Jak powstają rekordowe serie dni upalnych i tropikalnych nocy w klimacie umiarkowanym Polski

Dlaczego w Polsce w ogóle mogą występować rekordowe fale upałów

Klimat umiarkowany przejściowy a skrajne temperatury

Polska leży w strefie klimatu umiarkowanego przejściowego. Oznacza to nie tylko „umiarkowane” temperatury, ale przede wszystkim dużą zmienność pogody. Nad krajem ścierają się wpływy Atlantyku, chłodniejszej Skandynawii oraz rozgrzanego latem wnętrza kontynentu eurazjatyckiego. Ta mieszanka sprzyja zarówno chłodnym, jak i bardzo gorącym epizodom.

Zmiana kierunku napływu mas powietrza i układu niżów z wyżami potrafi w kilka dni zmienić sytuację z chłodnej, deszczowej na suchą i upalną. Gdy jednak cyrkulacja atmosferyczna „zaciśnie się” w jednym schemacie, nad Polską może utrwalić się układ sprzyjający długotrwałym seriom gorących dni i nocy. To właśnie blokady cyrkulacji odpowiadają za rekordowe fale upałów w klimacie umiarkowanym.

Mit bywa prosty: skoro klimat umiarkowany, to ekstremów być nie powinno. W rzeczywistości to właśnie klimaty o dużej zmienności potrafią generować wyjątkowo silne skrajności – bo gdy wreszcie „zaskoczy” jeden układ, potrafi zdominować region na długie tygodnie.

Położenie Polski między Atlantykiem a wnętrzem Eurazji

Polska leży pomiędzy stosunkowo chłodnym, wilgotnym Atlantykiem a kontynentem eurazjatyckim, który latem potrafi się rozgrzać do wartości typowych dla strefy zwrotnikowej. Na zachodzie częściej odczuwane są wpływy łagodzące oceanu, na wschodzie – kontynentalne skrajności.

Latem, przy odpowiednim układzie barycznym, nad środkową Europę napływa powietrze z południa i południowego zachodu. Nad Morzem Śródziemnym, Bałkanami czy północnymi Włochami temperatury są wyższe, a masy powietrza mogą mieć charakter zwrotnikowy. Gdy taki gorący „jęzor” powietrza zostanie zablokowany nad Europą Środkową, Polska trafia w sam środek fali upałów.

Położenie „na trasie” takich adwekcji powoduje, że w jednych latach rekordy padają nad Niemcami i Francją, w innych nad Czechami i Polską, a jeszcze w innych bardziej na wschodzie. To, czy fala upałów zamieni się w rekordową serię dni upalnych, zależy od trwałości układu ciśnień nad całym kontynentem, a nie tylko nad naszym krajem.

Skąd bierze się ciepłe powietrze: adwekcja zwrotnikowa i zwrotnikowo-kontynentalna

Rekordowe serie upałów w Polsce rzadko są dziełem wyłącznie „podgrzewania” lokalnego. Kluczowa jest adwekcja, czyli napływ mas powietrza z innych rejonów. Dla Polski latem szczególnie groźne są dwie sytuacje:

• Adwekcja powietrza zwrotnikowego morskiego – masy powietrza z obszaru Morza Śródziemnego i północnej Afryki, które przemieszczają się nad Europę Środkową. Są bardzo ciepłe i często dość wilgotne.
• Adwekcja powietrza zwrotnikowo-kontynentalnego – nagrzane, suche powietrze z interioru Półwyspu Bałkańskiego, Panonii i stepów na wschód od Polski, które przy sprzyjającym wietrze dociera do naszego regionu.

Te masy powietrza przynoszą wysokie temperatury maksymalne w dzień, jednak o długości serii upalnych dni decyduje to, czy układ baryczny nadal „pcha” je w naszym kierunku i czy nie dochodzi do napływu chłodniejszego powietrza z Atlantyku lub północy.

Jeśli jednocześnie powietrze jest suche, a niebo bezchmurne, energia słoneczna intensywnie ogrzewa podłoże. Wówczas nawet powietrze pierwotnie tylko „ciepłe” może zostać lokalnie dogrzane do wartości ekstremalnych. Gdy taki stan utrzymuje się tydzień lub dłużej, pojawia się szansa na pobijanie historycznych serii upałów.

Mit „w Polsce zawsze były takie upały” a dane z XX i XXI wieku

Popularne stwierdzenie „zawsze były upały, po prostu nikt o nich nie mówił” dobrze brzmi w rozmowie, ale słabo znosi zderzenie z danymi. Długie serie pomiarowe IMGW i wcześniejsze zapisy meteorologiczne pokazują, że:

• liczba dni upalnych (Tmax ≥ 30°C) w większości regionów Polski wzrosła w ostatnich dekadach,
• rekordowe serie upałów i tropikalnych nocy coraz częściej pojawiają się po roku 1990,
• wcześniejsze ekstremalne epizody (np. lata 1950–1980) zwykle były krótsze i rzadziej powtarzalne.

Klimatolodzy analizują sekwencje pomiarów, liczbę przekroczeń progów, przesuwanie się dat pierwszego i ostatniego dnia upalnego. Wniosek jest czytelny: rekordy ciepła bije się obecnie znacznie częściej niż rekordy chłodu. Naturalna zmienność nie tłumaczy tak jednostronnego trendu.

Mit „kiedyś też bywało po 35°C” ma ziarno prawdy – takie epizody się zdarzały. Różnica polega jednak na częstotliwości, długości serii oraz tym, że obecnie wysokie temperatury częściej idą w parze z ciepłymi nocami i suszami glebowymi, co daje zupełnie inny zestaw skutków dla zdrowia i gospodarki.

Definicje: dzień upalny, fale upałów i tropikalne noce w polskiej praktyce

Dzień upalny i bardzo upalny – progi temperatury maksymalnej

Żeby móc porównywać fale upałów w czasie i przestrzeni, trzeba korzystać z jasnych definicji. W Polsce, zgodnie z praktyką klimatologiczną i stosowaną m.in. przez IMGW oraz EUMETNET, używa się następujących progów:

• dzień gorący – maksymalna temperatura powietrza (Tmax) osiąga przynajmniej 25°C,
• dzień upalny – Tmax wynosi przynajmniej 30°C,
• dzień bardzo upalny – Tmax osiąga wartości rzędu 35°C lub wyżej (w literaturze spotyka się progi 35°C lub 35,1°C; to już temperatury rzadkie, ale w ostatnich latach coraz częstsze).

Te progi stosuje się do danych z oficjalnych stacji meteorologicznych, gdzie pomiar prowadzony jest w standardowych warunkach (osłona radiacyjna, wysokość 2 m nad gruntem, określone otoczenie). Temperatury mierzone na balkonach, przy murze czy nad rozgrzanym asfaltem mogą być o kilka stopni wyższe i nie nadają się do porównań klimatologicznych.

Dzień upalny nie powstaje więc dlatego, że ktoś akurat zobaczył 30°C na termometrze za oknem. Chodzi o standaryzowany pomiar, powtarzalny z roku na rok. Dzięki temu da się określić, kiedy seria upalnych dni jest rzeczywiście rekordowa, a kiedy mamy do czynienia z lokalnym „mikroklimatem” w rozgrzanej zabudowie.

Tropikalne noce – czym różni się ciepła noc od tropikalnej

Tropikalna noc to taka, w której temperatura minimalna (Tmin) nie spada poniżej 20°C. Kluczowa jest nocna minimalna wartość, a nie temperatura o północy czy nad ranem. Aby noc została zakwalifikowana jako tropikalna, przez całą dobę termometr nie może pokazać mniej niż 20°C.

W polskim klimacie częstsze są tzw. ciepłe noce, podczas których Tmin mieści się w przedziale 16–19°C. Dają one duży dyskomfort, lecz formalnie nie są jeszcze nocami tropikalnymi. Różnica wydaje się niewielka, ale dla organizmu człowieka to spory przeskok – brak możliwości schłodzenia ciała i mieszkania poniżej 20°C wyraźnie zwiększa obciążenie serca i układu krążenia.

Gdy mówimy o rekordowych seriach tropikalnych nocy w Polsce, mamy na myśli właśnie takie ciągi dób, w których ŻADNA z kolejnym nocy nie schodzi z Tmin poniżej 20°C (znowu – według pomiarów stacyjnych). W dużych miastach seria tropikalnych nocy bywa dłuższa niż na obszarach podmiejskich, bo tam silniej działa miejska wyspa ciepła.

Jak definiuje się fale upałów – różne podejścia klimatologiczne

Nie istnieje jedna, uniwersalna definicja „fali upałów”. W praktyce stosuje się kilka podejść, w zależności od potrzeb badawczych i systemów ostrzegania:

• Definicja prosta (próg stały): fala upałów to co najmniej 3 kolejne dni, w których Tmax osiąga lub przekracza 30°C. To łatwe do zrozumienia i często używane kryterium w mediach.
• Definicje percentylowe: fala upałów to okres, kiedy temperatura przekracza określony percentyl (np. 90. czy 95.) dla danej pory roku i regionu, przez kilka kolejnych dni. Pozwala to porównywać zjawiska w różnych klimatach (inne progi w Polsce, inne w Hiszpanii).
• Kryteria bioklimatyczne: poza temperaturą wykorzystuje się wskaźniki odczuwalnej temperatury (np. UTCI), uwzględniając wilgotność, wiatr i promieniowanie słoneczne. Stosowane głównie w analizie wpływu upałów na zdrowie.

IMGW w ostrzeżeniach operacyjnych odnosi się do konkretnych progów Tmax i długości utrzymywania się gorącej pogody. Przy wyższych stopniach ostrzeżeń bierze się pod uwagę także nocne temperatury, bo seria bardzo ciepłych nocy znacząco nasila skutki zdrowotne fali upałów.

Rekordowa seria – jak liczy się ciąg dni upalnych i tropikalnych nocy

Kiedy meteorolog mówi o „rekordowej serii” dni upalnych czy nocy tropikalnych, ma na myśli ciągłą sekwencję dni spełniających z góry zdefiniowane kryterium. Najczęściej stosowany schemat jest prosty:

• liczy się tylko dni, w których Tmax ≥ 30°C (dzień upalny) lub Tmin ≥ 20°C (noc tropikalna),
• seria trwa tak długo, jak długo nie ma ani jednego dnia „poniżej progu”,
• przerwę choćby o 0,1°C poniżej progu traktuje się często jako zakończenie serii.

W niektórych analizach naukowych dopuszcza się krótkie przerwy (np. 1 dzień poniżej progu w dłuższym gorącym okresie), jeśli cały epizod charakteryzuje się podwyższoną temperaturą. W praktyce statystycznej IMGW rekordy dziennych i nocnych serii opisuje się jednak najczęściej bez takich wyjątków – dzięki temu porównania są bardziej jednoznaczne.

Dlatego czasem zdarza się, że dane miasto notuje np. 9 kolejnych nocy z Tmin ≥ 20°C, po czym przychodzi jedna noc z Tmin 19,9°C, a potem kolejne 4 noce tropikalne. Statystycznie mówimy wtedy o dwóch seriach (9 i 4), a nie o jednej 13-dniowej. Ludzkie odczucie „nie ma ulgi od dwóch tygodni” bywa tu zgodne z rzeczywistością, choć formalne kryterium serii wygląda inaczej.

Mit: „Jeden ekstremalny dzień to już fala upałów”

W codziennym języku jeden dzień z temperaturą 34–35°C bywa nazywany „falą upałów”. Z punktu widzenia klimatologii i medycyny to za mało, by mówić o pełnoprawnej fali. Kluczowe są długość trwania i brak nocnej regeneracji organizmu.

Pojedynczy, bardzo gorący dzień oczywiście jest niebezpieczny, zwłaszcza dla osób starszych i przewlekle chorych. Nie prowadzi jednak do takich skutków, jak 7–10 dni z rzędu z Tmax powyżej 30°C i Tmin powyżej 18–20°C. W dłuższej serii dochodzi kumulacja stresu cieplnego, odwodnienia, zaburzeń snu i osłabienia, co wyraźnie zwiększa śmiertelność i liczbę hospitalizacji.

Dlatego meteorolodzy i lekarze tak mocno podkreślają znaczenie ciągłości gorącego epizodu. Pojedynczy „pik” to jeszcze nie fala upałów, a tym bardziej nie rekordowa seria. Rekordowa fala to efekt utrzymującego się układu pogodowego, który dzień po dniu nie pozwala na schłodzenie powietrza ani gruntu.

Mechanizmy atmosferyczne stojące za długimi seriami upałów

Blokady wyżowe: Omega i inne konfiguracje baryczne

Najważniejszym mechanizmem sprzyjającym rekordowym seriom dni upalnych w Polsce są blokady wyżowe. To sytuacje, w których nad dużą częścią Europy tworzy się silny wyż, a układ niżów zostaje „zepchnięty” na północ i południe. Ruch frontów atmosferycznych ulega spowolnieniu, a cyrkulacja Zachód–Wschód – osłabieniu.

Jednym z klasycznych przykładów jest tzw. blokada typu Omega. Na mapie geopotencjału przypomina ona literę Ω: w środku znajduje się silny wyż z gorącym, suchym powietrzem, a po jego bokach – dwa niżowe „ramiona”. Taki układ potrafi trwać tygodniami, podtrzymując podobny rozkład temperatury i opadów.

W przypadku Polski oznacza to, że:

• na zachód i północ od nas przesuwają się niże z frontami chłodnymi, ale nie są w stanie „przepchnąć” wyżu,
• przez wiele dni dociera wciąż podobna masa ciepłego powietrza,
• nie ma skutecznych mechanizmów przewietrzania i wymiany mas powietrza.

Adwekcja gorących mas powietrza z południa i południowego wschodu

Blokada wyżowa to „szkielet” układu pogodowego, ale o tym, czy w Polsce padną rekordy, decyduje także skąd napływa powietrze. Najbardziej ekstremalne fale upałów łączą się z adwekcją mas powietrza z południa i południowego wschodu – z rejonu Bałkanów, Ukrainy, a nawet bezpośrednio z obszarów stepowych i półpustynnych.

W praktyce oznacza to sytuację, w której:

• nad Europą Środkową stacjonuje lub powoli przemieszcza się wyż,
• po jego zachodniej i południowej krawędzi wciska się bardzo ciepła masa powietrza z południa,
• wiatr na nizinach w Polsce przyjmuje składową z sektora S–SE (często słabą przy ziemi, silniejszą wyżej).

Gdy taka adwekcja trwa kilka dni, grunt, zabudowa miejska i zbiorniki wodne zaczynają się silnie nagrzewać. Kolejne porcje gorącego powietrza trafiają już na „rozgrzaną scenę” – to jedna z przyczyn, dla których druga połowa fali upałów bywa bardziej dotkliwa niż jej początek, nawet jeśli maksymalne temperatury są podobne.

Częsty mit głosi, że „upały przychodzą do nas z Afryki”. Rzeczywistość jest bardziej złożona: masa powietrza faktycznie może mieć korzenie zwrotnikowe, ale zanim dotrze do Polski, przechodzi nad Morzem Śródziemnym i Bałkanami, modyfikując swoje właściwości. Bez odpowiedniego ułożenia wyżu nad Europą Środkową samo „afrykańskie” pochodzenie powietrza nie wystarczy, żeby w Polsce powstawały rekordowe serie upałów.

Subsydencja, brak chmur i „samogrzejny” charakter wyżu

Silny wyż działa jak pokrywa: powietrze opada w dół troposfery (subsydencja), w trakcie ruchu się ogrzewa i wysusza. Skutki są łatwe do rozpoznania:

• pojawia się niewiele chmur, dominują dni z pełnym lub prawie pełnym nasłonecznieniem,
• promieniowanie słoneczne niemal bez przeszkód dociera do powierzchni,
• grunt i zabudowa pochłaniają ogromne ilości energii, która później jest oddawana do powietrza.

W pierwszych dniach wyżu różnica względem „zwykłego ciepłego dnia” może być niewielka. Z każdym kolejnym dniem nagrzewa się jednak coraz grubsza warstwa podłoża – gleba, nawierzchnie dróg, ściany budynków. Nawet jeśli nasłonecznienie w ciągu kolejnych dni jest podobne, temperatura powietrza przy powierzchni rośnie, bo otoczenie ma coraz większy „zapas ciepła”.

W praktyce to właśnie dlatego serie upałów w warunkach silnego wyżu bywają tak trwałe. Układ baryczny nie musi się zmieniać – system „sam się podtrzymuje”, dzięki sprzężeniu między suchą atmosferą, silnym słońcem i nagrzaną powierzchnią. Z punktu widzenia odczuwania gorąca to często gorsza sytuacja niż krótsze epizody gorąca z burzami i przechodzącymi frontami.

Osłabiona wymiana pionowa i pozioma: kiedy powietrze „stoi”

Rekordowo długie serie dni upalnych wiążą się nie tylko z adwekcją ciepła, lecz także z ograniczoną wymianą powietrza. W blokadzie wyżowej wiatr przy ziemi bywa słaby, dominują cyrkulacje lokalne (bryza miejska, wiatry dolinne), które nie są w stanie skutecznie przewietrzyć regionu.

W ciągu dnia rozbudowuje się warstwa mieszania – turbulencje powodują mieszanie się powietrza w kilku pierwszych kilometrach troposfery. Nocą, zwłaszcza przy bezchmurnym niebie i słabym wietrze, powinna się tworzyć stabilna warstwa przyziemna, dająca szansę na wychłodzenie. Podczas długich fal upałów ten mechanizm jest osłabiony, o czym szerzej przy tropikalnych nocach, ale ma to także konsekwencje dzienne.

Jeśli warstwa graniczna atmosfery jest silnie rozgrzana i sucha, to nawet niewielkie nasłonecznienie z kolejnego dnia wystarcza, by temperatura szybko „przebiła” próg 30°C. Powietrze w dolnych kilkuset metrach atmosfery pozostaje gorące, a brak frontów i silniejszego wiatru uniemożliwia jego wymianę na chłodniejsze masy.

Rola wilgotności: suche upały, parne upały i ich wpływ na serię dni gorących

Popularny mit mówi, że „suchy upał” jest zawsze łagodniejszy. Odczuwalnie często tak bywa, bo przy niskiej wilgotności pot skuteczniej paruje z powierzchni skóry. Z punktu widzenia mechaniki serii upałów suche powietrze ma jednak pewną niekorzystną cechę: systematycznie wysusza glebę i roślinność, ograniczając parowanie i ewapotranspirację.

W wilgotnych warunkach część energii słonecznej zużywa się na parowanie wody z powierzchni gruntu, roślin i zbiorników. Gdy gleba przeschnie, ten „klimatyzator” słabnie i coraz większa część energii idzie wprost na ogrzewanie powietrza. Stąd typowy scenariusz: pierwsze dni upału są bardziej parne, ale jeszcze z mniejszymi ekstremami Tmax; kolejne – bardziej suche, za to z wyższymi wartościami Tmax i większym ryzykiem przekroczenia 35°C.

Wilgotność ma jednak drugą stronę medalu. Jeśli do Polski napływa ciepłe i jednocześnie wilgotne powietrze (np. z południowego wschodu, po przejściu nad Morzem Czarnym lub cieplejszymi akwenami), pojawia się wysoki stres termiczny. Wówczas nawet przy Tmin „tylko” 19°C odczuwalna temperatura może być znacznie wyższa. W takich sytuacjach nie zawsze padają rekordy pomiarowe, ale fala upałów jest wyjątkowo ciężka dla organizmu.

Góry i morze jako „modulatorzy” napływu gorącego powietrza

Polska leży między dwoma ważnymi barierami i „magazynami” powietrza: Karpatami i Sudetami na południu oraz Bałtykiem na północy. Oba elementy potrafią znacząco zmodyfikować przebieg upałów i decydować o lokalnych rekordach.

Od południa gorące masy powietrza napływają często nad pasma górskie. Podczas spływu po ich północnych stokach powietrze ulega fenowemu ogrzewaniu (sucha adiabatyka) – schodząc niżej, dodatkowo się ociepla. Dlatego w niektórych sytuacjach najwyższe temperatury notuje się nie na południowej granicy, lecz na przedpolu Karpat czy Sudetów. Lokalne rekordy Tmax mogą być o stopień–dwa wyższe niż w rejonach, gdzie powietrze nie przeszło przez „fenowy wzmacniacz”.

Z kolei Bałtyk pełni często funkcję „chłodnego bufora”. W sytuacjach cyrkulacji z sektora północnego czy zachodniego powietrze przechodzące nad stosunkowo chłodną powierzchnią morza ochładza się i zwiększa swoją wilgotność, co może przerywać serię upałów na wybrzeżu, gdy w głębi kraju nadal utrzymują się temperatury powyżej 30°C. Latem Bałtyk rzadko osiąga temperatury porównywalne z lądem, więc jego wpływ chłodzący jest widoczny nawet przy niewielkiej bryzie.

To tłumaczy, dlaczego rekordowo długie serie dni upalnych częściej notuje się w głębi lądu niż bezpośrednio nad morzem. Jednocześnie lokalne zjawiska, takie jak bryza morska, mogą wywoływać duże różnice temperatury na kilku–kilkunastu kilometrach, co utrudnia proste porównania „co jest najgorętsze”.

Dlaczego noc nie przynosi ulgi: jak powstają tropikalne noce

Bilans radiacyjny w nocy: kiedy ziemia „nie ma jak” wypromieniować ciepła

Aby noc była chłodna, powierzchnia Ziemi musi móc oddawać ciepło w postaci promieniowania podczerwonego w przestrzeń kosmiczną. W sprzyjających warunkach (czyste, suche powietrze, małe zachmurzenie, słaby wiatr) grunt szybko się wychładza, a wraz z nim warstwa przyziemna powietrza. Podczas serii upałów kilka czynników jednocześnie ogranicza ten proces:

• powietrze jest często ciepłe i wilgotne, co zwiększa jego „pojemność cieplną” i zdolność do zatrzymywania promieniowania podczerwonego,
• podłoże, szczególnie w miastach, ma duży zapas nagromadzonej w ciągu dnia energii,
• przy słabym wietrze i inwersji temperatury gorące powietrze „wisi” nad rozgrzanym gruntem, spowalniając wychładzanie.

Dodatkowo, jeśli noc nie jest całkiem bezchmurna, cienka warstwa chmur niskich działa jak koc – część promieniowania wypromieniowanego przez powierzchnię jest pochłaniana i ponownie emitowana w dół. Efekt cieplarniany staje się bardzo odczuwalny właśnie w nocy, gdy brak słońca, a jedynym źródłem energii jest ciepło zgromadzone w systemie atmosfera–powierzchnia.

Mit, że „gdyby nie globalne ocieplenie, noce nadal byłyby tak samo gorące, bo wyż to wyż”, rozbija się o obserwacje: przy podobnych układach barycznych współczesne noce są statystycznie cieplejsze niż kilkadziesiąt lat temu. Atmosfera z większą zawartością gazów cieplarnianych i pary wodnej skuteczniej blokuje nocne wypromieniowanie energii.

Magazynowanie ciepła przez podłoże: od asfaltu po ściany bloków

Tropikalne noce szczególnie często pojawiają się tam, gdzie otoczenie potrafi gromadzić i oddawać ciepło przez wiele godzin po zachodzie słońca. Kluczową rolę odgrywa rodzaj nawierzchni i zabudowy:

• asfalt, beton i cegła nagrzewają się w dzień szybciej niż naturalna gleba,
• ich pojemność cieplna i przewodnictwo powodują, że rozgrzana warstwa sięga głębiej,
• nocą ciepło jest powoli „wypompowywane” na powierzchnię i ogrzewa przyległe powietrze.

W dużych miastach dochodzi do tego efekt „kanionu ulicznego”: wąskie ulice otoczone wysoką zabudową zmniejszają widoczność nieba z perspektywy przyziemnej warstwy powietrza. Zmniejszony „widok na niebo” oznacza mniejszą efektywność wypromieniowania energii w przestrzeń. Powietrze uwięzione między budynkami krąży w poziomie, ale wypromieniowywanie ciepła w pionie jest mocno ograniczone.

To dlatego nocne pomiary temperatury w centrum dużego miasta i na pobliskiej stacji podmiejskiej potrafią różnić się o kilka stopni. Gdy stacja referencyjna notuje Tmin 19,5°C (ciepła, ale nie tropikalna noc), w gęstej zabudowie wielkich osiedli w praktyce może utrzymywać się 22–24°C. Dla mieszkańców oznacza to kilkanaście godzin bez realnej możliwości ochłodzenia pomieszczeń.

Miejska wyspa ciepła: dlaczego serie tropikalnych nocy są dłuższe w miastach

Miejska wyspa ciepła (MWC) to klasyczny przykład, jak lokalne warunki mogą „nadbudować” się na zjawisku ogólnym. W dzień MWC podnosi temperaturę zwykle o 1–3°C względem otoczenia, ale naprawdę dramatyczne różnice pojawiają się w nocy.

W typowy letni dzień z upałem schemat wygląda następująco:

1. Miasto nagrzewa się bardziej niż tereny zielone wokół.
2. Po zachodzie słońca podmiejska zieleń zaczyna się szybko chłodzić, podczas gdy betonowa i asfaltowa zabudowa długo trzyma ciepło.
3. W centrum utrzymuje się podwyższona temperatura, często powyżej 22–23°C do późnych godzin nocnych.

Jeśli taki układ powtarza się dzień po dniu, seria tropikalnych nocy w centrum może być o kilka dób dłuższa niż na lotniskowej stacji referencyjnej. Dla statystyki klimatologicznej ważne są oficjalne pomiary, ale dla zdrowia mieszkańców liczy się rzeczywista ekspozycja. Gdy słyszymy w mediach, że „miasto X zanotowało 5 kolejnych nocy tropikalnych”, mieszkańcy centrum mogą faktycznie przeżywać 7–8 nocy bez spadku temperatury poniżej 20°C wewnątrz mieszkań, zwłaszcza na wyższych piętrach.

Ciekawy, mało intuicyjny aspekt: zadrzewione dzielnice w mieście wcale nie muszą mieć znacząco niższej temperatury minimalnej powietrza na wysokości 2 m. Drzewa ograniczają wypromieniowanie z gruntu (liście „widzą” niebo zamiast gleby), ale jednocześnie zapewniają cień w dzień, co obniża nagrzewanie się powierzchni i wnętrz. Efekt dochodzi w pomieszczeniach – tam różnice w nagrzaniu między osiedlem pełnym zieleni i „betonową pustynią” mogą być ogromne, nawet jeśli oficjalne czujniki powietrza pokażą podobne Tmin.

Wilgotne masy powietrza i „zakorkowana” warstwa przyziemna

Tropikalne noce rzadko powstają tylko na skutek nagrzanego miasta. Potrzebne jest również powietrze o odpowiednich własnościach: ciepłe, często wilgotne, z ograniczoną możliwością rozwoju konwekcji nocnej. Kilka cech, które sprzyjają takim warunkom:

• brak przechodzących frontów i dużych burz rozpraszających nadmiar energii,

Adwekcja z południa i wschodu: kiedy powietrze „nie ma dokąd uciec”

Najdłuższe serie tropikalnych nocy pojawiają się, gdy nad Polską utrzymuje się stabilna adwekcja ciepłego powietrza z południa lub południowego wschodu. Jeśli w wysokich warstwach troposfery płynie silny, ciepły strumień, a przy ziemi wieje słaby, ciepły wiatr, warstwa przyziemna zostaje „zamknięta” w bardzo ciepłym profilu temperatury. Nawet gdy lokalnie pojawia się lekka bryza czy niewielkie zafalowanie frontowe, cała kolumna powietrza nadal jest zbyt ciepła, by pozwolić na wyraźny spadek temperatury przy gruncie.

Dochodzi do paradoksalnych sytuacji: termometr pokazuje 23–24°C jeszcze długo po północy, chociaż wiatr nie jest silny, a niebo wydaje się częściowo przejaśnione. To skutek tego, że cały profil atmosfery – od gruntu po wysokości kilku kilometrów – jest przesunięty w stronę wysokich temperatur, więc nawet ograniczone wypromieniowanie „nie ma się do czego” wychłodzić.

Brak wiatru i inwersje: ciepło uwięzione przy ziemi

Podczas fal upałów często tworzy się inwersja temperatury w niskich warstwach troposfery: powyżej kilkuset metrów wysokości powietrze może być nawet chłodniejsze niż tuż przy ziemi. Taki układ zniechęca do mieszania się warstw. Gdy wiatr jest słaby, powietrze przy gruncie ma niewielką szansę wymienić się z chłodniejszymi masami wyżej.

Między zachodem a wschodem słońca decydują wówczas dwie rzeczy: ilość nagromadzonej energii w podłożu i stopień „zamknięcia” warstwy przyziemnej przez inwersję. Jeśli oba czynniki są silne, spadek temperatury może ograniczyć się do kilku stopni, mimo że teoretycznie brak już dopływu słonecznej energii. To typowy scenariusz w bezwietrzne, parne noce w gęsto zabudowanych dzielnicach dużych polskich miast.

Dość powszechny mit głosi, że „jak nie wieje, to przynajmniej nie zawiewa gorąca do mieszkania”. Tymczasem brak wiatru często pogarsza sytuację – rozgrzane powietrze stoi w miejscu, a wymiana z chłodniejszymi masami jest minimalna, przez co tropikalne noce stają się bardziej uciążliwe.



Trendy i statystyki: jak zmieniły się upały i tropikalne noce w Polsce

Od pojedynczych incydentów do regularnych serii

Analiza długich szeregów pomiarowych z polskich stacji meteorologicznych pokazuje wzrost częstości dni upalnych i nocy tropikalnych. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu upał powyżej 30°C był w wielu regionach wydarzeniem kilkudniowym, przeplatanym wyraźnym ochłodzeniem. Obecnie częściej obserwuje się ciągi takich dni – po 5, 7, a w niektórych latach ponad 10 dni z rzędu.

Z nocami tropikalnymi zmiana jest jeszcze bardziej wyraźna, bo wcześniej były one zjawiskiem bardzo rzadkim, ograniczonym głównie do pojedynczych stacji. Dziś pojawiają się one nie tylko w wielkich aglomeracjach, ale także w średnich miastach i w wybranych lokalizacjach pozamiejskich (np. w kotlinach czy w pobliżu dużych zbiorników wodnych). W statystykach rocznych suma nocy z Tmin > 20°C jest nadal niewielka, jednak ich obecność w kolejnych dekadach staje się norma, a nie wyjątkiem.

Przesuwające się normy klimatyczne

Norma klimatyczna (średnia z 30 lat) dla temperatury w Polsce systematycznie rośnie. Oznacza to, że ta sama sytuacja synoptyczna (np. stabilny wyż nad Europą Wschodnią) generuje dziś wyższe temperatury niż 40–50 lat temu. W praktyce wystarczy niewielki wzrost średniej, aby skrajne wartości „pociągnęły” się do góry oraz by częściej przekraczać progi 30°C i 20°C.

Spotkać można opinię, że „kiedyś też były upały, tylko nikt nie mierzył”. To częściowo prawda, jeśli cofniemy się bardzo daleko w przeszłość i opieramy się na relacjach historycznych. Jednak dla ostatnich kilku dekad dysponujemy gęstą siecią pomiarową i dobrze udokumentowanymi danymi. Porównywalne serie pomiarowe jasno wskazują, że dni z upałem oraz noce tropikalne występują dziś częściej i dłużej niż w połowie XX wieku, przy podobnym rozmieszczeniu wyżów i niżów.

Wydłużający się sezon upałów

Dni upalne i tropikalne noce nie tylko występują częściej, ale także pojawiają się w szerszym przedziale miesięcy. Dawniej głównym „oknem” dla tak silnych zjawisk był przełom lipca i sierpnia. W ostatnich dekadach rośnie udział upałów już w czerwcu, a zdarzają się także włamania bardzo gorącego powietrza we wrześniu.

Rozszerzenie sezonu upałów ma istotne konsekwencje praktyczne. Infrastruktura (np. szkoły, biura, szpitale) była projektowana z myślą o krótkich, sierpniowych falach gorąca, a nie o potencjalnie kilku „okienkach” wysokich temperatur rozciągniętych na trzy–cztery miesiące. W efekcie rośnie presja na adaptację: od zmiany harmonogramów pracy po konieczność inwestycji w chłodzenie budynków, które wcześniej „dawały radę” bez klimatyzacji.

Przełamywanie rekordów: coraz częściej nie tylko absolutnych

Skupienie na rekordach absolutnych (najwyższa Tmax w historii Polski) bywa mylące. W zmieniającym się klimacie równie ważne stają się:

• rekordy długości serii dni upalnych i nocy tropikalnych,
• rekordy lokalne dla pojedynczych stacji lub regionów,
• rekordy „sezonowe”, np. najwcześniejszy w roku dzień upalny.

Nawet jeśli absolutne maksimum temperatury w Polsce nie jest rok w rok przełamywane, to regularnie padają rekordy długości serii upałów w poszczególnych miejscowościach, a także przekraczane są historyczne progi dla konkretnych miesięcy (np. bardzo wysokie temperatury już w czerwcu). Z punktu widzenia zdrowia ludzi i funkcjonowania gospodarki to właśnie te „rekordy seryjne” są kluczowe – wielodniowe obciążenie upałem i nocnym brakiem ulgi kumuluje się w organizmach i systemach technicznych.

Czynniki lokalne: dlaczego jedne miejsca biją rekordy, a inne nie

Rzeźba terenu i lokalne zastoje ciepła

Na mapie Polski widać wyraźnie, że ujędrnienia rzeźby terenu potrafią „przytrzymać” gorące powietrze. Niewielkie obniżenia, doliny rzeczne czy kotliny miejskie są naturalnymi pułapkami dla powietrza w bezwietrzne, gorące wieczory. Na skutek nocnego wychładzania stoki mogłyby zrzucać chłodniejsze masy powietrza w dół, ale podczas fali upałów ten proces jest osłabiony przez ciepły profil temperatury w całej kolumnie atmosfery.

Efekt bywa widoczny w praktyce: w dolnym tarasie miasta czy w osiedlach zlokalizowanych w obniżeniu temperatura minimalna potrafi być o 1–2°C wyższa niż na pobliskich, lekko wyniesionych dzielnicach. W upalną noc różnica między 19°C a 21°C może oznaczać przekroczenie progu tropikalnej nocy i zupełnie inne odczucie komfortu.

Bliskość wody: chłodzący bufor albo ciepła „pierzyna”

Duże zbiorniki wodne w Polsce – jeziora, zalewy, rzeki o szerokim korycie – odgrywają dwojaką rolę. W ciągu dnia potrafią łagodzić szczyt upału, przesuwając maksimum temperatury lub obniżając je o kilka stopni względem terenów oddalonych od wody. Nocą sytuacja bywa odwrotna: woda, nagromadziwszy energię w dzień, oddaje ją stopniowo, ogrzewając przyległe powietrze i spowalniając spadek temperatury.

Stąd bierze się często mylące wrażenie w letniskowych miejscowościach nad jeziorem: po zachodzie słońca robi się przyjemniejszy powiew od wody, ale rzeczywista temperatura powietrza spada wolniej niż kilkanaście kilometrów dalej, z dala od akwenu. W spokojne, bezwietrzne noce taka konfiguracja może sprzyjać lokalnym tropikalnym nocom, choć w dzień temperatury maksymalne bywały tam niższe niż w głębi lądu.

Struktura zabudowy: różnica między „betonową patelnią” a przewiewnym osiedlem

Nawet w obrębie jednego miasta różnice w gęstości i rodzaju zabudowy potrafią zdecydować, gdzie padną lokalne rekordy długości serii upałów czy tropikalnych nocy. Kilka elementów działa tu w pakiecie:

• wysokie, zwarte bloki i gęsto zabudowane kwartały intensywnie magazynują ciepło,
• wąskie ulice ograniczają przewietrzanie i widoczność nieba,
• mały udział zieleni obniża parowanie, a więc i naturalne „chłodzenie” otoczenia.

W takim środowisku temperatura w nocy może utrzymywać się powyżej 25°C na elewacjach budynków, a powietrze między nimi schładza się dużo wolniej niż nad rozległym parkiem czy niską zabudową jednorodzinną z ogrodami. Mitem jest przekonanie, że „całe miasto ma tak samo gorąco” – w praktyce różnice między poszczególnymi dzielnicami w trakcie fali upałów mogą sięgać kilku stopni, zwłaszcza w godzinach nocnych.

Rodzaj nawierzchni i udział zieleni

Na poziomie pojedynczej ulicy lub osiedla kluczowe stają się materiały, z których zbudowane jest otoczenie, oraz ilość roślinności. Asfalt, kostka betonowa czy ciemne dachy mają niski albedo – pochłaniają dużo promieniowania słonecznego. Trawniki, drzewa i jasne powierzchnie odbijają większą część energii lub wykorzystują ją na parowanie wody, przez co mniej energii pozostaje w systemie jako ciepło jawne.

Typowa sytuacja: dwa sąsiadujące osiedla, w jednym dominują asfaltowe parkingi i niska zieleń, w drugim – liczne drzewa, ogrody deszczowe, jasne dachy. W dzień maksymalna temperatura powietrza może być zbliżona, ale nocny spadek różni się zauważalnie. W bardziej „zielonym” układzie powierzchnie nagrzewają się mniej, więc oddają mniej ciepła po zachodzie słońca; łatwiej o spadek Tmin poniżej 20°C, nawet przy ogólnej fali gorąca w całym regionie.

Ekspozycja na adwekcję i przewietrzanie

Nie wszystkie lokalne rekordy biorą się z nagromadzenia ciepła. W niektórych sytuacjach decyduje otwartość terenu na napływ gorącego powietrza. Równinne obszary pozbawione większych barier terenowych, „otwarte” na kierunek adwekcji, szybciej i silniej reagują na napływ rozgrzanych mas z południa czy południowego zachodu. Tam fale upałów rozwijają się najpełniej, a ciepłe masy powietrza łatwo penetrują w głąb lądu.

Z kolei miejsca osłonięte, np. za pasmem wzgórz czy w głębokich dolinach, mogą doświadczać nieco słabszych maksymalnych temperatur w dzień, ale jednocześnie dłużej utrzymywać ciepło nocą z uwagi na ograniczoną wymianę z otoczeniem. To tłumaczy, dlaczego w jednym powiecie najwyższe Tmax notuje stacja na otwartej równinie, a najdłuższe serie tropikalnych nocy – miejscowość położona w niewielkim obniżeniu terenu.

Specyfika poszczególnych regionów Polski

Polska nie jest klimatycznie jednolita, co dobrze widać w statystykach upałów i nocnych minimów. Kilka ogólnych tendencji:

• Środkowa i zachodnia Polska częściej notuje długie serie dni upalnych, dzięki łatwemu napływowi gorących mas z południa i południowego zachodu.
• Wschodnia część kraju jest bardziej narażona na fale gorąca związane z adwekcją z południowego wschodu oraz utrzymującymi się długo wyżami kontynentalnymi – tu noce bywają szczególnie parne.
• Wybrzeże Bałtyku ma rzadziej wielodniowe ciągi upałów z najwyższymi Tmax, ale lokalnie może doświadczać gorących, dusznych nocy przy utrzymującym się cieple morza i słabej bryzie.
• Przedpole Karpat i Sudetów bywa „wzmacniaczem” ekstremów dziennych (efekt fenowy), ale jednocześnie może doświadczać długich, ciepłych nocy, gdy gorące powietrze spływa ze stoków w kierunku nizin.

Publiczne dyskusje o upałach często pomijają te niuanse, sprowadzając rozmowę do jednego rekordu krajowego Tmax. Z punktu widzenia mieszkańca liczy się jednak, ile dni z rzędu musi funkcjonować w temperaturach powyżej 30°C oraz ile nocy z rzędu nie może realnie schłodzić mieszkania. To właśnie lokalne uwarunkowania decydują, gdzie fale upałów i ciągi tropikalnych nocy są najtrudniejsze do zniesienia, mimo że w skali kraju wszystkie te miejsca podlegają tej samej, ogólnej zmianie klimatu.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Dlaczego w Polsce w ogóle zdarzają się tak silne fale upałów, skoro mamy klimat umiarkowany?

Klimat umiarkowany w Polsce nie oznacza braku ekstremów, tylko dużą zmienność. Nad krajem ścierają się masy powietrza z chłodniejszego Atlantyku, chłodnej Skandynawii oraz bardzo rozgrzanego latem wnętrza Eurazji. Gdy cyrkulacja atmosferyczna „zaciśnie się” w jednym układzie, nad Polską utrwala się napływ gorącego powietrza i wtedy pojawiają się rekordowe serie upałów.

Mit brzmi: „u nas klimat umiarkowany, więc nie ma co dramatyzować”. Rzeczywistość jest taka, że właśnie regiony o dużej zmienności pogody potrafią generować najostrzejsze incydenty – bo kiedy już ustawi się sprzyjający układ wyżów i niżów, potrafi on zablokować chłodniejsze masy powietrza na całe tygodnie.

Skąd bierze się gorące powietrze podczas fal upałów w Polsce?

Najgroźniejsze dla Polski są sytuacje, gdy nad środkową Europę napływają masy powietrza z południa lub południowego zachodu. Chodzi przede wszystkim o powietrze zwrotnikowe morskie z rejonu Morza Śródziemnego i północnej Afryki oraz powietrze zwrotnikowo‑kontynentalne z Bałkanów, Panonii i stepów na wschód od Polski. Te masy są z natury bardzo ciepłe, a czasem dodatkowo wilgotne.

Dalsze „podgrzewanie” odbywa się lokalnie: przy bezchmurnym niebie i suchym powietrzu słońce silnie nagrzewa podłoże, co podbija temperaturę o kilka stopni. W efekcie coś, co nad Bałkanami było „tylko” gorące, nad Polską może już przekraczać 35°C.

Czy „kiedyś też bywało po 35°C”, więc obecne upały niczym się nie różnią?

Pojedyncze dni z temperaturą rzędu 35°C zdarzały się także w XX wieku – to prawda. Różnica polega na tym, że dziś takie epizody są częstsze, trwają dłużej i częściej łączą się z ciepłymi lub tropikalnymi nocami oraz suszą. Dane pomiarowe z długich serii meteorologicznych pokazują wzrost liczby dni upalnych oraz rekordowych serii po 1990 roku.

Mit: „zawsze tak było, tylko nikt nie mierzył”. Rzeczywistość: pomiary w Polsce prowadzi się systematycznie od wielu dekad, a klimatolodzy widzą wyraźny trend w stronę częstszych i dłuższych fal ciepła. Naturalna zmienność pogody nie tłumaczy, dlaczego rekordy ciepła bijemy znacznie częściej niż rekordy chłodu.

Ile stopni musi być, żeby dzień został uznany za upalny lub bardzo upalny?

W polskiej klimatologii stosuje się proste progi temperatury maksymalnej (Tmax) mierzonej na stacji meteorologicznej na wysokości 2 m nad gruntem. Dzień gorący to taki, gdy Tmax osiąga co najmniej 25°C. Dzień upalny notuje się, gdy Tmax wynosi minimum 30°C.

O „bardzo upalnym” dniu mówi się przy temperaturach rzędu 35°C i wyższych (często przyjmuje się próg 35 lub 35,1°C). Termometr na balkonie czy przy ścianie potrafi pokazać kilka stopni więcej, ale takie odczyty nie są używane do analiz klimatu, bo mocno zniekształca je otoczenie (asfalt, elewacje, brak przewiewu).

Co to dokładnie jest noc tropikalna i czym różni się od „po prostu ciepłej” nocy?

Noc tropikalna występuje wtedy, gdy temperatura minimalna (Tmin) w ciągu doby ani razu nie spada poniżej 20°C. Kluczowa jest najniższa zanotowana wartość – jeśli choć przez moment termometr pokaże 19,9°C, to formalnie nie jest to noc tropikalna.

W Polsce częściej występują ciepłe noce, gdy Tmin mieści się w przedziale około 16–19°C. Dla organizmu różnica między 19°C a 21°C jest jednak duża: przy nocach tropikalnych mieszkania i ciało nie mają kiedy się schłodzić, co znacząco zwiększa obciążenie układu krążenia, szczególnie u osób starszych i chorych kardiologicznie.

Jak klimatolodzy definiują falę upałów w Polsce?

W codziennej praktyce używa się prostego kryterium: fala upałów to co najmniej 3 kolejne dni z temperaturą maksymalną 30°C lub wyższą. To podejście łatwo zastosować w prognozach i komunikatach ostrzegawczych.

W badaniach naukowych stosuje się też definicje oparte na percentylach, czyli „statystycznie wysokich” wartościach temperatury dla danego regionu i pory roku. Dzięki temu można porównywać fale upałów w różnych klimatach – to, co dla Polski jest ekstremalne, dla południa Hiszpanii byłoby zaledwie ciepłym epizodem.

Dlaczego w miastach rekordowe serie tropikalnych nocy są dłuższe niż na wsi?

Główną przyczyną jest tzw. miejska wyspa ciepła. Zabudowa, asfalt i beton gromadzą ciepło w ciągu dnia, a potem bardzo wolno je oddają. Nocą temperatury w centrum dużego miasta mogą być o kilka stopni wyższe niż na pobliskich terenach podmiejskich lub wiejskich.

Efekt jest taki, że gdy na stacji pod miastem Tmin spada np. do 18–19°C (ciepła noc), w gęsto zabudowanej dzielnicy temperatura może przez całą dobę nie zejść poniżej 20°C. Dlatego mieszkańcy blokowisk odczuwają fale upałów i serie tropikalnych nocy znacznie dotkliwiej niż osoby mieszkające wśród zieleni.

Najważniejsze punkty

• Klimat umiarkowany przejściowy w Polsce nie „chroni” przed ekstremami, lecz sprzyja im przez dużą zmienność cyrkulacji – gdy układ wyżów i niżów się zablokuje, może utrzymać nad krajem ten sam, bardzo gorący typ pogody przez długie tygodnie.
• Położenie Polski między chłodniejszym Atlantykiem a silnie nagrzewającym się latem wnętrzem Eurazji sprawia, że kraj leży na trasie gorących adwekcji; w zależności od roku rekordowe fale upałów „przesuwają się” między Francją, Niemcami, Polską a regionami dalej na wschód.
• Rekordowe serie upałów są napędzane głównie napływem powietrza zwrotnikowego (morskiego i zwrotnikowo-kontynentalnego) z rejonów Morza Śródziemnego, Bałkanów i stepów – lokalne „dogrzewanie” tylko wzmacnia już ciepłe masy, ale rzadko jest jedyną przyczyną ekstremów.
• Mit „w Polsce zawsze były takie upały” zderza się z danymi: po 1990 roku notuje się wyraźny wzrost liczby dni upalnych i częstsze, dłuższe serie gorących dni i nocy, podczas gdy wcześniejsze epizody ekstremalne były krótsze i mniej powtarzalne.
• Statystyki meteorologiczne pokazują jednostronny trend: rekordy ciepła padają znacznie częściej niż rekordy chłodu, co trudno wytłumaczyć wyłącznie naturalną zmiennością; to sygnał trwałej zmiany klimatycznej, a nie tylko „kaprysu pogody”.

Bibliografia i źródła

• Klimat Polski. Naukowe podstawy, ocena i prognoza zmian. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy (2012) – Charakterystyka klimatu Polski, zmienność i ekstremalne temperatury
• Warunki klimatyczne i ich zmiany w Polsce. Polski Instytut Geofizyki PAN (2014) – Przegląd zmian temperatury, dni upalnych i fal upałów w Polsce
• Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Intergovernmental Panel on Climate Change (2021) – Globalne trendy ekstremów temperatury i fale upałów
• Climate of Poland. World Meteorological Organization – Opis strefy klimatu umiarkowanego przejściowego i cyrkulacji nad Europą
• Zmiany częstości występowania dni gorących i upalnych w Polsce w drugiej połowie XX i na początku XXI wieku. Uniwersytet Warszawski (2010) – Analiza trendów liczby dni gorących i upalnych w Polsce