The use of archived precipitation data in the assessment of soil erosion risk in the Świętokrzyskie Province of central-southern Poland

Krzysztof Jarzyna, Joanna Krupa, Artur Zieliński

Abstract


The usefulness of archived IMGW–PIB published reports was discussed as a source of information on high total and intensity precipitation that generates the risk of soil erosion. The study area consist of the
Świętokrzyskie Province of central-southern Poland. The data were obtained mainly from yearbooks: The Atmospheric Precipitation Yearbooks and Results of pluviographic studies and precipitation of high intensity for the period 1959–1981. The analysis is limited to the occurrence of rainfall events that produced at least 30 mm of rainwater and were classified as A3 or higher on the Chomicz scale of rainstorms and downpours. A total of 247 rainstorms and downpours were recorded at 74 weather stations in the Świętokrzyskie Province. The utilized data sets allowed he estimation of erosivity index values using a simplified Wischmeier and Smith equation. Their erosivity index reached up to 6,387.8 MJ∙mm∙ha−1∙h−1 with a median value of 455.8 MJ∙mm∙ha−1∙h−1. This maximum value of EI was recorded at the Słupia weather station in the southwestern part of the study area. However, high
erosivity rainfalls most often occurred in the lower section of the Nida Valley (in the Wiślica weather station). Precipitation characterized by the greatest erosivity occurred in June and July.

Keywords


rainfall erosivity index, archived precipitation data, Świętokrzyskie Province

Full Text:

PDF

References


Angulo-Martinez M. & Begueria S., 2009. Estimating rainfall erosivity from daily precipitation records: A comparison among methods using data from the Ebro Basin (NE Spain). Journal of Hydrology, 379, 111–121.

Banasik K. & Górski D., 1992. Ocena erozyjności deszczy dla trzech wybranych stacji Polski Południowo-Wschodniej. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu, Melioracje, 40 (211), 39–50.

Ballabio C., Borrelli P., Spinoni J., Meusburger K., Michaelides S., Begueria S., Klik A., Petan S., Janeček M., Olsen P., Aalto J., Lakatos M., Rymszewicz A., Dumitrescu A., Porčec Tadić M., Diodato N., Kostalova J., Rousseva S., Banasik K., Alewell Ch. & Panagos P., 2017. Mapping monthly rainfall erosivity in Europe. Science of the Total Environment, 579, 1298–1315.

Baryła A., 2012. Określenie strat gleby na terenie RZD Puczniew w warunkach różnych prawdopodobieństw występowania deszczów erozyjnych. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 12, 4(40), 7–16.

Bochenek W. & Gil E., 2007. Procesy obiegu wody, erozji gleb i denudacji chemicznej w zlewni Bystrzanki. Przegląd Naukowy. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 16, 2(36), 28–42.

Brown L.C. & Foster G.R., 1987. Storm erosivity using idealized intensity distribution. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers, 30, 379–387.

Bryndal T., 2011. Identyfikacja małych zlewni podatnych na formowanie gwałtownych wezbrań na przykładzie Pogórza Dynowskiego, Strzyżowskiego i Przemyskiego. Przegląd Geograficzny, 83, 1, 5–26.

Cabaj W. & Ciupa T., 2001. Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania przyczyn i skutków powodzi na rolniczych terenach w Niecce Nidziańskiej. Problemy Ekologii Krajobrazu, 10, 338–343.

Chomicz K., 1951. Ulewy i deszcze nawalne w Polsce. Wiadomości Służby Hydrologicznej i Meteorologicznej, 2, 3, 5–88.

Czyżowska E., 1996. Skutki geomorfologiczne i sedymentologiczne gwałtownej ulewy w dolinie Kalinki 15 września 1995 r. (Wyżyna Miechowska). Przegląd Geologiczny, 44, 8, 813–816.

Górski D. & Banasik K., 1992. Rozkłady prawdopodobieństwa erozyjności deszczy dla Polski południowo-wschodniej. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej im. H. Kołłątaja w Krakowie. Sesja Naukowa, 35, 271, 125–131.

Hartmann D.L., Klein Tank A.M.G., Rusticucci M., Alexander L.V., Brönnimann S., Charabi Y., Dentener F.J., Dlugokencky E.J., Easterling D.R., Kaplan A., Soden B.J., Thorne P.W., Wild M. & Zhai P.M., 2013. Observations: Atmosphere and Surface. [in:] Stocker T.F., Qin D., Plattner G.-K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V. & Midgley P.M (eds.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge – New York, 159–254.

Janeček M., Květoň V., Kubátova E., Kobzová D., Vošmerová M. & Chlupsová J., 2013. Values of rainfall erosivity factor for the Czech Republic. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 61, 2, 97–102.

Janicki G., Kociuba W., Rodzik J. & Zgłobicki W., 2010. Ekstremalne procesy geomorfologiczne we wschodniej części Wyżyn Polskich – warunki występowania i oddziaływanie na rzeźbę. Prace i Studia Geograficzne, 45, 11–28.

Józefaciuk A. & Józefaciuk Cz., 1987. Ocena wodnej erozji gleb terenów wyżynnych Polski na tle warunków przyrodniczo-rolniczych. Roczniki Gleboznawcze, 38, 1, 51–58.

Jóźwiak M., 1992. Określenie intensywności erozji wodnej powierzchniowej w warunkach symulowanego deszczu. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej im. H. Kołłątaja w Krakowie. Sesja Naukowa, 35, 271, 105–112.

Koźmiński C., 1994. Szlaki gradowe. [in:] Atlas zasobów, walorów i zagrożeń środowiska geograficznego Polski, Agencja Reklamowo-Wydawnicza A. Grzegorczyk, IGiPZ PAN, Warszawa, 73–74.

Lenart W., 1993. Opad atmosferyczny. [in:] Soczyńska U. (red.), Podstawy hydrologii dynamicznej, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 101–116.

Lorenc K. (red.), 2012. Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne w Polsce. Monografie – Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa.

Majewski M., 2014. Wykorzystanie eksperymentu terenowego w badaniach erozji wodnej gleb w zlewni Chwalimskiego Potoku (Pojezierze Drawskie, Górna Parsęta). Prace Geograficzne – Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, 138, 57–66.

Niedźwiedź T., 1997. Katastrofalny deszcz nawalny w górnej części dorzecza Nidzicy w dniu 15 września 1995 r. [in:] Starkel L. (red.), Rola gwałtownych ulew w ewolucji rzeźby Wyżyny Miechowskiej (na przykładzie ulewy w dniu 15 września 1995 roku), Dokumentacja Geograficzna, 8, Wyd. Continuo, IGiPZ PAN, Wrocław – Warszawa, 38–42.

Panagos P., Ballabio C., Borrelli P., Mausburger K., Klik A., Rousseva S., Perčec Tadić M., Michaelides S., Hrabaliková M., Olsen P., Aalto J., Lakatos M., Rymszewicz A., Dumitrescu A., Begueria S. & Alewell Ch., 2015. Rainfall erosivity in Europe. Science of the Total Environment, 511, 801–814.

Pogodynka – Serwis Pogodowy IMGW-PIB, http://www.pogodynka.pl/ [access: 20.02.2017].

Smolska E., 2008. Rola opadów ekstremalnych w denudacji stoków młodoglacjalnych na przykładzie Pojezierza Suwalskiego. Landform Analysis, 8, 69–72.

Suligowski R., 2013. Maksymalny wiarygodny opad na Wyżynie Kieleckiej. Wyd. Uniwersytetu Jana Kochanowskiego, Kielce.

Starkel L. (red.), 1998. Geomorfologiczny i sedymentologiczny zapis lokalnych ulew. Dokumentacja Geograficzna, 11, Wyd. Continuo, IGiPZ PAN, Wrocław – Warszawa.

Szpikowski J., 2012. Uwarunkowania i wielkość erozji wodnej gleb i denudacji agrotechnicznej na Pojezierzu Drawskim (Pomorze Zachodnie). [in:] Kostrzewski A. & Szpikowski J. (red.), Funkcjonowanie geoekosystemów w różnych strefach krajobrazowych Polski, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Storkowo, 83–94.

Święchowicz J., 2010. Ekstremalne spłukiwanie i erozja linijna na stokach użytkowanych rolniczo w polskich Karpatach fliszowych. Prace i Studia Geograficzne, 45, 29–48.

Święchowicz J., 2012. Wartości progowe opadów deszczu inicjujących procesy erozyjne w zlewniach użytkowanych rolniczo. IGiGP UJ, Kraków.

Tukey J. W., 1977. Exploratory Data Analysis. Addison-Wesley, Reading.

Verstraeten G., Poesen J., Demarée G. & Salles Ch., 2006, Long-term (105 years) variability in rain erosivity as derived from 10-min rainfall depth data for Ukkel (Brussels, Belgium): Implications for assessing soil erosion rates. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 111, D22109.

Wischmeier W.H. & Smith D.D., 1978. Predicting rainfall erosion losses – a guide to conservation planning. Agricultural Handbook, 537, U.S. Department of Agriculture, Washington D.C.

Zieliński A., 1998. Geomorfologiczne skutki zdarzeń powodziowych w okolicach Kromołowa w maju 1996 roku. [in:] Starkel L. (red.). Geomorfologiczny i sedymentologiczny zapis lokalnych ulew, Dokumentacja Geograficzna, 11, Wyd. Continuo, IGiPZ PAN, Wrocław – Warszawa, 39–44.

Żarnowiecki G., 1991. Opady atmosferyczne Wyżyny Środkowomałopolskiej. Studia Kieleckie, 2/70, 57–74.

Żmudzka E., Kicińska B. & Olszewski K., 2000. Wpływ rzeźby i pokrycia terenu na zróżnicowanie klimatu lokalnego okolic Pińczowa. Prace i Studia Geograficzne, 27, 99–129.




DOI: https://doi.org/10.7494/geol.2017.43.3.201

Refbacks

  • There are currently no refbacks.