Zakład Badań Klimatu

BADANIA NAUKOWE

Wpływ pogody i klimatu na zdrowie człowieka, w tym skutki ekstremalnych zjawisk pogodowych

To od kilkudziesięciu lat wiodące zadanie badawcze realizowane przez klimatologów IGiPZ PAN w ramach działalności statutowej i projektów badawczych. Temat ten obejmuje analizy bilansu cieplnego człowieka i w jego ramach powstał model wymiany ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem MENEX. Bazujący na nim program BioKlima służy do obliczenia wszystkich składników bilansu cieplnego człowieka i wskaźników biotermicznych (np. PET, UTCI), ale także wielu innych wskaźników biometeorologicznych, bioklimatycznych i termofizjologicznych. W ramach tego zadania analizujemy wpływ warunków pogodowych (w tym fal upałów czy mrozów) na zachorowalność i umieralność (we współpracy z lekarzami i statystykiem medycznym). Prowadzimy również ocenę bioklimatu Polski od połowy XX wieku i prognozujemy jego zmiany w kontekście obserwowanych trendów globalnych. W swoich badaniach uwzględniamy nie tylko warunki meteorologiczne, ale również zanieczyszczenie powietrza, które odgrywa istotną rolę w rozprzestrzenianiu się chorób wirusowych oraz zaostrzaniu objawów chorób cywilizacyjnych. Prowadzimy również badania percepcji środowiska termicznego oraz subiektywnego odczuwania komfortu cieplnego przez mieszkańców miasta.

Klimatyczne uwarunkowania funkcjonowania i rozwoju miast oraz warunków życia w mieście

Badania klimatu miasta, a w szczególności zjawiska miejskiej wyspy ciepła (MWC) w IGiPZ PAN zapoczątkowano w 1990 r., a na początku XXI w. rozpoczęto tworzenie sieci monitoringu MWC w Warszawie, która w szczycie swojej działalności w latach 2011-2012 obejmowała 28 punktów stałego, automatycznego pomiaru temperatury powietrza. Dotychczas realizowane projekty dotyczyły skali całej aglomeracji, ale także poszczególnych osiedli mieszkaniowych, a ich efektem było wiele artykułów naukowych i rozdziałów w książkach oraz monografia, w której szeroko omówiono zależność rozmiaru i intensywności MWC od czynników urbanistycznych, m.in. użytkowania i zagospodarowania terenu, czy udziału terenów biologicznie czynnych. Opracowano również sposoby przeciwdziałania temu zjawisku oraz zaproponowano niezbędne działania adaptacyjne, adresowane m.in. do władz miasta. Ponadto we współpracy z lekarzami z Instytutu Medycyny Pracy w Łodzi przeprowadzono pionierskie analizy alergenności terenów zieleni osiedlowej. Obecnie prowadzone w Zakładzie analizy klimatu miasta są podstawą opracowań, wykorzystywanych przez Urząd Miasta w planowaniu przestrzeni Warszawy. Ciekawym, podjętym ostatnio zagadnieniem jest zanieczyszczenie Warszawy światłem. Ponadto od 2022 r. realizowany jest projekt dotyczący wpływu wielkości i struktury parków miejskich na klimat Warszawy.

Oddziaływanie klimatu na turystykę

Zagadnieniem klimatycznych i bioklimatycznych uwarunkowań turystyki i rekreacji zajmujemy się w IGiPZ PAN już od ponad 20 lat, co zaowocowało w 2004 roku wydaniem monografii, stanowiącej ówczesne kompendium wiedzy na temat metod oceny warunków biometeorologicznych na potrzeby turystyki i rekreacji. Opracowana w naszym Zakładzie typologia pogody oraz wskaźnik WSI do dziś są wykorzystywane w Polsce przy ocenach przydatności pogody do różnych form rekreacji. Obecnie prowadzimy również próby wykorzystania zmodyfikowanego wskaźnika UTCI (Universal Thermal Climate Index) do oceny warunków bioklimatycznych na potrzeby różnego typu aktywności turystycznych i sportowych.

Klimatyczne podstawy lecznictwa uzdrowiskowego

Ten nurt rozpoczęto w IGiPZ PAN już w 1950 r. w ramach badań klimatu lokalnego polskich uzdrowiskach. Obok wielu artykułów publikowanych przez lata w Wiadomościach Uzdrowiskowych, Problemach Uzdrowiskowych i Balneologii Polskiej (obecne Acta Balneologica), opracowano 2 monografie, w których zawarto dokładną ocenę klimatu wszystkich statutowych uzdrowisk oraz dokonano oceny potencjału leczniczego klimatu Polski. Wieloletnie doświadczenie w badaniu właściwości leczniczych i profilaktycznych klimatu miejscowości uzdrowiskowych doprowadziło w 2007 r. do uzyskania przez IGiPZ PAN uprawnień do wydawania gminom świadectw potwierdzających właściwości lecznicze klimatu na podstawie przeprowadzonych badań. Od tego czasu wykonano ok. 75 opracowań właściwości leczniczych klimatu uzdrowisk i miejscowości starających się o uzyskanie statusu uzdrowiska. W badaniach potencjału leczniczego klimatu stosujemy wypracowane w Zakładzie kryteria oceny poszczególnych elementów klimatu. Ten temat badawczy ma wysoki walor praktyczny. Dzięki opracowaniom gminy utrzymały możliwość prowadzenia działalności uzdrowiskowej, ale też podjęły szereg wskazanych przez nas działań naprawczych w celu poprawy jakości powietrza czy ekspozycji na hałas.

Klimat a funkcjonowanie ekosystemów górskich, leśnych i torfowiskowych

Nasz zespół ma ogromne doświadczenie w badaniu warunków mikroklimatycznych różnych ekosystemów, w tym przede wszystkim górskich, leśnych oraz torfowiskowych. Badania klimatu ekosystemów górskich są w IGiPZ PAN prowadzone od ponad 50 lat, a bazą dla nich jest stacja terenowa zlokalizowana na Hali Gąsienicowej w Tatrach. Prowadzone były także badania ekspedycyjne w różnych pasmach górskich w Polsce oraz w innych krajach (np. w Bułgarii i Mongolii), co umożliwiło określenie związków warunków bioklimatycznych w górach ze zbiorowiskami roślinnymi oraz uwarunkowań turystyki wysokogórskiej. W ramach współpracy z polskimi i zagranicznymi jednostkami naukowymi rozwijamy również badania dotyczące funkcjonowania ekosystemów torfowiskowych. Badamy zależności między elementami abiotycznymi (np. klimatem, hydrologią, chemią) a parametrami biotycznymi stosując zarówno podejście monitoringowe, jak też eksperymentalne. Od 2006 r. prowadzimy monitoring hydrometeorologiczny na torfowisku Linje. Badamy również zróżnicowanie mikrosiedliskowe torfowisk i lasów oraz zmienność mikroklimatów w strefach krawędziowych. Wyniki prac mają znaczenie implikacyjne, zarówno do interpretacji paleośrodowiskowych, jak też zarządzania ekosystemami torfowiskowymi.

Topoklimat

Badania te w IGiPZ PAN zapoczątkował w latach 50 ubiegłego stulecia prof. Janusz Paszyński. Analizując bilans cieplny powierzchni czynnej, stworzono szeroko wykorzystywaną metodę kartowania topoklimatycznego, co zapoczątkowało tzw. polską szkołę topoklimatologiczną. Następnie opracowano metodykę kartowania jednostek bioklimatycznych, opartą na analizie składników bilansu cieplnego człowieka oraz koncepcję kartowania topoklimatycznego Polski w skali przeglądowej, z wykorzystaniem Systemów Informacji Geograficznej (GIS). Prowadzone przez nas badania topoklimatyczne są podstawą waloryzacji terenu z punktu widzenia różnych potrzeb praktycznych, m.in. zagospodarowania przestrzennego, czy klimatoterapii. Obecnie najwięcej uwagi poświęcamy analizom zróżnicowania klimatu lokalnego miejscowości uzdrowiskowych i potencjalnie uzdrowiskowych oraz ich otoczenia.