Klimatyczny bilans wodny

Klimatyczny bilans wodny (KBW) jest różnicą pomiędzy przychodami wody (w postaci opadów), a stratami w procesie parowania (ewapotranspiracji) w danym okresie i wyrażona jest w [mm]. Wartości bilansu poniżej 50 mm mogą wskazywać na suszę. Wystąpienie suszy rolniczej zależne jest dodatkowo od rodzaju gleby oraz uprawy. Mogące pojawiać się na mapie artefakty wynikają z techniki pomiarów radarowych.

Klimatyczny bilans wodny (KBW) jest wskaźnikiem umożliwiającym określenie stanu uwilgotnienia środowiska. Jest on różnicą pomiędzy przychodami wody (w postaci opadów), a stratami w procesie parowania (ewapotranspiracja).

Wyrażony jest w [mm]. Wartości klimatycznego bilansu wodnego są zatem odzwierciedleniem wieloaspektowej informacji o środowisku, jaka jest zawarta w czynnikach kształtujących wielkość opadów atmosferycznych i parowania na danym obszarze. KBW stosowany jest do oceny stopnia niedoborów i nadmiarów wodnych na potrzeby analiz klimatologicznych i hydrologicznych, a także w operacyjnych działaniach służb agrometeorologicznych. Średnie wieloletnie wartości KBW przyjmujące wartości ujemne dla okresu wegetacyjnego wskazują na obszary predysponowane do okresowego występowania susz atmosferycznych, które inicjują rozwój suszy glebowej, a następnie hydrologicznej. Z kolei obszary o dodatnich wartościach KBW charakteryzują się większą częstością występowaniem nadmiarów opadów w stosunku do parowania. KBW obliczony dla okresów krótszych, na przykład dekadowych (10-dniowych), pozwala śledzić przebieg bieżących warunków meteorologicznych kształtujących wilgotność gleby, w tym m. in. możliwość pojawienia się niedoborów wodnych prowadzących do rozwoju suszy, jak i jej nadmiarów, spowodowanych na przykład wystąpieniem intensywnych opadów atmosferycznych.

Wartości progowe KBW oznaczające wystąpienie suszy różnią się znacznie w zależności od celu analizy, a w przypadku agrometeorologii w zależności od gleby, gatunku uprawianych roślin i stopnia ich rozwoju. W agrometeorologii najczęściej przyjmuje się, że w okresach miesięcznych wartości niższe od - 50mm oznaczają wystąpienie suszy, a w okresie wegetacyjnym rozpatrywanym jako całość, na susze wskazują wartości niższe od 150mm. Takie wartości KBW mogą też wskazywać na konieczność zastosowania nawodnienia danej uprawy.

Przy opracowywaniu map rozkładu przestrzennego KBW wykorzystano dane o wysokości opadów atmosferycznych pochodzące z produktu RainGRS (tj. produktu IMGW-PIB opartego na danych naziemnych, radarowych i satelitarnych) oraz dane o wielkości parowania pochodzące z produktu satelitarnego „Ewapotranspiracja referencyjna”. Ogromną zaletą zastosowania tych danych do obliczeń KBW jest bardzo wysoka rozdzielczość końcowej informacji w porównaniu do analogicznych wyników opartych o pomiary naziemne i wzory empiryczne.

Mogące pojawiać się na mapie artefakty wynikają z techniki pomiarów radarowych.

Wybrane materiały bibliograficzne:

1. Kępińska-Kasprzak M., Struzik P., Chmist-Sikorska J., 2021: Monitoring suszy na obszarach rolniczych z wykorzystaniem danych satelitarnych i naziemnych. Case study z Wielkopolski. Obserwator - Magazyn Popularno-Naukowy IMGW-PIB, grudzień 2021, https://obserwator.imgw.pl/monitoring-suszy-na-obszarach-rolniczych-z-wykorzystaniem-danych-satelitarnych-i-naziemnych-case-study-z-wielkopolski/
2. L. Łabędzki „Potrzeby i stan nawodnień w województwie kujawsko-pomorskim”, Warsztaty dla interesariuszy projektu OPERA, 27 listopada 2017, Minikowo
3. Urban G., Kuchar L., Kępińska-Kasprzak M.,Łaszyca E.Z. 2022: A Climatic water balance variability during the growing season in Poland in the context of modern climate change. Meteorologische Zeitschrift Vol. 31 No. 5, p. 349 – 365, DOI: 10.1127/metz/2022/1128