Influence of morphology on the ventilation of polluted areas – a case study from Rybnik Plateau, Poland

• Authors: Jolanta Radosz
• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

In the present study an attempt was made to determine the degree of effective ventilation of the valleys in the area of the Rybnik Plateau, based on the example of the environs of Jastrzębie Zdrój, a city with high air pollution. For the analysis of the conditions of airing of valleys the areas with different physico-geographical characteristics, primarily in terms of density of the valley network, origin and morphology of the valleys, and type of surface deposits were selected. 49 cross-valley profiles were drawn for the selected valleys; on the basis of the profiles the following parameters were calculated: the distances between the edges of each valley, valley bottom width, and depth of the valleys. The degree of ventilation of each valley was calculated after the formulae of Kaps (1955) and Błażejczyk (1975). The lowest values of the index of effective ventilation were recorded almost in all main loessial valleys in the southern part of the area. This indicates their weak or even extremely weak degree of ventilation. The valleys in the remaining area, open predominantly to N and E, are most commonly aired to a sufficient degree. This is determined by their morphology, especially smaller depth, smaller relative heights and higher mean wind speed. The example presented in this study shows that the index of effective ventilation, even if it is calculated for a relatively small area, reflects the characteristics of the local environment extremely well which is relevant from the perspective of the movement of contaminated air.

Keywords

EN

topoclimate; air circulation; valley wind; Silesian Upland

• Publisher: Sciendo
• Journal: Environmental & Socio-economic Studies
• Year: 2014
• Volume: 2
• Issue: 1
• Pages: 9-15

Dates

published

2014-03-01

online

2015-06-27

Contributors

author

Jolanta Radosz

• Department of Physical Geography, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, Będzińska Str. 60, 41-200 Sosnowiec, Poland

References

• Bac S., Koźmiński C., Rojek M. 1993. Agrometeorologia. PWN, Warszawa.
• Bar S., Orgill M.M. 1989. Influence of external meteorology on nocturnal valley drainage winds. J. Appl. Meteor., 28: 497-517.
• Bąkowski R. 2000. Mountain and valley system and “Liptów winds”. Prace Geogr., IG, UJ, 105: 183-191.
• Błażejczyk K. 1975. Wyznaczanie stopnia przewietrzania dolin. Przegl. Geogr., 47, 1: 153-161.
• Błażejczyk K., Kuchcik M. 2003. Klimat i bioklimat Głuchołaz i Jarnołtówka. IGiPZ PAN, Warszawa.
• Bradley E.F. 1980. An experimental study of the profiles of wind speed, shearing stress and turbulence at the crest of a large hill. Quart. J. R. Meteorol. Soc., 106: 101-123.
• Britter R.E., Hunt J.C.R., Richards K.J. 1981. Airflow over a two-dimensional hill: studies of velocity speed-up, roughness effects and turbulence. Quart. J. R. Meteorol. Soc., 107: 91-110.
• Burzyńska A. 2009. Ocena przewietrzania dolin na Wyżynie Lubelskiej. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Charakterystyka klimatologiczna województwa katowickiego 1961-1990. IMGW Katowice, 1992.
• Degórska V., Kamiński A., Radosz J. 1995. Ocena wpływu zwałowisk odpadów powęglowych na warunki meteorologiczne terenów przyległych w okolicy Jastrzębia. [in:] Przeobrażenia środowiska geograficznego w przygranicznej strefie górnośląsko-ostrawskiego regionu przemysłowego, Mat. symp. polsko-czeskiego. WNoZ Uniw. Śląski, Park Krajobr. CKKRW, Sosnowiec: 15-22.
• Doyle I.D., Shapiro M.A. 1999. Flow response to large-scale topography: the Greenland tip jet. Tellus, 51A: 728-748.[Crossref]
• Dulias R. 2011. Impact of mining subsidence on the relief of the Rybnik Plateau, Poland. Zeit. für Geomorphologie, 55, 1: 25-36.
• Dwucet K. 1981. Geomorfologiczna charakterystyka południowej części Płaskowyżu Rybnickiego. Geogr. Stud. et Dissert., 5: 7-28.
• Dwucet K. 1986. Zróżnicowanie rzeźby na tle litologii utworów pyłowych Płaskowyżu Rybnickiego. Uniw. Śląski, Katowice.
• Egger J. 1987. Valley winds and the diurnal circulation over plateaus. Mon. Wea. Rev., 115: 2177-2186.
• Fleming G. 1983. Klimat – środowisko – człowiek. Państ. Wyd. Rol. i Leśne, Warszawa.
• Hess M. 1969. Klimat podregionu miasta Krakowa. Folia Geogr., Ser. Geogr.-phys., 3: 5-65.
• Jankowski A.T. 1986. Antropogeniczne zmiany stosunków wodnych na obszarze uprzemysłowionym i zurbanizowanym (na przykładzie Rybnickiego Okręgu Węglowego). Wyd. Uniw. Śląskiego, Katowice.
• Kamiński A., Radosz J. 1991. Zmiany zróżnicowania topoklimatów okolic Jastrzębia Zdroju w Rybnickim Okręgu Weglowym. [in:] Człowiek i jego środowisko w Górnośląsko-Ostrawskim rejonie przemysłowym. Mat. symp. polsko-czeskiego, Sosnowiec: 55-61.
• Kaps E. 1955. Zur Frage der Durchlüftung von Tälern im Mittelgebirge. Met. Rundschau, B, 8, H, 3/4.
• Klein J. 1967. Charakterystyka fitoklimatu badanych powierzchni na tle warunków mezoklimatycznych Ojcowa. Stud. Naturae, Ser. A., 1: 25-47.
• Kłysik K. 1985. Wpływ struktury termiczno-wilgotnościowej przyziemnych warstw powietrza na klimat lokalny w wybranych warunkach terenowych. Acta Geogr. Lodz., 49. ŁTW, Ossolineum.
• Kondracki J. 1998. Geografia regionalna Polski. PWN Warszawa.
• Krawczyk B., Błażejczyk K. 1982. Kształtowanie się odczuwalnych warunków termicznych w terenach górskich. Przegl. Geogr., 54, 1-2: 81-86.
• Mapa geologiczna Polski 1:200 000, ark. Cieszyn, Gliwice, IG, Warszawa, 1979.
• Mapa topograficzna 1:10 000 ark. Świerklany Górne. PPGK, 1993.
• Mikita T., Klimánek M. 2010. Topographic exposure and its practical applications. J. of Landscape Ecol., 3, 1: 42-51.
• Młynarczyk M. 2002. Warunki klimatyczne i zanieczyszczenie powietrza na terenie miasta Jastrzębia Zdroju. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Ngo T., Letchfors Ch. 2008. A comparison of topographic effects on gust wind Speer. J. of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 96, 12: 2273-2293.
• Parczewski W. 1960. Klasyfikacja przedziałów prędkości wiatrów w zastosowaniu do opracowań klimatycznych i bioklimatycznych. Przegl. Geofiz. T V(XIII), 2: 117-122.
• Petersen G.N., Kristjánsson J.E., Ólafsson H. 2005. The effect of upstream wind direction on atmospheric flow in the vicinity of a large mountain. Quart. J. R. Meteorol. Soc., 131: 1113-1128.
• Pichowska J. 2009. Przewietrzalność dolin w PK Dolinki Krakowskie na przykładzie Doliny Kluczwody. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Radomski Cz. 1977. Agrometeorologia. PWN, Warszawa.
• Radosz J. 2007a. Przewietrzanie dolin w okolicy Jastrzębia Zdroju (Płaskowyż Rybnicki). Kształt. środ. geogr. i ochr. przyr. na obsz. uprzem. i zurban., 38: 23-32.
• Radosz J. 2007b. Zróżnicowanie Płaskowyżu Rybnickiego w oparciu o wskaźnik przewietrzania. [in:] Strzyż M., Świerszcz A. (eds.) Badania regionalne – wybrane problemy. Nauki geograficzne w badaniach regionalnych, 3. AŚ, PTG, Kielce: 493-501.
• Radosz J. 2007c. Topoklimat Płaskowyżu Rybnickiego w świetle niektórych elementów bilansu cieplnego. Acta Geogr. Silesiana, 1: 45-51.
• Radosz J. 2008. Zróżnicowanie topoklimatyczne miasta Sosnowca. [in:] Jankowski A.T. (ed.) Oblicza miasta. Rocz. Sosnowiecki, 14, Muzeum w Sosnowcu: 1-39.
• Radosz J. 2009. Wpływ morfologii dolin Działów Grabowieckich na wielkość ich przewietrzania. Acta Geogr. Silesiana, 6: 61-68.
• Radosz J., Caputa Z., Kamiński A. 2004. Changes of Jastrzębie Zdrój topoclimate during periods of economic transformation. [in:] Geographical Information Systems in Research & Practice, Zagreb, Croatia: 149-156.
• Rampanelli G., Zardi D., Rotunno R. 2004. Mechanism of up-valley winds. J. Atmos. Sci., 61: 3097-3111.
• Reuder J., Egger J. 2006. Diurnal circulation on the South American Altiplano: observations in a valley and at a pass. Tellus, Ser. A, 58: 254-262.
• Słowik M. 2009. Przewietrzanie dolin na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej na przykładzie Doliny Będkowskiej. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Smith R.B. 1978. The influence of mountains on the atmosphere. Adv. in Geophysics, 21: 87-230.
• Świętoń J. 1981. Mezoklimat Rybnickiego Okręgu Węglowego. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Taylor P.A., Lee R.J. 1984. Simple guidelines for estimating wind speed variations due to small scale topographic features. Climat. Bull., 18, 2: 3-32.
• Trepińska J., Kowanetz L. 2000. Dependence of wind and speed on the orography in the western part of Beskidy Mountains. Prace Geogr., IG, UJ, 105: 164-180.
• Ukleja E. 2009. Przewietrzanie dolin na Wyżynie Lubelskiej. WNoZ Uniw. Śląski, Sosnowiec (manuscript).
• Whiteman C.D., Doran J.C. 1993. The relationship between overlying synoptic-scale flows and winds within a valley. J. Appl. Meteor., 32: 1669-1682.
• Zardi D., Whiteman C.D. 2012. Diurnal mountain wind systems. [in:] Chow F.K., De Wekker S.F.J., Snyder B.J. (eds.) Mountain weather research and forecasting. Springer, Berlin: 1-74.

Identifiers

DOI

10.1515/environ-2015-0027