Niepewność reżimu odpływu rzek w Polsce w warunkach ocieplenia klimatu

Wrzesiński, Dariusz; Brzezińska, Wiktoria

Niepewność reżimu odpływu rzek w Polsce w warunkach ocieplenia klimatu

Abstract

Obserwowana od końca lat 80. XX w. zmiana klimatu w Polsce polegająca na istotnym wzroście temperatury powietrza prowadzi do zmiany funkcjonowania środowiska hydrologicznego, w tym sposobu zasilania rzek i wysokości oraz rozkładu odpływu w cyklu rocznym. Celem pracy jest przedstawienie przestrzennego zróżnicowania niepewności reżimu odpływu rzek i jej zmian w Polsce w latach 1951–2020 na podstawie miary opartej na teorii entropii informacji Shannona. Ustalono stopień niepewności odpływu w cyklu rocznym w całym wieloleciu 1951–2020 oraz w dwóch podokresach: przed silnym wzrostem temperatury powietrza (1951–1988) i w jego czasie (1988–2020). Po roku 1988 nastąpił wzrost niepewności i wyrównanie rozkładu odpływu rzek w przypadku 86% przekrojów wodowskazowych w dorzeczu Wisły, istotny statystycznie we wschodniej części dorzecza. Natomiast odpływ większości rzek w dorzeczu Odry (61%) wykazał nieistotny statystycznie spadek entropii rozkładu odpływu. Do przyczyn takich zmian należy zaliczyć przestrzenne zróżnicowanie zmian wysokości odpływu i jego struktury w okresie ocieplenia. Entropia rozkładu informująca o sezonowości odpływu może być przydatną miarą charakteryzującą reżim odpływu i jego transformację w warunkach zmiany klimatu. Na zmianę reżimu odpływu najbardziej narażone są rzeki o reżimie niwalnym, zwłaszcza niwalnym silnie wykształconym, oraz reżimach złożonych: niwalno-pluwialnym i pluwialno-niwalnym.

Climate change in Poland, observed since the end of the 1980s, consisting in a significant increase in air temperature, has led to changes in the hydrological environment, including the structure of river feeding and the height and distribution of runoff in the annual cycle. The aim of the paper is to present the spatial diversity of uncertainty in the river runoff regime and its changes in Poland in 1951–2020 with the use of measures drawn from Shannon’s information entropy theory. Based on the entropy of the runoff distribution, the degree of its uncertainty was determined in the annual cycle in the whole multi-annual period of 1951–2020, and also in two sub-periods of 1951–1988 and 1988–2020, which is before and after the strong increase in air temperature. After 1988, there was an increase in uncertainty and levelling of the river runoff distribution in 86% of water gauges in the Vistula River basin, statistically significant in the eastern part of that basin. However, the runoff of most rivers in the Oder River basin (61%) showed a statistically insignificant decrease in the entropy of the runoff distribution. The reasons for such changes include spatial differences in changes in the runoff height and its structure during the warming period. Distribution entropy informing on the seasonality of runoff can be a useful measure characterizing the runoff regime and its transformation under the conditions of climate change. Rivers with the nival regime, especially the strongly developed nival regime, and complex regimes – the nival-pluvial and pluvial-nival, are most exposed to changes in the runoff regime.

Keywords

climate change runoff river regime enthropy theory uncertainty Poland

zmiana klimatu odpływ reżim rzek teoria entropii niepewność Polska

Citation

Wrzesiński D., Brzezińska W. (2024). Niepewność reżimu odpływu rzek w Polsce w warunkach ocieplenia klimatu. Czasopismo Geograficzne, 95(2): 183–208. https://doi.org/10.12657/czageo-95-08

URI

https://open.icm.edu.pl/handle/123456789/24255

Belongs to collection

Czasopismo Geograficzne

Full item record