Współczynnik hydrotermiczny HTC

Wskaźnik występowania suszy na podstawie sum opadów i dobowych temperatur powietrza.

Współczynnik hydrotermiczny HTC (Hydrothermal Coefficient – HTC) jest jednym z często stosowanych wskaźników pozwalających na rozpoznanie okresów występowania suszy oraz określenie jej natężenia. Opiera się na ciągach danych meteorologicznych w postaci sum opadów atmosferycznych oraz dobowych wartości temperatury powietrza. Jest stosowany w okresie wegetacyjnym i może być obliczany dla poszczególnych dekad lub miesięcy.

Autorem współczynnika jest Sielianinow, który w drodze doświadczalnej, doszedł do wniosku, że w okresie letnim, kiedy dla wegetacji roślin największe znaczenie ma ich zabezpieczenie w wodę, sumy temperatur podzielone przez 10 dają w przybliżeniu wartość parowania, czyli strat wilgoci związanych z tych procesem. Wskaźnik zaproponowany przez Sielianinowa pozwalał w pewnym uproszczeniu na rejonizację rolniczo-klimatyczną. Opracowany przez niego współczynnik został wykorzystany do oceny czasu trwania i nasilenia suszy, szczególnie w znaczeniu agroklimatycznym.

Pewną wadą wskaźnika jest ograniczenie jego stosowania do okresów o średnich dobowych temperaturach powietrza powyżej 8oC (niektórzy autorzy podają granicę 10oC), co w praktyce zawęża okres analizy do okresu wegetacyjnego. Poza tym wzoru nie można stosować przy ujemnych temperaturach. Przyjęto zatem założenie, zgodnie z którym w przypadku wystąpienia średniej dobowej temperatury powietrza < 0°C, współczynnik HTC dla danej dekady nie jest obliczany.

Wzór na współczynnik hydrotermiczny przedstawia się następująco:

gdzie:

Σ P − dekadowa suma opadów atmosferycznych,

Σ T >8℃ − suma średnich dobowych wartości temperatury powietrza w danej dekadzie (obliczona z dni o temperaturze średniej dobowej powyżej 8oC).

Współczynnik HTC, bazując na danych o wysokości sum opadów i średnich temperaturach powietrza, mimo swoich ograniczeń ma jednak szereg ogromnych zalet. Dane niezbędne do jego obliczania są łatwo dostępne, obliczanie jest wyjątkowo proste oraz daje on możliwość wyznaczania okresów suchych/wilgotnych z krokiem 10-dniowym. Uzyskanie oceny kolejnych okresów dekadowych jest szczególnie ważne m.in. dla oceny warunków produkcji roślinnej w rolnictwie, gdzie okres miesięczny jest zbyt długi dla bieżącej oceny sytuacji i rozpoczęcia działań zapobiegawczych. Dekadowe dane umożliwiają również porównywanie wyników z szeregiem innych wskaźników, szczególnie uzyskiwanych na podstawie danych satelitarnych.

Przedstawione mapy ukazują rozkład przestrzenny wartości współczynnika z ubiegłych okresów wegetacyjnych (od 2018 roku) w układzie dekadowym (1-10; 11-20; 21-koniec miesiąca) oraz miesięcznym. Mogące pojawiać się na mapie artefakty wynikają z techniki pomiarów radarowych.

Natomiast prognoza przedstawia prawdopodobny rozkład współczynnika HTC w ciągu następnych 10 dni, licząc od dnia bieżącego i jest codziennie aktualizowana na kolejne 10 dni. Jest ona opracowywana na podstawie prognoz wiązkowych ECMWF (Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody). Dodatkowo na mapach prognostycznych przedstawiona jest wiarygodność prognozy (bardzo dobra, dobra, słaba) opracowana na podstawie rozrzutu wiązki 50 prognoz.

Przyjmuje się następującą klasyfikację poszczególnych okresów w zależności od wartości współczynnika HTC: skrajnie suchy (< 0,4); bardzo suchy (0,4÷0,7); suchy (0,8÷1,0); dość suchy (1,1÷1,3); optymalny (1,4÷1,6); dość wilgotny (1,7÷2,0); wilgotny (2,1÷2,5); bardzo wilgotny(2,6÷3,0); skrajnie wilgotny (> 3,0).

Wybrane materiały bibliograficzne:

1. Szyga-Pluta K.: Zmienność występowania susz w okresie wegetacyjnym w Polsce w latach 1966-2015. Przegląd Geofizyczny, LXIII Z. 1-2, , 51-67, 2018. http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-36dbb3fc-d712-4926-be08-f41a0f95d1c2
2. Skowera B., Puła J.: Skrajne warunki pluwiotermiczne w okresie wiosennym na obszarze Polski w latach 1971-2000. Acta Agrophysica, 3(1), 171-177, 2004. http://agro.icm.edu.pl/agro/element/bwmeta1.element.agro-article-a2e81065-2905-4afc-abe1-d7dccebbcbfb
3. Kępińska-Kasprzak M., Struzik P., Chmist-Sikorska J.: Monitoring suszy na obszarach rolniczych z wykorzystaniem danych satelitarnych i naziemnych. Case study z Wielkopolski. 2021. https://obserwator.imgw.pl/monitoring-suszy-na-obszarach-rolniczych-z-wykorzystaniem-danych-satelitarnych-i-naziemnych-case-study-z-wielkopolski/
4. Chmist-Sikorska J., Kępińska-Kasprzak M., Struzik P.: Agricultural drought assessment on the base of Hydro-thermal Coefficient of Selyaninov in Poland. Italian Journal of Agrometeorology (1):3-12, 2022. doi: 10.36253/ijam-1530 https://www.semanticscholar.org/paper/Agricultural-drought-assessment-on-the-base-of-of-Chmist-Sikorska-K%C4%99pi%C5%84ska-Kasprzak/9a6746ae1d910067a29b6c2cce174cc6fdc8ef89