streszczenie: Rozdział pierwszy monografii przedstawia zarys historii sieci meteorologicznej w XIX wieku w południowej części Królestwa Polskiego, którą zaborca austriacki nazwał Galicją. Druga połowa XVIII wieku odznaczyła się w Europie znacznym rozwojem nowych gałęzi nauk. Pojawiły się nowe instrumenty do pomiarów elementów pogody jak rtęciowe barometry i termometry. Niestety, polityczne wypadki w Królestwie Polskim - trzy rozbiory ziem polskich zahamowały rozwój nauk. Mimo to były zakładane nowe stacje meteorologiczne, najpierw w Warszawie w 1779, nieco później w Krakowie, w 1792. Sławny matematyk i astronom, profesor Jan Śniadecki, pierwszy dyrektor Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego rozpoczął zapisy instrumentalne i wizualne w 1792. Sieć meteorologiczna w Galicji została założona w 1865 przez Komisję Fizjograficzną i jej Sekcję Meteorologiczną w 1865 r. Centralą tej sieci było Obserwatorium Astronomiczne UJ. Komisja Fizjograficzna wydawała roczniki pt. Materiały do klimatografii Galicji w latach 1867-1914. Zawierają one bogaty materiał obserwacyjny wykorzystywany w badaniach klimatologicznych. Promieniowanie słoneczne to podstawowe źródło energii dla procesów zachodzących w atmosferze. Dzięki temu jest ono jednym z głównych czynników kształtujących klimat. W rozdziale drugim przedstawiono historię obserwacji heliograficznych i aktynometrycznych dla obszaru dzisiejszej Polski od ich rozpoczęcia aż do wybuchu II wojny światowej. Pierwsze regularne pomiary usłonecznienia rozpoczęto w 1883 roku w Krakowie. Bardzo wcześnie pomiary zaczęto wykonywać także m.in. we Wrocławiu, Warszawie, Kołobrzegu i na Śnieżce. Przed I wojną światową, a więc przed utworzeniem Państwowego Instytutu Meteorologicznego pomiary usło-necznienia (często z przerwami) prowadzono także na wielu innych stacjach. Intensywny rozwój sieci heliograficznej nastąpił po zakończeniu I wojny światowej. Systematyczne pomiary aktynometryczne zostały zapoczątkowane w 1900 roku w Warszawie przez W. Gorczyńskiego. Poza Warszawą regularne pomiary promieniowania słonecznego prowadzone były w niewielu miejscach, m.in. na wybrzeżu i na Śląsku. Krótkie serie pomia-rowe zgromadzono m.in. dla kilku punktów w centrum kraju. Pomiary aktynometryczne prowadzono również w obszarach górskich. Początkowo były to krótkie serie obejmujące pojedyncze dni do kilku miesięcy, natomiast dłuższe serie pomiarowe zebrano dla Zakopanego (1935-1938) i Kasprowe-go Wierchu (1938-1939). Rozdział trzeci poświęcono analizie wrocławskiej serii pomiarowej Davida von Grebnera, która jest najstarszą znaną serią pomiarową w Polsce. Pomiary obejmowały ciśnienie atmosferyczne oraz temperaturę powietrza. Były one wykonywane w latach 1710-1721, w różnych terminach, jednak z największą systematycznością tuż po wschodzie słońca. W niniejszym opracowaniu zostały przedstawione wyniki analiz wykorzystujące dane pomiarów temperatury powietrza z terminu porannego. Do pomiarów termometrycznych David von Grebner wykorzystał Termometr Florentyński ze skalą 180-stopniową. Temperatura powietrza we Wrocławiu w analizowanym okresie była prawdopodobnie niższa niż obecnie. Analizy pokazują że bardzo często temperatura spadała poniżej -20,0 stopni skali Florentyńskiej. W analizowanym okresie temperatura wykazywała tendencję wzrostową. Pobieżne porównanie cech przebiegów rocznych dla okresów 1710-1721 oraz 1970-1981 wykazało współbieżność obu przebiegów z minimum w styczniu i maksimum w lipcu, jednak porównania takie są bardzo trudne z uwagi na problemy z konwersją skali używanej w termometrach Florentyńskich na skale używaną współcześnie. Trwają prace nad bardziej szczegółowym porównaniem serii z XVIII w. z warunkami termicznymi panującymi obecnie. Celem badań przedstawionych w kolejnym rozdziale było porównanie dekadowych wartości wilgotności względnej i niedosytu wilgotności powietrza uzyskanych dwoma metodami w Obserwatorium Agro- i Hydrometeorologii UP Wrocław-Swojec w okresie 2000-2009. Dane z roku 2009 posłużyły do weryfikacji uzyskanych równań regresji liniowej. Standardowe (klasyczne) pomiary warunków wilgotnościowych powietrza wykonano za pomocą psychrometru Augusta umieszczonego w klatce meteorologicznej na wysokości 2 m nad glebą oraz według rejestracji termohigrografu dobowego. Średnią dobową wartość niedosytu wilgotności powietrza obliczano z trzech terminów (godz. 7, 13 i 19 CET)(, natomiast wilgotności względnej z czterech (godz. 1, 7, 13 i 19 CET). Średnie dobowe obu wskaźników wilgotności według automatycznej stacji meteorologicznej typu Campbell obliczano na podstawie wszystkich 24 wartości godzinnych. W rozdziale piątym analizowano dobowe wartości temperatury powietrza, wilgotności względnej powietrza, prędkości wiatru, ciśnienia atmosferycznego oraz liczbę dni z opadem >0,1 mm i >1,0 mm i zachmurzenia z okresu kwiecień-wrzesień, ze stacji w Ustce, za lata 1986-2005. Poza tym zebrano dekadowe usłonecznienie rzeczywiste za lata 1976-2000. Określono liczbę dni komfortowych (tmax 18-23oC), gorących (tmax >25oC), upalnych (tmax >30oC), z dobową amplitudą temperatury powietrza >8o i >12oC, dobową wilgotnością względną powietrza >85 i >95%, z różnicą ciśnienia z doby na dobę >8 i >12 hPa, z opadem >0,1 i >1,0 mm na dobę i prędkością wiatru >8 i >10 m*s-1. W drugiej części pracy wykorzystano wskaźniki bioklimatyczne jak: temperaturę odczuwalną STI, obciążenie cieplne organizmu HL, przewidywaną izolacyjność odzieży Iclp oraz wskaźnik oceny pogody WEI dla potrzeb rekreacji i turystyki. W rejonie Ustki dominującym typem pogody jest pogoda ciepła (37% dni całego półrocza), a następnie chłodna (31%), dni komfortowe występują w 25%, a dni z pogodą zimną i gorącą - odpowiednio w 4 i 3%. Przez całe półrocze ciepłe panują w rejonie Ustki warunki pogodowe korzystne dla kąpieli słonecznych, przy zastosowaniu odzieży o odpowiedniej izolacyjności, a w maju nawet bardzo korzystne, jednakże w tym miesiącu czynnikiem ograniczającym jest niska temperatura powietrza. W kwietniu, średnio co trzeci dzień, występuje pogoda umiarkowanie korzystna i sporadycznie niekorzystna. Podobne warunki pogodowe panują dla kąpieli powietrznych. Najlepsze warunki termonentralne występują w lipcu i sierpniu - średnio co drugi dzień. Natomiast pewną uciążliwość dla różnych form spędzania wolnego czasu stanowią dni z opadem, których najwięcej jest w drugiej dekadzie lipca i trzeciej sierpnia. Występujące w rejonie Ustki warunki bioklimatyczne umożliwiają wydłużenie najbardziej intensywnego sezonu turystycznego, trwającego obecnie od połowy czerwca do sierpnia o około 45 dni tj. od połowy maja do połowy września. Dotychczasowe badania wykazały, że termiczna wyspa ciepła w Warszawie jest częstym zjawiskiem, ale nie występuje codziennie. Celem badań przedstawionych w rozdziale szóstym monografii było określenie intensywności MWC oraz jej zmienności w ciągu doby w warunkach małego i dużego zachmurzenia. W opracowaniu wykorzystano dane meteorologiczne pochodzące z automatycznych stacji pomiarowych, udostępnione przez WIOŚ, zgromadzone w okresie 01.09.2003-31.12.2008r. na czterech stacjach tła miejskiego w Warszawie, jednej w Piastowie oraz na stacji tła regionalnego w Legionowie zlokalizowanej poza zasięgiem wpływu aglomeracji warszawskiej. Informacje o wielkości zachmurzenia pochodzą z obserwacji prowadzonych na stacji meteorologicznej SGGW oraz codziennych biuletynów meteorologicznych IMGW. Na podstawie danych określono różnice temperatury powietrza między poszczególnymi stacjami a stacją w Legionowie pozwalające na określenie intensywności i czasu występowania wyspy ciepła. Sporządzono także rozkłady częstości tych różnic oraz graficznie zobrazowano rozwój i zanik wyspy w różnych porach doby z uwzględnieniem pór roku. Zjawisko wyspy ciepła zaznacza się zarówno w przypadku przyjętych dni pogodnych (N<=2) jak i pochmurnych (N>=6). W analizowanych dniach największą intensywność MWC notowano w ścisłym centrum miasta (Krucza i Al. Niepodległości). W dni pogodne intensywność wyspy ciepła była wyraźnie wyższa od notowanej w dni pochmurne. W rozdziale siódmym scharakteryzowano częstości i intensywności odwilży atmosferycznych w rejonie Bydgoszczy, z uwzględnieniem wieloletniej tendencji zjawiska. Podstawę analiz stanowiły średnie dobowe wartości temperatury powietrza z wysokości 200 cm n.p.g. z okresu od listopada do marca w latach 1946-2005 r. ze stacji IMUZ w Bydgoszczy. Odwilże atmosferyczne opracowano jako co najmniej dwudniowe ciągi, w których średnia temperatura dobowa wzrastała powyżej 0oC, występujące po przynajmniej trzydniowym okresie ze średnią dobową poniżej 0oC. Uwzględniono podział na odwilże zimowe, po których notowano jeszcze nawroty termicznej zimy oraz wiosenne, kończące zimę i prowadzące do trwałego wzrostu temperatury powyżej 0oC. Czas trwania odwilży at-mosferycznych w sezonie zimowym wyrażono za pomocą ogólnej liczby dni odwilżowych, a także nieprzerwanych ciągów liczących do 5, od 6 do 10, 11 do 20 i ponad 20 dni, ale wyłącznie w odniesieniu do odwilży zimowych. Intensywność odwilży określono za pomocą średnich dekadowych wartości temperatury powietrza w dniach odwilżowych, w przyjętych okresach z odwilżą zimową, a także częstości występowania następujących zakresów temperatury: 0,1-1,5, 1,6-3,0, 3,1-4,5, 4,6-6,0, 6,1-7,5 i >7,6oC. W latach 1945-2005 zaznaczył się statystycznie istotny wzrost częstości występowania i intensywności odwilży w styczniu i w marcu. Stwierdzono, że częstość i intensywność odwilży atmosferycznych a także początek odwilży wiosennych determinuje cyrkulacja atmosferyczna w styczniu, lutym i marcu. Podstawę opracowania w kolejnym (VIII) rozdziale stanowiły średnie godzinne stężenia pyłu zawieszonego PM10 oraz sumy opadów atmosferycznych z lat 2005-2007, rejestrowane przez siedem stacji pomiarowych, funkcjonujących w ramach systemu monitoringu jakości powietrza PIOŚ. Stwierdzono, że latach 2005-2007, średnie stężenia pyłu zawieszonego PM10 rejestrowane w seriach godzin i dni z opadem były, w zależności od pory roku i doby, od około 10 do 35% mniejsze w porównaniu do stężeń rejestrowanych przed wystąpieniem zjawiska. Jednak statystycznie istotny, nieduży wpływ udowodniono wyłącznie w odniesieniu do wysokości opadów, przy jednoczesnym uwzględnieniu stężenia pyłu PM10 przed wystąpieniem opadu. Najmniejszą efektywnością charaktery-zowały się opady w okresie letnim, ale w przeciwieństwie do pozostałych pór roku, ich pozytywny skutek w zmniejszeniu imisji pyłu, zaznaczał się także jeszcze następnego dnia po opadzie. Na przykładzie Częstochowy wykazano, że zdecydowanie większe możliwości oceny oczyszczającej roli opadów atmosferycznych, nie tylko ze względu na ich wysokość, ale także ich natężenie, daje analiza godzinnych wartości obu zmiennych. W rozdziale dziewiątym przedstawiono wybrane charakterystyki dotyczące warunków opadowych Polski północno-wschodniej. Opracowanie oparto na dobowych danych z 14 stacji i posterunków IMGW z lat 1951-2000. Dokonano analizy częstości występowania okresu wegetacyjnego (IV-IX) z niedoborem lub nadmiarem opadu wg kryterium Kaczorowskiej. Wyliczono częstość występowania okresów bezopadowych (trwających >=10, >=15 i >=20 dni) w poszczególnych miesiącach okresu wegetacyjnego od kwietnia do września. Przedstawiono też zróżnicowanie przestrzenne wybranych wskaźników opadowych w okresie wegetacyjnym na badanym obszarze. Stwierdzono, że ciągi bezopadowe wszystkich badanych kategorii (>=10, >=15 i >=20 dni) najczęściej pojawiały się na obszarach o najmniejszej ilości dni z niskimi opadami (>=1,0 i >=5,0 mm) a zarazem najczęstszym występowaniu suchych okresów wegetacyjnych (wydzielonych wg klasyfi-kacji Kaczorowskiej), tj. w zachodniej i południowo-zachodniej części regionu. Celem badań prezentowanych w rozdziale dziesiątym jest porównanie klasyfikacji cyrkulacji atmosferycznej za pomocą subiektywnej metody Osuchowskiej-Klein z obiektywną metodą Jenkinsona i Collisona, bazującą w głównej mierze na wirowości ścięcia oraz wietrze geostroficznym. Porównanie dopasowania klasyfikacji obiektywnej do subiektywnej wykazało rozbieżności wynikające głównie z różnic w procedurze typologicznej, z jakości źródeł danych oraz odmiennego położenia układów barycznych sterujących cyrkulacją atmosferyczną podczas niektórych typów cyrkulacji. Stopień dopasowania obu metod klasyfikacji cyrkulacji atmosferycznej oceniono na podstawie frekwencji poszczególnych typów cyrkulacji wyznaczonych metodą subiektywną podczas typów wydzielonych metodą obiektywną, porównania map wzorcowych typów cyrkulacji wykorzystywanych w metodzie subiektywnej z mapami średniego rozkładu ciśnienia atmosferycznego opracowanymi dla poszczególnych typów cyrkulacji w metodzie obiektywnej oraz analizy rocznego rozkładu usłonecznienia, temperatury powietrza, wilgotności powietrza i opadu atmosferycznego. W rozdziale jedenastym przedstawiono wpływ wybranych typów cyrkulacji na chwiejność atmosfery nad Europą. Do określenia stanu chwiejności zastosowano wybrane wskaźniki niestabilności (np.: VT, KI, TTI, CAPE), wykorzystując wyniki badań 41 europejskich stacji radiosondażowych reprezentujących warunki aerologiczne o godzinie 00UTC w latach 1993-2007. Wpływ typów cyrkulacji na chwiejność atmosfery badano wykorzystując współczynniki korelacji wyznaczane na podstawie średnich miesięcznych wartości od maja do sierpnia. Wyniki pokazują pozytywne wartości korelacji pomiędzy wskaźnikami TTI, KI i NAO nad południową Europą w lipcu i sierpniu i ujemną korelację nad Skandynawią oraz strefą od Irlandii do Polski. Najsilniejszy związek jest obserwowany pomiędzy wybranymi wskaźnikami niestabilności oraz indeksem SCAND nad północną i centralną Europą. W rozdziale dwunastym monografii analizowano możliwości określenie prawdopodobieństwa pojawienia się w Polsce Północnej burz w warunkach wystąpienia chwiejności atmosfery identyfikowanej za pomocą czterech wskaźników niestabilności: CAPE, LIFT, KI, TTI. Analizę przeprowadzono z wykorzystaniem metod statystycznych dla okresu 1981-2000 na podstawie danych z sondaży aerologicznych pochodzących ze stacji Łeba, Legionowo i Greifswald oraz danych o wystąpieniu burz na stacjach w Szczecinie i Suwałkach. Wykazano że dla Suwałk lepszą stacją prognostyczną jest Legionowo, a dla Szczecina Łeba lub Greifswald. Sondaż z 12.00 UTC reprezentuje lepiej zjawiska konwekcji w atmosferze niż z godziny 00.00 UTC. Wartości progowe dla każdego z indeksów różnią się zgodnie z miesiącami, indeks K wydaje się być najlepszym predyktorem niestabilności, szczególnie w zakresie prognozowania burz. W kolejnym rozdziale zaprezentowano wyniki badań analizy zmienności wartości indeksów cyrkulacji AO/NAM - Oscylacji Arktycznej w latach 1971-2006, charakteryzującej system przepływu powietrza w skali hemisferycznej. Dobowe dane AO pozwoliły na rozpoznanie okresów wyraźnych zmienności AO oraz wykonanie dodatkowych analiz statystycznych. Wybrane podokresy w zmienności AO posłużyły jako punkty referencyjne do analizy ewolucji względnej wirowości pola w regionie Euro-Atlantyckim. Analizy pokazują główne różnice w tendencjach i charakterystykach AO takie jak wyraźne przesunięcie wirowości pola. W rozdziale czternastym omówiono metodę kowariancji wirów, która jest obecnie głównym narzędziem służącym do pomiaru strumieni materii i energii wymienianych pomiędzy różnymi ekosystemami a atmosferą. W materiale przedstawiono podstawy tej metody oraz strategię postępowania z danymi uzyskanymi z systemu pomiarowego jaką stosuje się w Katedrze Meteorologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Poszczególne kroki postępowania opisane zostały szczegółowo, a ich wpływ na uzyskane wyniki przedstawione graficzne. Rozdział piętnasty zawiera wyniki opracowania wieloletniej zmienności warunków opadowych na obszarze Beskidu Śląskiego. Dane do opracowania pochodziły z okresu 1957-2008, z 26 stacji i posterunków meteorologicznych zlokalizowanych na badanym obszarze. Celem badań była ocena wpływu wieloletniej zmienności opadu atmosferycznego na stabilność drzewostanów świerkowych w reglu dolnym Beskidu Śląskiego. Ustalono, iż średnia wieloletnia suma opadu nie wykazywała wyraźnego trendu w badanym okresie. Zaobserwowano wyraźną obniżkę sumy opadu w ciepłej części roku, głównie w czerwcu i w lipcu. Wciągu ostatnich dwóch dekad opady w maju kilkukrotnie odbiegały od średniej o wartość odchylenia standardowego zarówno na plus jak i minus. Unikalny pod tym względem okazał się lipiec, gdyż w okresie 20 kolejnych lat, z wyjątkiem 1980 roku, suma opadu w tym miesiącu był niższa od przeciętnej z wielolecia. Szczególny pod tym względem był okres między 1990 a 1996. W tym czasie, suma opadu w trzech kolejnych miesiącach, maju, czerwcu i lipcu, była wyraźnie niższa od średniej wieloletniej. Rozdział szesnasty bazuje na wynikach badań na obszarach mokradłowych Leśnego Kompleksu Promocyjnego Lasy Rychtalskie. Ocenę warunków meteorologicznych przeprowadzono na podstawie danych ze stacji Siemianice (pomiary prowadzone są od 1975 roku). Jako przeciętny przyjęto rok hydrologiczny 2004/2005 (Psuma rocz. = 514,5 mm, Tśr. rocz. = 8,6oC). Odchylenia tych wartości od wartości przeciętnych dla wielolecia 1975-2006 są mniejsze niż 10%. Trend średniej rocznej temperatury powietrza w Siemianicach jest dodatni (+0,027oC*rok 1). Natomiast trend sum rocznych opadów atmosferycznych w Siemianicach jest ujemny (-1,573 mm*rok-1). Całkowity roczny odpływ jest względnie niski - około 4 % opadów i zachodzi głównie w zimowej połowie roku, oraz w maju. Poziom wody gruntowej jest niski i wynosi około 1 m poniżej poziomu gruntu. Pro-gnozy warunków wilgotnościowych na badanym obszarze zmieniają się, szczególnie w wyniku zmian wody gruntowej, w konsekwencji negatywnego trendu opadów. Istotne zmiany w ekosystemach mokradłowych zachodzą, gdy średni poziom wód gruntowych spada o około 50 cm (50% obecnego średniego stanu wód gruntowych). Można szacować, że nastąpi to po około 100 latach. W rozdziale siedemnastym omówiono zasady kontroli jakości danych meteorologicznych pochodzących z automatycznych stacji pomiarowych. Do wykonania analiz wykorzystano dane z lat 2005-2007 pochodzące z czterech automatycznych stacji pomiarowych, rozlokowanych na terenie Wielkopolski. Do ich analizy jakościowej zastosowano wytyczne WMO, dostosowane do warunków klimatycznych miejsca pracy kontrolowanej stacji. Uzyskane wyniki pokazują, że nawet regularnie serwisowane stacje pomiarowe nie są w stanie zapewnić absolutnej ciągłości i pełnej rzetelności pomiarów. Zatem niezależnie od sposobu prowadzenia pomiarów zdarzają się luki w danych, które należy wypełnić wykorzystując odpowiednie metody, również opisane w niniejszym rozdziale.