadanje letne količine padavin, siv trikotnik pa pomeni, da trend ni statistično značilen. 2.2 Spremenljivost snežne odeje Za vodne zaloge je izjemno pomembna snežna odeja. Praktično vso državo, z izjemo Primorske, del leta pokriva snežna odeja. V visokogorju leži snežna odeja v povprečju dlje kot 2 dni v sezoni, v nižinah osrednje Slovenije pa v povprečju od 2 do 6 dni na sezono. V nižinah je snežna odeja najbolj pogosta januarja, nekoliko manj februarja in decembra, še manj novembra, marca in aprila. V visokogorju snežna odeja lahko leži preko celega leta, neprekinjeno pa od decembra do maja (slika 4). Najmanj pogosta je v visokogorju snežna odeja v avgustu. Na Primorskem, predvsem na Obali in v Vipavski dolini, je sneženje zelo redek pojav. V primeru, da sneg zapade, se obdrži zelo kratek čas. Skupna višina novozapadlega snega je v nižinah osrednje in vzhodne Slovenije med 6 in 1 cm, medtem ko v visokogorju v povprečju v sezoni zapade več ko 4 m snega LJUBLJANA MURSKA SOBOTA KREDARICA RATEČE NOVO MESTO 2 BILJE Slika 4. Število dni s snežno odejo po mesecih za obdobje -2. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

4 - 4 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI V trajanju snežne odeje je opaziti izrazite cikle, ki so sinhroni tako v Alpah kot v nižinah osrednje in vzhodne Slovenije, z izjemo visokogorja, kjer cikel ni tako izrazit in je opaziti rahel trend upadanja v številu dni s snežno odejo. V obravnavanem obdobju je bila najkrajša sezona s snegom v nižinah /9, le nekoliko dlje je trajala snežna sezona 197/76. V istih sezonah je bila izmerjena tudi najnižja maksimalna debelina snežne odeje. Najvišja maksimalna snežna odeja je bila na različnih območjih izmerjena v različnih sezonah. V Ljubljani so v obravnavanem obdobju izmerili najvišjo snežno odejo leta 1987 in sicer 89 cm, v Ratečah leta 1978 (19 cm), v Murski Soboti leta (61 cm), Novem mestu leta 1999 (6 cm), medtem ko so na Kredarici izmerili rekordno debelino snežne odeje aprila leta 21 in sicer 7 m. 2.3 Temperaturne razmere Za temperaturne razmere v referenčnem obdobju -2 je najbolj značilno, da so v povprečju skozi celotno obdobje naraščale po vsej državi. Po vsej državi so bila v povprečju najhladnejša prva in najtoplejša zadnja leta obravnavanega obdobja (slika ) LJUBLJANA RATEČE MURSKA SOBOTA NOVO MESTO KREDARICA BILJE Slika. Povprečna letna temperatura v obdobju -21. Polna krivulja označuje -letno drseče povprečje, prekinjena pa statistično značilen trend. Preglednica 1. Statistično značilne (mastni tisk) povprečne spremembe temperature v 3-letnem obdobju -2 (v C) jesen zima pomlad poletje leto Rateče Murska Sobota Novo mesto Bilje Kredarica Ljubljana Občutno povišanje povprečne letne temperature je opaziti na podlagi časovnih vrst za posamezne merilne točke (slika 2, preglednica 3). Največji porast povprečne temperature je opaziti v Ljubljani (v povprečju za 1.7 C v 3-ih letih), kjer je segrevanje poleg globalnih podnebnih sprememb posledica širjenja in rasti mesta. Najmanj je dvig povprečne temperature opazen na Primorskem (v Biljah se je povprečna letna temperatura v zadnjih 3-letih dvignila za 1. C), kjer spremembe blaži bližina morja. Drugje po Sloveniji so spremembe približno enake, okoli C v 3 letih. Zanimivo je, da k porastu temperature najbolj prispeva dvig povprečne temperature poleti, medtem ko v nižinah pozimi ni opaziti značilnih temperaturnih sprememb, v visokogorju pa ni značilnega porasta temperature jeseni. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

5 3 Pretočni režim - - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI Analizirali smo pretoke na na 43 vodomernih postajah na slovenskih rekah, ki so enakomerno razporejene po celotni državi in imajo imajo sklenjen časovni podatkovni niz v obdobju med letoma in 2. Niz je okrnjen le pri Dravi, kjer manjkajo pretočni podatki med letoma 1978 in 199. Pri razvrščanju v skupine smo uporabili Wardovo metodo hierarhičnega združevanja. V Sloveniji smo ugotovili pet tipov pretočnih režimov. Uvedli smo poimenovanje glede na pokrajinsko enoto, za katero so značilni ter glede na vodni vir, s katerim se reke napajajo: - alpski snežno-dežni režim, - alpski dežno-snežni režim, - dinarski dežno-snežni režim, - panonski dežno-snežni režim in - sredozemski dežni režim. Reke z alpskim snežno-dežnim režimom so Drava, Kamniška Bistrica, Mura, Sava Bohinjka, Sava Dolinka, Sava pri Radovljici, Savinja pri Solčavi ter Soča pri Kršovcu. Režim se pojavlja pri rekah, kjer pomembni delež porečja sega v visokogorje posledično imajo izrazit vpliv taljenja snega. Glavni pretočni višek, ki je posledica taljenja snega, nastopi maja ali celo junija, ko se vrednosti mesečnih pretočnih količnikov gibljejo od 1.43 na Savinji pri Solčavi do 2.16 na Savi Bohinjki. Drugotni višek, kot posledica padavinskega maksimuma, nastopi oktobra ali novembra, z mesečnimi pretočnimi količniki med 1.16 na Dravi in 1.6 na Savinji pri Solčavi. Najmanj vode je februarja, ki je padavinsko med bolj sušnimi in se velik del padavin nabira v snežni odeji, ko se mesečni pretočni količniki spustijo na vrednosti od.27 na Savi Bohinjki do.63 na Kamniški Bistrici. Ob drugem nižku avgusta ali septembra (zaradi poletnega visokega izhlapevanja) mesečni pretočni količniki kolebajo od.63 na Soči pri Kršovcu do.88 na Savi Dolinki. Nadpovprečna količina vode je običajno med aprilom in julijem ter oktobra in novembra, podpovprečna pa avgusta in septembra ter od decembra do marca. Od opisanih razmer nekoliko odstopata režima Mure in Savinje pri Solčavi. Režim Mure je še vedno z enim samim izrazitim viškom maja in enim izrazitim nižkom januarja, se pa v zadnjih desetletjih vse bolj krepijo jesenske vode, ki so pri Dravi že ustvarile drugotni jesenski višek. Nenavaden je tudi režim Savinje pri Solčavi, pri kateri jesenski višek nekoliko presega spomladanskega. Razlog je v pičlih zimskih padavinah (porečje je večinoma na zavetrni strani gorskih pregrad), zaradi katerih je vpliv snežnega zadržka skromen. V zadnjem desetletju se je sušnost med decembrom in februarjem še stopnjevala, medtem ko so se oktobrske in novembrske pretežno dežne padavine še okrepile. Alpski dežno-snežni režim imajo Kokra, Meža, Paka, Radoljna, Sava pri Šentjakobu, Litiji in Čatežu, Savinja pri Nazarjah in Laškem, Soča pri Solkanu ter Učja. Režim je značilen za reke, ki imajo večji delež porečja v sredogorju alp, deli nekaterih pa segajo deloma tudi še v visokogorje. Spomladanski in jesenski višek sta dokaj izenačena, zato imajo reke Meža, Radoljna in Učja glavni višek aprila in drugega v novembru, ostale pa ravno obratno. Vrednosti pretočnih količnikov se ob glavnem višku gibljejo od 1.24 na Radoljni do 3 na Učji, ob drugem višku pa od 1.19 na Radoljni do 1.4 na Učji. Tudi oba nižka, zimski in poletni, sta močno izenačena. Ob glavnem nižku se mesečni pretočni količniki spustijo na vrednosti od.1 na Učji do.73 na Meži, ob drugem nižku pa kolebajo med.8 na Učji in.87 na Savi pri Čatežu. Nadpovprečna količina vode je običajno od aprila do junija ter od oktobra do decembra, podpovprečna pa od januarja do marca ter od julija do septembra. V skupino rek z dinarskim dežno-snežnim režimom so se uvrstile Bolska, Cerkniščica, Idrijca, Kolpa, Krka, Lahinja, Ljubljanica, Sora, Unica ter Vipava. Režim je značilen za reke dinarskega sveta, ki so se jim pridružile reke Bolska, Idrijca in Sora. Spomladanski in jesenski viški so pri tej skupini dokaj izenačeni, razlike med zimskimi in poletnimi nižki pa zelo izrazite. Ob glavnem višku se vrednosti pretočnih količnikov gibljejo od 1. na Krki pri Podbočju do 8 na Kolpi pri Petrini, ob drugotnem višku pa od 1.23 na Bolski do 1.46 Kolpi pri Petrini. Najmanj vode je avgusta, ko se mesečni pretočni količniki spustijo na vrednosti od.32 na Unici do.4 na Bolski. Ob januarskem ali februarskem drugem nižku so pretoki blizu povprečja, zato se mesečni pretočni količniki gibljejo od.87 na Sori do 1.1 na Kolpi pri Metliki. Nadpovprečna količina vode je običajno med oktobrom in decembrom ter marca in aprila, podpovprečna med majem in septembrom. Januarja in februarja se pretoki močno približajo letnemu povprečju. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

6 - 6 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI Panonski dežno-snežni režim imamo na Dravinji, Ledavi, Mirni, Pesnici, Polskavi, Sotli, Ščavnici, Temenici ter Voglajni. Režim je sicer značilen za reke po gričevjih in ravninah panonskega sveta, vključuje pa tudi Temenico in Mirno. Zgodnjepomladanski in poznojesenski viški so močno izenačeni, glavni nižki so povsod poleti, drugi nižki pa pozimi in se nikjer ne spustijo bistveno pod povprečje. Ob glavnem pretočnem višku se vrednosti mesečnih pretočnih količnikov gibljejo od 1.27 na Dravinji do 1.49 na Ščavnici, ob drugem pa od 1.19 na Temenici do 1.38 na Pesnici. Najmanj vode je avgusta, ko se mesečni pretočni količniki znižajo na vrednosti od.44 na Sotli do.73 na Polskavi, ob drugem, neizrazitem nižku pa kolebajo od.94 na Voglajni do 1.16 na Ščavnici. Nadpovprečna količina vode je običajno med februarjem in aprilom ter med oktobrom in decembrom, podpovprečna pa med majem in septembrom. Januarski pretoki le malo odstopajo od letnega povprečja. V skupini rek s sredozemskim dežnim režimom so Pivka, Reka in Rižana. Režim je značilen za jugozahodni, sredozemski svet Slovenije. Skupina rek s sredozemskim dežnim režimom je najmanjša in hkrati najbolj prostorsko homogena. Glavni pretočni višek nastopi novembra ali decembra, ko se vrednosti mesečnih pretočnih količnikov gibljejo od 1.61 na Rižani do 1.97 na Pivki. Količina vode se v naslednjih mesecih bistveno ne zmanjša, zato je drugi višek v aprilu samo nakazan. Najmanj vode je avgusta, ko se mesečni pretočni količniki spustijo na vrednosti od. na Pivki do.21 na Rižani. Nadpovprečna količina vode je običajno med oktobrom in aprilom, podpovprečna pa med majem in septembrom. Sava Bohinjka - Sveti Janez alpski snežno-dežni režim Savinja - Nazarje alpski dežno-snežni režim Ljubljanica - Ljubljana Moste dinarski dežno-snežni režim Ščavnica - Pristava I panonski dežno-snežni režim Reka - Cerkvenikov mlin sredozemski dežni režim Slika 6: Pretočni režimi v Sloveniji na primerih ene izbrane vodomerne postaje za vsak režim. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

7 - 7 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI Slika 7: Tipi pretočnih režimov v Sloveniji v obdobju Podnebne spremembe in padavinski ter pretočni režim Podnebne spremembe vplivajo na padavinski režim tudi v Sloveniji. Večanje količine jesenskih padavin in zmanjševanje v ostalih sezonah, spremembe trajanja in višine snežne odeje, rast MIŠIČEV VODARSKI DAN 28

8 - 8 - STRATEGIJA UPRAVLJANJA Z VODAMI povprečnih temperatur zraka so glavni dejavniki, ki vplivajo na spreminjanje pretočnih režimov slovenskih rek. Primerjava pretočnih režimov obdobja -2 z režimi v preteklih obdobjih kaže številne razlike. Predvsem se je marsikje močno zmanjšal vpliv taljenja snega, kar se odraža v neizrazitem zimskem snežnem zadržku in v skromnem spomladanskem višku, ki je v veliki meri odvisen od taljenja snežne odeje. V zadnjih dveh desetletjih 2. stoletja se je močno skrajšalo trajanje snežne odeje na visokih dinarskih planotah ter v alpskih hribovjih in kotlinah (Dolinar et al., 2). Na Trnovskem gozdu in Snežniku se je snežna doba skrajšala za več kot 3 dni. Trajanje snežne odeje se ni bistveno spremenilo le na najvišjih gorskih območjih Slovenije, zato ostaja sneg najpomembnejši dejavnik pretočnega režima le na peščici rečnih odsekov ob vznožju alpskega visokogorja. Celo Mura in Drava, ki so ju vsi dosedanji raziskovalci prištevali med reke z enostavnim snežnim režimom, sta se pri novi klasifikaciji uvrstili med reke z mešanim snežno-dežnim režimom. Globalno naraščanje temperatur zraka (Ogrin, 24) pospešuje predvsem poletno izhlapevanje vode, zaradi katerega vseskozi narašča delež vode rek, ki imajo sredi poletja glavni pretočni nižek. Porast temperature zraka posredno nedvomno spada med najpomembnejše dejavnike hitrega upadanja povprečnih letnih pretokov slovenskih rek. Zaradi zmanjšane vloge zimskega snežnega zadržka in povečane vloge poletnega izhlapevanja se razlike med posameznimi pretočnimi režimi postopoma zmanjšujejo. Pretočna kolebanja slovenskih rek so si vse bolj podobna, zato je tudi število tipov pretočnih režimov manjše - hidrološka raznolikost Slovenije se zmanjšuje. Literatura Dolinar, M., Ovsenik - Jeglič, T., 2: Snow cover duration variability in Slovenia. Poster at 26 th International Conference on Alpine Meteorology. Innsbruck. Frantar, P., Hrvatin, M., 28: Pretočni režimi. v: Vodna Bilanca Slovenije 2, str. 43, Agencija RS za okolje, Ljubljana. Hrvatin, M., : Pretočni režimi v Sloveniji. Geografski zbornik 38. Ljubljana. Ilešič, S., 1948: Rečni režimi v Jugoslaviji. Geografski vestnik 19. Ljubljana. Ogrin, D., 24: Vreme in podnebje. Narava Slovenije. Ljubljana. Plut, D., 2: Geografija vodnih virov. Filozofska fakulteta, Oddelek za geografijo, Ljubljana. MIŠIČEV VODARSKI DAN 28