Dugoročne Promjene Prosječnih Godišnjih Protoka

D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

Stručni članak professional Paper UDK 556.536(497.5 Dunav) Primljeno (Received): 14.9.2012.; Prihvaćeno (Accepted): 5.11.2012. DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

Osnovni cilj ovoga rada bio je da se na temelju analiza dugih vremenskih dr.sc. Dušan Trninić, serija o protocima kao što je npr. vremenska serija Dunava kod Oršove koja znanstveni savjetnik [email protected] ima duljinu niza od 171 godinu (1840.-2010.) definiraju neke karakteristike srednjih i prosječnih godišnjih protoka u prošlosti, kao i da se na temelju Tomislava Bošnjak, ing. građ. Državni hidrometeorološki zavod analiza izlaza iz regionalnog klimatskog modela RegCM3, koji između Grič 3, 10000 Zagreb ostalog, procjenjuju moguće promjene otjecanja u bližoj i daljnoj budućnosti za područje Hrvatske i bliže okolice. Analize vremenske raspodjele otjecanja metodom sumarne krivulje odstupanja (RAPS metoda) pokazale su da se sumarna modulna odstupanja srednjih godišnjih protoka ponašaju slično na analiziranim hidrološkim stanicama na Dunavu i Savi i da pokazuju postojanje sušnih i kišnjih razdoblja s napomenom da intenzitet sušnosti/ vlažnosti nije isti i da pojave nisu istovremene. Nakon što su analizirane dugoročne promjene srednjih i prosječnih protoka na nekim hidrološkim stanicama na Dunavu i Savi, počev od 1840. godine do danas, pogledano je što će se najvjerojatnije događati u bliskoj budućnosti na području Hrvatske i bliže okolice. Prisutna je izražena sezonska i prostorna varijabilnost u iznosu i predznaku promjene otjecanja. Najvažnija promjena, kao rezultat izlaza iz regionalnog klimatskog modela RegCM3, odnosi se na izražen signal mogućeg smanjivanja količine oborina i površinskog otjecanja tijekom jeseni. Rezultati ovoga rada su pokazali da treba nastaviti s monitoringom: meteoroloških, hidroloških, hidrogeoloških, morfoloških, psamoloških i drugih veličina, uz uvažavanje antropoloških utjecaja i klimatskih varijabilnosti i promjena. Isto tako treba nastaviti s razvojem regionalnih klimatskih modela koji nam daju procjenu onoga što će se dešavati u bliskoj i daljnjoj budućnosti. Samo takvim pristupom moći će se odgovoriti sve većim potrebama za vodom koja kao ključna sirovina, koja je prostorno i vremenski vrlo nejednoliko raspoređena, i sve više postaje čimbenik ograničavanja gospodarskog i društvenog razvoja, pa prema tome i čimbenik politike.

Ključne riječi: protok, dugoročne promjene, RAPS metoda, trend, pokretni prosjek, otjecanje, klimatski model, klimatske promjene

Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 223 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

1. UVOD Ovim radom pokušao se dati doprinos u analizi du- goročnih promjena srednjih godišnjih protoka iz prošlo- sti na temelju dugih vremenskih serija Dunava kod Or- šove (1840.-2010.), Bratislave (1876.-2006.) i Bezdana (1941.-2009.) kao i Save kod Zagreba (1926.-2010.) te da se na temelju izlaza iz regionalnog klimatskog modela RegCM3, koji između ostalog, procjenjuje moguće promjene otjecanja u bližoj i daljnjoj budućnosti (2011.- 2040. i 2041.- 2070.) za područje Hrvatske i bliže okolice. Poznato je da su srednje (prosječne) vode temelj za sagledavanje ključnih elemanata pri izboru objekata za: uređenje voda i zaštitu od štetnog djelovanja voda, me- lioracionoj odvodnji, korištenju voda, zaštiti voda, na- vodnjavanju i dr. Pod pojmom ˝režim prosječnih voda˝ Slika 1: Detalj luke u Oršovi na Dunavu ( Rumunjska) podrazumijevaju se svi kvantitativni pokazatelji vodnog režima u prirodnom vodotoku ili slivu koji opisuju vod- nost analiziranog slivnog područja. To su prosječni godiš- nji protok na izlaznom profilu sliva, prosječno godišnje Oršova u Rumunjskoj. Taj vremenski niz je duljine 171 otjecanje sa sliva (s prostornom raspodjelom na slivu i godinu i odnosi se na razdoblje 1840.-2010. g. (NIHWM, raspodjelom unutar godine), prosječno trajanje protoka, 2010.). Ova hidrološka stanica kontrolira hidrološke ka- standardni parametri serija srednjih godišnjih protoka rakteristike najvećeg dijela Srednje Europe preko većih (cikličnost, antikorelacione i spektralne karakteristike), rijeka: Tise, Drave, Save i Morave. Današnje mjesto, nova statističke raspodjele mjesečnih i godišnjih protoka i/ili Oršova, izgrađena je između 1966. i 1971.godine. Stara vodostaja i dr. je potopljena kada su se vode Dunava, poslije izgradnje Kod pisanja ovoga rada najviše su se koristili rezul- Đerdapske brane, digle za cca 40 metara. Spomenimo da tati sljedećih radova: Isailović i Srna (2001.), Gȕüttler je HE Đerdap I puštena u pogon 1970. i 1972. godine dok i sur. (2011.), Bonacci i sur. (1996.) i Prohaska (2003.) je HE Đerdap II puštena u pogon 1985. Ovom problematikom, između ostalih, bavili su se: Tr- Drugi po redu niz podataka o protocima odnosi se na ninić (2005.), Trninić i Bošnjak (2009.), Kratofil (2000.), podatke s hidrološke stanice Bratislava u Slovačkoj. Taj Patarčić (2012.), Branković i sur. (2012.), Šegota i Filipčić vremenski niz je duljine 131 godinu i odnosi se na razdo- (2007.), Stančik i sur.(1998.). U pisanju rada višestruko blje 1876.-2006. (Pekarova, P., Miklanek, P. et.al., 2008.). su korištene i sljedeće studije: UN (1972.), WMO, UNEP Ova hidrološka stanica je pod utjecajem HE Gabčikovo, (2008.), IPCC (1996.) i Grupa autora (1976.). čija je prva faza puštena u rad 1992. godine. Za navedene analize korišteni su i podatci s hidro- 2. OSNOVNE PODLOGE loške stanice Zagreb na Savi. Taj vremenski niz je duljine Za razne analize dugoročnih promjena srednjih go- 86 godina i odnosi se na razdoblje 1926.-2011. (DHMZ, dišnjih protoka potrebne su što dulje vremenske serije o 2011.). protocima vode. Najdulji niz podataka o protocima, koji Sljedeći, relativno kratki niz podataka o protocima je bio na raspolaganju, odnosi se na hidrološku stanicu koji je analiziran odnosi se na hidrološku stanicu Bez-

Tablica 1 Osnovne karakteristike analiziranih hidroloških stanica Apsolutna kota ˝0˝ Udaljenost Površina Hidrološka Godina Država Vodotok nad razinom mora od ušća sliva stanica osnivanja [m.n.m.] L [km] F [km2] 128.43 Slovačka Bratislava 1823 1878.75 131331 Baltičko more 80.64 Srbija Bezdan 1856 1425.50 210250 Jadransko m. Dunav 44.35 Crno more Rumunjska Oršova 1839 954.00 576232 43.87 Jadransko m. 112.26 Hrvatska Sava Zagreb 1849 664.20 12450 Jadransko m.

224 Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

Tablica 2 Karakteristični protoci na analiziranim hidrološkim stanicama Hidrološka Qmin Qsr Qmax Država Vodotok Razdoblje stanica [m3 s-1] 1876.-2006. Slovačka Bratislava 582* 2046 10870 [N = 131 g.]

1941.-2009. Srbija Dunav Bezdan 610 2271 7960 [N = 69 g.]

1840.-2010. Rumunjska Oršova 1010 5462 15700 [N = 171 g.]

1926.-2011. Hrvatska Sava Zagreb 46.5 309 3126 [N = 86 g.]

*Izvor: Dunavska komisija: Bratislava – Devin (razdoblje: 1941.-1990.) dan. Taj vremenski niz je duljine 69 godina i odnosi se na metoda sumarne krivulje modulnih odstupanja razdoblje 1941.-2009.g. (RHMZ, 2011.). Ovdje treba spo- srednjih godišnjih protoka (RAPS metoda) menuti da je na desnoj obali Dunava (Hrvatska), praktič- metoda pokretnih prosjeka ki u istom poprečnom profilu hidrološke stanice Bezdan, Pored ova dva načina koriste se i metode temeljene 9.ožujka 2001. godine, osnovana hidrološka stanica Ba- na teoriji slučajnih procesa. U ovu svrhu mogu se koristiti tina. Na ovoj stanici, u vrlo kratkom vremenu, realizirana autokorelacione i spektralne funkcije, periodogram ana- su kvalitetna i brojna vodomjerenja po čitavoj amplitudi liza vremenskih serija srednjih godišnjih protoka (Proha- vodostaja, tako da je definirana pouzdana krivulja pro- ska, 2003.). toka. U Državnom hidrometeorološkom zavodu se inten- 3.1 Analiza vremenske raspodjele otjecanja zivno razvija regionalni klimatski model RegCM3 koji metodom sumarne krivulje modulnih simulira sadašnju klimu (1961.-1990.) i klimu u bliskoj odstupanja srednjih godišnjih protoka budućnosti (2011.-2040. i 2041.-2070.). Modelirano po- (RAPS metodom) vršinsko otjecanje je uspoređeno s otjecanjem na 70 hi- S ciljem da se detaljnije pronikne u postojeće trendo- droloških stanica u Hrvatskoj. ve ili vremenske fluktuacije bilo kojeg vremenskog niza U tablicama 1 i 2 prikazane su osnovne karakteristike koristi se RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) postu- kao i karakteristični protoci na analiziranim hidrološkim pak (Bonacci i sur. 1996.). Izraz za transformaciju bilo stanicama, dok je detalj luke u Oršovi na Dunavu (Ru- koje vremenske varijable Y korištenjem RAPS postupaka munjska) prikazan na slici 1. i glasi: 3. DUGOROČNE PROMJENE SREDNJIH GODIŠNJIH PROTOKA (1) Utjecaj djelovanja čovjeka na režim voda mijenja se kako po karakteru tako i po intenzitetu koji ovisi o nivou gdje je: gospodarskog, tehničkog i socijalnog razvoja te klimat- y = vremenska varijabla skim varijabilnostima i promjenama. i = aritmetički srednjak U posljednjih tridesetak godina na većini vodotoka σ = standarna devijacija dogodile su se značajne meteorološke, hidrološke, mor- N = broj elemenata u uzorku fološke, psamološke, hidrogeološke i druge promjene. Ovdje treba naglasiti i sve prisutnije i znanstveno verifi- U konkretnom slučaju za ocjenu varijacija preko su- cirane klimatske varijabilnosti i promjene te na sve izra- marnih modulnih odstupanja srednjeg godišnjeg protoka žajnije antropološke utjecaje na hidrološki režim. korišten je izraz: Prije proračuna prosječne višegodišnje vodnosti sliva potrebno je analizirati cikličnost srednjih godišnjih protoka kako bi se odredilo i mjerodavno razdoblje obrade. (2) Pod pojmom ˝cikličnost˝ podrazumijeva se zakonitost smjenjivanja vlažnih i sušnih godina, pri čemu jedan ci- klus podrazumijeva jedno vlažno i jedno sušno razdoblje. gdje je Qi srednji godišnji protok za i-tu godinu, Kao mjerodavno razdoblje za ocjenu prosječne višego- i σ prosječna vrijednost i standardna devijacija dišnje vodnosti usvaja se ono vremensko razdoblje koje odgovarajućeg niza, a N broj elemenata u uzorku sred- podrazumijeva dva ili više punih ciklusa. Za ispitivanje njih godišnjih protoka (i = 1,2, .....N). Opadanja ovako cikličnosti u praksi se obično koristi: konstruiranog dijagrama pokazuju da su tokom anal-

Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 225 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

iziranog razdoblja protoci vodotoka niži od prosječnih, dok je pri porastu dijagrama srednji godišnji protok veći od prosječnog. Na slici 2 prikazan je dijagram sumarnih modulnih odstupanja srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršo- ve (1840.-2010.) i Bratislave (1876.-2006.). Ako analiziramo podatke za najdulji raspoloživi niz Dunava kod Oršove 1840.-2010. (slika 2) možemo vidjeti da je u razdoblju od 171 godinu bilo nekoliko izrazito vlažnih i sušnih razdoblja različitog intenziteta i traja- nja. U tom razdoblju registrirano je nekoliko vlažnih razdoblja: 1842.-1855., 1875.-1881., 1911.-1917., 1935.- 1942., 1964.-1970. i 1976.-1982. Značajnija sušna razdoblja bila su: 1855.-1875., 1883.-1894., 1927.-1935., 1945.-1954. i 1981.-1994. Interesantno je razdoblje Slika 2: Sumarna modulna odstupanja srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršove (1840.-2010.) i Bratislave (1876.-2006.) 1995.-2010. koje možemo svrstati u neutralno. Slični za- ključci vrijede i za Dunav kod Bratislave u analiziranom razdoblju. 1876.-2006. (N = 131 godina), uz napome- nu da intenzitet sušnosti/vlažnosti nije isti i pojave nisu istovremene na ove dvije hidrološke stanice. Na slici 4 prikazana su sumarna modulna odstupanja srednjih godišnjih protoka Dunava kod Bratislave i Oršove te Save kod Zagreba za uvjetno isto razdoblje. 1926.-2010. godine (izuzev Dunava kod Bratislave koja ima niz 1926.-2006.). Iz prikazanih dijagrama na slikama 3 i 4 se vidi da se sumarna modulna odstupanja srednjih godišnjih protoka u izvjesnoj mjeri ponašaju slično na analiziranim hidrološkim stanicama Dunava i Save te da pokazuju postojanje sušnih i kišnih razdoblja, uz napo- menu da intenzitet sušnosti/vlažnosti nije isti na obadva vodotoka i da pojave nisu istovremene.

3.2 Analiza linearnog trenda srednjih godišnjih protoka Slika 3: Detalj brodske prevodnice na HE Gabčikovo na Dunavu nizvodno od Na slici 5 prikazani su pretpostavljeni linearni tren- hidrološke stanice Bratislava dovi srednjih godišnjih protoka za Dunav kod Oršova (1840.-2010.), Bratislave (1876.-2006.), Bezdana (1941.- 2009.) i Save kod Zagreba (1926.-2010.). Pozitivan trend registriran je samo na Dunavu kod Oršove od +0.92 m3s-1 godišnje, dok je na svim ostalim hidrološkim stanicama registriran trend opadanja; na Dunavu kod Bratislave za- nemarivih -0.02 m3s-1 godišnje te na Dunavu kod Bezda- na -2.88 m3s-1 godišnje. Na Savi kod Zagreba prosječno opadanje srednjih godišnjih protoka iznosilo je -0.80 m3s-1 godišnje. Interesantni su i podatci o pretpostavljenom linear- nom trendu na analiziranim hidrološkim stanicama koje imaju kraće duljine vremenskih serija. Na Dunavu: kod Oršove (1926.-2010.) sada imamo negativan trend od -0.37 m3s-1 godišnje , kod Bratislave (1926.-2006.) +1.10 m3s-1 godišnje te kod Bezdana (1941.-2009.) -2.88 m3s-1 godišnje. Na Savi kod Zagreba prosječno opadanje sred- Slika 4: Sumarna modulna odstupanja srednjih godišnjih protoka Dunava kod njih godišnjih protoka iznosilo je -0.80 m3s-1 godišnje. Oršove (1926.-2010.) i Bratislave (1926.-2006.) te Save kod Zagreba (1926.-2010.) Navedene linije trendova prikazane su na slici 5.

226 Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

3.3 Analiza dvadesetpetogodišnjih pokretnih prosjeka srednjih godišnjih protoka Tehnika pokretnog prosjeka predstavlja klasičan način otkrivanja trenda i periodičnosti u hidrološkim vremen- skim serijama. Primjer proračuna dvadesetpetogodišnjih pokretnih prosjeka za seriju srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršove za razdoblje 1840. – 2010. (N = 171 godina) prikazan je na slici 9. Interesantno je spomenuti da je to jedna od najduljih vremenskih serija o protocima u Europi. Prema podatcima sa slike 9, može se zaključiti da pokretni prosjeci variraju u širokom opsegu. Tako je, naprimjer, najmanji prosjek bio u razdoblju 1854.-1878. godine i iznosio je 5097 m3s-1, dok je najveći prosjek registriran u razdoblju 1958. – 1982. godine i iznosio je 5802 m3s-1. Isto tako može se vidjeti da je u razdoblju Slika 5: Linearni trend srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršove (1840.- 2010.), Bratislave (1876.-2006.) i Bezdana (1941.-2009.) te Save kod Zagreba 1992. – 2010. (pa i dalje) dominantno sušno razdoblje. (1926.-2010.) Navedeni rezultati važni su kod obrade meteoroloških i hidroloških podataka potrebnih za planiranje, izgradnju, održavanje i upravljanje raznim hidrotehničkim objekti- ma i sustavima.

4. MOGUĆE PROMJENE OTJECANJA U BLISKOJ BUDUĆNOSTI U HRVATSKOJ U Državnom hidrometeorološkom zavodu (DHMZ- u) intenzivno se radi na metodi dinamičke prilagodbe (downscaling) kojom se izlazni rezultati globalnog klimatskog modela prilagođavaju manjem području uz pomoć regionalnog klimatskog modela. Dakle, rezultati klimatske varijabilnosti i promjena se s relativno grube rezolucije ( 200-300 km) prilagođuju finoj prostornoj re- zoluciji (20-50 km). Dinamičkom prilagodbom bolje su predstavljene prostorne varijacije klimatskih parametara na manjim skalama, osobito ekstremni događaji čiji je intenzitet u globalnim modelima obično umanjen, zato Slika 6. Detalj jednog od najvećih poplavnih valova na Savi kod Zagreba, 20.IX. 2010., Kanal Odra u funkciji (Snimio: D.Pongračić/Cropix) što najmanja prostorna podjela od nekoliko stotina kilo- metara može obuhvatiti cijelu analiziranu regiju. Kvali- teta rezultata dinamičke prilagodbe ovisi kako o kvaliteti regionalnog modela koji se koristi u dinamičkoj prila- godbi, tako i o kvaliteti globalnog modela. U DHMZ-u se razvija regionalni klimatski model RegCM3 koji simulira sadašnju klimu (1961.-1990.) i klimu u bliskoj budućno- sti (2011.-2040.). Ovi reultati su bazirani na rezultatima globalnog klimatskog modela EH5OM koji je definiran u Institu Max Planc (Hamburg, Njemačka) s rezolucijom ≈ 2.8o x 2.8o. Tri člana ansambla simulacija globalnog klimatskog modela EH5OM korištena su za dinamičku prilagod- bu regionalnim klimatskim modelom RegCM3 s pro- stornim korakom od 35 km iznad Europe. Analizirano je površinsko otjecanje u simulacijama sadašnje klime (1961.-1990.) i klime u bliskoj budućnosti (2011.-2040.). Za buduću klimu korišten je IPCC klimatski scenarij A2 Slika 7: Linearni trend srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršove (1926.- koji uključuje visoke koncentracije stakleničkih plinova. 2010.), Bratislave (1926.-2006.) i Bezdana (1941.-2009.) te Save kod Zagreba (1926.-2010.)

Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 227 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

Interesantno je pogledati i projicirane promjene prizemne temperature zraka i oborine u Hrvatskoj za dva klimatska razdoblja: 2011.-2040. i 2041.-2070.godina. (Patarčić, 2012.). Razdoblje od 2011. do 2040. godine predstavlja bližu budućnost i od najvećeg je interesa za korisnike klimatskih informacija u dugoročnom plani- ranju prilagodbe na klimatske promjene. Prema rezultatima RegCM-a za područje Hrvatske, srednjak ansambla simulacija upućuju na povećanje temperature zraka u oba razdoblja i u svim sezonama. Amplituda porasta veća je u drugom nego u prvom razdoblju, ali je statistički značajna u oba razdoblja. Poveća- nje srednje dnevne temperature zraka veće je ljeti (lipanj – kolovoz), nego zimi (prosinac – veljača). U prvom razdoblju buduće klime (2011.-2040.) na području Hrvatske Slika 8: Male vode Dunava kod Bezdana, 4.IV. 2011. zimi se očekuje porast temperature do 0.6 oC , a ljeti do 1 oC (Branković i sur. 2012.). U drugom razdoblju buduće klime (2041.-2070.) očekivana amplituda porasta u Hr- vatskoj zimi iznosi do 2.0 oC u kontinentalnom dijelu i do 1.6 oC na jugu, a ljeti do 2.4 oC u kontinentalnom dijelu Hrvatske, odnosno do 3.0 oC u priobalnom pojasu (Bran- ković i sur. 2010.). Promjene količine oborine u bližoj budućnosti (2011.- 2040.) su vrlo male i ograničene samo na manja područja te variraju u predznaku ovisno o sezoni. Najveća promjena oborine, prema A2 scenariju, može se očekivati na Jadranu u jesen kada RegCM upućuje na smanjenje oborine s maksimumom od približno 45-50 mm na južnom

Slika 9: Dvadesetpetogodišnji pokretni prosjeci srednjih godišnjih protoka Dunava kod Oršove u razdoblju 1840.- 2010. godine

Fokus analize je područje Hrvatske i bliže okoline. Mode- lirano površinsko otjecanje je uspoređeno s otjecanjem iz mreže hidroloških stanica DHMZ-a. RegCM3 podcjenjuje apsolutne iznose otjecanja, no za većinu stanica u Hrvat- skoj dobro modelira godišnji hod. Promjene u otjecanju u bliskoj budućnosti moguće je povezati s promjenama u ukupnoj količini oborine i temperaturi. Prisutna je izra- žena sezonska i prostorna varijabilnost u iznosu i predznaku promjena otjecanja. Rezultati ovih modeliranja prikazani su na slici 10. Izmjereno zagrijavanje na globalnoj razini prema 100 godišnjem nizu mjerenja (1906.-2005.) pokazuje porast globalne prizemne temperature zraka, procijenjen iz linearnog trenda, iznosio je 0.74 oC. Promatra li se posljednjih 50 godina tog razdoblja, porast je bio gotovo dvostruko veći nego u cijelom 100 godišnjem razdoblju te još veći u posljednjih 25 godina, čemu je pridonijela činjenica da su, od kada postoje instrumentalna mjerenja temperature zraka (1850 godina), najtoplije godine bile 1998. i 2005., a zatim 2002., 2003. i 2004. godina. Zato- pljenje na Zemlji je globalnog karaktera, ali nije jednoliko Slika 10: Moguće klimatske promjene po sezonama prema prikazanom eksperimentu za površinsko otjecanje, ukupnu količinu oborina i vlažnosti u u svim dijelovima Zemlje. gornjem sloju tla za područje Hrvatske i bliže okoline

228 Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

dijelu Jadrana. Međutim, ovo smanjenje jesenske količine hidrološkim stanicama na Dunavu i Savi ponašaju slično oborine nije statistički značajno. i da postoje sušna i kišna razdoblja, s napomenom da U drugom razdoblju buduće klime (2041.-2070.) pro- intenziteti sušnosti/vlažnosti nisu isti na svim analizi- mjene oborine u Hrvatskoj su nešto jače izražene. Tako se ranim stanicama i da pojave nisu istovremene. Izlazi iz ljeti u gorskoj Hrvatskoj te u obalnom području očekuje regionalnog klimatskog modela RegCM3 pokazali su smanjenje oborine. Smanjenje dostiže vrijednost od 45- izražen signal mogućeg smanjivanja količine oborina i 50 mm i statistički su značajna. Zimi se može očekiva- površinskog otjecanja tijekom jeseni. ti povećanje oborine u sjeverozapadnoj Hrvatskoj te na Treba nastaviti s istraživanjima mogućih klimatskih Jadranu, međutim to povećanje nije statistčki značajno. promjena u bližoj i daljnjoj budućnosti (2011.-2040.) – (2041.-2070.) prema prikazanom eksperimentu za: po- vršinsko otjecanje, ukupnu količinu oborina i vlažnost u 5. ZAKLJUČCI I PREPORUKE gornjem sloju tla s napomenom da posebnu pažnju treba Na rezultate analiza prikazanih u ovom radu ne treba obratiti na interpretaciju s obzirom na različite izvore gledati kao na preciznu kvantifikaciju nekih kompone- nepouzdanosti. nata hidrološkog ciklusa, već prije svega kao pokušaj da Sve intenzivnije treba razmišljati o mjerama i aktiv- se potaknu detaljnije analize u dugoročnim varijacijama nostima koje su bitne za ublažavanje problema koji pro- otjecanja. izlaze iz vremenskih varijacija i prostorne neravnomjer- Rezultati analiza su pokazali da se sumarna modulna nosti otjecanja te na nastvak istraživanja antropoloških odstupanja srednjih godišnjih protoka na analiziranim čimbenika i klimatskih varijabilnosti i promjena. 

LITERATURA ARSO (2011.): Arhiva i Banka hidroloških podataka. NIHWM (2011.): Arhiva i Banka hidroloških podataka. Agencija Republike Slovenije za okolje. National Institute of Hydrology and Water Manage- Bonacci, O., Roje Bonacci, T., Denić, S. (1996.): Planovi ment – Romania. natapanja. Split, Osijek. Patarčić, M. (2012.): Klimatske varijacije i klimatske Branković Č., Patarčić, M., Güttler, I., Srnec, L. (2012.): promjene. Arhiva DHMZ-a. Državni hidrometeorološki Near-over climate change over Europe with focus zavod, Zagreb. on Croatia in an ensemble of regional climate model Pekárová, P., Miklánek, P., Onderka, M., Halmová, D., Ba- simulations. Climate Reserch, 52, 227-251. čová Mitková, V., Mészátoš, I., Škoda, P. (2008): Flood DHMZ (2011.): Arhiva i Banka hidroloških podataka. regime of rivers in the Danube River Basin. Institute of Državni hidrometeorološki zavod, Zagreb. Hydrology SAS and Slovak Committee for Hydrology. DHMZ (2009.): Peto nacionalno izvješće Republike Hr- Prohaska, S. (2003.): Hidrologija – I deo. Rudarsko- vatske prema Okvirnoj konvenciji Ujedinjenih naroda geološki fakultet, Institut za vodoprivredu ˝Jaroslav o promjeni klime (UNFCCC). Černi˝, Republički hidrometeorološki zavod Srbije, DK (2011.) Arhiva i Banka hidroloških podataka. Dunav- Beograd. ska komisija - Danube commission, Budapest. RHMZ (2011.): Arhiva i Banka hidroloških podataka. Grupa autora (1975.): Analiza režima velikih voda Save Republički hidrometeorološki zavod Srbije, Beograd. uslovljena djelovanjem obrambenog sistema Srednje Stančik, A., Jovanović, S. et.al. (1988.): Hydrology of the Posavlje. Direkcija za Savu, Zagreb. River Danube. MHP UNESCO and of the Danube Co- Güttler, I., Trninić, D., Bošnjak, T., Srnec, L., Patarčić, M., mmission. Branković, Č. (2011.): Promjene u površinskom otjecanju u Hrvatskoj prema simulacijama regionalnog Šegota, T., Filipčić, A. (2007.): Suvremene promjene kli- klimatskog modela. U: Zbornik radova 5. Hrvatske me i smanjivanje protoka Save u Zagrebu. GEOADRIA konferencije o vodama (ur. D. Biondić, D. Holjević, Lj. 12 (1), 47-58. Tropan), 66-75. Trninić, D. (2005.): Water Disasters. Proc. Int. Conf. Mo- IPCC (1996.): Reports and Working Groups – Regional nitoring, Prediction, Mitigation Water-Related Disa- Impacts of Climate Change, WMO; UNEP. sters, 361-364. Isailović, D., Srna, P. (2001.): Hidrološki bilans površin- Trninić, D., Bošnjak, T. (2009.): Karakteristični protoci Save skih voda Srbije i njegove varijacije. Institut za vodo- kod Zagreba. Hrvatske vode, 17 (69-70), 257-268. privredu Jaroslav Černi, 17-36. UN (1972.): Studija regulacije i uređenja Save u Jugo- Kratofil, L. (2000.): Promjena vodnog režima Save slaviji. Konačni izvještaj. Konzultantske firme: Polyte- uzrokovane ljudskom djelatnošću. U: Zbornik radova chna Hydroprojekt – Carlo Lotti & C., Praha – Roma. okrugog stola „Hidrologija i vodni resursi Save u novim WMO, UNEP (2008): Climate Change and Water. IPCC uvjetima“ (ur. D. Trninić), Slavonski Brod, 335-352. Technical Paper VI.

Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230 229 D. Trninić i T. Bošnjak DUGOROČNE PROMJENE PROSJEČNIH GODIŠNJIH PROTOKA

Long-term changes of average annual discharges

Abstract. The primary aim of this paper was the definition of some characteristics of mean and average annual discharges in the past based on analyses of long-time series of discharge, e.g. the Danube time series at Oršova (1840-2010), and the estimate, based on analyses of outputs of the regional climate model, RegCM3, which, among other things, assess potential runoff changes in the near and far future for the area of Croatia and its close vicinty. Analyses of temporal distribution of runoff by summary deviation curve (RAPS) method indicate that summary modular deviations of mean annual discharges behave in a similar manner at the analyzed hydrological stations on the Danube and Sava Rivers, and also the existence of dry and rainy periods, while noting that dry/wet intensity is not identical nor occurring simultaneously. Following the analyses of long-term changes of mean and average discharges at some hydrological stations on the Danube and Sava Rivers from 1840 until the present, the most probable developments in the near future in the area of Croatia and its close vicinity were considered. A marked seasonal and spatial variability in view of runoff amount and trend is present. The most important change, as a result of deviation from the regional climate model RegCM3, relates to a strong indication of potential decrease in precipitation quantities and surface runoff during autumn. The results of the paper show that monitoring should continue – of meteorological, hydrological, hydrogeological, morphological and other aspects, while taking into account anthropological impacts and climate variabilities and change. The development of regional climate models should also continue, since it enables assessment of events which will happen in the near and far future. Only this approach will enable us to respond to ever growing needs for water as a key raw material whose spatial and temporal distribution is very uneven and which is increasingly becoming a limiting factor to economic and social development, i.e. a factor affecting politics as well. Key words: discharge, long-term changes, RAPS method, trend, runoff, climate model, climate change

Langfristige Veränderungen der durchschnittlichen Jahresdurchflüsse

Zusammenfassung. Das Ziel dieser Arbeit war auf Grund der Analysen von langen Zeitreihen der Durchflüsse, wie z. B. der 171 Jahre langen Zeitreihe in Oršova an der Donau (1840-2010), einige Eigenschaften der mittleren und durchschnittlichen Jahresdurchflüsse in der Vergangenheit zu definieren, sowie auf Grund von Analysen der Ausgangwerte des regionalen Klimamodells RegCM3 mögliche Veränderungen der Abflüsse in der näheren und weiteren Zukunft für das Gebiet Kroatiens und Umgebung einzuschätzen. Die Analysen von Zeitverteilung des Abflusses unter Anwendung der summarischen Abweichungskurve (Rescaled Adjusted Partial Sums method) zeigten, dass die summarischen Modulabweichungen der mittleren Jahresdurchflüsse an den analysierten hydrologischen Stationen an der Donau und Save ähnlich sind, und dass sie das Bestehen von Trocken- und Regenzeit beweisen, wobei weder die Intensität der Trockenheit/Feuchtigkeit gleich ist noch die Erscheinungen gleichzeitig auftreten. Nachdem die langfristigen Veränderungen von mittleren und durchschnittlichen Durchflüssen an einigen hydrologischen Stationen an der Donau und Save im Zeitraum 1840 bis heute analysiert wurden, versuchte man einzuschätzen, was in der näheren Zukunft in Kroatien und Umgebung geschehen wird. Eine ausgeprägte saisonale und räumliche Variabilität der Beträge und des Vorzeichens der Veränderung von Abflüssen ist beobachtet worden. Als Ergebnis der Ausgangswerte des regionalen Klimamodells RegCM3 bezieht sich die wichtigste Veränderung auf das deutliche Anzeichen für die mögliche Verminderung von Niederschlagsmengen und Oberflächenabfluss während des Herbstes. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass das Monitoring von meteorologischen, hydrologischen, hydrogeologischen, morphologischen und anderen Größen fortgesetzt werden soll unter Einbeziehung von anthropogenen Einflüssen sowie Klimavariabilität und -änderung. Genauso sollen regionale Klimamodelle weiterentwickelt werden, die einschätzen können, was in der näheren und weiteren Zukunft geschehen wird. Nur ein solcher Ansatz wird ermöglichen, dass ein immer größerer Bedarf an Wasser, das räumlich und zeitlich sehr ungleich verteilt ist und zum Einschränkungsfaktor in der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung, somit auch zum politischen Faktor wird, befriedigt wird. Schlüsselwörter: Durchfluss, langfristige Veränderungen, RAPS-Methode, Trend, beweglicher Durchschnitt, Abfluss, Klimamodell, Klimaänderungen

230 Hrvatske vode 20(2012) 82 223-230