Zakres odczucia cieplnego człowieka jest bardzo szeroki: od silnego przechłodzenia do przegrzania, a odczucie to zależy nie tylko od temperatury powietrza, ale też od prędkości ruchu powietrza i jego wilgotności. Aczkolwiek te dwa ostatnie czynniki powodują, że odczucie termiczne przy tej samej temperaturze bywa dość zróżnicowane, to już sama wartość temperatury jest ważną charakterystyką warunków odczuwalnych W opisie warunków biometeorologicznych bierze się pod uwagę m. in. temperaturę średnią dobową. Jest to ważna charakterystyka, ponieważ jej wartość ulega dużej zmienności w czasie – zarówno w cyklu rocznym, jak i w związku z postępującym ociepleniem, nie mówiąc już o nieregularnych zmianach z dnia na dzień. Jest przy tym łatwa do uzyskania na podstawie standardowych obserwacji meteorologicznych.

Celem opracowania jest przedstawienie zakresu zmienności i charakteru zmian w czasie temperatury średniej dobowej w okresie 1951-2000 w środkowej części Polski na przykładzie danych ze stacji Warszawa-Okęcie. W analizie zmian długookresowych uwzględniono również dane z lat 2001-2004.

Poszczególnym zakresom wartości temperatury średniej dobowej odpowiadają następujące stany odczucia termicznego (Bokša, Boguckij 1966):

temperatura (°C):

25,1 ÷ 30,0 – gorąco,

20,1 ÷ 25,0 – bardzo ciepło,

15,1 ÷ 20,0 – ciepło,

10,1 ÷ 15,0 – chłodno (orzeźwiająco),

Ł-10,0 – zimno.

Dni o podanych zakresach wartości temperatury średniej dobowej dalej będą nazywane dniami gorącymi*, bardzo ciepłymi itd.

Ponieważ w okresie 1951-2000 w Warszawie dni zimne stanowiły 56% wszystkich dni, a przy tym obejmują zakres temperatury szerszy (prawie 25°C) niż pozostałe 4 kategorie (niespełna 20°C), na potrzeby opracowania wprowadzono bardziej szczegółowy podział dni zimnych:

od 0,1 do 10,0°C – a więc z dodatnią temperaturą średnią dobową – dni łagodnie zimne,

od -9,9 do 0,0°C – umiarkowanie zimne,

od -19,9 do -10,0°C – bardzo zimne,

Ł-20°C – skrajnie zimne.

Częstość wyróżnionych dni w 50-leciu 1951-2000 podano w tabeli 1.

Dni z temperaturą średnią dobową ponad 25°C, a więc z odczuciem gorąca,występują w środkowej Polsce rzadko: w ciągu 50 lat zanotowano ich zaledwie 72 (0,4% dni), najwcześniej 1 czerwca, najpóźniej zaś 30 sierpnia. Są one zatem możliwe tylko podczas trzech letnich miesięcy, a największe prawdopodobieństwo przypada na najcieplejszy miesiąc roku – lipiec (średnio 2 dni na 3 lata). W rzeczywistości dni gorących nie było w 24 latach 50-lecia, a w pozostałych latach było ich przeważnie po 1-2 i tylko w niektórych wyjątkowo więcej (do 11 w 1966 r.). Najwyższa temperatura średnia dobowa wyniosła 28,4°C i wystąpiła w lipcu (25 lipca 1963), niewiele niższa zdarzyła się w sierpniu (28,0°C – 10 i 29 sierpnia 1992).

Temperatura średnia dobowa od 20,1 do 25,0°C, oznaczająca stan odczucia bardzo ciepło, pojawia się średnio podczas 22 dni w roku (6,1% dni – tab. 1) – najwcześniej w ostatnich dniach kwietnia, najpóźniej w ostatnich dniach września. Występuje zatem podczas pięciu najcieplejszych miesięcy roku, w tym największe prawdopodobieństwo osiąga w lipcu (27%, tzn. średnio 8-9 dni), sierpniu (20% – 6-7 dni) i czerwcu (18% – ok. 6 dni). Dni bardzo ciepłe występują co roku, w 50-leciu 1951-2000 od 6 (1980) do 44 (1992).

Okres występowania dni ciepłych, to znaczy z temperaturą średnią dobową między 15,1 i 20,0°C, jest niewiele dłuższy niż dni bardzo ciepłych: najwcześniejszy stwierdzono 1 kwietnia, a najpóźniejszy 22 października. Dni takich jest średnio w roku 68 (18,7% – tab. 1), a największą częstość osiągają w sierpniu (55% – ok. 17 dni) i w lipcu (53% – 16-17 dni), kiedy to zwykle obejmują ponad połowę miesiąca, i niewiele rzadziej pojawiają się w czerwcu (49% – ok. 15 dni). W badanym 50-leciu liczba dni ciepłych wahała się od 47 (1978) do 92 (1967).

Dni chłodne, z temperaturą średnią dobową 10,1-15,0°C, stanowią jedyną kategorię, jaka może wystąpić we wszystkich miesiącach roku, aczkolwiek prawdopodobieństwo ich pojawiania się w miesiącach zimowych jest bardzo małe. Ogólnie dni chłodnych jest niewiele więcej niż dni ciepłych – średnio 69 w roku (18,9% – tab. 1). Jeżeli pominąć odosobniony przypadek ze stycznia (jeden dzień w 50-leciu), to najwcześniejszą datą pojawienia sie dnia chłodnego jest 25 lutego, a najpóźniejszą 19 grudnia. Inaczej można powiedzieć, że od 20 grudnia do 24 lutego mamy do czynienia wyłącznie z odczuciem zimna o różnym jego natężeniu. Dni chłodne maksimum częstości osiągają dwukrotnie w roku: we wrześniu (54% – ok. 16 dni) i maju (44% – 13-14 dni); w całym okresie od kwietnia do października występują ponad 5 razy w miesiącu. W 50-leciu liczba dni chłodnych wahała się od 42 (1954) do 103 (1992) w roku.

Aczkolwiek liczba dni chłodnych jest bardzo zróżnicowana – tak w ciągu roku, jak i w poszczególnych latach, to warto mieć świadomość, że warunki termiczne bliskie dolnej granicy temperatury tej kategorii dni, a także nieznacznie poniżej niej, a więc na pograniczu odczucia chłodu i zimna mogą wystąpić w ciągu całego roku. Oznacza to, że podczas najcieplejszych dni zimowych temperatura praktycznie może być taka sama jak w najchłodniejszych dniach lata.

Omówione kategorie dni: gorące, bardzo ciepłe, ciepłe i chłodne razem stanowią średnio mniej niż połowę dni roku – ok. 161 (44%). Pozostałe 204 dni (56%) to dni zimne – z temperaturą średnią dobową równą lub niższą 10,0°C; dni takich nie stwierdzono wyłącznie w lipcu. Najwcześniejszy z nich wystąpił jednak dopiero 28 sierpnia, a najpóźniejszy 16 czerwca, zatem od dni zimowych praktycznie wolny jest okres ok. 2,5-miesiąca.

Spośród dni zimnych najliczniejsze – a zarazem najczęstsze w roku spośród wszystkich kategorii – są dni łagodnie zimne, tzn. z temperaturą średnią dobową 0,1-10,0°C, a więc jeszcze z temperaturą dodatnią; jest ich średnio 134-135 w roku (36,8% – tab. 1). Jak podano wcześniej, mogą pojawiać się od końca sierpnia do połowy czerwca, a największą częstość (65-73%, tzn. po 20-22 dni w miesiącu) w przejściowych porach roku: w marcu i kwietniu oraz październiku i listopadzie. Od grudnia do lutego występują z częstością 37-49% (11-15 dni), a wzrasta wówczas frekwencja dni o większym natężeniu zimna. W poszczególnych sezonach chłodnych liczba dni łagodnie zimnych waha się w bardzo szerokich granicach: od 64 (1995/6) do 184 (1974/5).

Dni umiarkowanie zimne, tzn. z temperaturą średnią dobową od -9,9 do 0,0°C, pojawiają się ponad dwukrotnie rzadziej niż łagodnie zimne – ok. 62 w roku (16,9% – tab. 1). Najwcześniejszy dzień z temperaturą średnią 0,0°C lub poniżej stwierdzono 13 października, a najpóźniejszy 19 kwietnia, występują one zatem tylko w chłodniejszej połowie roku. Maksimum częstości dni umiarkowanie zimne osiągają w styczniu (53% – ok.16 dni) i lutym (50% – 14 dni), częste są też w grudniu (45% – 14 dni). Liczba tych dni w poszczególnych sezonach była bardzo zróżnicowana: od 25 (1960/1) do 109 (1995/6).

Dni bardzo zimne, z temperaturą średnią dobową od -19,9 do -10,0°C, występują średnio 7-8 razy w roku (2,1% – tab. 1). Najwcześniej taki dzień zanotowano 17 listopada, a najpóźniejszy 8 marca, mogą one zatem pojawiać się tylko podczas niecałych 4 najchłodniejszych miesięcy. Najczęściej występują w styczniu (11% – 3-4 dni) i lutym (8,5% – 2-3 dni). W badanym 50-leciu dni bardzo zimnych nie było w 9 sezonach, w 7 sezonach było po 1-2, a największa ich liczba wynosiła 37 (1962/3).

Dni skrajnie zimne, to znaczy z temperaturą średnią poniżej -20,0°C pojawiają się w środkowej Polsce bardzo rzadko – w ciągu 50 lat wystąpiły tylko 18 razy, co odpowiada średniej częstości jednego takiego na 3 lata (0,1% – tab. 1). Średnia ta jest jednak wartością jeszcze bardziej fikcyjną niż w przypadku innych kategorii dni, bowiem dni skrajnie zimne pojawiły się tylko podczas 7 sezonów 50-lecia, ale 6 dni spośród 18 było w jednym miesiącu – styczniu 1987 r.; te same 6 dni stanowi maksymalną liczbę takich dni w całym sezonie 1986/7; była to zarazem maksymalna częstość w całym sezonie (1986/7) w 50-leciu. Najwcześniej dzień skrajnie zimny zanotowano 21 grudnia, najpóźniej 11 lutego. Największe prawdopodobieństwo dnia skrajnie zimnego przypada w styczniu (1 dzień na 5 lat), a w pozostałych miesiącach zimowych zaledwie raz na kilkanaście lat. Najniższa temperatura średnia dobowa w okresie 1951-2000 w Warszawie wyniosła -24,6°C i wystąpiła dwukrotnie: 31 stycznia 1956 i 14 stycznia 1987, niewiele wyższa była też w lutym (-24,0°C, 1 i 8 lutego 1956). Zakres zmienności temperatury średniej dobowej w Warszawie wynosi zatem 53°C: od -24,6 do 28,4°C.

Z przedstawionej analizy wynika, że największym zróżnicowaniem termicznym wyróżniają się miesiące zimowe – od grudnia do lutego, kiedy to pojawiają się wszystkie kategorie dni zimnych, a także sporadycznie dni chłodne. W grudniu najczęstsze są jeszcze dni z dodatnią temperaturą średnią dobową, tzn. dni łagodnie zimne – ok. 15 dni, ale prawie równie częste – 14 – są dni umiarkowanie zimne. Pozostałe dwa dni miesiąca są raczej chłodniejsze niż cieplejsze od wymienionych. Zakres zmienności temperatury średniej dobowej w grudniu wynosi 34°C (od -21,3 do 12,7°C).

W styczniu i lutym natomiast przeważają dni umiarkowanie zimne (-9,9 ÷ 0,0°C) – odpowiednio 16 i 14 dni, a nieco rzadziej są łagodnie zimne – po 11-12 dni. W pozostałych 2-4 dniach miesiąca zdecydowanie częściej temperatura średnia jest niższa od -10,0°C niż wyż-sza od +10,0°C. Zakres temperatury w styczniu wynosi 35°C (od -24,6 do 10,4°C), a w lutym nawet przekracza 35°C (od -24,0 do 11,4°C) i jest największy w roku.

W marcu warunki odczucia termicznego ulegają wyraźnej zmianie: zdecydowanie przeważają dni łagodnie zimne (ok. 20 dni), ale jeszcze dość częste są umiarkowanie zimne (9-10 dni). W pozostałych 1-2 dniach miesiąca należy już raczej oczekiwać temperatury wyższej od +10,0°C niż poniżej -10,0°C, choć dni bardzo zimne są jeszcze możliwe. Zakres temperatury w marcu wyraźnie się zmniejsza: od -14,3 do 14,1°C, a więc do 28°C.

W kwietniu, podobnie jak w marcu, przeważają dni łagodnie zimne (21), ale umiarkowanie zimne zdarzają się jeszcze sporadycznie, natomiast dość częste są dni chłodne (6-7), zdarzają się też ciepłe (ok. 2) i sporadycznie bardzo ciepłe. Zakres temperatury średniej dobowej zmniejsza się do 23°C (od -2,2 do 20,7°C).

Maj rozpoczyna 5-miesięczny okres bez dni umiarkowanie zimnych; najczęstsze są dni chłodne (13-14), poza tym częste ciepłe (9-10) i łagodnie zimne (6-7), zwiększa się częstość dni bardzo ciepłych (1-2). Temperatura średnia dobowa waha się, tak jak w maju, w granicach 23°C (od 1,8 do 24,4°C).

W czerwcu najwięcej jest dni ciepłych (ok. 15), nieco mniej chłodnych (ok. 9) i bardzo ciepłych (5-6); sporadycznie pojawiają się zarówno dni łagodnie zimne, jak i gorące. Zakres temperatury maleje do 20,0°C (od 6,6 do 26,8°C).

Lipiec i sierpień odznaczają się największym w roku udziałem dni z temperaturą średnią dobową 15,1-20,0°C, tzn. dni ciepłych (16-17 w miesiącu); w lipcu jest więcej dni bardzo ciepłych (8-9) niż chłodnych (5-6), w sierpniu odwrotnie (odpowiednio 6-7 i ok. 7). W obydwu tych miesiącach możliwe są dni gorące, natomiast nie występują dni zimne (w sierpniu tylko jeden przypadek na 50 lat). Zakres zmienności temperatury jest najmniejszy w roku – ok. 18°C (w lipcu od 10,6 do 28,4°C, w sierpniu od 9,9 do 28,0°C).

We wrześniu jesiennemu spadkowi temperatury towarzyszy przesunięcie maksimum częstości na dni z temperaturą 10,1-15,0°C, tzn. na dni chłodne (ok. 16), chociaż dni ciepłych jest wciąż więcej (7-8) niż łagodnie zimnych (5-6); sporadycznie zdarzają się jeszcze dni bardzo ciepłe. Zmienność temperatury pozostaje niewiele większa niż w poprzednich miesiącach – nieco ponad 18°C (od 4,1 do 22,6°C).