PRZEGLĄD GEOFIZYCZNY

Rocznik LVII 2012 Zeszyt 1

Krzysztof BARTOSZEK, Alicja WĘGRZYNPracownia Agrometeorologii, Uniwersytet Przyrodniczy — Lublin

Bogusław M. KASZEWSKI, Marcin SIŁUCHZakład Meteorologii i Klimatologii UMCS — Lublin

OCENA PRZYDATNOŚCI DANYCH GRIDOWYCH W WYZNACZANIU DAT POCZĄTKU I KOŃCA OKRESU

WEGETACYJNEGO

EVALUATION OF USEFULNESS OF THE GRID DATA IN THE SETTING OF DATES FOR ONSET AND END OF GROWING

SEASON

W polskiej literaturze klimatologicznej i agrometeorologicznej daty początku i końca meteorologicznego okresu wegetacyjnego wyznacza się zwykle przy zasto-sowaniu dwóch metod: G u m iń s k i e g o (1948) oraz H u c u l a k a i M a ko w c a (1977). Obie dotyczą dat, które w  danym roku w  przybliżeniu odzwierciedlają moment przejścia temperatury powietrza przez próg termiczny 5ºC.

Analizowanie zmienności przestrzennej tego rodzaju dat na danym obszarze może być utrudnione z powodu niewystarczającej liczby stacji meteorologicznych lub braku dostępności do danych pomiarowych. Obecnie istnieją jednak takie zbiory danych meteorologicznych, które odnoszą się do określonych punktów gridowych wykorzystywanych w reanalizach. Wartości te otrzymywane są poprzez ujednoli-cenie i asymilację danych pochodzących przede wszystkim z pomiarów naziemnych, aerologicznych, lotniczych i satelitarnych (Giles, 2005). Na przykład, w reanalizie NCEP/NCAR dane gridowe1 zostały podzielone na 4 klasy w zależności od stopnia

1 Dane gridowe – dane meteorologiczne w  postaci alfanumerycznej w węzłach siatki regularnej (Niedźwiedź, 2003).

110

ich przetworzenia za pomocą modeli (Kalnay i  in., 1996). Wartości dotyczące temperatury powietrza przy powierzchni Ziemi zostały zaliczone do grupy B, a więc do danych, które w umiarkowanym stopniu nawiązują do wyników pochodzących z pomiarów bezpośrednich.

Celem pracy jest określenie przydatności danych pochodzących z reanaliz (dane gridowe) do określania dat początku i końca okresu wegetacyjnego. Z tego względu dokonano porównania otrzymanych charakterystyk okresu wegetacyjnego z tymi, które zostały wyznaczone na podstawie wartości temperatury powietrza pocho-dzących z pomiarów bezpośrednich na wybranych stacjach meteorologicznych.

Materiał i metody badań

W pracy wykorzystano dane dotyczące średniej dobowej temperatury powietrza z lat 1976-2010, pochodzące z 4 stacji meteorologicznych IMGW z obszaru Lubelsz-czyzny: Lublin-Radawiec (51º13′N; 22º24′E), Terespol (52º05′N; 23º34′E), Wło-dawa (51º33′N; 23º33′E) i Zamość (50º42′N; 23º15′E) oraz z posterunku mete-orologicznego w Bezku k. Chełma (51º11′N; 23º16′E)2.

Drugi zbiór danych z tego samego okresu stanowiły średnie dobowe wartości temperatury powietrza pochodzące z reanalizy NCEP/NCAR (Kalnay i in., 1996), ERA-40/Interim (Uppala i in., 2005; Dee i in., 2011) oraz z bazy danych E-OBS, wersja 4.0 (Haylock i in., 2008).

Dane gridowe nawiązują do punktów węzłowych siatki stosowanych w reana-lizach, dlatego każda stacja meteorologiczna znajduje się zawsze między 4 takimi punktami (rys. 1).

Rozdzielczość siatki węzłowej w przypadku reanalizy NCEP/NCAR oraz ERA-40 wynosiła 2,5° x 2,5°, ERA-Interim 1,5° x 1,5°, a danych z bazy E-OBS 0,5° x 0,5°. Na podstawie metody zaproponowanej przez A l e x a n d e r s s o n a (1986) oraz dobowych wartości temperatury powietrza z poszczególnych punktów grido-wych (rys. 1) utworzono ciągi synchroniczne przy zastosowaniu metody średniej ważonej wartości referencycjnej (za Miętus, 2002):

4

1

001,0

4

1

001,0

i

L

i

Li

si

i

e

eTT

2 Szczegółowe informacje na temat zastosowanych metod wyznaczania charakterystyk okresu wege-tacyjnego, rozmieszczenia stacji oraz jakości danych przedstawione są w  pracy Bartoszek i  in. Porównanie wybranych metod wyznaczania dat początku i końca okresu wegetacyjnego na przykładzie Lubelsz-czyzny zamieszczonej w tym tomie (s. 123-134).

K. Bartoszek i in.

111

gdzie: Ts – wartość synchronicznej serii temperatury powietrza w miejscu położe-nia danej stacji meteorologicznej, Ti – wartość temperatury powietrza w  i-tym punkcie gridowym, Li – odległość (km) między i-tym gridem a stacją meteorolo-giczną, e – liczba Eulera (2,718).

W polskiej literaturze tego rodzaju procedura była stosowana m.in. do okre-ślenia jednorodności wieloletnich serii klimatycznych (Miętus, 2002), a także do oceny przydatności danych gridowych w opisie warunków termicznych i opadowych w Polsce (Miętus, 2009; Pilarski i in., 2010).

Do oceny zróżnicowania dat początku i końca okresu wegetacyjnego, wyzna-czonych na podstawie wartości temperatury powietrza z różnych baz danych, zasto-sowano nieparametryczny test U Manna–Whitneya, który pozwala zbadać istotność statystyczną przeciętnych różnic między seriami danych (Krysicki i  in., 1999). Ponadto do przeanalizowania zgodności dystrybuant badanych rozkładów zmien-nych wykorzystano nieparametryczny test Kołmogorowa-Smirnowa.

Istotność statystyczną współczynników korelacji liniowej między analizowanymi charakterystykami okresu wegetacyjnego wyznaczonymi na podstawie danych pochodzących z pomiarów bezpośrednich a wartościami obliczonymi w nawiązaniu do danych gridowych sprawdzono parametrycznym testem t-Studenta (Pruchnicki, 1987). Do określania istotności statystycznej współczynników kierunkowych tren-dów zastosowano natomiast test Mann-Kendalla (wyznaczano wartość statystyki τ) (Kendall, 1975).

Rys. 1. Przykładowa lokalizacja stacji meteorologicznej między 4 punktami gridowymi. Opracowanie własne na podstawie Pilarski i in. (2010)

Fig. 1. An example of the location of the meteorological station between 4 grid points. Own elabora-tion based on Pilarski i in. (2010)

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …

112

Wyniki

Współczynniki korelacji między wyznaczonymi datami początku i końca okresu wegetacyjnego na podstawie danych gridowych a datami, które wynikały z pomia-rów bezpośrednich, odznaczały się wysoce istotną statystycznie współzmiennością (na poziomie α=0,01), niezależnie od punktu pomiarowego i zastosowanej metody (tab. 1). W przypadku dat początku okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Gumińskiego (1948) wartości tych współczynników wynosiły między 0,96 a 0,99, a w przypadku metody Huculaka i Makowca (1977) od 0,57 do 0,91. Wartości współczynników dotyczących końca okresu wegetacyjnego charakteryzowały się większą zmiennością, a niekiedy wyższe wartości osiągały w przypadku dat wyzna-czonych metodą Huculaka i Makowca.

Zostały stwierdzone istotne statystycznie różnice (na poziomie α=0,05) między datami obliczonymi na podstawie danych pochodzących z reanalizy NCEP/NCAR a  datami określonymi z  pozostałych serii danych (rys. 2-5). Dotyczyło to dat początku okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Huculaka i Makowca na wszystkich stacjach meteorologicznych oraz dat końca obliczonych metodą Gumiń-skiego w przypadku Bezka i Zamościa.

Tabela 1. Współczynniki korelacji liniowej między datami początku i  końca okresu wegetacyjnego wyznaczonymi na podstawie danych pochodzących ze stacji meteorologicznych a datami określonymi przy zastosowaniu danych gridowych w  zależności od metody Gumińskiego (G) oraz Huculaka

i Makowca (H-M) w latach 1976-2010Table 1. Linear correlation coeffi cients between onset and end dates of the growing season calculated on the basis of data from meteorological stations and the dates set by using the grid data, depending

on Gumiński (G) and Huculak-Makowiec (H-M) methods in the period 1976 to 2010

Początek okresu wegetacyjnegoOnset of the growing season

Koniec okresu wegetacyjnegoEnd of the growing season

Punkt pomiarowy

Measurement point

MetodaMethod E-OBS NCEP/

NCAR ERA

Punkt pomiarowy

Measurement point

MetodaMethod E-OBS NCEP/

NCAR ERA

BezekG 0,99 0,98 0,99

BezekG 0,97 0,80 0,96

H-M 0,67 0,61 0,73 H-M 0,88 0,76 0,80

RadawiecG 0,98 0,97 0,99

RadawiecG 0,96 0,95 0,95

H-M 0,80 0,67 0,79 H-M 0,64 0,71 0,98

TerespolG 0,99 0,96 0,98

TerespolG 0,99 0,86 0,95

H-M 0,74 0,58 0,69 H-M 0,83 0,89 0,96

WłodawaG 0,99 0,97 0,99

WłodawaG 0,98 0,92 0,94

H-M 0,78 0,61 0,75 H-M 0,94 0,90 0,97

ZamośćG 0,99 0,97 0,99

ZamośćG 0,99 0,76 0,98

H-M 0,91 0,57 0,73 H-M 0,97 0,61 0,75

K. Bartoszek i in.

113

Rys. 2. Zmienność dat początku okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Gumińskiego w zależności od źródła danych (średnie wartości ze wszystkich punktów pomiarowych z okresu 1976-2010)

Fig. 2. Variability of dates of onset of the growing season calculated on the basis of the Gumiński method depending on various sources of data (mean values from all meteorological station for the

period 1976-2010)

Rys. 3. Zmienność dat początku okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Huculaka i Makowca w zależności od źródła danych (średnie wartości ze wszystkich punktów pomiarowych z okresu 1976-2010)Fig. 3. Variability of dates of onset of the growing season calculated on the basis of Huculak-Makow-iec method depending on various sources of data (mean values from all meteorological station for

the period 1976-2010)

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …

114

Rys. 4. Zmienność dat końca okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Gumińskiego w zależności od źródła danych (średnie wartości ze wszystkich punktów pomiarowych z okresu 1976-2010)

Fig. 4. Variability of dates of end of the growing season calculated on the basis of the Gumiński method depending on various sources of data (mean values from all meteorological station for the

period 1976-2010)

Rys. 5. Zmienność dat końca okresu wegetacyjnego wyznaczonych metodą Huculaka i Makowca w zależności od źródła danych (średnie wartości ze wszystkich punktów pomiarowych z okresu 1976-2010)Fig. 5. Variability of dates of end of the growing season calculated on the basis of Huculak-Makowiec method depending on various sources of data (mean values from all meteorological station for the

period 1976-2010)

K. Bartoszek i in.

115

W celu porównania omawianych charakterystyk wyznaczonych na podstawie pomiarów bezpośrednich z wartościami uzyskanymi przy wykorzystaniu danych gridowych obliczono również współczynniki kierunkowe trendu dat początku i  końca okresu wegetacyjnego w  odniesieniu do każdej stacji meteorologicznej i  zastosowanej metody (tab. 2). Najbardziej zbliżonymi wartościami τ-Kendalla w stosunku do dat wyznaczonych z pomiarów bezpośrednich odznaczały się war-tości obliczone z  bazy danych E-OBS, a  następnie z  reanaliz ERA-40/Interim i NCEP/NCAR.

W  badanym okresie daty wyznaczone metodą Gumińskiego oraz Huculaka i Makowca wykazywały na każdej stacji meteorologicznej tendencję do coraz wcze-śniejszego początku okresu wegetacyjnego (ujemne wartości statystyki τ-Kendalla). W przypadku metody Gumińskiego istotny statystycznie (na poziomie α=0,05) trend malejący zaznaczył się w Terespolu (daty wyznaczone na podstawie pomia-rów bezpośrednich oraz dane gridowe E-OBS; rys. 6), natomiast w  przypadku metody Huculaka i Makowca w Bezku i Zamościu (dane z reanalizy NCEP/NCAR).

Rys. 6. Wieloletnia zmienność dat początku okresu wegetacyjnego w rejonie Terespola, wyznaczonych metodą Gumińskiego na podstawie danych gridowych z bazy E-OBS

Fig. 6. The long-term variability of dates of onset of the growing season near Terespol, calculated on the basis of Gumiński method and E-OBS database

Daty końca określone obiema metodami i wyznaczone na podstawie wszystkich analizowanych baz danych wskazywały na coraz późniejszy termin zakończenia okresu wegetacyjnego w ostatnich latach (tab. 2). Istotne statystycznie (na pozio-mie α=0,05) współczynniki kierunkowe trendu zaznaczyły się w przypadku metody

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …

116 Ta

bela

2. Ś

redn

ie d

aty

począt

ku i 

końc

a ok

resu

weg

etac

yjne

go w

yzna

czon

e m

etodą

Gum

ińsk

iego

(G

) or

az H

ucul

aka

i Mak

owca

(H

-M)

na

pods

taw

ie d

anyc

h po

chod

zący

ch z r

óżny

ch ź

ródeł

oraz

oce

na i

stot

nośc

i st

atys

tycz

nej

tren

dów

w a

naliz

owan

ych

punk

tach

pom

iaro

wyc

h w o

kres

ie 1

976-

2010

(τ

– st

atys

tyka

Man

n-K

enda

lla)

Tabl

e 2.

The

ave

rage

dat

es o

f on

set

and

end

of g

row

ing

seas

on c

alcu

late

d by

Gum

ińsk

i (G

) an

d H

ucul

ak-M

akow

iec

(H-M

) m

etho

ds o

n th

e ba

sis

of d

ata

from

var

ious

sou

rces

and

eva

luat

ion

of t

he s

tati

stic

al s

igni

fi can

ce o

f tr

ends

in

the

anal

yzed

met

eoro

logi

cal

stat

ions

in

the

peri

od 1

976

to 2

010

(τ –

Man

n-K

enda

ll st

atis

tics

)Stacja meteorologicznaMeteorological station

Źró

dło

dany

chSo

urce

of

data

Począt

ek o

kres

u w

eget

acyj

nego

Ons

et o

f th

e gr

owin

g se

ason

Kon

iec

okre

su w

eget

acyj

nego

The

end

of t

he g

row

ing

seas

on

Gum

ińsk

iH

ucul

ak-M

akow

iec

Gum

ińsk

iH

ucul

ak-M

akow

iec

Śred

nia

data

The

aver

age

date

Oce

na r

an-

gow

a tr

endu

τ

Ran

k ev

al-

uati

on o

f th

e tr

end τ

Śred

nia

data

The

aver

age

date

Oce

na r

an-

gow

a tr

endu

τ

Ran

k ev

alua

-ti

on o

f th

e tr

end τ

Śred

nia

data

The

aver

age

date

Oce

na r

an-

gow

a tr

endu

τ

Ran

k ev

alua

-ti

on o

f th

e tr

end τ

Śred

nia

data

The

aver

age

date

Oce

na r

an-

gow

a tr

endu

τ

Ran

k ev

alua

-ti

on o

f th

e tr

end τ

Beze

k

Dan

e po

mia

-ro

we

Mea

sure

-m

ent

data

31 I

II-0

,22

31 I

II-0

,11

2 X

I0,

2031

X0,

17

E-O

BS30

III

-0,2

128

III

-0,0

74

XI

0,22

3 X

I0,

27*

NC

EP/

NC

AR

3 IV

-0,1

65

IV-0

,24*

30 X

0,08

30 X

0,03

ERA

31 I

II-0

,17

28 I

II-0

,01

4 X

I0,

1831

X0,

12

Rad

awie

c

Dan

e po

mia

-ro

we

Mea

sure

-m

ent

data

31 I

II-0

,22

30 I

II-0

,10

2 X

I0,

1931

X0,

14

E-O

BS30

III

-0,1

627

III

-0,0

65

XI

0,17

5 X

I0,

17

NC

EP/

NC

AR

1 IV

-0,1

431

III

-0,0

72

XI

0,12

2 X

I0,

01

ERA

31 I

II-0

,18

28 I

II-0

,03

4 X

I0,

1631

X0,

13

K. Bartoszek i in.

117

Tere

spol

Dan

e po

mia

-ro

we

Mea

sure

-m

ent

data

31 I

II-0

,26*

29 I

II-0

,16

2 X

I0,

2231

X0,

10

E-O

BS31

III

-0,2

6*28

III

-0,0

73

XI

0,22

2 X

I0,

16

NC

EP/

NC

AR

3 IV

-0,1

35

IV-0

,21

30 X

0,09

30 X

0,05

ERA

31 I

II-0

,15

28 I

II-0

,04

4 X

I0,

1731

X0,

11

Wło

daw

a

Dan

e po

mia

-ro

we

Mea

sure

-m

ent

data

31 I

II-0

,22

30 I

II-0

,14

2 X

I0,

2031

X0,

10

E-O

BS31

III

-0,2

329

III

-0,0

73

XI

0,23

*31

X0,

14

NC

EP/

NC

AR

3 IV

-0,1

55

IV-0

,22

30 X

0,06

30 X

0,04

ERA

31 I

II-0

,18

28 I

II-0

,02

4 X

I0,

1431

X0,

14

Zam

ość

Dan

e po

mia

-ro

we

Mea

sure

-m

ent

data

30 I

II-0

,16

28 I

II-0

,07

4 X

I0,

212

XI

0,26

*

E-O

BS30

III

-0,1

930

III

-0,0

55

XI

0,22

3 X

I0,

27*

NC

EP/

NC

AR

3 IV

-0,1

25

IV-0

,25*

30 X

0,09

30 X

0,06

ERA

31 I

II-0

,19

28 I

II-0

,03

4 X

I0,

1531

X0,

15

* –

wsp

ółcz

ynni

ki i

stot

ne s

taty

styc

znie

na

pozi

omie

α=

0,05

* –

coef

fi cie

nts

sign

ifi ca

nt a

t th

e le

vel

of α

=0,

05

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …

118

Gumińskiego we Włodawie (dane z bazy E-OBS), a metody Huculaka i Makowca w Bezku (dane gridowe E-OBS; rys. 7) oraz Zamościu (z pomiarów bezpośrednich i z bazy danych E-OBS).

Rys. 7. Wieloletnia zmienność dat końca okresu wegetacyjnego w rejonie Bezka, wyznaczonych metodą Huculaka-Makowca na podstawie danych gridowych z bazy E-OBS

Fig. 7. The long-term variability of dates of end of the growing season near Bezek, calculated on the basis of Huculak-Makowiec method and E-OBS database

W niektórych okresach wegetacyjnych występowały dość znaczne różnice mię-dzy datami wyznaczonymi na podstawie poszczególnych baz danych. Na przykład, w 2006 r. w Bezku data końca okresu wegetacyjnego wyznaczonego metodą Hucu-laka i Makowca przypadała według danych z reanaliz NCEP/NCAR i ERA na 29 X, na podstawie pomiarów ze stacji meteorologicznej na 9 XII, a według danych z bazy E-OBS na 10 XII. W przypadku metody Gumińskiego tego rodzaju rozbież-ności były mniejsze.

Podsumowanie

Wyznaczenie dat początku i końca okresu wegetacyjnego obiema metodami na podstawie danych gridowych wykazało wysoce istotną statystycznie współzmien-ność z datami obliczonymi na bazie pomiarów bezpośrednich. Stwierdzono istotne statystycznie różnice między datami wyznaczonymi z serii temperatury powietrza pochodzących z  reanalizy NCEP/NCAR a pozostałymi seriami danych, co wska-zuje na ograniczoną przydatność tej bazy danych do tego typu przeprowadzonych analiz.

K. Bartoszek i in.

119

Wyniki testów statystycznych wskazują na możliwość wyznaczania dat początku i końca okresu wegetacyjnego metodą Gumińskiego oraz Huculaka i Makowca na podstawie danych gridowych z bazy E-OBS i reanalizy ERA-40/Interim. Ponadto stwierdzono określony kierunek zmian analizowanych charakterystyk w badanym wieloleciu, tj. na ogół coraz wcześniejszy początek oraz późniejszy koniec okresu wegetacyjnego. Z ostrożnością jednak należy formułować wnioski w nawiązaniu do istotności statystycznej współczynników kierunkowych trendów omawianych charakterystyk, które zostały określone przy zastosowaniu tego rodzaju danych.

Według M i ę t u s a i  in. (2009) obraz przestrzennej zmienności temperatury powietrza wygenerowany przez reanalizy NCEP/NCAR i ERA-40 jest na tyle mało wiarygodny, że powinno się unikać wykorzystywania danych gridowych do oceny warunków termicznych na obszarze Polski. Na podstawie wyników uzyskanych w niniejszej pracy wydaje się jednak, że podobnego wniosku nie należy odnosić do wszystkich reanaliz przy określaniu średnich wieloletnich dat początku i końca okresu wegetacyjnego. Jednak dla potwierdzenia słuszności tej tezy wymagane jest kontynuowanie tego rodzaju badań w  nawiązaniu do innych regionów naszego kraju.

Materiały wpłynęły do redakcji 14 III 2012.

L i t e r a t u r a

A l e x a n d e r s s o n H., 1986, A homogeneity test applied to precipitation data. J. Climatol., 6, 6, 661-675.D e e D.P. i  in., 2011, The ERA-Interim reanalysis: confi guration and performance of the data assimilation

system. Q. J. Roy. Meteorol. Soc., 137, 656, 553-597.G i l e s B.D., 2005, Reanalysis projects. [w:] Encyclopedia of World Climatology, red. J.E. Oliver, Springer,

Cornwall, 615-617.G u m iń s k i R., 1948, Próba wydzielenia dzielnic rolniczo-klimatycznych w Polsce. Prz. Met. i Hydr., 1, 1,

7-20.H a y l o c k M.R. i  in., 2008, A European daily high-resolution gridded dataset of surface temperature and

precipitation. J. Geophys. Res., 113, D20119, doi:10.1029/2008JD010201.H u c u l a k W., M a ko w i e c M., 1977, Wyznaczanie meteorologicznego okresu wegetacyjnego na podstawie

jednorocznych materiałów obserwacyjnych. Zesz. Nauk. SGGW, 25, 65-72.K a l n a y E. i in., 1996, The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bull. Amer. Meteor. Soc., 77, 437-

470.Ke n d a l l M.G., 1975, Rank Correlation Measures. Charles Griffi n, London, UK.K r y s i c k i W., Bartos J., Dyczka W., Królikowska K., Wasilewski M.J., 1999, Rachunek prawdopodobieństwa

i statystyka matematyczna w zadaniach. Część II. Statystyka matematyczna. PWN, Warszawa, ss. 329.M i ę t u s M., 2002, O  ciągłości i  jednorodności wieloletnich serii klimatycznych na przykładzie rezultatów

pomiarów w Koszalinie. [w:] Działalność naukowa profesora Władysława Gorczyńskiego i jej kontynuacja, red. G. Wójcik, K. Marciniak; Wydawnictwo UMK, Toruń, 321-335.

M i ę t u s M. (red.), 2009, O przydatności rezultatów globalnych reanaliz NCEP i ERA-40 do opisu warunków termicznych w Polsce. Wyd. IMGW, Warszawa, ss. 91.

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …

120

N i e d źw i e d ź T. (red.), 2003, Słownik meteorologiczny. PTGeof., IMGW, Warszawa.P i l a r s k i M., Walczakiewicz S., Marosz M., 2010, Ocena przydatności reanalizy NCEP/NCAR w badani-

ach zmienności warunków pluwialnych w Polsce. [w:] Woda w badaniach geografi cznych, red. T. Ciupa, R. Suligowski, Wyd. Instytutu Geografi i Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego Jana Kochanowskiego w Kielcach, 383-393.

P r u c h n i c k i J., 1987, Metody opracowań klimatologicznych. PWN, Warszawa, ss. 203.U p p a l a S.M. i in., 2005, The ERA-40 reanalysis. Q. J. Roy. Meteorol. Soc., 131, 612, 2961-3012.

S t r e s z c z e n i e

Celem pracy jest określenie przydatności danych pochodzących z  reanaliz (dane gridowe) do określania dat początku i końca okresu wegetacyjnego. Z tego względu dokonano porównania otrzy-manych wyników z charakterystykami okresu wegetacyjnego, które zostały wyznaczone na podstawie wartości temperatury powietrza pochodzących z  pomiarów bezpośrednich na wybranych stacjach meteorologicznych. Średnie dobowe wartości temperatury powietrza z lat 1976-2010 pozyskano z 5 stacji meteorologicznych z  obszaru Lubelszczyzny: Bezek, Lublin-Radawiec, Terespol, Włodawa i Zamość. Ponadto skorzystano ze średnich dobowych wartości temperatury powietrza pochodzących z reanalizy NCEP/NCAR, ERA-40/Interim oraz z bazy danych E-OBS, wersja 4.0. Ocenę zróżnico-wania między seriami dat początku i końca okresu wegetacyjnego dokonano, stosując test U Manna–Whitneya oraz Kołmogorowa-Smirnowa.

Współczynniki korelacji między wyznaczonymi datami początku i końca okresu wegetacyjnego na podstawie danych gridowych a datami opartymi na pomiarach bezpośrednich odznaczały się wysoce istotną statystycznie współzmiennością (na poziomie α=0,01), niezależnie od punktu pomiarowego i zastosowanej metody. Zostały natomiast stwierdzone istotne statystycznie różnice (α=0,05) między datami obliczonymi na podstawie danych pochodzących z reanalizy NCEP/NCAR a datami określo-nymi z pozostałych serii danych.

W badanym okresie daty wyznaczone obiema metodami wykazywały na każdej stacji meteorolo-gicznej tendencję do coraz wcześniejszego początku okresu wegetacyjnego. Z ostrożnością jednakże należy formułować wnioski w nawiązaniu do istotności statystycznej współczynników kierunkowych trendów, które zostały określone przy zastosowaniu danych gridowych.

S ł o w a k l u c z o w e : okres wegetacyjny, dane gridowe, Lubelszczyzna

S u m m a r y

The aim of this paper is the assessment of differences between the characteristics of the growing season calculated on the basis of air temperature values derived from meteorological stations and referring to the results of various reanalysis (grid data). Daily mean air temperature data in the period 1976-2010 were gathered from fi ve meteorological stations in the area of the Lublin Region: Bezek, Lublin-Radawiec, Terespol, Włodawa and Zamość. To evaluate the usefulness of the grid data to determine dates for onset and end of growing season, daily mean air temperature values derived from NCEP/NCAR, ERA-40/Interim reanalysis and E-OBS database v.4.0. To determine dates for onset and end of growing season Gumiński and Huculak-Makowiec methods were used. Assessment of the differences between dates derived from different databases were made using the Mann–Whitney U test and the Kolmogorov-Smirnov test.

K. Bartoszek i in.

121

Correlation coeffi cients between dates derived from grid data and dates referred to meteoro-logical station measurements were characterized by a highly statistically signifi cant values (α=0,01). Moreover, statistically signifi cant differences (α=0,05) between dates calculated on the basis of grid data from NCEP/NCAR reanalysis and dates derived from the other databases were found. In the period 1976-2010 a tendency to an earlier onset of the growing season was observed. In the case of the Gumiński method, a statistically signifi cant (α=0,05) downward trend in Terespol was indicated. Referred to Huculak-Makowiec method the same results were obtained but in Bezek and Zamość. Dates of end of the growing season determined on the basis of both methods and all analyzed data-bases indicated an upward trend. In this case, statistically signifi cant trend coeffi cients were indicated for the Gumiński method in Włodawa, whereas for the Huculak-Makowiec method in Bezek and Zamość.

K e y w o r d s : growing season, gridded dataset, the Lublin Region

Krzysztof Bartoszek Alicja Węgrzynkrzysztof.bartoszek@up.lublin.pl alicja.wegrzyn@up.lublin.pl Pracownia Agrometeorologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Bogusław M. Kaszewski Marcin Siłuchboguslaw.kaszewski@poczta.umcs.lublin.pl marcin.siluch@poczta.umcs.lublin.pl Zakład Meteorologii i Klimatologii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin

Ocena przydatności danych gridowych w wyznaczaniu dat …