Trendi podnebnih spremenljivk in kazalcev

Razlaga kart časovnih trendov podnebnih spremenljivk in kazalcev

Metodologija

Izračunani trendi osnovnih podnebnih spremenljivk (sezonska ali letna povprečja in vsote) temeljijo na preverjenih in homogeniziranih časovnih nizih meteoroloških meritev na opazovalnih postajah. V celoten postopek obdelave podatkov smo zajeli le postaje z zadovoljivo kakovostjo meritev. Več o kontroli in homogenizaciji najdete na spletni strani projekta Podnebna spremenljivost Slovenije: http://meteo.arso.gov.si/met/sl/climate/pss-project/.

Prikazane sezonske in letne vrednosti trendov so aritmetične sredine ustreznih mesečnih vrednosti; za pomlad od marca do maja, za poletje od junija do avgusta, za jesen od septembra do novembra, za zimo od decembra do februarja. Pri snežnih podatkih se letne vrednosti trendov nanašajo na t. i. snežno sezono, ki traja od avgusta do julija.

V izračunu trendov podnebnih kazalcev (število značilnih dni, ekstremne vrednosti) smo upoštevali tiste časovne nize, pri katerih v postopku homogenizacije nismo ugotovili večjih skokov ali trendov, ki bi bili posledica neklimatoloških dejavnikov, hkrati pa so bili dnevni podatki dovolj kakovostni. V nasprotju z metodami homogenizacije časovnih nizov mesečnih podatkov, ki so že izdelane in uveljavljene, so metode homogenizacije dnevnih ali urnih podatkov še v začetnih fazah razvoja in dokaj nezanesljive, zato smo podnebne kazalce namesto na homogeniziranih dnevnih vrednostih izračunali z uporabo izvornih podatkov. Izjema so le posamezni primeri, kjer smo spojili nize različnih postaj (Bilje in Nova Gorica ter Letališče Portorož, Portorož Beli križ in Koper). V teh primerih smo z mesečnim popravkom popravili vse dnevne vrednosti istega meseca.

Linearni časovni trend je izračunan po metodi Theil-Sen. Metoda je znana po zanesljivih rezultatih za asimetrične in heteroskedastičnostne ostanke linearne regresije, a je hkrati le za odtenek manj zanesljiva v primerih, ko so izpolnjene vse predpostavke za uporabo metode najmanjših kvadratov (kar je pri obravnavanih podatkih redko). Več o metodi Theil-Sen najdete na spletni strani.

Statistična značilnost trenda je bila izračunana iz 95-odstotnega intervala zaupanja za trend. Interval zaupanja je bil izračunan po metodi, ki jo je predlagal Sen in je priporočena metoda za izračunavanje intervalov zaupanja trendov po metodi Theil-Sen (Sen, P. K., Estimates of the regression coefficient based on Kendall's tau, Journal of the American Statistical Association 63: 1379–1389 (1968)). Trend se razlikuje od 0 pri stopnji zaupanja 5 %, če ima ves interval zaupanja isti predznak. Mali krogci predstavljajo statistično neznačilen in veliki krogci statistično značilen trend pri 5 % stopnji zaupanja.

Opisi podnebnih spremenljivk in izpeljanih kazalcev

Temperatura zraka

Temperaturo zraka merimo v meteorološki hišici na višini 2 m, s termometrom na desetinko stopinje Celzija natančno. Dnevno povprečno temperaturo izračunamo iz treh terminskih meritev ob 7., 14. in 21. uri po sončnem času, in sicer po naslednji enačbi:

T= (T7 + T14 + 2 ∙ T21) / 4

Mesečna povprečna temperatura je vsota vseh dnevnih povprečnih temperatur deljena s številom dni v mesecu.

Dnevno najvišjo in najnižjo temperaturo merimo v meteorološki hišici na višini 2 m s posebnim maksimalnim oziroma minimalnim termometrom; temperaturo odčitamo enkrat dnevno, ob 21. uri po sončnem času. Mesečno povprečje izračunamo z deljenjem vsote dnevnih vrednosti s številom dni v mesecu.

Značilni dnevi so določeni z najvišjo ali najnižjo temperaturo zraka. V zelo vročem dnevu najvišja temperatura preseže 35 °C, v vročem 30 °C in v toplem 25 °C. V ledenem dnevu je najvišja temperatura pod lediščem. Hladen dan je določen z najnižjo temperaturo pod 0 °C in mrzel dan z najnižjo temperaturo pod –10 °C. Tropsko noč beležimo, ko je dnevna najnižja temperatura nad 20 °C.

Padavine

Količino padavin merimo s Hellmannovim dežemerom (pluviometrom) ob 7. uri zjutraj po zimskem času. Dnevna višina padavin je vsota padavin, ki so padle od 7. ure prejšnjega dne do 7. ure dneva meritve, pripisana je dnevu meritve. Mesečna višina padavin je vsota vseh dnevnih vrednosti v mesecu. V primeru, da gre za padavine v trdnem stanju (sneg, toča, … ), jih izmerimo tako, da padavine pri sobni temperaturi počasi stalimo in izmerimo nastalo vodo.

Največja sezonska ali letna vrednost dnevne ali dvodnevne višine padavin je največja od dnevnih ali dvodnevnih vrednosti v določeni sezoni ali v letu.

Število dni s padavinami vsaj 20 mm (50 mm, 100 mm), dobimo tako, da preštejemo dneve, ko je padlo vsaj 20 mm (50 mm, 100 mm) padavin.

Novi in skupni sneg

Višino skupne snežne odeje merimo ob 7. uri zjutraj po zimskem času na travnati površini. Višina nove oziroma sveže snežne odeje, pomeni višino snega, ki je zapadel od 7. ure prejšnjega dne do 7. ure dneva meritve, in je pripisana dnevu meritve.

Mesečna povprečna višina skupne snežne odeje je vsota dnevnih vrednosti deljena s številom dni v mesecu. Mesečna vsota novega snega je vsota dnevnih vrednosti.

Največja sezonska višina skupne snežne odeje je največja od dnevnih vrednosti.

Sončno obsevanje

Trajanje sončnega obsevanja merimo s heliografom, ki je sestavljen iz krogelne leče in podstavka, na katerem je pritrjen registrirni trak, heliogram. Krogelna leča zbira sončne žarke v svojem gorišču in izžiga sled na heliogramu. Z obdelavo heliogramov določimo urne vrednosti trajanja sončnega obsevanja in s seštevanjem urnih vrednosti dobimo dnevne, mesečne in letne vrednosti trajanja.

Potencialna evapotranspiracija

Potencialna evapotranspiracija ni merjena spremenljivka. Izračunamo jo iz drugih meteoroloških spremenljivk. Po priporočilih FAO dnevno vrednost potencialne evapotranspiracije izračunamo po Penman-Monteithovi formuli za referenčno površino trave. Pri tem upoštevamo odvisnost izhlapevanja od energije globalnega sončnega obsevanja, temperature in vlažnosti zraka ter hitrosti vetra. Vse vhodne spremenljivke smo pred izračunom dnevne evapotranspiracije preverili in časovne vrste podatkov o vetru prilagodili na zadnje obdobje, ko je bila hitrost vetra merjena na samodejnih meteoroloških postajah. Mesečna vrednost potencialne evapotranspiracije je vsota vseh dnevnih vrednosti v mesecu.

Zračni tlak

Zračni tlak na opazovalnih postajah smo v preteklosti večinoma merili z živosrebrnim barometrom, danes pa ga merimo z elektronsko napravo. Pri meritvi z živosrebrnim barometrom opazovalec odčita temperaturo na barometru in višino živosrebrnega stolpca. Iz obeh podatkov izračuna zračni tlak na postaji. Dnevno povprečje tlaka je aritmetična sredina vrednosti ob 7., 14. in 21. uri po zimskem času.