preliminary report utvrĐivanje i odreĐivanje suŠe ......ne metode za utvrđivanje i određivanje...

14
181 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194 I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI Suša ima veliki utjecaj na prirodu, društvo i gospodarstvo pa se ova pojava proučava gotovo u cijelom svijetu. Stoga su razvijene određene metode za utvrđivanje i određivanje suše kao što su: standardizirani indeks oborine, metoda decila, Palmerova metoda i metoda sušnih perioda, koje su opće prihvaćene. Navedene metode u ovom su radu primijenjene za otok Korčulu, a osim toga predložen je i njihov daljnji razvoj. Primijenjene metode daju različite rezultate, što proizlazi iz njihovih pretpostavki i odgovarajućih matematičkih modela. Evidentno je da se suša na otoku Korčuli javlja sve češće, ali i snažnije, što je karakteristično i za brojne druge otoke i regije Mediterana. Prethodno priopćenje Preliminary report UDK 551.577.38(497.5 Korčula) Primljeno (Received): 15. 4. 2011.; Prihvaćeno (Accepted): 22. 7. 2011. UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI Dr. sc. Igor Ljubenkov, dipl. ing. građ. GRAD INVEST Mosećka 52, 21000 Split [email protected] Prof. dr. sc. Ognjen Bonacci, dipl. ing. građ. Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije Sveučilišta u Splitu Matice hrvatske 15, 21000 Split Ključne riječi: Korčula, suša, hidrologija, oborine, temperatura 1. UVOD Suša je u svijetu vrlo istraživana pojava zbog njezi- nog velikog utjecaja na društvo i gospodarstvo, a pri- sutna je od pamtivijeka. Danas, gotovo niti jedna zemlja na svijetu nije zaštićena od utjecaja suše na proizvodnju hrane i zalihe vode. Iako se u bogatijim društvima uspi- jevaju prebroditi teškoće izazvane sušom, u siromašnim zemljama suša često može označavati granicu između života i smrti. Na današnjem nivou razvoja suša se ne može spriječiti, ali se odgovarajućim mjerama i aktivno- stima negativni učinci suše na ljude i ekonomiju društva mogu ublažiti (Bonacci, 1993.b). Obilježja i posljedice suša na Mediteranu prikazane se u brojnoj literaturi (Bonaccorso i dr., 2003.; Vicente-Serrano, 2006., 2007.; Cancelliere i dr., 2007., Moneo-Lain, 2008.). Tako je, na primjer, Moneo-Lain (2008.) u svojoj disertaciji predlo- žila model upravljanja vodnim resursima u vrijeme suše za dvije španjolske regije; Alagon i Tietar. Ona navodi da zaštita od suše ima tri komponente: prva, utvrditi prag suše za koji treba početi primjenjivati posebne planove upravljanja vodnim resursima; druga, utvrditi potrebe potrošača vode za vrijeme suše, a posebno poljoprivre- de; treća, utvrditi mjere i aktivnosti koje treba provoditi tijekom suše kako bi rizik bio što manji, odnosno štete minimalne. Suša ne zaobilazi ni hrvatske otoke, a javlja se sve če- šće i snažnije. U radu su primijenjene u svijetu uobičaje- ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor- čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov, 2011.). U obzir su uzeta mjerenja iz 61-godiš- njeg razdoblja 1948.-2008. na dvije meteorološke posta- je – Korčula i Vela Luka, smještene na istočnoj i zapadnoj obali otoka (slika 1). Otok Korčula je tipični dalmatinski otok koji se proteže u smjeru istok-zapad u dužini oko 45 km s prosječnom širinom 6 km. Otok Korčula, kao i cijeli obalni prostor Dalmacije, ima mediteransku klimu s blagim zimama te suhim i vrućim ljetima.

Upload: others

Post on 21-Sep-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

181Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Suša ima veliki utjecaj na prirodu, društvo i gospodarstvo pa se ova pojava proučava gotovo u cijelom svijetu. Stoga su razvijene određene metode za utvrđivanje i određivanje suše kao što su: standardizirani indeks oborine, metoda decila, Palmerova metoda i metoda sušnih perioda, koje su opće prihvaćene. Navedene metode u ovom su radu primijenjene za otok Korčulu, a osim toga predložen je i njihov daljnji razvoj. Primijenjene metode daju različite rezultate, što proizlazi iz njihovih pretpostavki i odgovarajućih matematičkih modela. Evidentno je da se suša na otoku Korčuli javlja sve češće, ali i snažnije, što je karakteristično i za brojne druge otoke i regije Mediterana.

Prethodno priopćenje Preliminary report UDK 551.577.38(497.5 Korčula)Primljeno (Received): 15. 4. 2011.; Prihvaćeno (Accepted): 22. 7. 2011.

UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Dr. sc. Igor Ljubenkov, dipl. ing. građ.GRAD INVEST

Mosećka 52, 21000 [email protected]

Prof. dr. sc. Ognjen Bonacci, dipl. ing. građ.

Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije

Sveučilišta u SplituMatice hrvatske 15, 21000 Split

Ključne riječi: Korčula, suša, hidrologija, oborine, temperatura

1. UVOD

Suša je u svijetu vrlo istraživana pojava zbog njezi-nog velikog utjecaja na društvo i gospodarstvo, a pri-sutna je od pamtivijeka. Danas, gotovo niti jedna zemlja na svijetu nije zaštićena od utjecaja suše na proizvodnju hrane i zalihe vode. Iako se u bogatijim društvima uspi-jevaju prebroditi teškoće izazvane sušom, u siromašnim zemljama suša često može označavati granicu između života i smrti. Na današnjem nivou razvoja suša se ne može spriječiti, ali se odgovarajućim mjerama i aktivno-stima negativni učinci suše na ljude i ekonomiju društva mogu ublažiti (Bonacci, 1993.b). Obilježja i posljedice suša na Mediteranu prikazane se u brojnoj literaturi (Bonaccorso i dr., 2003.; Vicente-Serrano, 2006., 2007.; Cancelliere i dr., 2007., Moneo-Lain, 2008.). Tako je, na primjer, Moneo-Lain (2008.) u svojoj disertaciji predlo-žila model upravljanja vodnim resursima u vrijeme suše za dvije španjolske regije; Alagon i Tietar. Ona navodi da zaštita od suše ima tri komponente: prva, utvrditi prag

suše za koji treba početi primjenjivati posebne planove upravljanja vodnim resursima; druga, utvrditi potrebe potrošača vode za vrijeme suše, a posebno poljoprivre-de; treća, utvrditi mjere i aktivnosti koje treba provoditi tijekom suše kako bi rizik bio što manji, odnosno štete minimalne.

Suša ne zaobilazi ni hrvatske otoke, a javlja se sve če-šće i snažnije. U radu su primijenjene u svijetu uobičaje-ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov, 2011.). U obzir su uzeta mjerenja iz 61-godiš-njeg razdoblja 1948.-2008. na dvije meteorološke posta-je – Korčula i Vela Luka, smještene na istočnoj i zapadnoj obali otoka (slika 1). Otok Korčula je tipični dalmatinski otok koji se proteže u smjeru istok-zapad u dužini oko 45 km s prosječnom širinom 6 km. Otok Korčula, kao i cijeli obalni prostor Dalmacije, ima mediteransku klimu s blagim zimama te suhim i vrućim ljetima.

Page 2: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

182 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

2. DEFINICIJA I VRSTE SUŠA

Prema svjetskoj meteorološkoj organizaciji (WMO) suša se definira kao produljeni izostanak ili naglašeni deficit oborine (WMO, 2005.). Američko meteorološko društvo navodi četiri vrste suše:

1. Meteorološka ili klimatološka suša;2. Agronomska suša;3. Hidrološka suša;4. Socijalno-ekonomska suša;

Meteorološka suša nastaje zbog smanjene količine oborina u odnosu na dugogodišnji prosjek ili potpuni izostanak oborine u određenom vremenskom razdoblju (Pandžić, 1993.; WMO, 2005.). Meteorološka suša se može naglo razviti i naglo prestati.

Agronomska suša podrazumijeva manjak vode u površinskom sloju tla u vegetacijskom razdoblju. Može biti različitog trajanja i ne mora koincidirati s meteoro-loškom sušom (Kos, 1993). Ona umanjuje poljoprivredne prinose, uzrokuje venuće bilja i dr.

Kada deficit oborine u duljem vremenskom razdoblju znatno smanji površinske i podzemne zalihe vode, govo-rimo o hidrološkoj suši (Bonacci, 1993.a). Početak i zavr-

šetak hidrološke suše može zaostajati i nekoliko mjeseci za meteorološkom sušom.

Socijalno-ekonomska suša povezuje vodoopskrbu određenog ekonomskog dobra s elementima meteorološ-ke, agronomske i hidrološke suše. Ona ima ekonomski, društveni i ekološki značaj te dovodi do redukcija u vo-doopskrbi, izaziva degradaciju i desertifikaciju tla, pove-ćava opasnost od požara i dr.

Da bi se suša mogla utvrditi (identificirati) i odre-diti (kvantificirati) u prostoru i vremenu potrebna je numerička mjera za sušu – indeks. Tijekom dosadašnjih istraživanja definiran je i korišten veliki broj pokazate-lja – indeksa (Bonacci, 1993.b; Krysanova i dr., 2008.; Moneo-Lain, 2008.). Potrebno je napomenuti da zbog složenosti ove pojave niti jedan indeks ne može opisati sušu u potpunosti. Neki su se indeksi pokazali dobri na određenim prostorima, a s druge pak strane nedovoljno dobri u drugim krajevima.

Suša se može analizirati u jednoj točki ili pak na više točaka prostora – regionalno (Bonacci, 1993.b). Suša u točki se određuje na osnovu mjerenja u jednoj stanici. Za regionalnu analizu suše treba obuhvatiti prostrana po-dručja te raspolagati s mjerenjima na više stanica. Kako je otok Korčula relativno mali, s površinom 276 km2, a raspolaže sa samo dvije meteorološke stanice, može se pretpostaviti da je suša na cijelom otoku vrlo slična. Upravo će analize provedene u ovome radu pokazati kolike mogu biti razlike između istočne i zapadne oba-le otoka, odnosno razmatranih dviju stanica – Korčule i Vela Luke, koje su međusobno udaljene oko 33 km.

Metode za utvrđivanje suše su:1. Standardizirani indeks oborine (SPI);2. Metoda decila (DM);3. Palmerov indeks suše (PDSI).

Za određivanje suše uobičajeno se primjenjuje meto-da sušnih perioda.

Standardizirani indeks oborine i Palmerov indeks če-sto se koriste u analizama suše diljem svijeta, posebno od strane brojnih svjetskih organizacija i službi („U.S. Department of Agriculture“, „National Drought Watch System – Australia“, „Drought Management Centre for Southeastern Europe“ i dr.) koje se bave ovim fenome-nom. Definicija i proračun ova dva indeksa dani su u li-teraturi: Palmer (1965.), Mckee i dr. (1995.), Bonaccorso i dr. (2003.) i Vicente-Serrano (2007.).

Standardizirani indeks oborine (SPI) je statistički in-deks koji se dobiva usporedbom oborine u određenom trenutku (npr. mjesecu) s prosječnom vrijednosti iz anali-ziranog razdoblja. Negativne vrijednosti indeksa ukazuju na manjak oborine (sušu), a pozitivne na višak oborine.

Slika 1: Lokacija otoka Korčule i mjernih stanica: K – Korčula, VL – Vela Luka

Page 3: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

183Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Tsakiris i dr. (2007.) odredili su SPI za istočni dio otoka Krete. Dasci i dr. (2010.) koristili su SPI za analizu suše provincije Erzurum u Turskoj. U 81-godišnjem analizi-ranom razdoblju (1929.-2008.) zabilježeni su negativni godišnji i sezonski trendovi.

Proračun Palmerovog indeksa suše bazira se na bilan-ci vode u tlu. Osim oborine uzima se u obzir evapotran-spiracija, zadržavanje vode u tlu i otjecanje. Nekoliko je autora (Cancelliere i Rossi, 2003.; Paulo i dr., 2003.; Pe-reira i dr., 2007.; Kanellou i dr., 2008.) primijenilo Palme-rovu metodu za područje Mediterana. Pereira i dr. (2007.) testirali su Palmerov model za područje Evora u južnom Portugalu te sugerirali da se pojedini parametri ovoga modela korigiraju. Ovu konstataciju valja prihvatiti lo-kalno, odnosno da vrijedi samo na onome području na kojem je provedena analiza i kalibracija modela, a nikako da vrijedi za cijeli Mediteran.

Metoda decila zbog svoje jednostavnosti poprilično se koristi u Australiji za praćenje i analizu suše (Gibbs i Maher, 1967.; Coughlan, 1987.). Metoda se sastoji u slaganju oborine u opadajući niz te podjeli u 10 jednakih razreda (decila). Nekoliko je autora primijenilo ovu me-todu na Mediteranu (Tsakiris i dr., 2007.; Kanellou i dr., 2008.; Moneo-Lain, 2008.).

Krysanova i dr. (2008.) analizirali su učestalost i trend suše u drugoj polovici XX. stoljeća na slivu rijeke Elbe. Sliv je površine oko 150.000 km2, a zauzima teri-torij istočne Njemačke i Češke. U radu su korištene dvije metode: standardizirani indeks oborine i Palmerov indeks suše. Također, razvijena je i primijenjena nova varijanta metode sušnih perioda kod koje su autori uzeli u obzir oborinu i temperaturu. Za svaki od ovih parametara po-sebno utvrđena su sušna razdoblja, koja su zatim pre-klopljena, te su uzeta u obzir ona razdoblja koja zado-voljavaju oba kriterija (temperatura: T > Tkrit i oborina: P < Pkrit) u trajanju dužem od 30 dana. Bonacci (1993.a) je primijenio metodu sušnih perioda za analizu suše stanice Osijek. Za ulazne podatke korištene su mjesečne oborine iz razdoblja 1882.-1990. Paulo i dr. (2003.) primijenili su ovu metodu za analizu suše južne portugalske pokrajine Alentejo.

3. METODE ZA ODREĐIVANJE SUŠE

3.1. Standardizirani indeks oborineMcKee i sur. (1995.) definirali su standardizirani in-

deks oborine („Standardized Precipitation Index“ - SPI) kao mjeru vlažnosti i suše. Proračun se radi za vremensku seriju oborina dužine barem 30 godina (Guttman, 1999.) koja može imati bilo koji vremenski interval: 1, 3, 6, 12, 24 i 48 mjeseci. Njena prednost je što koristi jednu va-rijablu – oborinu, za razliku od npr. Palmerove metode gdje se koristi nekoliko varijabli (Vicente-Serrano, 2007.). Osim toga, prednost ove metode je relativno jednostavan proračun te mogućnost analize suše za različite vremen-ske intervale (Pashiardis i Michaelides, 2008.).

Suština ove metode je da se oborina transformira u vrijednost SPI s normalnom razdiobom, na način da je zadovoljena jednakost kumulativnih vjerojatnosti prve i druge razdiobe. Gama raspodjela je često pogodna za nizove oborina (Cancelliere i dr., 2006.).

Slika 2: Standardizirani indeks oborine (SPI) za Korčulu za period 1948.-2008.

Tablica 1: Broj mjesečnih SPI po klasama (1948.-2008.)

Klasa Vrijednost SPI KORČULA VELA LUKA

br. mjeseci (%) br. mjeseci (%)

Ekstremno > 2,0 12 1,6 2 0,3

Vrlo KIŠNO od 1,5 do 1,99 54 7,4 31 4,2

Umjereno od 1,0 do 1,49 85 11,6 66 9,0

NORMALNO od - 0,99 do 0,99 452 61,7 515 70,4

Umjereno od - 1,49 do - 1,0 65 8,9 61 8,3

Vrlo SUHO od – 1,99 do – 1,5 64 8,7 57 7,8

Ekstremno < - 2,0 0 - 0 -

Na slici 2 pokazani su izračunati mjesečni SPI indeksi za Korčulu za razdoblje 1948.-2008. SPI pokazuju laga-ni trend opadanja u analiziranom razdoblju. Na temelju izračunatih vrijednosti SPI, svaki mjesec se može klasifi-cirati od ekstremno suhog preko normalnog do ekstre-mno kišnog, kako je navedeno u tablici 1.

Za razmatrane meteorološke stanice – Korčula i Vela Luka, za najveći broj mjeseci može se reći da je u grani-cama normale. Niti jedan mjesec nema karakter ekstre-

Page 4: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

184 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

mno suhog, dok je 12 mjeseci u Korčuli i 2 mjeseca u Vela Luci ekstremno kišno. Umjereno suhih i vrlo suhih mjeseci u analiziranom razdoblju je 129 u Korčuli te 118 u Vela Luci, što čini 17,6%, odnosno 16,1% vremena.

3.2. Metoda decilaGibbs i Maher (1967.) razvili su metodu decila, koja

se još i danas često koristi za identifikaciju meteoro-loške suše, posebno na području Australije. Metoda se do sada primjenjivala na niz izmjerenih oborina, što se može naći u stručnim i znanstvenim radovima (Gibbs i Maher, 1967.; Moneo-Lain, 2008.). Međutim, ovdje ćemo prikazati da se ova metoda može proširiti i na druge klimatske pokazatelje, kao npr. temperaturu, koja se uz oborinu smatra najznačajnijim klimatskim ele-mentom za sušu.

3.2.1. OborineU metodi decila, analizirane oborine se poredaju u

opadajući niz za kojega se definira pripadajuća empirij-ska funkcija vjerojatnosti. Podatci se grupiraju u razre-de širine 10% vjerojatnosti kojima odgovaraju oznake u decilima od 1 do 10. Tako na primjer 10% najmanjih izmjerenih oborina spada pod decil 1, dok 10% najvećih oborina spada pod decil 10.

Kumulativna vjerojatnost mjesečnih oborina za po-staju Korčula prikazana je na slici 3. Oborine su razvr-stane u 10 razreda prema pripadajućim vjerojatnostima.

Klasifikacija vlažnosti klime prema metodi decila dana je u tablici 2. Decil 10 označava vremenske inter-vale koji imaju vrlo vlažan karakter. Decili 8 i 9 mogu se opisati kao umjereno vlažni. Decili 4, 5, 6 i 7 se smatra-ju prosječnim. Umjereno sušni su vremenski intervali s decilima 2 i 3. Najmanji decil, 1, označava vrlo sušno razdoblje. Prema navedenoj klasifikaciji veći broj decila

označava vlažnije razdoblje i prema tome povoljnije u pogledu razmatrane problematike – suše.

Decili mjesečnih oborina za stanicu Korčula dani su na slici 4. Uočava se lagani trend opadanja decila, što znači i same analizirane varijable – oborine, odnosno ja-čanje suše. Takav se trend decila javlja i u Vela Luci.

Prema metodi decila u svakom razredu je jednaki broj podataka. Ono što je promjenjivo, tj. ovisi o izmjerenim veličinama, su granične vrijednosti oborina među razre-dima (tablica 3). Tako na primjer u najniži razred (decil 1) ulaze mjesečne oborine manje od 10 mm kod Korčule, odnosno manje od 8 mm kod Vela Luke. U najviši razred (decil 10) ulaze mjesečne oborine veće od 187 mm kod Korčule, odnosno veće od 157 mm kod Vela Luke. Stoga su širine razreda, s obzirom na mjernu jedinicu oborina – milimetar, promjenjive. S porastom oborina rastu i širine razreda.

Slika 3: Kumulativna vjerojatnost za Korčulu: a) oborina, b) temperatura

Tablica 2: Broj podataka po razredima decila (1948.-2008.)

Klasa Decili Postotak Broj podataka

  vjerojatnosti KORČULA V. LUKA

  100 438 mm 343 mm

VLAŽNO

10 90 - 100 73 73

9 80 - 90 73 73

8 70 - 80 74 74

PROSJEČNO

7 60 - 70 73 73

6 50 - 60 73 73

5 40 - 50 73 73

4 30 - 40 73 73

SUŠNO

3 20 - 30 74 74

2 10 - 20 73 73

1 0 - 10 73 73

  0 0 mm 0 mm

Page 5: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

185Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Potrebno je napomenuti da je istočna obala otoka (Korčula) u prosjeku nešto vlažnija u odno-su na zapadnu obalu (Vela Luka) na mjesečnom i godišnjem nivou. Tako je srednja godišnja oborina u razdoblju 1948.-2008. u Korčuli bila 1049 mm, a u Vela Luci 832 mm. Najvlažniji mjesec je stude-ni, s prosječnom oborinom od 153 mm u Korčuli te 121 mm u Vela Luci. Najsušniji mjesec je srpanj, sa prosječnom oborinom od 28 mm u Korčuli i 20 mm u Vela Luci. Treba naglasiti da gotovo svi mjeseci u godini mogu biti bez oborine.

3.2.2. TemperatureOsim oborina, metodom decila se mogu anali-

zirati i temperature. U kontekstu suše, temperature imaju obrnuto proporcionalno djelovanje od obori-na. Veće oborine su povoljnije za sušu, kao i niže temperature. Stoga su temperature poredane u ra-stući niz kojemu najnižim temperaturama odgova-raju najveće vjerojatnosti i decili 8, 9 i 10. Najvišim temperaturama odgovaraju decili 1, 2 i 3 (slika 3).

Decili mjesečnih temperatura za Korčulu prika-zani su na slici 5, a uočava se lagani pad trenda. U Vela Luci trend ima gotovo konstantnu vrijednost.

Istočna obala otoka (Korčula) nešto je toplija u prosjeku od zapadne obale (Vela Luka). Tako je sred-nja godišnja temperatura u Korčuli 16,5°C, a u Vela Luci 15,6°C za razdoblje 1948.-2008. Najtopliji mje-sec je srpanj, s prosjekom 24,9°C (Korčula) i 24,8°C (Vela Luka). Najhladniji mjesec je siječanj, s prosje-kom 9,0°C (Korčula) i 7,5°C (Vela Luka).

3.2.3. Oborine i temperature

Prema prikazanim rezultatima metode decila, svaki mjesec iz analiziranog razdoblja ima decil koji je utvrđeni na temelju oborina (dP) te isto tako decil koji je utvrđeni na temelju temperatura (dT). Utjecaj oborine i temperature zajedno za svaki mjesec može se dobiti izračunavanjem srednje vrijednosti decila

Tablica 3: Granične vrijednosti decila oborina (mm)

Klasa Decili KORČULA VELA LUKA

  Pmin Pmax ΔP Pmin Pmax ΔP

VRLO VLAŽNO 10 187 438 251 157 343 186

UMJERENOVLAŽNO

9 144 187 43 113 157 44

8 113 144 31 90 113 23

PROSJEČNO

7 90 113 23 70 90 20

6 70 90 20 53 70 17

5 53 70 17 39 53 14

4 37 53 16 30 39 9

UMJERENO SUŠNO3 23 37 14 18 30 12

2 10 23 13 8 18 10

VRLO SUŠNO 1 0 10 10 0 8 8

Slika 4: Decili mjesečnih oborina za Korčulu (1948.-2008.)

Slika 5: Decili mjesečnih temperatura za Korčulu (1948.-2008.)

Slika 6: Srednja vrijednost decila oborina i temperatura za Korčulu (1948.-2008.)

oba klimatska pokazatelja: d=(dP+dT)/2. Na slici 6 prika-zani su nizovi decila dobiveni osrednjavanjem oborina i temperatura za Korčulu.

Page 6: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

186 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Prema broju podataka, po razredima decila dobivenih iz oborina i temperatura, najviše ih je u razredima 6 i 7 kod Korčule te u razredu 6 kod Vela Luke, a najmanje u razredu 10 kod obje stanice (tablica 4).

U Korčuli i Vela Luci u prosjeku su 3 mjeseca vrlo ili umjereno sušna, 6 mjeseci ima prosječnu vlažnost, dok su preostala 3 mjeseca umjereno ili vrlo vlažna. U Korčuli broj sušnih mjeseci u analiziranim godinama varirao je od 1 do 5, a broj vlažnih mjeseci od 0 (1989. i 1991.) do 6 (1980.). U Vela Luci u pojedinim godinama broj sušnih mjeseci može biti i do 5, ali isto tako u jednoj godini (1976.) niti jedan mjesec se ne bi mogao smatrati suhim. Broj vlažnih mjeseci u godinama varirao je od 0 (1989.) do 6 (1954.).

Na slici 7 prikazan je RAPS oborina i temperatura za stanicu Korčula u razdoblju 1948.-2008. RAPS je metoda

Tablica 4: Broj mjeseci po klasama osrednjenih decila (1948.-2008.)

Klasa Decili Broj podataka

KORČULA V. LUKA

VLAŽNO

10 17 16

9 75 77

8 93 93

PROSJEČNO

7 100 88

6 100 116

5 90 83

4 77 78

SUŠNO

3 74 79

2 59 50

1 47 52

Slika 7: RAPS oborina i temperatura za stanicu Korčula (1948.-2008.)

koja se često koristi u analizi vremenskih serija, a opisa-na je u literaturi (Garbrecht i Fernandez, 1994.; Bonacci i dr., 1998.). RAPS daje vizualni prikaz promjena koje su se eventualno dogodile unutar razmatranog razdoblja, kao što je trend, periodičnost, nagle promjene i dr.

RAPS oborina u Korčuli (slika 7) i Vela Luci ima mak-simalnu vrijednost u 1982. godini te ukazuje da je tada došlo do naglog smanjenja godišnjih oborina. U prvom podrazdoblju (1948.-1982.) srednja godišnja oborina bila je 1125 mm u Korčuli i 904 mm u Vela Luci, dok su u drugom podrazdoblju (1983.-2008.) srednjaci znatno manji i iznose 948 mm i 734 mm.

RAPS temperatura doseže ekstremne vrijednosti u 1952. i 1991. u Korčuli (slika 7), odnosno u 1964. i 1987. u Vela Luci. Stoga se temperature mogu proma-trati u tri podrazdoblja. Srednje godišnje temperature po podrazdobljima su: 16,7°C (1948.-1952.), 16,2°C (1953.-1991.) i 17,3°C (1992.-2008.) u Korčuli, odno-sno 15,9°C (1948.-1964.), 15,3°C (1965.-1986.) i 15,7°C (1987.-2008.) u Vela Luci.

3.3. Palmerov indeks sušeProračun indeksa suše po metodi Palmera provodi se

u više faza, a opisan je u literaturi Palmer (1965.) i Kos (1993). Metoda se bazira na hidrološkoj bilanci kretanja oborinske vode u sustavu tlo – biljka – atmosfera. Sta-nje dinamičke ravnoteže pojedinih komponenti bilance vode u tlu opisano je općom jednadžbom:

(1)

gdje su: P – količina oborine, ET – evapotranspira-cija, L – gubitak vode iz tla, R – punjenje tla vodom i RO – površinsko otjecanje.

Palmerov indeks PDSI se smatra kao pokazatelj meteorološke suše (Palmer, 1965.) i računa na temelju navedene bilance. On je dobar pokazatelj varijabilno-sti klime te omogućava usporedbu klimatskih obilježja analizirane lokacije s nekom drugom. U skladu s iznese-nim karakteristikama ovog modela, PDSI ovisi o tipu tla, odnosno o njegovom vodenom kapacitetu.

Palmerova metoda uzima u obzir dva sloja tla s odabranim sljedećim karakteristikama: debljina gornjeg sloja tla 20 cm i donjeg 80 cm, a maksimalna količi-na vode u gornjem i donjem sloju 50 i 100 mm. Inače, proračun bilance vode može se napraviti za širi spektar dubina slojeva tla i pripadajućih vodnih kapaciteta pa dobiti familiju rješenja za analizirano područje.

Page 7: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

187Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Izračunati Palmerov indeks za Korčulu i Vela Luku prikazan je na slikama 8 i 9. Najveća vrijednost Palmerovog indeksa PDSI u Korčuli bila je 7,30 u svib-nju 1980., kada je zabilježena mjesečna oborina od 226 mm, a najmanja od – 5,10 u kolovozu 2003. PDSI pokazuje trend opadanja u analiziranom razdoblju sa + 1,1 (siječanj 1948.) na – 1,1 (prosinac 2008.).

Na području Vela Luke, najveća vrijednost Palme-rovog indeksa od 5,60 dobivena je u travnju 1954. kada je zabilježeno 218 mm kiše. Najmanja vrijednost Palmerovog indeksa bila je – 5,30 u srpnju i kolovozu 1989. PDSI Vela Luke pokazuje također trend opada-nja u razmatranom razdoblju.

Na temelju izračunatih vrijednosti PDSI, svaki mjesec se može klasificirati od ekstremno suhog pre-ko normalnog do ekstremno kišnog, kako je navedeno u tablici 5.

Slika 8: Palmerov indeks suše (PDSI) za Korčulu

Slika 9: Palmerov indeks suše (PDSI) za Vela Luku

Tablica 5: Broj mjeseci po klasama Palmerovog indeksa suše (PDSI) (1948.-2008.)

PDSI Klasa Broj podataka

KORČULA V. LUKA

≥ 4 Ekstremno vlažno 28 18

od 3,0 do 3,99 Vrlo vlažno 33 34

od 2,0 do 2,99 Umjereno vlažno 66 81

od 1,0 do 1,99 Blago vlažno 95 101

od 0,5 do 0,99 Početak vlage 72 71

od 0,5 do - 0,5 Normalno 127 145

od - 0,5 do - 0,99 Početak suše 69 64

od – 1,0 do - 1,99 Blaga suša 114 94

od – 2,0 do - 2,99 Umjerena suša 72 58

od – 3,0 do - 3,99 Vrlo sušno 37 39

≤ -4 Ekstremno sušno 19 27

3.4. Usporedba rezultata Primijenjene tri različite metode za identificira-

nje suše – Standardni indeks oborine (SPI), metoda decila (DM) i Palmerov indeks suše (PDSI), daju i ra-zličite rezultate. To je i razumljivo s obzirom da svaka metoda ima drugačije pretpostavke, zatim parametre koje uzima u obzir i dr. Nijedna se od njih ne može istaknuti kao „točnija“ ili „preciznija“ u odnosu na druge. U identificiranju i kvantificiranju suše trebalo bi primjenjivati što više različitih metoda pa njihove rezultate uspoređivati, analizirati i kritički interpreti-rati (Bonacci, 1993.b).

Na slici 10 uspoređeni su rezultati navedene tri metode za stanicu Korčula u razdoblju 2000.-2008. Rezultati metode decila i standardni indeks oborine (SPI) pokazuju relativno veliku sličnost. Palmerova

Slika 10: Usporedba rezultata korištenih metoda za Korčulu (2000.-2008.)

metoda daje indeks suše (PDSI) koji se sporije mijenja u odnosu na ostale dvije metode. Fizikalno se može obja-sniti da Palmerov indeks suše ovisi i o vlažnosti tla, zbog čeka je „inertniji“ pokazatelj. Navedena interpretacija za Korčulu jednako vrijedi i za Vela Lu

Uspoređujući vrijednosti pokazatelja suše za različite lokacije – Korčulu i Vela Luku, mogu se uočiti razlike (sli-ka 11). Kod standardnog indeksa suše (SPI) vrijednosti se

Page 8: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

188 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

gomilaju oko pravca y = x, s tim što razlike između ove dvije stanice mogu biti značajne. Tako na primjer, za vri-jednost indeksa u Korčuli oko 1, u Vela Luci vrijednosti su uglavnom između 0 i 1,5. Kod decila se uočavaju najveća rasipanja podataka. Razlike među vjerojatnostima mogu biti i preko 50%. Palmerovi indeksi (PDSI) se također go-milaju oko pravca y = x, s određenim odstupanjima. Naj-veći broj parova nalazi se oko ishodišta.

U tablici 6 je naveden broj mjeseci iz razmatranog razdoblja (1948.-2008.) po klasama vlažnosti za obje stanice: Korčula i Vela Luka i za svaku od primijenjenih metoda posebno. Također, navedene su kritične vrijed-nosti mjesečnih oborina u mm prema kojima se pojedini mjesec može klasificirati kao suh, prosječan ili vlažan.

Prema prikazanom, u Korčuli granica između nor-malne vlažnosti i suhog stanja varira od 20 do 37 mm oborine na mjesečnoj skali, ovisno o primijenjenoj me-todi. Granica između normalne vlažnosti i vlažnog stanja varira od 113 do 145 mm.

U Vela Luci granica između normalne vlažnosti i su-hog stanja varira od 15 do 30 mm oborine na mjesečnoj skali, a između normalne vlažnosti i vlažnog stanja varira od 90 do 132 mm.

4. METODE ZA ODREĐIVANJE SUŠE

4.1. Metoda sušnih perioda - oborinaAnaliza sušnih perioda temelji se na usporedbi mje-

sečnih oborina sa zadanim pragom koji predstavlja kri-terij suše. Ova je metoda opisana u literaturi, a još se koriste i termini: teorija koraka, „run analysis“ i „dry spell method“ (Bonacci, 1993.a; Paulo i dr., 2003.; Sirdas i Sen, 2003.; Weiß i dr., 2007.). Smatra se da se sušni period javlja kada je oborina manja od praga („treshold“). Stoga, rezultati analize suše ovom metodom ovise prvenstveno o izabranom pragu. Kritična vrijednost – prag može se odabrati na više načina, uzimajući u obzir hidrološke, lo-gičke i ekonomske kriterije. Niti jedan kriterij se ne može smatrati apsolutno najbolji. Stoga se proračun može provesti za više različitih pragova pa na temelju skupa različitih rezultata dati odgovarajuću interpretaciju (Bo-nacci, 1993.a).

Na slici 12 prikazan je osnovni koncept analize suše ovom metodom. Vremenska serija predstavlja niz mje-sečnih oborina, a prag je određena vrijednost. Suša ili deficit opisuje se sa sljedeće tri komponente: trajanje deficita (T), jakost deficita (S) i intezitet deficita (I = S/T).

Uzme li se u obzir klasifikacija koja je uobičajena u metodi decila, za prag suše može se uzeti 30%-tna vje-rojatnost. Ona kod Korčule daje kritičnu vrijednost mje-sečne oborine od 37 mm, a kod Vela Luke 30 mm (tablica 6). To znači, na primjer, da se mjesec s oborinom manjom

Slika 11: Usporedba rezultata korištenih metoda za Korčulu i Vela Luku (1948.-2008.): a) SPI, b) decili, c) PDSI

Page 9: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

189Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

od 37 mm u Korčuli smatra sušnim, a onaj s oborinom većom od 37 mm prosječnim ili vlažnim. Jedan ili više mjeseci u kontinuitetu koji se prema navedenom kriteriju smatraju sušnim čine tzv. sušno razdoblje.

U analiziranom razdoblju 1948.-2008., u Korčuli su registrirana 124 sušna razdoblja, a u Vela Luci 128, s tra-janjima od 1 do 6 mjeseci. Najduže sušno razdoblje bilo je III.-VIII. 1952.

Na slikama 13 i 14 prikazana su sušna i vlažna razdo-blja u Korčuli i Vela Luci. Na ordinati su prikazane relativ-ne oborine, pri čemu nula odgovara kritičnoj vrijednosti, tj. pragu koji za Korčulu iznosi 37 mm, a za Vela Luku 30 mm. Na taj način pozitivne vrijednosti (označene plavom bojom) predstavljaju višak oborine, a negativne (označe-ne crvenom bojom) deficit ili manjak oborine.

Deficit oborine ima „valoviti“ trend koji pokazuje da su najjača sušna razdoblja bila 1960-ih, početkom 1990-ih i početkom 2000-ih godina.

Prosječni godišnji deficit oborine iznosi 74 mm u Korčuli, a može biti i do 163,6 mm (2003.). U Vela Luci prosječni deficit je 60,3 mm/god., a može biti i do 131,8 mm (1989.). Prosječno trajanje suše za obje stanice je 3,6 mjeseci, a u pojedinim godinama može biti i do 7 mjeseci.

Tablica 6: Granične vrijednosti oborina za suho, prosječno i vlažno razdoblje za Korčulu i Vela Luku, utvrđenih pomoću tri metode

METODA KORČULA VELA LUKAParametar SUHO NORMALNO VLAŽNO SUHO NORMALNO VLAŽNO

SPI ≤ - 1 od – 1 do 1 ≥ 1 ≤ - 1 od – 1 do 1 ≥ 1Oborina (mm) ≤ 20 20 - 141 ≥ 141 ≤ 15 15 - 132 ≥ 132Br. podataka 129 452 151 118 515 99

DECILI ≤ 3 4 - 7 ≥ 8 ≤ 3 4 - 7 ≥ 8Oborina (mm) ≤ 37 37 - 113 ≥ 113 ≤ 30 30 - 90 ≥ 90Br. podataka 220 292 220 220 292 220

PDSI ≤ - 0.5 od – 0.5 do 0.5 ≥ 0.5 ≤ - 0.5 od – 0.5 do 0.5 ≥ 0.5Oborina (mm) * ≤ 32 32 - 145 ≥ 145 ≤ 20 20 - 119 ≥ 119

Br. podataka 311 127 294 282 145 305

* približna vrijednost s obzirom da indeks ovisi osim o oborini i o temperaturi (evapotranspiraciji) i vlažnosti tla

Slika 12: Sušna razdoblja (deficit) za oborine (P) i odabrani prag

Slika 13: Višak i deficit mjesečnih oborina za prag („treshold“) od 3 decila (30% = 37 mm) za Korčulu

Slika 14: Višak i deficit mjesečnih oborina za prag („treshold“) od 3 decila (30% = 30 mm) za Vela Luku

U tablici 7 je navedeno deset najsušnijih godina na otoku Korčuli, čiji su pokazatelji suše – deficit (D), traja-nje (T) i intezitet (I) izračunati na temelju sušnih perioda u pojedinim godinama. Među najsušnijim godinama iz 61-godišnjeg razdoblja nalaze se čak četiri godine iz XXI. stoljeća – 2000., 2001., 2003. i 2008., što je nesumnji-vo posljedica klimatskih promjena koje su evidentne na Mediteranu.

4.2. Metoda sušnih perioda – oborina i evapotranspiracija

U spomenutim radovima, u kojima je opisana i pri-mijenjena ova metoda za kriterij suše, korišten je odre-đeni prag („treshold“), koji ima konstantnu vrijednost u analiziranom razdoblju. Ovdje će se opisati druga vari-janta ove metode u kojoj prag nije konstanta, već veli-čina promjenjiva u vremenu, a jednaka je potencijalnoj evapotranspiraciji. Metoda sušnih perioda, koja uzima u obzir oborinu i evapotranspiraciju, ima isti koncept kao i prethodno opisana varijanta koja uzima u obzir samo oborinu. Sušnim razdobljima smatraju se ona u kojima

Page 10: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

190 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

je oborina manja od evapotranspiracije (slika 15). Eva-potranspiracija je ovisna o temperaturi, pa možemo reći da ova varijanta metode sušnih perioda uzima u obzir dva najznačajnija klimatska pokazatelja – oborinu i tem-peraturu, za razliku od prethodne varijante koja uzima u obzir samo oborinu. S obzirom da evapotranspiracija predstavlja potrebu biljaka za vodom, metoda sušnih pe-rioda s oborinom i evapotranspiracijom se može smatrati kao pokazatelj agronomske suše. Prva varijanta ove me-tode, koja uzima samo oborinu, bila bi pokazatelj mete-orološke suše.

Tablica 7: Deset najsušnijih godina s pripadajućim trajanjima i intezitetima za Korčulu i Vela Luku (Metoda sušnih perioda, Oborina i prag 30%)

KORČULA VELA LUKAR. br. God. D T I R. br. God. D T I

(mm) (mj) (mm/mj) (mm) (mj) (mm/mj)

1. 2001. 163,6 7 23,4 1. 1989. 131,8 6 22,0

2. 2003. 160,3 6 26,7 2. 2003. 129,5 5 25,9

3. 1952. 157 6 26,2 3. 1950. 121 5 24,2

4. 1964. 142 6 23,7 4. 2000. 113,2 6 18,9

5. 1993. 139,6 5 27,9 5. 1985. 106,1 6 17,7

6. 2000. 135,1 5 27,0 6. 2008. 105 5 21,0

7. 1990. 135 5 27,0 7. 1993. 101,2 5 20,2

8. 2008. 134,6 5 26,9 8. 1952. 97 6 16,2

9. 1950. 130 5 26,0 9. 2001. 94,1 5 18,8

10. 1989. 117,3 7 16,8 10. 1983. 90,9 6 15,2

D – deficit (mm), T – trajanje (mjesec), I – intezitet (mm/mjesec)

Slika 15: Sušna razdoblja za oborinu (P) i evapotranspiraciju (ET)

Slika 17: Višak i deficit mjesečnih oborina za prag („treshold“) koji odgovara mjesečnoj potencijalnoj evapotranspiraciji za Vela Luku

Slika 16: Višak i deficit mjesečnih oborina za prag („treshold“) koji odgovara mjesečnoj potencijalnoj evapotranspiraciji za Korčulu

U analiziranom razdoblju 1948.-2008., prema metodi sušnih perioda s oborinom i evapotranspira-cijom, registrirano je 98 sušnih razdoblja u Korčuli, a u Vela Luci 95, s trajanjima od 1 do 8 mjeseci. Prag suše, tj. potencijalna evapotranspiracija, izračunata je po metodi Thornthwaitea.

Na slikama 16 i 17 prikazana su sušna i vlažna razdoblja u Korčuli i Vela Luci. Na ordinati je nane-sena razlika oborine i potencijalne evapotranspiraci-je. Na taj način pozitivne vrijednosti (označene pla-vom bojom) predstavljaju višak oborine, a negativne (označene crvenom bojom) deficit ili manjak oborine. Evidentno je da je varijanta metode sušnih perioda koja uzima u obzir oborinu i temperaturu (evapo-transpiraciju) „osjetljivija“ za sušu u odnosu na prvu varijantu. Ona često pojedine mjesece klasificira kao sušne, iako oni to po prvoj varijanti ove metode nisu. Moguća je i obrnuta situacija, u kojoj je pojedini mje-sec po prvoj varijanti ove metode suh, a po drugoj vlažan, međutim to se rjeđe događa.

Deficit oborine ima „valoviti“ trend koji pokazuje da su najjača sušna razdoblja bila 1960-ih, početkom 1990-ih i početkom 2000-ih godina, kao i u prethod-noj varijanti metode sušnih perioda.

Page 11: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

191Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

Tablica 8: Deset najsušnijih godina s pripadajućim trajanjima i intezitetima za Korčulu i Vela Luku (Metoda sušnih perioda, Oborina i evaporanspiracija)

KORČULA VELA LUKAR. br. God. D T I R. br. God. D T I

(mm) (mj) (mm/mj) (mm) (mj) (mm/mj)

1. 2003. 665,5 5 133,1 1. 1950. 662,6 6 110,4

2. 2000. 619,5 6 103,3 2. 2003. 639,0 5 127,8

3. 2007. 614,5 6 102,4 3. 2000. 633,8 6 105,6

4. 1952. 613,8 7 87,7 4. 1952. 623,6 6 103,9

5. 2008. 596,9 6 99,5 5. 2001. 611,7 6 102,0

6. 2001. 585,3 6 97,6 6. 1985. 582,4 6 97,1

7. 1985. 567,2 7 81,0 7. 1983. 578,1 7 82,6

8. 1950. 566,5 5 113,3 8. 1997. 574,2 6 95,7

9. 1964. 555,6 6 92,6 9. 1993. 552,9 6 92,2

10. 1962. 536,9 5 107,4 10. 1962. 548,1 6 91,4

D – deficit (mm), T – trajanje (mjesec), I – intezitet (mm/mjesec)

Tablica 9: Najkritičnije godine prema različitim metodama za Korčulu (1948.-2008.)

R. br. SPI MD(P) MD(P,T) PDSI MSP(P) MSP(P,ET)

1. 1951. 2003. 2003. 1990. 2001. 2003.

2. 1980. 1989. 2001. 2000. 2003. 2000.

3. 1978. 2001. 2000. 2001. 1952. 2007.

4. 1976. 1993. 1953. 2003. 1964. 1952.

5. 1972. 1973. 1989. 1989. 1993. 2008.

6. 1960. 2000. 1998. 2002. 2000. 2001.

7. 1979. 1991. 2008. 1965. 1990. 1985.

8. 1996. 1983. 1950. 1993. 2008. 1950.

9. 1981. 1964. 1993. 1998. 1950. 1964.

10. 1987. 1952. 2007. 1999. 1989. 1962.

SPI – standardizirani indeks oborine, MD(P) – metoda decila s oborinom, MD(P,T) – metoda decila s oborinom i temperaturom, PDSI – Palmerov indeks suše, MSP(P) – metoda sušnih perioda s oborinom, MSP(P,ET) – metoda sušnih perioda s oborinom i evapotranspiracijom

Prosječni godišnji deficit oborine iznosi 432,9 mm u Korčuli, a može biti i do 665,5 mm (2003.). U Vela Luci prosječni deficit je 465,1 mm/god., a može biti i do 662,6 mm (1950.). Prosječno trajanje suše za obje stanice je oko 5,5 mjeseci, a u pojedinim godinama može biti i do 9 mjeseci.

U tablici 8 je navedeno deset najsuših godina na otoku Korčuli, čiji su pokazatelji suše – deficit (D), tra-janje (T) i intezitet (I) izračunati na temelju sušnih peri-oda u pojedinim godinama. Među najsušim godinama iz 61-godišnjeg razdoblja nalaze se čak pet godina iz XXI. stoljeća: 2000., 2001., 2003., 2007. i 2008.

5. KRITIČNE GODINE S ASPEKTA SUŠE

U tablicama 9 i 10 se daje poredak deset najkritič-nijih godina s aspekta suše za otok Korčulu za razdoblje 1948.-2008. Usporedba je napravljena za četiri metode opisane u ovome radu, a to su: standardizirani indeks oborine (SPI), metoda decila (MD), Palmerov indeks suše

(PDSI) i metoda sušnih perioda (MSP). Metoda decila obuhvaća dvije varijante: s oborinom MD(P) te oborinom i temperaturom MD(P,T). Metoda sušnih perioda obu-hvaća dvije varijante: s oborinom MSP(P) te oborinom i evapotranspiracijom MSP(P,ET). Pri tome redni broj „1.“ označava najsušniju godinu, a zatim slijede ostale godine prema kriteriju suše. Za kriterij je korištena srednja go-dišnja vrijednost parametra (indeksa) suše kod svake me-tode. Ovisno o matematičkoj formulaciji svake metode, najsušnija godina je ona koja ima ekstremnu vrijednost (maksimalnu ili minimalnu) indeksa suše. Kod metode sušnih perioda uzet je u obzir deficit (jakost).

Prema prikazanim rezultatima, može se smatrati da su najkritičnije godine u analiziranom razdoblju (1948.-2008.) na istočnoj obali otoka (Korčula) bile: 2000., 2001. i 2003., dok su na zapadnoj obali (Vela Luka) to bile: 1989. i 2000.

Rezultate provedenih analiza potvrđuje i činjenica da je elementarna nepogoda zbog suše proglašena 2000.,

Page 12: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

192 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

2003., 2007. i 2008. godine na području grada Korčule, ali i kod pojedinih otočnih općina (Lumbarda, Smokvi-ca, Blato, Vela Luka). U navedenim godinama došlo je do značajnih materijalnih šteta na dugogodišnjim nasadi-ma te na brojnim sezonskim poljoprivrednim kulturama. Tako je, na primjer, sveukupna materijalna šteta od suše u otočnoj poljoprivredi u 2000. godini iznosila oko 30 milijuna kuna.

Osim toga, u sušnim godinama naročito su izraženi problemi u vodoopskrbi zbog čega su potrošači (stanov-nici, turisti, industrija) suočeni sa redukcijama i isporu-kama boćate vode. Pri tome uzrok nije samo suša, već i određene tehničke i organizacijske neprilike u vodopri-vredi.

6. ZAKLJUČCI

Brojne metode za utvrđivanje i određivanje suše, koje se navode u stručnoj i znanstvenoj literaturi, daju ra-zličite rezultate, što proizlazi iz njihovih pretpostavki i odgovarajućih matematičkih modela. Stoga je teško dati pregled svih metoda te kritički osvrt na njih. Ovdje je primijenjeno nekoliko metoda za ocjenu suše na otoku Korčuli te je iznesena interpretacija dobivenih rezulta-ta. Korištene metode imaju uobičajenu primjenu u svi-jetu. Također, ponuđen je i razvoj metoda za utvrđivanje i određivanje suše koji uključuju i neke nove parametre, pretpostavke i sl. Bonacci (1993.a) predlaže da prednost treba dati praktičnim i jednostavnim metodama pred kompliciranim i vrlo često u praksi teško primjenjivim,

jer je suša u principu jednostavna i očigledna pojava koja traži i takve postupke analize. U utvrđivanju i određiva-nju suše svakako bi trebalo primjenjivati što više različi-tih metoda pa njihove rezultate uspoređivati, analizirati i kritički interpretirati.

Na otoku Korčuli utvrđeno je da granica između nor-malne vlažnosti i suhog stanja varira od 20 do 37 mm mjesečne oborine na istočnoj obali otoka, dok na zapad-noj ta granica varira od 15 do 30 mm, ovisno o primije-njenoj metodi za utvrđivanje suše. Stoga se svaki mjesec, čija je ukupna oborina manja od navedenih vrijednosti, smatra suhim. Granica iznad koje se pojedini mjesec smatra vlažnim varira od 113 do 145 mm u Korčuli, od-nosno od 90 do 132 mm u Vela Luci, ovisno o korištenoj metodi.

Najjače suše na otoku unutar razmatranog razdoblja 1948.-2008. bile su: 2000., 2001. i 2003. na istočnoj obali otoka te 1989. i 2000. na zapadnoj obali otoka. U najsušnijim godinama deficit oborine je oko 660 mm/m2 prema metodi sušnih perioda koja uzima u obzir oborinu i evapotranspiraciju. Prema trajanju, suša može biti pri-sutna i do 6 mjeseci godišnje.

Na otoku Korčuli suša se javlja sve češće, a ima i sve snažniji utjecaj na društvo, gospodarstvo i prirodu oto-ka. Utvrđeni negativni trendovi vrlo vjerojatno vrijede i za druge naše otoke te obalni prostor Dalmacije. Stoga ovu pojavu treba analizirati te poduzeti određene mjere i aktivnosti kako bi se pripremili za sušu te ublažili njene ekonomske i ekološke posljedice.

Tablica 10: Najkritičnije godine prema različitim metodama za Vela Luku (1948.-2008.)

R. br. SPI MD(P) MD(P,T) PDSI MSP(P) MSP(P,ET)

1. 1972. 1989. 2000. 2000. 1989. 1950.

2. 1976. 2000. 1950. 2001. 2003. 2003.

3. 1963. 1983. 1989. 1989. 1950. 2000.

4. 1954. 2001. 2001. 1990. 2000. 1952.

5. 1974. 1991. 2003. 2002. 1985. 2001.

6. 1979. 1950. 1983. 1992. 2008. 1985.

7. 1951. 2003. 2008. 1993. 1993. 1983.

8. 1982. 1977. 1977. 1950. 1952. 1997.

9. 1966. 1990. 1952. 1951. 2001. 1993.

10. 1978. 1975. 1990. 1985. 1983. 1962.

SPI – standardizirani indeks oborine, MD(P) – metoda decila s oborinom, MD(P,T) – metoda decila s oborinom i temperaturom, PDSI – Palmerov indeks suše, MSP(P) – metoda sušnih perioda s oborinom, MSP(P,ET) – metoda sušnih perioda s oborinom i evapotranspiracijom

Page 13: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

193Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

LITERATURA

Bonacci, O. (1993.a): Hydrological identification of dro-ught. Hydrological Processes, Vol. 7, 249-262.

Bonacci, O. (1993.b): Identifikacija suše i borba protiv nje. Okrugli stol o suši: Zbornik radova (ur. O. Bonacci), 1-20, Zagreb.

Bonacci, O., Trninić, D., Roje-Bonacci, T. (2008.): Analiza odnosa temperature zraka i vode na nekoliko većih rijeka u kontinentalnom dijelu Hrvatske, Hrvatske vode, 16, 62, 7-19.

Bonaccorso, B., Bordi, I., Cancalliere, A., Rossi, G., Sute-ra, A. (2003.): Spatial variability of drought: an anal-ysis of the SPI in Sicily. Water Resource Management, 17, 273-296.

Cancelliere, A., Rossi, G. (2003.): Drought in Siciliy and comparison of identified droughts in Mediterranean Regions. Tools for Drought Mitigation in Mediterrane-an Region (ur. G. Rossi i dr), 79-87.

Cancelliere, A., Di Mauro, G., Bonaccorso, B., Rossi, G. (2007.): Drought forecasting using the standardizes precipitation index. Water Resource Management, Vol. 21, No. 5, 801-819.

Coughan, M.J. (1987.): Monitoring drought in Australia. Planning for drought: Toward a reduction of Societal Vulnerability (ur. D.A. Wilhite i dr.), Boulder and Lon-don, 131-144.

Dasci, M., Koc, A., Comakli, B., Gullap, K., Cengiz, M., Erkovan, H. (2010.): Importance of annual and sea-sonal precipitation variations for the sustainable use of rangelands in semi arid regions with high altitude. African Journal of Agricultural Research, Vol. 5, 16.

Garbrecht, J., Fernandez, G.P. (1994.): Visualization of trends and fluctuations in climatic records, Water Resources Bulletin, Vol. 30, No. 2, 297-306.

Gibbs, W.J., Maher, J.V. (1967.): Rainfall deciles as dro-ught indicators. Bureau of Meteorology Bulletin, No. 48, Melbourne.

Guttman, N.B. (1999.): Accepting the standardized pre-cipitation index: A calculation algorithm. Journal of the American Water Resources Association, Vol. 35, No. 2.

Kanellou, E., Domenikiotis, C., Blanta, A., Hondronikou, E., Dalezios, N.R. (2008.): Index-based Drought Asse-ssment in Semi-Arid areas of Greece based on Con-ventional Data. European Water, 23/24, 87-98.

Kos, Z. (1993): Suša i djelotvornost poljoprivredne pro-izvodnje na vodnom području primorsko-istarskih slivova. Okrugli stol o suši: Zbornik radova (ur. O. Bo-nacci), 77-84, Zagreb.

Krysanova, V., Vetter, T., Hattermann, F. (2008.): De-tection of change in drought frequency in the Elbe basin: comparison of three methods. Hydrological Sciences, 53(3).

Ljubenkov, I. (2011.): Održivo gospodarenje vodnim resursima otoka Korčule s naglaskom na njihovo kori-štenje za poljoprivredu. Disertacija, Građevinsko-arhi-tektonski fakultet Sveučilišta u Splitu, Split.

McKee, T.B., Doeskin, N.J., Kleist, J. (1995.): Drought monitoring with multiple time scales, American Me-teorological Society. Conference on Applied Climatol-ogy, Boston.

Moneo-Lain, M. (2008.): Drought and climate change impacts on water resources: management alternati-ves. Ph.D. Thesis, University of Madrid.

Palmer, W. (1965.): Meteorological drought. U.S. Water Bureau, Res. Paper, Washington, No. 45.

Pandžić, K. (1993.): Klimatološko-meteorološki aspekt suše. Okrugli stol o suši: Zbornik radova (ur. O. Bona-cci), 21-27, Zagreb.

Pashiardis, S., Michaelides, S. (2008.): Implementation of the standardized precipitation index (SPI) and the reconnaissance drought index (RDI) for regional dro-ught assessment: a case study for Cyprus. European Water, 23/24, 57-65.

Paulo, A.A., Pereira, L.S., Matias, P.G. (2003.): Analysis of local and regional droughts in southern Portugal using the theory of runs and the standardized preci-pitation index. Tools for Drought Mitigation in Medi-terranean Region (ur. G. Rossi i dr.), 55-78.

Pereira, L.S., Rosa, R.D., Paulo, A.A. (2007.): Testing a modification of the Palmer drought severity index for Mediterranean environments. Methods and Tools for Drought Analysis and Management (ur. G. Rossi i dr.), 149-167.

Sirdas, S., Sen, Z. (2003.): Spatio-temporal drought analysis in the Trakya region, Turkey. Hydrological Sciences, 48 (5), 809-820.

Tsakiris, G., Tigkas, D., Vangelis, H., Pangalou, D. (2007.): Regional drought identification and assessment. Case study of Crete. Methods and Tools for Drought Anal-ysis and Management (ur. G. Rossi i dr.), 169-189.

Vicente-Serrano, S.M. (2006.): Difference in spatial patterns of drought on different time scales: an anal-ysis of the Iberian Peninsula. Water Resource Mana-gement, 20, 37-60.

Vicente-Serrano, S.M. (2007.): Evaluating the impact of drought using remote sensing in a Mediterranean, semi-arid region. Natural Hazards, 40, 173-208.

Weiß, M., Flörke, M., Menzel, L., Alcamo, J. (2007.): Model-based scenarios of Mediterranean droughts. Advanced in Geosciences, 12, 145-151.

WMO (2005.): Drought assessment and forecasting. WGH/RA VI/Doc.8.

Page 14: Preliminary report UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE ......ne metode za utvrđivanje i određivanje suše za otok Kor-čulu, a ponuđene su i nove varijante navedenih metoda (Ljubenkov,

194 Hrvatske vode 19(2011) 77 181-194

I. Ljubenkov i O. Bonacci UTVRĐIVANJE I ODREĐIVANJE SUŠE NA OTOKU KORČULI

DIE FESTSTELLUNG UND BESTIMMUNG VON TROCKENhEIT AUF DER INSEL KORČULA

Zusammenfassung. Trockenheit hat Auswirkungen auf Natur, Gesellschaft und Wirtschaft, so wird diese Erscheinung in fast ganzer Welt untersucht. Es sind auch mehrere Methoden zur Feststellung und Bestimmung der Trockenheit entwickelt worden, z.B. standardisierter Niederschlagsindex, Niederschlagsdezile, Trockenheitsindex nach Palmer und die Methode zur Quantifizierung von Dürren. Diese weit anerkannten Methoden, deren Weiterentwicklung hier auch vorgeschlagen wird, wurden in dieser Untersuchung auf die Insel Korčula angewandt. Alle angewandten Methoden ergeben verschiedene Ergebnisse, was aus ihren Voraussetzungen und entsprechenden mathematischen Modellen hervorgeht. Auf der Insel Korčula treten Trockenperioden immer öfter auf und werden immer stärker. Das ist auch für viele andere Inseln und Gebiete im Mittelmeer charakteristisch.

Schlüsselwörter: Korčula, Trockenheit, Hydrologie, Niederschlag, Temperatur

DROUGhT IDENTIFICATION AND DETERMINATION ON ThE ISLAND OF KORČULA

Abstract. Droughts greatly impact nature, society and economy, which is the reason why this phenomenon is studied nearly all over the world. Different drought identification and determination methods have been developed, such as the Standardised Precipitation Index, Deciles Method, Palmer Method and Dry Periods Method, which are universally accepted. In this paper, the mentioned methods were applied to the island of Korčula and their further development is proposed. The applied methods give different results as a consequence of their assumptions and accompanying mathematical methods. It is evident that droughts on the island of Korčula occur with increasing frequency and intensity, which is also characteristic of other islands and areas in the Mediterranean region.

Key words: Korčula, drought, hydrology, precipitation, temperature