1. Introducere

Gospodărirea durabilă a pădurilor, în condiţiile pedoclimatice ale ţării noastre, se confruntă adesea cu dificultăţi deosebite datorită acţiunii unor factori perturbatori cu acţiune continuă sau cvasicontinuă, între care seceta se constituie adesea ca factor determinant sau agravant pentru alţi factori de stress: incendii, atacuri de insecte, suprapăşunat etc. în ultimele decenii, tot mai frecvent, fenomenele de uscare anor­mală înregistrate la principalele specii forestiere (stejar, salcâm, brad) au fost potenţate sau chiar determinate de perioade de secetă prelungită (Dissescu, 1946; Georgescu, 1951; Marcu, 1966; Barbu, 1991; Geambaşu şi Barbu, 1998).

Pentru pădurile din silvostepă şi din zona de dealuri, în care, ca urmare a inter­venţiilor antropice s-au produs modificări importante în compoziţia şi structura verti­cală şi calitativă a arboretelor, fenomenele de uscare, în special în arboretele tinere sau în cele supraîmbătrânite, sunt tot mai dificil de gestionat.

Cunoaşterea riscului natural de apariţie a unor perioade de secetă reprezintă o necesi­tate în fundamentarea compoziţiilor şi teh­nologiilor de împădurire şi îngrijire a cul­turilor tinere.

Realizarea, în anul 2002, a unei reţele naţionale a Regiei Naţionale a Pădurilor pentru măsurarea precipitaţiilor totale şi efective care cad în fondul forestier al României permite, prin intermediul unor sisteme moderne de prelucrare şi vizua­lizare a datelor (GIS, geostatistică), evalu­area realistă a riscului de apariţie a secetei, pentru fiecare ocol silvic în parte, şi funda­mentarea mai corectă a soluţiilor de gospo­dărire, pentru fiecare zonă (Barbu şi Popa, 2001).

Rapoartele lunare de monitorizare a secetei, publicate pe site-ul Staţiunii I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc (Barbu, 2002), arată că, pentru lunile martie-septembrie 2002, zonele afectate de secetă nu sunt totdeauna cele „clasice”, fenomenul apărând adesea cu intensitate extremă în zone forestiere situate la distanţă de polii secetei.

Exemplul din prima parte a sezonului de vegetaţie 2002, când întinse zone din sud- vestul ţării şi Subcarpaţii Sudici, Câmpia de Vest şi Dealurile Vestice au fost mai puter­nic afectate decât Bărăganul sau Dobrogea, pune în evidenţă încă o dată, necesitatea unei monitorizări permanente a parametrilor care pot oferi elemente de fundamentare a deciziei în cazuri extreme.

În contextul schimbărilor climatice potenţate de poluare generalizată de la nive­lul Europei, cunoaşterea obiectivă a condiţi­ilor în care se dezvoltă vegetaţia forestieră reprezintă o preocupare constantă a labora­torului de ecologie şi monitoring din Institutul de Cercetări şi Amenajări silvice.

2. Material şi metode de cercetare

Ideea acestei realizări se află în lucrarea lui Walter (1974) şi se bazează pe utilizarea diagramelor climatice tip Walter-Lieth pen­tru delimitarea climatelor secetoase din România (Doniţă, 1967; Barbu şi Cenuşă, 1975).

Autorii menţionaţi, plecând de la diagra­ma Gaussen, în care erau reprezentate la scări egale precipitaţiile şi evapotranspiraţia, propun înlocuirea ETP cu temperatura medie, care se află în anumite raporturi de scară în graficul propus (fig. 1).

Walter (1974) consideră că perioada în care curba precipitaţiilor, la scara P = 2T, scade sub curba temperaturilor, este o peri­oadă de secetă, iar perioada în care curba precipitaţiilor, la scara P = 3T, scade sub curba temperaturilor, este perioadă de uscă­ciune.

Delimitarea zonelor cu secetă pe baza analizei diagramelor climatice tip Walter- Lieth (P = 2T) şi uscăciune (P = 3T) în func­ţie de lungimea perioadei de secetă sau us­căciune (tabelul 1) s-a realizat pe baza anal­izei datelor medii multianuale de la 27 staţii meteorologice, situate în zona de stepă şi silvostepă a României.

3. Rezultate obţinute

Pe baza datelor medii multianuale ale precipitaţiilor şi temperaturii lunare s-au de­senat, la scară, diagramele climatice Walter- Lieth (Barbu şi Cenuşă, 1975). De pe abscisa diagramelor pe care sunt reprezen­tate lunile s-a citit numărul mediu de zile de secetă respectiv de uscăciune.

În fig. 2 au fost reprezentate grafic legă­turile corelative dintre numărul zilelor de secetă, respectiv uscăciune, cu principalii parametri geografici (altitudine, longitudine şi latitudine) şi climatici (temperatura medie anuală şi precipitaţii medii anuale). S-a re­prezentat de asemenea corelaţia dintre nu­mărul zilelor de secetă şi numărul zilelor de uscăciune pe teritoriul României. Se con­stată că numărul zilelor de secetă (uscăci­une) se corelează cu altitudinea după o cur­bă logaritmică: cu cât altitudinea e mai re­dusă, cu atât numărul zilelor de secetă este mai mare. La altitudini de peste 150 m, practic nu se mai înregistrează zile de secetă, iar la altitudini mai mici de 50 m înregistrăm peste 30 zile de secetă. în raport cu latitudinea, se constată o scădere a numă­rului zilelor de secetă (uscăciune), de la 50 zile la latitudinea 44°30’ în sudul ţării, la 0 la 47°30’ în nord.

Corelaţia dintre numărul zilelor de secetă (uscăciune) şi longitudine este linară şi pozitivă, numărul mediu al zilelor de secetă crescând de la 0 în vestul ţării (21° long. E), la peste 100 în estul extrem al Ro­mâniei (29°30’ long. E). în medie, la fiecare grad longitudine, numărul zilelor de secetă creşte cu 6-7 zile.

Cea mai strânsă corelaţie se înre­gistrează însă între numărul de zile de secetă (uscăciune) şi precipitaţiile medii multianuale (r = – 0,82). Numărul maxim al zilelor cu secetă se înregistrează în regiuni cu pre­cipitaţii mai mici de 400 mm/an şi depăşeş­te 50 zile de secetă şi 150 zile de uscăciune.

În regiuni cu Pma 600 mm, practic seceta nu apare în grafic, iar numărul zilelor de uscă­ciune se reduce la circa 50 zile/an.

Corelaţia numărului de zile de secetă (uscăciune) cu temperatura medie anuală (Tma) este liniară şi directă (r = 0,60). în regiunile cu Tma < 9°C, practic nu se înre­gistrează secetă, iar în regiunile cu Tma > 11,5°C numărul zilelor de secetă depăşeşte 50 zile/an.

Fe baza datelor din tabelul 1 s-au calcu­lat şi ecuaţiile de regresie multiplă dintre numărul zilelor de secetă (uscăciune) şi pa­rametrii geografici (altitudine, latitudine, longitudine) şi climatici (Tma, Pma), obţinându-se ecuaţiile:

Nu = 245 – 0,015Alt – 3,52Lat + 0,67Long- – 0,37Pma + 10,6 Tma;

R multiplu = 0,88; R² = 0,78

Ns = 102,4 – 0,15Alt – 0,034Lat + l,92Long – 0,36Pm + 13,89 Tma

R multiplu = 0,915; R² = 0,838

Se constată că coeficienţii de deter­minare R² şi R multiplu au valori foarte ridicate, ceea ce pune în evidenţă deter­minarea geografică a lungimii perioadelor de secetă şi uscăciune în ţara noastră.

Coeficienţii de corelaţie multiplă calcu­laţi au valori foarte semnificative. Aceasta ne-a permis reprezentarea grafică a număru­lui zilelor de secetă (uscăciune) în raport cu 2 până la 5 parametri geografici luaţi în cal­cul, iar rezultatul este vizualizat în hărţile din figurile 3-8. Calculele au fost efectuate utilizând un program de trasare a izoliniilor pe baza datelor concrete din tabelul 1.

Rezultatele grafice au fost reprezentate în coordonate geografice, iar prin suprapu­nerea hărţii României în coordonatele grafi­cului s-a obţinut zonarea teritoriului Româ­niei în raport cu numărul zilelor de secetă (uscăciune) determinat pe baza latitudinii şi longitudinii (fig. 3, 6), latitudinii, longitu­dinii şi altitudinii (fig. 4, 7) şi a tuturor para­metrilor geografici (fig. 5, 8).

Între hărţile reprezentate, diferenţele sunt reduse şi ele pun în evidenţă specificul ţării noastre în raport cu numărul mediu multianual al zilelor de secetă şi localizarea zonelor secetoase. Harta se suprapune aproape identic pe harta vegetaţiei de stepă şi silvostepă din România (Doniţă, 1967).

Valorile medii multianuale ale număru­lui de zile de secetă, respectiv uscăciune, pun în evidenţă zonele afectate anual de secetă, dar nu dau informaţii asupra sece­telor din anumiţi ani.

Utilizarea diagramelor climatice anuale ar putea permite estimarea lungimii perioa­delor de secetă (uscăciune) locale, iar din compararea acestor valori cu mediile multi­anuale s-ar putea desprinde concluzii intere­sante privind severitatea secetei.

Pe baza ecuaţiilor de regresie multiplă, se poate estima numărul de zile de secetă (uscăciune) în funcţie de 5 sau 3 parametri geografici, pentru orice punct din teritoriu, în figurile 9, 10 au fost reprezentate core­laţiile dintre numărul de zile de secetă (fig. 9) şi uscăciune (fig. 10) estimat pe baza re- gresiei multiple cu 5 factori faţă de numărul mediu real extras din diagrame.

Se observă că, în ambele situaţii, coefi­cientul de determinare (R²) are valori foarte ridicate (R² = 0,781 pentru secetă şi R² = 0,838 pentru uscăciune).

În figura 11 s-au reprezentat aceleaşi co­relaţii, pe baza ecuaţiilor de regresie multi­plă cu 3 factori (latitudine, longitudine, alti­tudine). Se constată că, în cazul estimării cu ecuaţia bazată pe 3 factori, coeficientul de determinare R² scade la R² = 0,543 pentru secetă şi la R² = 0,666 pentru uscăciune. De remarcat că, în toate cazurile, ecuaţiile de regresie multiplă supraestimează numărul zilelor de secetă (uscăciune) din zonele cu număr redus de zile de secetă (sub 30 zile) şi subestimează pentru zonele cu număr ma­re de zile de secetă.

Astfel, pentru un punct cu o valoare re­ală de 100 zile de secetă ecuaţia cu 5 factori estimează numai 85 (-15 %), iar ecuaţia cu 3 factori 70 (- 30 %). La numărul zilelor de uscăciune subestimarea este ceva mai redusă. Astfel, pentru o regiune cu 200 zile de uscăciune ecuaţia cu 5 factori estimează 180 (-10 %), iar ecuaţia cu 3 factori esti­mează 160 (- 20 %).

Ţinând cont de aceste subestimări care apar numai la valori extreme, putem aprecia că în cea mai mare parte a staţiilor meteoro­logice testate (peste 90 %) rezultatele esti­mărilor sunt foarte apropiate de valorile mă­surate pe diagrame cu abateri de maximum 7-10 %.

4. Discuţii

Apariţia secetelor sau a perioadelor cu precipitaţii excedentare este menţionată în numeroase scrieri sau însemnări istorice de la „potopul biblic” sau pilda celor „şapte vaci slabe şi şapte vaci grase” până la „însemnările de pe vechi cărţi de cult” sau de serviciu religios existent în bisericile satelor şi oraşelor noastre. încercările de abordare ştiinţifică a periodicităţii apariţiei perioadelor secetoase sau ploioase (N. Topor) au condus la concluzia că fenome­nele menţionate reprezintă o componentă a variaţiei periodice a climatului pe teritoriul ţării noastre.

Unele cercetări mai recente au pus în evidenţă legături între fenomene care au loc la distanţe mari de locul unde se manifestă fenomenele cu deficit/exces de precipitaţii , cum ar fi El Nino şi oscilaţia din emisfera (ENSO) sudică a centrilor de presiune atmosferică. La scară mai mică s-a constatat corelaţia directă între prezenţa şi persistenţa centrilor de mare presiune atmosferică (anticicloni) şi lungimea perioadelor sece­toase. De regulă, marile deşerturi ale lunii (Sahara, Arabia, Kalahari, Gobi etc.) se află în zonele centrale ale unor anticicloni per­sistenţi (uneori ani în şir) care limitează for­marea norilor şi mişcările ascendente ale aerului. în zone cu climat continental, apa­riţia unor anomalii temporare în mişcarea maselor de aer datorită persistenţei unor centri anticiclonici poate conduce la deficite mari de precipitaţii cum a fost seceta extre­mă din anul 2000 în Europa Centrală şi de Est.

Principalii factori de care depinde apari­ţia şi persistenţa secetelor sunt: interacţi­unea aer-ocean, umiditatea solului şi proce­sele la suprafaţa pământului, topografia, influenţele acumulate (induse) de dinamica anterioară a sistemului atmosferă-ocean- uscat etc.

Posibilitatea de modelare şi integrare a acestor factori în modelele de prognoză pe termen lung sunt diferite şi adesea limitate, în zonele tropicale s-a stabilit că variabili- tatea regimului precipitaţiilor este în strânsă legătură cu temperatura mărilor şi oceanelor înregistrată cu luni sau chiar ani în urmă. Un proiect recent de cercetare TOGA (Tropical Ocean Global Atmosphere) permite prog­noza vremii pe termen de peste un an, în special în zone afectate de ENSO – cu efec­te în diminuarea riscurilor legate de apariţia secetelor prelungite. în zona temperată însă, prognozele pe termen lung sunt foarte puţin precise şi cu probabilitate redusă.

Realizarea sistemului de monitoring al apariţiei perioadelor secetoase sau cu exces de precipitaţii poate suplini modelele com­plicate şi încă imprecise de prognoză pe ter­men îndelungat din zona temperată a emis­ferei nordice. Rezultatele obţinute în anul 2002 în reţeaua de monitoring instalată în pădurile din România (Barbu, 2002) confir­mă aceste deziderat.

Bibliografie

Barbu, I., 1991. Moartea bradului. Simptom al degradării mediului. Ed. Ceres, Bucureşti. 278 p.

Barbu, I., Cenuşă, R., 1975. Diagrame climatice tip Walter-Lieth pentru staţiile meteorologice din România. Lucrări ştiinţifice studenţeşti. Uni­versitatea Braşov.

Barbu, I., Popa, I., 2001. Monitorizarea riscului de apariţie a secetei în pădurile din România. Bu­covina Forestieră, 1-2/2001: 37-51

Barbu, I., 2002 . Rapoarte lunare de monitorizare a riscului de apariţie a secetei în pădurile din Ro­mânia. l.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc. http://www.icassv.ro/seceta/index.htm

Badea. O. et al.. 1998 . Forest condition Moniloring in Romania 1990-1996. ONF. Departament des Recherches Tehniques. 62 p.. Franţa

Dissescu. C., 1946. Un fenomen meteorologic neobişnuit – seceta anului 1946. Buletinul Ins­titutului Meteorologic, Bucureşti.

Doniţă. N.. 1967. Vegetaţia din silvostepa Româ­niei. Ed. Academiei. Bucureşti.

Geambaşu. N„ Barbu, I.. 1988. Fenomenul de us­care a bradului în pădurilor din Bucovina. Re­vista Pădurilor, 3/133-139.

Georgescu, C.C., 1951. Studiu asupra efectelor secetei în păduri. Studii şi Cercetări, Seria 1, voi. XII, I.C.S., Ed. Tehnică Bucureşti: 235- 298.

Marcu. Gh. ş.a., 1966. Studiul cauzelor şi al me­todelor de prevenire şi combatere a uscării ste­jarului. C.D.T.E.F., Bucureşti.

Topor, N„ 1963. Ani ploioşi. ani secetoşi. Ed. Institutului Meteorologic. Bucureşti, 302 p.

Walter. H.. 1974. Vegetaţia pământului. Ed. Ştiinţi­fică şi Enciclopedică. Bucureşti.

Summary

Mapping of the Romanian teritory in rela- tion with the average lenght of periods vvith drought and aridity

The knowledge of natural risk of occurrence of drought period represents a necessity for the foun- dation of afforests technologies and silvicultura! operations. The idea of synthesis is in the book of H. Walter (1974) and is based on the using of cli­matic diagrams type Walter – Leith for the delimi- tation of drought climate of Romania (Doniţă, 1967; Barbu. şi Cenuşă. 1975).

Walter (1974) consider that the period in which the precipitation eurve at P = 2T scale is under the temperature curve is a drought period and the peri­od in which the precipitation curve at P = 3T scale is under the temperature curve iş a aridity period. The delimitation of drought zone.on the base of cli­matic diagrams type Walţer-Leith (P < 2T) and aridity zone (P < 3T) in function of length of drought period or aridity period was made on basis of the analysis of the means from 27 weather station.

The greatest correlation was found bctween the numbers ol’ drought (aridity) days and the annual mean precipitation of station (r = -0.82). The maxi­mum number of days with drought is registered in the regions with precipitations smaller that 400 mm/year and is great that 50 day of drought and 150 day of aridity. and the minimum in the regions with Pma greater that 600 mm/years. Practically, in these regions the drought is missing and the num­ber of aridity days is lower than 50 days/year.

The multiple regressions between number of drought days (aridity) and the geographic (altitude. latitude. longitude) and climatic parameters (Tma, Pma) were established:

Nu = 245 – 0,015Alt – 3.52Lat + 0,67Long- 0.37Pma + 10.6 Tma (R multiple = 0.88; R² =0.78);

Ns = 102.4 – 0,15Alt – 0,034Lat + 1.92Long – 0.36Pm + 13.89 Tma (R multiple = 0.915; R² = 0,838)

The multiple correlation coefficients calculated have very significanl values. This permit the graph- ical representation of number of drought days (arid­ity) in relation with 2-5 geographical parameters using geostatistical analysis.

Keywords: drought. aridity. modelling