RAPORT ÎN EXTENSO AL FAZEI 2011

Nr. înregistrare/data:

RAPORT ÎN EXTENSO AL FAZEI 2011

Identificatori

Obiectivul general: (acronim)

ADESC

Numărul/codul proiectului

ADER 1.1.1.

Contract: (număr/an)

468/14.11.2011

Act Adiţional: (număr/an)

‐

Faza de execuţie: (numărul fazei)

1

De la 15.XI.2011

Termenul de predare al fazei (zz/ll/aaaa)

15.XII.2011

Perioada de execuţie a fazei:

(zz/ll/aaaa) Până la 15.XII.2011

Persoana de contact (Directorul de proiect): Dr. Elena MATEESCU

Date contact (Tel/Fax, e‐mail): Tel/fax: 021‐ 316 21 39 Email: [email protected]

Denumirea proiectului

SISTEM DE INDICATORI GEO-REFERENŢIALI LA DIFERITE SCĂRI SPAŢIALE ŞI TEMPORALE PENTRU EVALUAREA VULNERABILITĂŢII ŞI MĂSURILE DE ADAPTARE A AGROECOSISTEMELOR FAŢĂ DE SCHIMBĂRILE GLOBALE

Anul începerii (zz/ll/aaaa) 15.XI.2011

Anul finalizării (zz/ll/aaaa) 31.XII.2014

Durata (luni): 37

Director de proiect: Dr. Elena MATEESCU Co‐Director: Dr. Gheorghe STANCALIE Colectiv de elaborare: Daniel ALEXANDRU – CS III

Oana OPREA – CS III Argentina NERTAN – CS III Dr. Anisoara IRIMESCU – CS III

Vasile CRACIUNESCU – CS III Dr. Florinela Georgescu – CS III Elena TOMA – ing. Petre GOLOGAN – ing. Catalin OSTROVEANU ‐ ing.

Dr. Maria COSCONEA – CS III Maria NISTOR – Asistent cercetare Rodica TUDOR – Asistent cercetare

Capitolul I privind metodologii specifice necesare creării unui sistem de indicatori geo‐referențiali la diferite scări spețio‐temporale pentru evaluarea vulnerabilității

ecosistemelor agricole și elaborarea măsurilor specifice de adaptare față de schimbările climatice actuale și previzibile;

Activitate 1.1. Analiza resurselor climatice şi descrierea contextului actual privind problematica schimbărilor climatice globale/regionale şi efectele asupra specializării producţiei

3.1. Analiza resurselor agroclimatice din România în contextul schimbărilor climatice actuale şi previzibile – concept și metodologie de abordare

Abordarea aspectelor privind efectele schimbărilor climatice în agricultură reprezintă un obiectiv prioritar în cadrul acţiunilor strategice de dezvoltare ale ţărilor membre din UE și nu numai. Caracterul interdisciplinar al acţiunilor implică o abordare globală prin identificarea și corelarea activităţilor de dezvoltare și implementare a măsurilor intra și inter‐sectoriale cu cele legate de efectele schimbărilor climatice în agricultură și domeniile conexe. Producţia vegetală variază an de an, fiind influenţată semnificativ de fluctuaţiile condiţiilor climatice și în special de producerea evenimentelor climatice extreme. Variabilitatea climatică influenţează toate sectoarele economiei, dar cea mai vulnerabilă rămâne agricultura. Acest impact mutual este mai pregnant în prezent deoarece schimbările și variabilitatea climatică se manifestă din ce în ce mai accentuat. Aprofundarea cunoaşterii ştiinţifice a efectelor schimbărilor climatice asupra culturilor agricole este un obiectiv prioritar la nivelul cercetărilor europene în vederea implementării politicii Comunităţii Europene legate de schimbările de mediu și racordarea cercetărilor la prevederile Convenţiilor și Tratatelor Internaţionale în contextul dezvoltării durabile și a protecţiei mediului.

Cel de al patrulea Raport de Evaluare al IPCC publicat în 2007, care reprezintă cea mai riguroasă evaluare posibilă a nivelului actual al climatologiei ca ştiinţă, descrie „o tranziţie accelerată către o lume cu o climă mai caldă, marcată de situaţii mai frecvente cu temperaturi extreme, inclusiv valuri de căldură, agravarea secetei în unele regiuni, precipitaţii mai abundente în alte regiuni, topirea gheţarilor şi a gheţii arctice, precum şi creşterea globală a nivelului mărilor şi oceanelor” (IPCC, 2007). Conform acestui Raport, la nivel global, temperatura medie anuală a aerului a crescut cu aproximativ 0,74°C în ultimii 100 de ani (1906 ‐2005) faţă de 0.6°C pe perioada 1901‐2000 (IPCC, 2007). De asemenea, 11 din ultimii 12 ani (1995‐2006) au fost printre cei mai calzi din şirul de date înregistrate după anul 1850. Nivelul mării a crescut cu 1.8 mm/an pe perioada 1961‐2003, 3.1 mm/an pe perioada 1993‐2003 şi respectiv, 0.17 m pe întreg secolul XX. Suprafaţa acoperită cu gheaţă şi zapadă s‐a diminuat în medie în ambele emisfere. Creşteri semnificative ale cantităţilor de precipitaţii au avut loc îndeosebi în estul Americii de Nord şi Americii de Sud, nordul Europei, nordul şi centrul Asiei. Descreşterea cantităţilor de precipitaţii s‐a evidenţiat în Sahel, regiunea mediteraneană, sudul Africii, părţi din sudul Asiei. Precipitaţiile prezintă o variabilitate spaţială şi temporală pronunţată, secete mai intense şi de durată mai mare fiind identificate după 1970 în regiuni tropicale şi subtropicale. Fenomenul de încălzire globală a condus de asemenea, la creşterea frecvenţei evenimentelor extreme (precipitaţii intense mai frecvente, nopţi/zile reci mai puţin frecvente, zile/nopţi calde mai frecvente) cât şi la creşterea frecvenţei ciclonilor tropicali intenşi.

Clima Europei s‐a încălzit cu aproape 1°C în ultimul secol, mai rapid decât media mondială. O atmosferă mai caldă conţine mai mulţi vapori de apă, însă noile regimuri de precipitaţii diferă foarte mult de la o regiune la alta. Cantităţile de precipitaţii au crescut considerabil în nordul Europei, în timp ce în sudul continentului perioadele de secetă au devenit din ce în ce mai frecvente. Temperaturile extreme înregistrate recent, cum ar fi valul de caniculă din vara anului 2003, care a depăşit orice record, sunt o consecinţă directă a schimbărilor climatice provocate de om. Deşi fenomenele meteorologice singulare nu pot fi atribuite unei singure cauze, analizele statistice au arătat faptul că, riscul apariţiei unor astfel de fenomene a crescut deja considerabil datorită schimbărilor climatice (IPCC, 2007).

Şi în România, efectele schimbărilor climatice au avut și vor avea un impact deosebit asupra evoluţiei condiţiilor naturale, agricultura și biodiversitatea fiind domeniile cele mai vulnerabile la efectele schimbărilor climatice, având în vedere dependenţa de condiţiile climatice și efectele negative de ordin ecologic, economic și social. Astfel, sub raport ecologic, spre exemplu seceta poate determina degradarea terenurilor agricole şi reducerea potenţialului biologic al solului. Din punct de vedere economic, acest fenomen produce scăderea până la compromiterea totală a producţiei agricole, cu implicaţii deosebite asupra securităţii alimentare a populaţiei. În plan social, seceta generează starea de sărăcie, în special în rândul populaţiei rurale, dependentă majoritar de activităţile agricole. Un document publicat în decembrie 2006 de CGIAR (Grupul Consultativ pentru Cercetarea Agricolă Internaţională), menţionează faptul că, cercetările privind schimbările climatice vizează în principal ameliorarea de genotipuri cu adaptabilitate sporită la factorii climatici, îndeosebi toleranţa la secetă și temperaturi extreme. În acest context, ţara noastră se confruntă deja cu stresurile de mediu actuale, incluzând vulnerabilitatea crescândă în intensitate și frecvenţă a extremelor climatice (secetă, inundaţii, arşiţă, îngheţuri, boli și dăunători, etc.), care produc pierderi importante în toate sectoarele economice, dar mai ales în agricultură, care este sectorul cel mai dependent de vreme. Fiecare proces fizic, chimic și biologic care determină creşterea și dezvoltarea culturilor agricole este reglat de cerinţe climatice specifice și orice deviere de la aceste cerinţe poate rezulta într‐o mare variabilitate în nivelul producţiilor agricole, și implicit, consecinţe negative majore asupra securităţii alimentaţiei. Producţiile agricole vor fi afectate de variabilitatea și schimbările climatice previzibile, îndeosebi în zonele agricole cu risc ridicat la secetă și cu potenţial redus de adaptare. În România, schimbările în regimul climatic se încadrează în contextul global, însă cu particularizările regiunii geografice în care este situată ţara noastră. Astfel, la nivelul perioadei 1901–2010, analiza valorilor temperaturii medie anuale a aerului de la un număr de 17 staţii meteorologice cu şir consecutiv de observaţii de peste 100 ani evidenţiază faptul că, temperatura medie anuală a crescut cu 0.5oC în intervalul 1988‐2010 (10.2oC) faţă de întreaga perioadă analizată (9.7oC), valoare care se situează sub încălzirea medie globală de 0.6oC. În ultimii 30 de ani, anul cel mai cald a fost 2007 (11.5 oC), iar cel mai rece 1985 (8.4oC ), figura 1.

Figura 1. Modificări observate în evoluţia temperaturii medii anuale a aerului în România/ 1901‐2010

În ceea ce priveşte evoluţia decenială a temperaturii medii anuale a aerului, se observă faptul că în

România, în deceniul 2001‐2010 temperatura medie anuală a aerului a crescut cu 0,4...0,6 oC faţă de fiecare deceniu din perioada 1961‐2010 (figura 2).

Temperatura medie a aerului (oC)

1961‐1970 8.9 /+0.4oC

1971‐1980 8.7 /+0.6oC

1981‐1990 8.7 /+0.6oC

1991‐2000 8.8 /+0.5oC

2001‐2010 9.3oC

2001‐2010 / + 0.4...+0.6 oC

Figura 2. Modificări observate în evoluţia decenială a temperaturii medii anuale a aerului în România/ 1961‐2010

Sub aspectul precipitaţiilor, analiza datelor istorice de precipitaţii de la un număr de 14 staţii

meteorologice cu şir consecutiv de măsuratori de peste 100 ani reliefeză faptul că, din punct de vedere pluviometric, s‐a evidenţiat o tendinţă generală de scădere a cantităţilor anuale de precipitaţii pe perioada 1901‐2010 (figura 3), precum şi o intensificare a fenomenului de secetă îndeosebi după anul 1961 în regiunile din sudul şi sud‐estul ţării. Cantitatea medie multianuală de precipitaţii calculată la nivelul perioadei 1901‐2010 este de 635,9 mm, anul cel mai secetos fiind 2000 (417,0 mm), iar cel mai ploios 2005 (844,3 mm). În anul 2007, au căzut în medie 454.8 mm (ianuarie‐decembrie), luna august fiind excesiv de ploioasă (100.2 mm, faţă de norma climatologică de 69.5 mm). Se cuvine menţionat faptul că, în deceniul 2011‐2010 s‐au produs în România două evenimente meteorologice extreme, sub aspectul caracteristicilor pluviometrice, respectiv anul agricol excesiv secetos 2006‐2007, care prin durata şi intensitatea deficitelor pluviometrice a depăşit caracteristicile anului 1945‐1946, iar la polul opus, anul agricol 2004‐2005 când, episoade repetate de inundaţii au cuprins aproape toată ţara, începând din vest în luna aprilie 2005 şi până în sudul teritoriului, în luna septembrie 2005.

Figura 3. Modificări observate în evoluţia cantităţilor anuale de precipitaţii (mm) în România / 1901‐2010

În România, începând din anul 1901 şi până în prezent, în fiecare deceniu s‐au produs 1 până la 4 ani extremi secetoşi sau ploioşi, frecvenţa crescândă a secetelor fiind însă, din ce în ce mai evidentă după 1981 (tabelul 1).

Tabelul 1. Ani secetoşi / ploioşi în România, perioada 1901‐2010

SECOLUL XX DECENIUL ANI EXTREMI SECETOSI ANI EXCESIV PLOIOSI

1901‐1910 1907‐1908 1910

1911‐1920 1917‐1918 1911, 1912, 1915, 1919

1921‐1930 1923‐1924, 1927‐1928 1929

1931‐1940 1934‐1935 1937, 1939, 1940

1941‐1950 1945‐1946, 1947‐1948, 1949‐1950 1941, 1944, 1947

1951‐1960 1952‐1953 1954, 1955, 1957, 1960

1961‐1970 1962‐1963, 1964‐1965 1969, 1970

1971‐1980 1973‐1974, 1975‐1976 1972, 1974, 1975, 1976

1981‐1990 1982‐1983, 1985‐1986, 1987‐1988 1981, 1990

1991‐2000 1992‐1993, 1997‐1998, 1999‐2000 1991, 1997

SECOLUL XXI

2001‐2010 2000‐2001, 2001‐2002, 2002‐2003, 2006‐2007, 2008‐2009 2005, 2006, 2010

Deficite pluviometrice mari s‐au produs în anii 1907, 1924, 1928, 1934, 1945, 1946, 1948, 1953, 1982, 1983, 1992, 1993, 2000 şi mai recent, anii 2001, 2002, 2003, 2007 și 2009.

Anii 1945 şi 1946 marchează însă, cea mai violentă secetă din secolul XX, având intensitatea maximă îndeosebi în sudul şi sud‐estul ţării, în aceste regiuni recolta fiind compromisă total. În secolul actual, anul agricol 2006‐2007 poate fi considerat un an excesiv secetos, atât prin intensitatea deficitelor de apă din sol, cât şi prin durata perioadelor deficitare şi extinderea suprafeţelor afectate de seceta pedologică (extremă, puternică şi moderată) pe areale agricole extinse din sudul, sud‐estul, estul, vestul şi centrul ţării. În intervalul 1 Septembrie 2006 – 31 Iulie 2007, la nivelul României precipitaţiile au totalizat în medie doar 379.0 l/mp, iar în anul 1945‐1946 acestea au fost de 396.0 l/mp.

Analiza cantităţilor anuale (septembrie‐august) de precipitaţii din perioada 1961‐1990 evidenţiază faptul că, la nivelul suprafeţelor de interes agricol din România, se înregistrează în medie 583.0 l/mp (figura 4), la nivelul perioadei 1971‐2000, de 569.8 l/mp, iar în perioada 1981‐2010, de 575.1 l/mp, ceea ce concluzionează faptul că, la nivelul suprafeţelor agricole din ţara noastră este predominant caracterul de regim pluviometric moderat secetos (sub 600 l/mp/an) pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor agricole. Zona agricolă a Dobrogei este cea mai secetoasă, cantitatea medie multianuală de precipitaţii căzută în intervalul 1 septembrie – 31 august (an agricol) fiind de: 400.9 l/mp în perioada 1961‐1990, de 397.7 l/mp în perioada 1971‐2000 și respectiv, 410.2 l/mp în perioada 1981‐2010.

1961‐1990

1971‐2000

1981‐2010

Figura 4. Zonalitatea cantităţilor medii multianuale de precipitaţii căzute în România (1961‐2010)

În sezonul activ ce vegetaţie al culturilor agricole (aprilie‐octombrie), cantităţile de precipitaţii medii

multianuale evidenţiază un regim pluviometric excesiv de secetos (sub 250 mm) şi secetos (251‐350 mm) în Dobrogea, estul şi sud‐vestul Munteniei, sudul Olteniei şi local în sud‐estul Moldovei şi respectiv, moderat de secetos (351‐450 mm) în cea mai mare parte a Moldovei, Munteniei, Olteniei, Banatului, precum şi în vestul Crişanei, centrul, sud‐vestul şi estul Transilvaniei. Cantităţile de precipitaţii situate peste 450 mm semnifică un regim pluviometric optim pentru creşterea şi dezvoltarea culturilor agricole. La nivelul perioadei 1961‐2000 în zona de sud şi sud‐est a României, cuantumul precipitaţiilor pe parcursul principalelor faze de creştere şi dezvoltare a culturilor agricole este variabil de la un an la altul comparativ cu limitele optime caracteristice fiecărui interval agricol, sezon de vegetaţie sau an agricol în ansamblu, cantităţi deosebit de scăzute sau nesemnificative pentru agricultură, determinând apariţia şi menţinerea condiţiilor deficitare sub aspectul regimului pluviometric, cu diferite grade de intensitate (excesiv de secetos, secetos şi moderat secetos) şi cu o frecvenţă ridicată atât în lunile de vară, cât și pe parcursul sezonului activ de vegetaţie (aprilie‐octombrie).

Datele climatice din ultimele decenii evidenţiază o încălzire progresivă a atmosferei, precum și o creştere a frecvenţei evenimentelor extreme, alternanţa rapidă între caniculă severă/secetă accentuată și precipitaţii abundente/inundaţii fiind din ce în ce mai evidentă. Se observă faptul că, în ţara noastră efectele schimbărilor climatice se reflectă în mod evident în modificările privind regimul temperaturilor și precipitaţiilor, în special începând din 1961 și până în prezent, efectele asupra creşterii și dezvoltării plantelor fiind semnificative. În acest context, lipsa apei și seceta pedologică din zonele sudice și sud‐estice ale României pot determina reducerea dramatică a producţiei, îndeosebi în anii agricoli excesiv de secetoşi (ex. 2006‐2007), iar valorile de temperaturi mai mari decât cele optime se reflectă asupra reacţiilor metabolice ale plantelor, cauzând stresul termic în special în perioada de vară, pe când modificările tendinţelor minime ale acestora pot spori cu uşurinţă pericolele de îngheţ pentru speciile sensibile. Temperatura și precipitaţiile, ca factori unici sau combinaţi, pot favoriza de asemenea dezvoltarea buruienilor, dăunătorilor și virulenţa bolilor, crescând astfel vulnerabilitatea recoltelor faţă de agenţii patogeni în cursul perioadei de vegetaţie. De aceea, procesul de adaptare a speciilor cultivate la schimbările climatice se va putea baza în special atât de experienţa dobândită din reacţia la evenimentele climatice extreme, prin implementarea planurilor de adaptare și administrare a riscurilor schimbărilor climatice, cât și de cercetările noi în domeniu privind efectele la nivel regional și local a comportării genotipurilor cultivate faţă de schimbările climatice actuale și previzibile.

Metodologiile de managementul riscului și efectele producerii factorilor de risc/stres agrometeorologic/agroclimatic asupra activităţilor și practicilor agricole, precum și cercetările privind variabilitatea climatului (incluzând evenimentele extreme) în domeniul agricol includ o abordare integrată a cercetărilor în domenii diverse de specialitate – agrometeorologie, climatologie, SIG, fitotehnie, modelare matematică, genetică, ameliorare, biologie, economie agrară, ecologie şi protecţia mediului.

Pe plan internaţional și national, elaborarea studiilor privind impactul riscurilor climatice asupra ecosistemelor naturale necesită metode de cercetare aplicativă, modele statistice și de predicţie (INSTAT, CERES, AFRCWHEAT 2, WOFOST, STICS, etc.). Astfel, modelele de simulare a formării recoltelor sunt bazate îndeosebi pe modele mecaniciste de circulaţie a apei în sistemul sol‐plantă‐atmosferă, iar noile cercetări au în vedere perfecţionarea acestor modele, crearea de noi modele incluzând o gamă lărgită de input‐uri (date de cultură, sol şi management agricol) şi output‐uri (dezvoltarea fenologică, dinamica apei în sol, producţii, strategii manageriale, etc.), elaborarea de soluţii pentru utilizarea acestor modele în predicţia recoltelor agricole, regimul de apă al solurilor şi aplicarea irigaţiilor.

Cercetarea aplicativă reprezintă deci, valorificarea rezultatelor privind utilizarea durabilă a resurselor naturale în general și în domeniul agricol în particular. Elaborarea unor sisteme expert și sisteme suport de decizie pentru implementarea, în condiţii optime, a tehnicilor și practicilor agricole diferenţiate zonal se bazează pe date privind potenţialul agropedoclimatic și socio‐economic, precum și cerinţele de dezvoltare durabilă a spaţiului rural și economic.

13

Activitate 1.2. ‐ Definirea criteriilor și caracterizarea parametrilor de risc agroclimatic (termic și hidric) funcţie de cerinţele culturilor agricole faţă de variabilele de mediu, genotipul cultivat și oferta agropedoclimatică. Baze de date satelitare şi transmisii date meteorologice pentru validarea modelelor agrometeorologice şi de analiză a recoltelor. 3.2. Prezentarea criteriilor și stabilirea parametrilor de risc termic/hidric cu impact asupra productivității agricole

Factorii ecologici acţionează asupra plantelor concomitent şi în interacţiune, cu intensităţi diferite pe parcursul fazelor de vegetaţie. Evoluţia acumulării vegetale (parcurgerea fazelor şi durata acestora) este în corelaţie directă cu evoluţia şi intensitatea factorilor ecologici. Utilizarea de către genotipurile biologice (soiuri şi hibrizi) a investiţiilor care se fac în tehnologiile de cultivare (irigare, fertilizare, combatere buruieni, boli şi dăunători, etc.) se face cu randamente superioare în condiţii de vegetaţie care corespund optimului biologic specific fiecărei specii vegetale şi necorespunzătoare în condiţii climatice şi edafice (de sol) limitative. Sistemul de agricultură este deci, un complex de măsuri pedo‐ameliorative, agrofitotehnice, economico‐organizatorice de utilizare a resurselor naturale necesar pentru realizarea procesului de producţie în domeniul agricol. Conţinutul său este determinat de condiţiile de mediu şi social‐economice locale, specifice pentru fiecare zonă de interes agricol (Bîlteanu, 1998).

Marea variabilitate neperiodică a climei la scară planetară determină o gamă variată de fenomene meteorologice/climatice periculoase sau de risc, care prin geneză, modul de acţiune şi consecinţe, determină efecte negative asupra mediului natural şi societăţii. În domeniul cercetării fundamentale şi aplicative de meteorologie/climatologie şi respectiv, agrometeorologie/agroclimatologie utilizarea noţiunilor de evenimente extreme sau risc/stres meteorologic/climatic şi agrometeorologic/agroclimatic evidenţiază anumite caracteristici ale climei zonale, regionale şi locale, cu consecinţe gradate în funcţie de intensitatea condiţiilor genetice de producere, tipul de risc/stres şi impactul asupra mediului şi societăţii în general, agricultură şi alte sectoare economice în particular. Riscul meteorologic presupune pe de o parte, producerea fenomenelor meteorologice într‐un moment episodic, iar pe de alta, potenţialitatea hazardului respectiv de a produce efecte negative, în diferite grade funcţie de cauzele genetice, condiţiile locale, evoluţie, etc. Riscul climatic este caracterizat de parametrii specifici care permit stabilirea unor caracteristici medii şi extreme de producere, mod de acţiune, frecvenţa în timp şi spaţiu, durată, etc., caracteristici extrase dintr‐un şir de date statistice şi perioadă comună, date diferenţiate pentru fiecare zonă climatică, funcţie de evoluţia în dinamică (sezonieră sau multianuală) a fenomenelor. Riscul agrometeorologic/agroclimatic implică analiza unui fenomen de risc/stres meteorologic pe baza investigării unor serii lungi de date climatice şi a parametrilor agrometeorologici derivaţi din aceste date, permiţând evaluarea permanentă şi periodică a unei perioade mai scurte sau mai lungi de timp şi care reprezintă situaţia reală a efectelor singulare sau cumulative şi vulnerabilitatea la producerea riscurilor a speciilor vegetale.

Agrometeorologia poate exemplifica deci, impactul şi consecinţele producerii fenomenelor periculoase în domeniul agricol şi factorii meteorologici care determină necesarul unui sistem agricol optim pentru atingerea productivităţii biologice corespunzătoare la unitatea de suprafaţă. Se poate afirma că, în literatura de specialitate, asemenea fenomene sunt studiate sub diverse denumiri, simple, asociate, compuse sau complexe, precum: fenomene naturale de risc, fenomene meteorologice/climatice periculoase, hazarde meteorologice/climatice, respectiv agrometeorologice/ agroclimatice, fenomene de risc/stres, fenomene extreme/record etc. (Bulletin de l’OMM, 1986, 1990; Bulletin de Societe Languedocienne de Geographie, 1991). Toate aceste denumiri exemplifică posibilitatea reală de producere a unui fenomen natural extrem cu elemente de risc specifice şi potenţial distructiv sau consecinţe gradate.

Conform dicţionarului IDNDR (1992), cei mai utilizaţi termeni sunt definiţi astfel:

Hazardul reprezintă “un eveniment ameninţător sau probabilitatea de apariţie într‐o regiune şi într‐o perioadă dată a unui fenomen natural cu potenţial distructiv (pagube materiale, daune aduse mediului înconjurător, victime umane)”.

Riscul este definit ca “numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube materiale de orice fel, produse în timpul unei perioade de referinţă şi într‐o regiune dată, în cazul existenţei unui fenomen natural particular”.

Dezastrul natural reprezintă “o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale şi de mediu, pe care societatea respectivă nu le poate depăşi cu resurse proprii”.

Vulnerabilitatea înseamnă “gradul de pierderi (0‐100%), rezultate din potenţialitatea unui fenomen de a produce victime şi pagube materiale”, gradul de vulnerabilitate depinzând de nivelul de dezvoltare socio‐economică al zonei în cauză.

Pe lângă definiţiile de mai sus, există multe abordări care urmăresc să completeze şi să îmbunătăţească semnificaţia termenilor menţionaţi.

Abordând problema hazardelor naturale din România, Bălteanu (1992) subliniază că aceste fenomene sunt rezultatul acţiunilor extreme ale unor factori endogeni sau exogeni, în urma cărora rezultă pierderi umane, distrugeri de structuri realizate şi utilizate de om şi o serioasă perturbare a activităţilor economice.

Luând în considerare fenomenele de natură meteorologică şi climatică, prima problemă este cea a denumirii propriu‐zise a situaţiilor cu astfel de fenomene deosebite, pentru care, la ora actuală, se utilizează o terminologie suficient de diversă: hazarde climatice, fenomene meteorologice de risc, fenomene climatice de risc, fenomene atmosferice de risc, dezastre sau catastrofe climatice, fenomene climatice excepţionale etc.

După Bogdan şi Niculescu (1999) nici unul dintre termenii mai sus menţionaţi nu explică, în totalitate, geneza, evoluţia şi consecinţele unui fenomen natural, iar posibilitatea de punere sub control a acestora rămâne dificil de realizat. Ca urmare, poate fi utilizată oricare noţiune, dar în mod nuanţat. De exemplu, fenomenul climatic de risc defineşte un fenomen cu un grad mare de periculozitate, care este oricând posibil să se producă, deci este aşteptat, chiar dacă nu se poate şti cu exactitate când şi unde se va produce, cu ce intensitate şi cu ce consecinţe. Din această cauză, nu se poate anticipa nici cât de mare va fi riscul celui care a suportat fenomenul respectiv. Termenul de fenomen climatic catastrofal se poate utiliza numai după ce fenomenul respectiv s‐a consumat şi s‐au constatat urmările sale dezastruoase. Noţiunea de extremă climatică (deseori echivalată cu record climatic) se poate folosi când fenomenul în cauză se situează la limitele extreme de variaţie ale unui parametru climatic, considerate pentru o perioadă îndelungată de timp, cu condiţia ca fenomenul să fi avut consecinţe grave asupra mediului şi societăţii omeneşti. De asemenea, “..dacă fenomenele de mare periculozitate sunt determinate de anumite condiţii meteorologice existente la un moment dat, ele se constituie în fenomene meteorologice de risc; când însă ele au o frecvenţă mai mare şi caracterizează un anumit teritoriu, reflectându‐se şi în valorile medii multianuale, acestea fac parte integrantă din regimul climei şi constituie riscuri climatice. Pentru că orice risc climatic este, la origine, un risc meteorologic, am convenit ca să le denumim printr‐un singur termen generic, cel de riscuri climatice sau fenomene climatice de risc” (Bogdan, Niculescu, 1999).

Se mai pot menţiona şi alte formulări utilizate pentru denumirea fenomenelor meteorologice şi climatice de risc: catastrofă climatică, calamitate climatică, fenomen atmosferic periculos, fenomen climatic excepţional etc.

După opinia noastră, ar putea fi acceptată şi expresia fenomene atmosferice periculoase. Argumentăm această opţiune cu faptul că “sediul” în care se generează şi evoluează aceste fenomene este învelişul de aer al Pământului, noţiunea de “fenomene atmosferice” înglobând atât fenomenele meteorologice, cât şi pe cele climatice, acestea din urmă derivând din primele.

De asemenea, atributul “periculoase” este sugestiv şi are un impact suficient de mare pentru a fi sesizată gravitatea situaţiilor respective. De altfel, şi în fluxul meteorologic curent dinspre staţiile meteorologice înspre centrele de prognoză şi de la acestea spre diferiţi beneficiari se utilizează formularea “fenomene meteorologice periculoase”, care fac obiectul avertizărilor şi al meteoarelor roşii. Acestea sunt emise de către staţiile meteorologice atunci când se ating, respectiv se depăşesc anumite praguri cantitative la viteza vântului, la cantitatea de precipitaţii căzută într‐un anumit interval de timp, la temperatura aerului, la

plafonul norilor, la valoarea vizibilităţii orizontale, sau atunci când se produc anumite fenomene meteorologice, cum sunt descărcările electrice, grindina, vijeliile, transportul de zăpadă la înălţime, transportul de praf şi de nisip la înălţime, ceaţa, depunerile de gheaţă pe sol şi pe diferite obiecte ‐ brumă, polei, chiciură moale, chiciură tare, zăpadă sau lapoviţă care îngheaţă.

Studiul parametrilor meteorologici de risc cu impact asupra vegetaţiei şi productivităţii culturilor agricole prin diferite criterii de caracterizare – definiţie, caracteristici principale, aspecte de risc agrometeorologic, precum şi de identificare – variabilitate spaţio‐temporală, frecvenţă, intensitate, succesiune, durată de producere, ani extremi, recorduri sau evenimente extreme, etc., permite cunoaşterea vulnerabilităţii speciilor agricole la producerea unor fenomene de risc/stres meteorologic sau climatic şi determinarea modalităţilor de utilizare a potenţialului agroclimatic al zonelor de interes agricol. Gradul de vulnerabilitate al speciilor agricole la producerea acestora, precum şi a teritoriului agricol în ansamblu, se stabileşte prin diferite praguri de referinţă/nivele şi clase de risc, în scopul evaluării gradului de favorabilitate agroclimatică al suprafeţelor agricole pentru soiuri şi specii agricole cu diferite grade de rezistenţă la producerea acestora.

Cercetarea riscurilor agrometeorologice/agroclimatice implică deci, o problematică vastă în acest domeniu de specialitate care permite o analiză obiectivă şi complexă a acestora având în vedere mai multe aspecte:

utilizarea unui şir lung de date statistice – observaţii directe de la staţiile incluse în reţeaua meteorologică de specialitate, precum și de la staţiile cu program agrometeorologic şi cu perioadă comună de măsurători care să permită analize comparative, stabilirea anilor agricoli analogi, precum și a gradului de favorabilitate al factorilor climatici la nivel regional/local pentru creşterea și dezvoltarea plantelor agricole;

determinarea cazurilor/valorilor extreme sau a pragurilor maxime/minime de producere care reprezintă limite extreme de producere, au caracter de unicat şi sunt extrase dintr‐un şir de date statistice ale unei perioade de referinţă, constituind manifestarea extremă a unui fenomen meteorologic sau agrometeorologic cu impact sever în agricultură și nu numai;

stabilirea valorilor letale, minime, maxime de risc ale parametrilor meteorologici, funcţie de cerinţele biologice ale fiecărei specii agricole pe faze şi interfaze specifice de vegetaţie, precum şi a pragurilor minime/maxime sau limitelor de referinţă, de la care un fenomen meteorologic/climatic devine risc, graduate diferenţiat pe clase/nivele de risc, funcţie de tipul de risc, gradul de potenţialitate a parametrilor sau riscurilor în ansamblu de a provoca daune parţiale/totale asupra stării de vegetaţie şi productivităţii culturilor agricole;

analiza spaţio‐temporală şi evoluţia în dinamică, pe perioade diferite de timp – la nivel decenial, lunar, sezonier, anual, multianual, etc., a parametrilor/fenomenelor agrometeorologice/agroclimatice de risc/stres pe baza datelor zilnice, lunare, sezoniere, pe intervale caracteristice pentru agricultură, anuale şi multianuale, funcţie de scopul şi obiectivele cercetărilor şi utilizatorul informaţiei de specialitate, în vederea zonalităţii în spaţiu şi timp a factorilor/fenomenelor agrometeorologice/agroclimatice de risc/stres şi determinarea arealelor cu gradul cel mai mare de risc şi vulnerabile la producerea acestora. În acest scop se elaborează hărţi de specialitate pentru fiecare tip de risc şi caracteristicile medii/extreme specifice, acestea evidenţiiind totodată şi zonele, arealele, suprafeţele sau judeţele vulnerabile şi/sau afectate. Pentru fundamentarea cercetărilor, acest tip de analiză complexă şi de ansamblu ‐ globală, regională, locală presupune şi alte materiale care cuprind date cantitative şi calitative referitoare la modul de acţiune, durată, intensitate, frecvenţa de producere, etc., a riscurilor luate în studiu, ce pot fi redate sub formă grafică şi tabelară;

aprecierea intervalului de risc şi cuantificarea calitativă şi cantitativă, graduată pe clase şi nivele de risc şi calificativele corespunzătoare, a gradului de vulnerabilitate a speciilor cultivate şi arealelor agricole la producerea riscurilor agrometeorologice/agroclimatice, atât pe baza cauzelor genetice şi a variabilităţii caracteristicilor medii/extreme, cât şi a datelor statistice şi istorice;

monitoringul factorilor de risc/stres meteorologic – supraveghere sinoptică globală a fenomenelor periculoase sau de risc/stres printr‐o reţea de monitoring extinsă la nivel naţional, regional şi încadrată

într‐un sistem de supraveghere şi cooperare meteorologică internaţională, corelat şi cu zone agricole extinse la nivel naţional sau regional;

monitorizarea arealelor agricole cu probabilitatea cea mai mare de producere a unor riscuri şi a consecinţelor producerii acestora prin formarea unor bănci de date de specialitate – meteorologice/climatice şi specifice – agrotehnice, sisteme de cultură, caracteristicile solurilor, utilizarea terenurilor, etc., care să permită studierea fenomenelor şi a efectelor, precum şi stabilirea unor măsuri de protecţie pe termen scurt, mediu şi lung pentru expunerea la riscurile specifice de producere în cadrul zonelor supravegheate;

Aplicaţiile agrometeorologiei/agroclimatologiei constau deci, în furnizarea informaţiilor corespunzătoare cu preocupările dezvoltării durabile în domeniul agricol, iar aplicabilitatea acestora nu poate fi recunoscută ca o bază singulară de valori ştiinţifice de specialitate, ci vor putea fi utilizate de o manieră optimală în combinarea cu informaţiile agricole, tehnice, ecologice, socio‐economice, etc. Aceste aplicaţii au un caracter multidisciplinar particular marcat în problematica de mediu‐agricultură‐dezvoltare durabilă.

Clasificarea fenomenelor meteorologice sau climatice de risc şi/sau stres cu efecte nefavorabile asupra vegetaţiei şi productivităţii culturilor agricole cuprinde definirea caracteristicilor principale, nivelul de risc şi perioada calendaristică sau intervalul de risc, corelat cu intervale calendaristice specifice pentru agricultură (sezon rece sau cald) şi desfăşurarea fazelor de vegetaţie ale speciilor cultivate:

1. Fenomene agrometeorologice sau agroclimatice de risc (termic/hidric/mecanic) care se produc în sezonul rece al anului agricol (XI‐III):

‐ bruma şi îngheţul – datele medii de producere (toamna şi primăvara), durata medie a intervalului cu şi fără îngheţ/brumă, datele extreme de producere, intervalul de risc pentru îngheţ/brumă, frecvenţă, intensitate, cazuri extreme/record; ‐ stratul de zăpadă – data medie a primului/ultimului strat de zăpadă, durata medie şi maximă posibilă, cel mai timpuriu/târziu strat de zăpadă, data medie de apariţie şi durata medie a stratului de zăpadă stabil, cazuri extreme/record; ‐ viscolul – data medie şi intervalul mediu anual cu viscol, datele extreme de producere, intervalele de risc, numărul mediu/maxim annual de zile cu viscol, direcţia şi viteza vântului, durata viscolului, grosimea medie/maximă a stratului de zăpadă, cazuri extreme/record.

2. Fenomene agrometeorologice sau agroclimatice de risc (termic/hidric/mechanic) care se produc în sezonul cald al anului agricol (IV‐X):

‐ vântul tare, furtuna, vijelia – viteza şi direcţia vântului, frecvenţa cazurilor/zilelor pe diferite praguri minime de risc specifice culturilor de câmp şi pomiviticole, durata şi tipul de acţiune mecanică, cazuri extreme/record; ‐ grindina – numărul mediu/maxim de zile cu grindină, seonul critic de producere, durata şi dimensiunea bobului de grindină, cazuri extreme/record; ‐ ploile torenţiale – intensitate, durată, cantitatea de apă, frecvenţa şi sezonul critic de producere, cazuri extreme/record.

3. Fenomene agrometeorologice sau agroclimatice de risc (termic/hidric) posibile pe tot parcursul anului agricol (IX‐VIII):

‐ fenomenele de uscăciune şi secetă – intensitate, durată, frecvenţă, succesiune de producere, cazuri extreme/record; ‐ excedentele de umiditate – suma anuală a precipitaţiilor, media multianuală, nr. de zile cu precipitaţii, cantitatea maximă (24, 48 şi 72 ore) şi probabilitatea de producere anuală, distribuţia frecvenţei pe clase de

valori, sezonul critic de producere, variabilitatea spaţio‐temporală a cantităţilor totale şi utile / efective ( 5.0 mm/zi) şi a maximelor produse în 24, 48 şi 72 de ore; cazurile maxime / minime şi anul producerii ca situaţii extreme de risc.

Pentru monitorizarea informaţiilor adiţionale asupra ciclului sezonal şi anual se utilizează indici meteorologici/climatici şi respectiv, agrometeorologic/agroclimatici care se bazează pe acţiunea combinată a parametrilor meteorologici/climatici, date zilnice, lunare, sezoniere, anuale şi multianuale de precipitaţii, temperatură, evapotranspiraţie, starea apei în sol, respectiv bilanţul apei în sol, stadiul (fenofaza) de creştere şi

dezvoltare a culturilor agricole, îndeosebi perioada “critică“, ce corespunde cu perioada de formare a organelor generative (de rod) la majoritatea speciilor cultivate.

O privire generală asupra unor definiţii ale indicilor agrometeorologici şi agroclimatici arată că, un fenomen poate fi clasificat conform criteriului de bază folosit în analiza şi evaluarea efectelor asupra fiecărei specii agricole.

În literatura de specialitate, definiţiile acestora sunt numeroase şi au la bază parametrii meteorologici, singulari şi/sau în combinaţie, dar în corelaţie directă cu cerinţele faţă de condiţiile de vegetaţie ale plantelor pe faze şi interfaze specifice şi sezonul activ în ansamblu.

Utilizarea unui indice agrometeorologic sau agroclimatic în scopul evaluării calitative şi cantitative a efectelor produse speciilor cultivate are în vedere următoarele:

evaluarea riscului suprafeţelor agricole şi a speciilor cultivate la producerea fenomenelor periculoase prin stabilirea gradului de vulnerabilitate al teritoriilor cultivate şi a repartiţiei spaţio‐temporale a fenomenelor de risc;

evaluarea gradului de risc, intensitatea, modul de acţiune, persistenţa, frecvenţa, durata şi probabilitatea de producere a factorilor perturbatori. Parametrii agrometeorologici/agroclimatici care definesc, caracterizează şi identifică producerea

singulară sau complexă a unor fenomene meteorologice/climatice de risc/stres şi care au impact negativ asupra agriculturii, precum şi pragurile şi intervalele de risc ale acestora sunt:

1. Parametri meteorologici/climatici şi indici de stres şi/sau risc agrometeorologic:

1.1. Perioada de toamnă –iarnă care corespunde cu perioada activă a vegetaţiei în toamnă şi din timpul iernii (criptovegetaţia) a culturilor cerealiere de toamnă (grâu, secară, orz, ovăz, triticale): 1.1.1. Stres termic:

‐ îngheţul/bruma de toamnă şi de primăvară (Tmin <0C), X‐III ( 7‐ 21 zile) – zonalitatea datelor medii şi a frecvenţei de producere, durata, datele extreme de producere, intervalul de risc pentru îngheţ/brumă, frecvenţă, intensitate, cazuri extreme;

‐ indicele de vernalizare (Tmed >0C) < 550C, 21 IX‐1 XII ( 5zile) ; ‐ unităţi de frig (Tmed <0C) >40C, XI; ‐ unităţi de ger (Tmin <‐15C) >50C, XII‐II; ‐ unităţi de frig (Tmed <0C) >60C, III; ‐ indicele de asprime al iernii (unităţi de frig = Tmed <0C, >600C, XI‐III; unităţi de ger = Tmin <‐15C, 51‐100C), XII‐II;

1.1.2. Stres hidric: ‐ deficite de precipitaţii:

‐ precipitaţii <50 mm, IX‐X; ‐ precipitaţii <150 mm, XI‐III;

‐ excedente de precipitaţii: ‐ precipitaţii >200 mm, IX‐X; ‐ precipitaţii >400 mm, XI‐III;

1.1.3. Stres mecanic:

‐ viteza maximă a vântului 10 m/s, XI‐III;

‐ stratul de zăpadă 10 cm grosime, XI‐III; ‐ viscolul, XI‐III; ‐ grindina, XI şi II ‐ III.

1.2. Perioada de primăvară – vară care corespunde cu perioada de regenerare în primăvară şi creşterea intensă a cerealierelor de toamnă, precum şi cu sezonul de vegetaţie al culturilor prăşitoare (porumb, floarea‐soarelui, sfeclă de zahăr, etc.), incluzând şi perioadele critice (mai‐august): 1.2.1. Stres termic:

‐ indicele de împrimăvărare (Tmed >0C) >400C, 1 II‐10 IV;

‐ unităţi de “arşiţă” (Tmax 32C) >15C, VI; ‐ unităţi de “arşiţă” (Tmax 32C) >20C, VII; ‐ unităţi de “arşiţă” (Tmax 32C) >20C, VIII; ‐ unităţi de “arşiţă” (Tmax 32C) >70C, VI‐VIII;

Limita de 32C reprezintă pragul biologic critic privind temperatura maximă a aerului de la care optimul fiziologic de crestere și dezvoltare al plantelor de grâu și porumb este afectat, îndeosebi în perioada critică, cu cerinţe maxime faţă de factorul de temperatură, respectiv intervalul iunie‐august.

Unitatea de „arşiţă” se calculează prin diferenţa dintre temperatura maximă zilnică a aerului și pragul

critic de 32C, în valori zilnice sau cumulate pe perioade critice de interes agricol (mai‐iunie, iulie‐august), anotimpul de vară (iunie‐august) sau intervalul mai‐septembrie care corespunde și cu sezonul activ de vegetaţie al culturilor agricole.

Caracteristicile principale ale fenomenului de “arşiţă” sunt:

gradul de intensitate al „arşiţei”, ce poate varia de la o intensitate redusă (<10 unităţi de arşiţă) până la deosebit de accentuată (>100...150 unităţi de arşiţă);

durata arşiţei, respectiv numărul total de zile cu temperaturi maxime 32C/luna sau interval de interes agricol/mai‐iunie, iulie‐august, iunie‐august, mai‐septembrie;

succesiunea de producere a zilelor de arşiţă, respectiv 3...5 de zile consecutive cu temperaturi maxime

32C = arşiţă de durată; valorile medii și extreme de producere ale intensităţii și duratei fenomenului de „arşiţă”;

vulnerabilitatea regiunilor/suprafetelor agricole la producerea fenomenului, functie de frecvenţa de producere a anilor extremi în care caracteristicile de intensitate, durată, precum și pragurile minime lunare de stres termic specifice acestui fenomen de risc termic pot înregistra valori maxime în anotimpul de vară (iunie‐august) și pe întreg anul agricol.

Temperaturile maxime din aer peste pragul biologic critic de 32C / „arşiţă”, asociate cu deficite mari de umiditate în aer/secetă atmosferică și sol/secetă pedologică, caracterizează complexitatea fenomenului de secetă agricolă care determină efecte severe asupra plantelor și anume:

la grâul de toamnă, îndeosebi pe parcursul lunilor mai și iunie, sunt afectate procesele de fecundare‐polenizare, cu o defectuoasă acumulare a substanţelor uscate în bob; accentuarea fenomenului de pălire / „şiştăvire” a boabelor; forarea proceselor de maturizare și coacere, iar în final, diminuarea semnificativă a recoltelor agricole;

la porumb, în special în lunile iulie și august, polenul se scutură înaintea apariţiei mătăsii, ceea ce înseamnă grăbirea formării inflorescenţei mascule și apariţia acesteia cu mai multe zile înaintea stigmatelor (10‐12 zile), multe plante devenind astfel sterile, iar ştiuleţii au multe boabe lipsă.

1.2.2. Stres hidric: ‐ deficite de precipitaţii:

‐ precipitaţii <150 mm, V‐VIII; ‐ secetă atmosferică ‐ umezeala relativă a aerului (UR %) <30‐40%, V‐VIII; ‐ secetă pedologică ‐ rezerva de umiditate în sol (mc/ha) pe diferite profile şi la date calendaristice specifice fiecărei culturi de câmp, corelată cu perioadele cu cerinţe maxime faţă de apă a semănăturilor de toamnă şi primăvară ‐ însămânţări şi înflorire‐fructificare: valori <50 mc/ha în stratul de sol 0‐20 cm şi <250 mc/ha în stratul de sol 0‐100 cm apropiate de coeficientul de ofilire;

‐ excedente de precipitaţii: ‐ precipitaţii >400 mm, V‐VIII;

1.2.3. Stres mecanic: ‐ viteza maximă a vântului >10 m/s, IV‐X; ‐ grindina, IV‐X.

1.3. Pe întreg anul agricol, IX‐VII, pentru stabilirea gradului de favorabilitate pluviometrică pentru agricultură şi analiza comparativă – ani analogi: 1.3.1. Stres hidric:

‐ deficit de precipitaţii/secetă: ‐ precipitaţii <450 mm, IX‐VIII;

‐ excedente de precipitaţii: ‐ precipitaţii >450 mm, IX‐VIII.

‐ seceta pedologică: valorile <50% din CAu (capacitatea de apă utilă a solurilor), pe profilul de sol 0‐20 cm, 0‐50 și 0‐100 cm:

0 ‐ 20%CAu / <350 mc/ha = SE ‐ seceta pedologică extremă

20 ‐ 35%CAu / 350‐600 mc/ha = SP ‐ seceta pedologică puternică

35 ‐ 50%CAu / 600‐900 mc/ha = SM ‐ seceta pedologică moderată Precipitaţiile reprezintă principala sursă de apă pentru creşterea și dezvoltarea plantelor agricole, iar

elementele cele mai semnificative ale acestui parametru meteorologic sunt variabilitatea cantitativă, distribuţia și repartiţia spaţio‐temporală. Ca fenomene de risc/stres hidric cu impact asupra culturilor agricole sunt analizate prin:

suma anuală;

media multianuală;

numărul de zile cu precipitaţii;

limite optime și critice ale cantităţilor de precipitaţii pe diferite intervale caracteristice/zilnice, decadice, lunare, sezoniere, anuale, etc.;

sezonul critic de producere al ploilor, etc. Suma anuală a precipitaţiilor este indicatorul cantitativ, variabil, specific fiecărei zone de interes și

semnifică absenţa, normalitatea sau abundenţa acestora. Media multianuală a cantităţilor de precipitaţii constituie un indicator climatic pluviometric de

referinţă pentru o zona agricolă, faţă de care se pot raporta anii extremi, consideraţi cazuri de risc agroclimatic. Această valoare exprimă potenţialul resurselor de precipitaţii utile în stabilirea gradului de favorabilitate pluviometrică al unei zone agricole pentru o specie, respectiv soi sau hibrid. În acest fel se obţine o imagine clară a posibilităţilor de extindere în cultură a acelor genotipuri/soiuri sau hibrizi, cu producţii eficiente economic pe unitatea de suprafaţă.

Limitele optime şi critice ale cantităţilor de precipitaţii pe intervale caracteristice specifice culturilor agricole sunt cuantificate pe diferite praguri limită şi pe intervale calendaristice specifice, ce corespund cu parcurgerea proceselor de creştere şi dezvoltare a plantelor, precum şi pe întreaga perioadă de vegetaţie, ce corespunde cu o analiză de ansamblu a unui an agricol, stabilindu‐se totodată şi gradul de favorabilitate pluviometrică al fiecărui interval specific sau al anului agrometeorologic în ansamblu (tabelul 2).

Tabelul 2. Limite optime şi critice ale cantităţilor de precipitaţii pe intervale caracteristice pentru creşterea și dezvoltarea culturilor agricole.

Semnificaţia cantităţilor de precipitaţii (mm) – praguri de referinţă Intervalul

excesiv secetos secetos moderat secetos optim ploios excesiv ploios

IX – X < 40 40 – 60 61 – 80 80 – 120 121 – 150 > 150

XI – III < 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 > 400

IV < 20 21 – 30 31 – 40 41 – 60 61 – 80 > 80

V ‐ VI < 50 51 – 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 > 300

VII ‐ VIII < 80 81 – 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 > 300

V – VIII < 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 401 – 500 > 500

IV ‐ X < 250 251 – 350 351 – 450 451 – 500 501 – 600 > 600

IX ‐ VIII < 350 351 ‐ 450 450 ‐ 600 601 ‐ 700 701 ‐ 800 > 800

*Legenda: IX - X: perioada semănat-răsărire culturi cerealiere de toamnă; XI-III: perioada de acumulare a apei în sol (sezon rece); IV: perioada semănat-răsărire culturi cerealiere de primăvară; V-VI: perioada cu cerinţe maxime faţă de apa la graul de toamna; VII-VIII: perioada cu cerinţe maxime faţă de apa la porumb;

V - VIII: perioada critica faţă de apa a culturilor agricole; IV – X: sezonul activ de vegetaţie; 1 IX (an anterior) - 31 VIII (an curent): anul agricol.

Semnificaţia și limitele claselor de umiditate sunt:

seceta pedologică extremă ‐ 0‐20%CAu;

seceta pedologică puternică ‐ 20‐35%CAu;

seceta pedologică moderată ‐ 35‐50%CAu;

aprovizionare satisfacatoare ‐ 50‐70%CAu;

aprovizionare apropiată de optim ‐ 70‐85%CAu;

aprovizionare optimă ‐ 85‐100%CAu;

excedente de umiditate ‐ peste 100% din capacitatea de apă utilă (CAu) a solului. Analiza rezervelor de umiditate accesibilă plantelor de grâu de toamnă și porumb include următoarele

date calendaristice de referinţă pentru sezonul de vegetaţie al acestor specii:

date calendaristice specifice pentru grâul de toamnă; 30 septembrie, 28 februarie, 31 martie, 31 mai și 30 iunie și respectiv pentru porumb: 31 martie, 30 aprilie, 30 iunie, 31 iulie, 31 august și 30 septembrie;

stratul de sol 0‐20 cm, 0‐50 cm și 0‐100 cm, conform stadiului de creştere și dezvoltare al plantelor de grâu și porumb pe parcursul sezonului de vegetaţie.

Insuficienţa apei din sol îndeosebi în perioadele critice, V‐VIII, asociată cu seceta atmosferică şi temperaturile ridicate ("arşiţe") creează un dezechilibru în circuitul apei în plante, nivelul transpiraţiei depăşeşte nivelul absorbţiei, dereglându‐se metabolismul, între care şi transportul substanţelor asimilate din frunze spre bob. Ridicarea bruscă a temperaturii şi curenţii de aer cald ("vânturile fierbinţi") determină acelaşi dezechilibru în metabolismul plantei, chiar dacă solul este bine aprovizionat cu apă.

Spre ex, la grâul de toamnă, influenţa temperaturilor ridicate şi a insuficienţei umidităţii din perioada formării bobului asupra producţiei se explică astfel: apa totală din boabe (diferenţa între greutatea totală şi greutatea uscată) trece printr‐un maxim care durează 10 ‐12 zile (începând la cca. 20 zile de la înflorire), după care, pe măsură ce bobul se apropie de faza de coacere în ceară scade evident. Dacă în această fază, numită şi "palier hidric" (J. Prats şi colab.,1966) apar condiţii favorabile fenomenului de "şiştăvire", rezervele de apă se epuizează în timp foarte scurt, migrarea substanţelor către bob este mult diminuată, astfel că, greutatea bobului uscat se poate diminua cu până la 50 %. Când condiţiile care determină "şiştăvirea" survin mai târziu, greutatea bobului scade cu numai 10 %. În ţara noastră, mai frecvent, fenomenul de şiştăvire a grâului se produce în zonele de câmpie din sud şi sud‐est, zonele cele mai secetoase ale ţării. La porumb, în timpul înspicării şi fecundării şi imediat după fecundare consumul de apă reprezintă zilnic 5‐6 mm/ha; în zile deosebit de calde, cu insolaţie puternică, atinge chiar 9‐10 mm/ha. Scăderea umidităţii solului, începând de la formarea frunzei a VIII‐a şi până la formarea şi umplerea bobului, se răsfrânge negativ asupra producţiei de boabe, mai accentuat sau mai puţin accentuat, în funcţie de durata secetei pedologice. Astfel, din experienţele efectuate în ţara noastră, de Gh. Popovici (1959), în vase de vegetaţie cu capacitatea de 37 litri, a reieşit că, un regim de umiditate în sol, moderat până la înspicare, determină o reducere a producţiei de până la 23%, iar o umiditate moderată de la apariţia celei de a VIII‐a frunze până la înspicare şi scăzută de la înspicare până la coacere, reduce producţia de porumb la 50%.

Pentru evidenţierea variabilităţii multianuale şi an de an a conţinutului de apă accesibilă plantelor se analizează rezerva de apă în sol (mc/ha), pe diferite profile şi la date calendaristice specifice fiecărei culturi de câmp, corelată cu perioadele cu cerinţe maxime faţă de apă a semănăturilor de toamnă şi primăvară‐ însamânţări şi înflorire‐fructificare: valori <50 mc/ha în stratul de sol 0‐20 cm şi <250 mc/ha în stratul de sol 0‐100 cm, apropiate de coeficientul de ofilire – secetă pedologică.

Cercetarea riscurilor agroclimatice urmăreşte deci, identificarea (a), evaluarea (b) şi cartografierea (c) fenomenelor atmosferice capabile să genereze consecinţe negative asupra creşterii și dezvoltării plantelor agricole. Fiecare din cele trei etape se bazează pe metodologii specifice, iar cronologia de derulare a analizei

permite efectuarea de analize simultane de identificare şi evaluare a riscurilor climatice, precum şi cartografierea preliminară a acestora.

Identificarea riscurilor agroclimatice se realizează plecând de la analiza cantitativă a fenomenelor atmosferice care se manifestă într‐un areal agricol (naţional/regiune geografică/judeţ). Analiza datelor agroclimatice la nivelul unui spaţiu geografic are în vedere caracterizarea stării medii a elementelor climatice şi monitorizarea evoluţiei în timp şi spaţiu a acesteia, în corelaţie directă cu cerinţele optime de creştere și dezvoltare a speciilor cultivate. Abaterea semnificativă a parametrilor oricărui element climatic faţă de starea medie reprezintă criteriul cantitativ fundamental pentru identificarea unui risc climatic potenţial.

Odată identificate riscurile agroclimatice, este necesară evaluarea cantitativă a acestora, cu scopul de a analiza modul lor de manifestare şi, în final, modul de interacţiune asupra proceselor fiziologice ale plantelor. Evaluarea cantitativă se realizează pe bază de metode statistico‐matematice şi cu ajutorul tehnicilor de modelare a dinamicii atmosferei. Atât identificarea, cât şi evaluarea riscurilor climatice se bazează pe analiza datelor meteorologice obţinute din diferite surse (staţii meteorologice, staţii meteorologice cu program agrometeorologic de măsurători și observaţii – fenologice, date privind umiditatea solului și de productie, etc.).

De obicei, evaluarea se concentrează în prima fază pe un singur fenomen/risc climatic, dar este indispensabilă şi analiza complexă a tuturor fenomenelor/riscurilor climatice care se manifestă într‐un areal, într‐un interval de timp dat. Cartografierea riscurilor agroclimatice este un proces care sprijină activ evaluarea riscurilor, derulându‐se simultan cu aceasta. Se pot realiza hărţi preliminare, reflectând o anumită etapă din manifestarea fenomenelor analizate, şi hărţi la zi, reprezentând imagini convenţionale ale manifestării curente a unui fenomen. În prezent, cartografierea riscurilor climatice se bazează pe tehnici de reprezentare în mediu GIS. Acestea permit evaluarea, monitorizarea spaţială şi temporală a riscurilor climatice şi raportarea acestora la diferite perioade climatice de referinţă de minim 30 ani (ex. 1961‐1990, 1971‐2000, 1981‐2010). În consecinţă, analiza riscurilor agroclimatice poate fi privită ca un proces permanent, identificarea, evaluarea şi cartografierea acestora fiind dependente direct de acumularea de noi date climatice și agroclimatice dintr‐un areal. Analiza riscurilor agroclimatice are deci, un caracter cantitativ şi calitativ, şi este parte integrantă a strategiei privind managementul riscului asupra procesului de producţie agricolă.

Pentru evaluarea efectelor produse de factorii meteorologici de risc/stres asupra vegetaţiei şi productivităţii agricole se recomandă şi formule matematice de calcul, atunci când un parametru are acţiune singulară sau când acţionează simultan, deci în combinaţie cu alţi parametri meteorologici, fenomenul meteorologic de risc având o acţiune mult mai complexă şi cu consecinţe semnificative amplificate. În literatura de specialitate se utilizează numeroşi indici agrometeorologic/agroclimatici de risc care au drept scop aprecierea şi evaluarea gradului de diminuare a recoltelor, indici care utilizează în formulele lor de calcul date de precipitaţii, temperatură, vânt, durată de strălucire a Soarelui, umezeala relativă a aerului, parametri ce acţionează simultan sau concomitent şi afectează, în proporţii diferite, funcţie de influenţa predominantă a factorului perturbator – ex. indici de secetă, ecuaţia bilanţului apei în sol, indici de “arşită”, indici hidrotermici, etc. 3.3. Conceptul și structura bazei de date spațiale geo‐referențiate utilizate în analiza vulnerabilității ecosistemelor agricole față de condițiile limitative de mediu (secetă/inundații)

3.3.1. Proiectarea și conținutul bazei de date spațiale

Marea majoritate a informațiilor și datelor necesare pentru ducerea la bun sfârșit a proiectului are o dimensiune spațială, asta fie că vorbim de datele geospațiale clasice (hărți, imagini satelitare, măsurători), fie că ne referim la alte tipuri date (fotografii, grafice, date statistice, documente descriptive). De aceea este foarte important ca încă de la început să se facă un inventar cu toate datele necesare, să se proiecteze modele de date adecvate și să se stabilească proceduri clare de integrarea a acestora în baza de date SIG. Următoarele activități au fost derulate în etapa de proiectare a bazei de date geospațiale:

analiza situației datelor spațiale existente;

cunoașterea datelor și a bazelor de date: tip dată, structură, formate, etc;

înțelegerea fluxurilor de date și informații necesare;

analiza datelor spațiale necesare a fi reprezentate în aplicația cartografică interactivă web;

analiza datelor de tip atribut;

analiza procedurilor de spațializare a datelor lipsă;

analiza procedurilor de corectare/validare a datelor;

identificarea elementelor necesare pentru a răspunde cerințelor Directivei Europene INSPIRE. Rezultatul este un ansamblu de date cantitative și calitative provenite dintr‐o multitudine de surse.

Conține atât date vectoriale cât și date de tip raster, stocate într‐o manieră relațională, folosind formate standardizate (fișiere GeoTiff pentru datele de tip raster/imagine; baze de date specializate PostgreSQL+PostGIS pentru datele vectoriale). Principalele tipuri de date și metoda prin care au fost obținute sunt descrise în secțiunile 3.3.4 și 3.3.5. Diagrama din figura 5 prezintă toate tipurile de date geospațiale stocate în baza de date.

Figura 5. Conținutul bazei de date geospațiale

3.3.2. Surse de date

Structura descrisă la punctul anterior presupune un volum extrem de mare de date cu caracter spațial (seturi de date existente). Acolo unde astfel de date nu au fost identificate (în special acolo unde este nevoie de date la scară foarte mare) s‐a luat în considerare extragerea acestora folosind drept suport hărți scanate, imagini satelitare sau aerofotograme. Tot în această situație, extrem de utile se vor dovedi campaniile de măsurători cu receptoare de poziționare globală. Următoarele surse și metode au fost folosite la construcția bazei de date:

Baze de date disponibile gratuit pe Internet. Aici se evidențiază arhivele de imagini satelitare și produse derivate puse gratuit la dispoziția comunității de către agenții spațiale precum NASA (Adminstrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu – în engleză National Aeronautics and Space Administration), ESA (Agenția Spațială Europeană – în engleză European Space Agency) sau JAXA (Agenția Japoneză pentru Explorări Aerospațiale – în engleză Japan Aerospace Exploration Agency). La fel de important pe partea de date vectoriale, remarcăm proiectele geo‐spatial.org și OpenStreetMap, precum și datele de mediu distribuite gratuit de EEA (Agenția Europeană de Mediu – în engleză European Economic Area). OpenStreetMap (prescurtat OSM) este un proiect colectiv, în regim open source, ce are ca scop construirea unei baze de date geografice globale, cum ar fi atlasele rutiere, folosind atât date introduse manual având ca suport imagini spațiale cât și date colectate de pe dispozitive de poziționare globală.

Date produse în cadrul unor proiecte naționale la care Meteo România are acces. Unul din cele mai bune exemple în acest sens este baza de date SIG dezvoltată în cadrul proiectului PHARE/2005/017‐

553.03.03/07.02 ‐ “Asistență tehnică în dezvoltarea hărților de mediu GIS”, având drept beneficiar Ministerul Mediului și Pădurilor.

Date produse de către Meteo România prin vectorizarea hărților topografice sau prin măsurători cu receptoare GPS.

3.3.3. Spațializarea datelor lipsă

Aducerea în format digital, spațializat, a informațiilor ce lipsesc din baza de date a fost făcută prin două metode:

utilizarea unor materiale de referință: cataloage și tabele de coordonate; hărți și alte materiale cu caracter cartografic (schițe, blocdiagrame) existente; înregistrari fotogrammetrice și de teledetecție.

determinări pe teren, cu ajutorul tehnologiiilor de poziționare globală (receptoare GPS) sau a aparatelor topografice convenționale, ce presupun măsurarea unghiurilor și a distanțelor pentru determinarea coordonatelor unor puncte necunoscute. Criteriile care au stau la baza alegererii metodei optime au fost: disponibilitatea datelor, cost estimat,

timp de procesare, etc. 3.3.3.1. Vectorizarea datelor folosind ca suport hărțile existente

Este metoda cea mai utilizată în România pentru culegerea datelor geospațiale. Suportul îl reprezintă imaginea scanată a originalului hărții. Presupune următorii pași:

a) Identificarea bazei cartografice. Simplu de realizat în cazul hărților standard, realizate la nivel național (Ex: hărțile topografice, scara 1: 25 000, 1: 50 000, 1: 100 000, realizate de Direcția Topografică Militară sau hărțile și planurile, scara 1: 2 000, 1: 5 000, 1: 10 000, topografice și cadastrale, realizate de Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară) și ceva mai dificil în cazul hărților disparate, realizate pentru a acoperi nevoi locale.

b) Scanarea bazei cartografice (pas opțional, necesar doar dacă hărțile nu sunt încă disponibile în format digital). Procesul de scanare constă în conversia datelor din format analogic în format digital. Prin scanare, imaginea este împărțită în puncte (matrice de puncte) fiecăruia atribuindu‐i‐se un număr în conformitate cu nuanța de gri sau culoarea de pe original. Procesul este analog cu fotocopierea. Un fotocopiator scanează imaginea și o reproduce pe hârtie. Un scaner copiază imaginea și apoi o stochează într‐un fișier raster. Densitatea de puncte (mărimea celulelor) variază în funcție de performanțele aparatului cu care se face scanarea. Unitatea de masura este numită „puncte pe inch” (în engleză dots per inch, prescurtat dpi), adică numarul de puncte de pe un inch. Scanarea hărților în vederea digitizării informației altimetrice necesită o ieșiere de calitate mare, de aceea se recomandă configurarea rezoluției de scanare la valori egale sau mai mari de 200 dpi. Utilizarea unei valori foarte mari duce la creșterea spațiului ocupat pe disc și la încetinirea vitezei de afișare a hărții pe ecranul calculatorului. Pentru stocarea imaginilor scanate pe disc se pot folosi diverse formate de fișiere grafice. Cele mai cunoscute sunt TIFF (Tagged Image File Format), BMP (Windows Bitmap), GIF (Compuserve Graphics Interchange), JPEG (Joint Photographic Experts Group), PCX (Zsoft Paintbrush), PNG (Portable Network Graphics). Dintre aceste, formatul de fișier cel mai utilizat pentru stocarea și distribuția hărților scanate este TIFF. Acesta, pe lânga faptul că este recunoscut de majoritatea pachetelor de programe SIG, prezintă și posibilitatea compresiei (fără pierdere de calitate) a imaginilor folosind algoritmi speciali (Ex: FAX ‐ CCITT – pentru imagini monocrome; Huffman, LZW, Packbits pentru imagini color). Pentru fișiere grafice de dimensiuni foarte mari există și formate speciale, cu rate mari de compresie, care permit și stocarea informației spațiale. Cele mai cunoscute sunt ECW (ERDAS Compress Wavelets) și Mr. Sid (Lizardtech). În mod normal pe o hară topografică nu există mai mult de 256 de nuanțe de culoare. Astfel, scanarea hărții folosind doar o paletă de 256 culori reduce simțitor (fără pierderi de calitate) dimensiunea fișierelor pe disc și mărește viteza de afișare a acesteia.

c) Georeferențierea hărților și planurilor (pas opțional, necesar doar dacă hărțile nu sînt georeferențiate). Este procesul prin care harta digitală, obținută la pasul anterior, este asociată cu coordonate geografice

sau carteziene reale. Concret, georeferențierea constă în identificarea cu precizie a coordonatelor geografice sau carteziene ale unor puncte din cadrul imaginii, restul urmând a fi determinate automat pe baza formulelor de transformare. În cazul hărților sau planurilor topografice, cea mai simpla metoda de identificare a punctelor de coordonate cunoscute este folosirea intersecțiilor caroiajului kilometric și/sau a colțurilor foilor de hartă. Coordonatele colțurilor foilor de hartă pot fi obținute din tabele speciale sau folosind aplicații software care pe baza nomenclaturii hărții pot returna coordonatele colțurilor. Puncte suplimentare (utile în special în cazul georeferențierii imaginilor aeriene și satelitare) pot fi obținute prin măsuratori pe teren cu ajutorul receptoarelor GPS. O altă metodă de identificare a reperilor necesari georeferențierii este utilizarea unei alte imagini raster gata georeferențiată și care acoperă aceeași zonă (în engleză image to image). Aceasta poate fi o altă hartă, o aerofotogramă sau o imagine satelitară.

d) Stocarea hărților georeferențiate. Imaginea referențiată rezultată în urma georeferențierii trebuie stocată într‐un format de fisier ce permite și reținerea informațiilor legate de sistemul real de coordonate. Există două posibilități: stocarea informațiilor de georeferențiere într‐un sector special inclus în fișierul de imagine sau stocarea informației într‐un fișier text extern. Cea mai simplă formă de fișier extern ce conține informații privind corelarea coordonatelor imagine (pixeli) cu coordonatele reale poarta numele generic de „world file” și a fost impus de compania ESRI. Fișierele tip „world file” însoțesc fișierele imagine având același nume cu acestea și o extensie asemănătoare ce conține litera „w” (Ex: fișierul „world file” pentru harta.tif va fi harta.tfw). În cazul în care se folosește convenția de denumire a fișierelor 8.3 (specifică sistemului de operare MS‐DOS), numele extensiei va fi format din prima și a treia literă la care se adaugă „w” (Ex: tif – tfw; bmp – bpw; jpg – jgw etc.). Informațiile conținute de un fișier tip „world file” se referă la coordonatele reale ale colțului din stânga‐sus, dimensiunea unui pixel în unitatea de măsură reală și factorul de rotație al hărții (dacă există). Un exemplu de fișier tipic „world file” se găsește în tabelul 3. Deoarece harta georeferențiată nu este altceva decât o matrice de pixeli, având coordonatele unui colț și pasul pe X și Y se pot calcula foarte ușor coordonatele oricarui punct. Un mod asemănător de stocare a informației de georeferențiere a fost introdus și de pachetul de programe MapInfo. Fișierul cu informații spațiale are același nume cu fișierul de imagine și extensia .tab. Informațiile cuprinse în acest fișier sunt mai complete față de cele tip „world file” în sensul că stochează și informații referitoare la sistemul de coordonate și proiecția utilizată. Avantajul major al stocării informației spațiale într‐un fișier extern îl constituie posibilitatea editării fișierului de imagine cu orice editor grafic (PhotoShop, Paint Shop Pro, PhotoPaint, PhotoImpact, Gimp) în scopul ajustarii unor parametri ca saturarea culorilor, luminozitate, contrast etc. Varianta stocării informațiilor spațiale în același fișier cu datele de imagine este specifică unor formate de imagine proprietare (Ex: img – Erdas Imagine) și formatului GeoTiff. Acesta din urmă este o soluție complexă de stocare a imaginilor referențiate. Stocarea informației imagine se face utilizând formatul TIFF standard, suportă algoritmii de compresie ai acestuia și în plus poate stoca mai mult de trei benzi de informație. Sectorul pentru informații spațiale conține câmpuri pentru definirea tuturor caracteristicilor spațiale ale imaginii. În cazul prelucrării fișierelor GeoTiff cu editoare grafice standard se pierd informațiile spațiale din header și se poate altera informația grafică.

Tabelul 3. Modul de organizare a informatiilor intr‐un fisier tip „ESRI world file”

Ordinea liniilor

Valoare Semnificatie

1. 30.00000000000 Dimensiunea unui pixel în unitati reale de masura pe axa X

2. 0.000000000000 Factor de rotatie

3. 0.000000000000 Factor de rotatie

4. ‐30.0000000000* Dimensiunea unui pixel în unitati reale de masura pe axa Y

5. 391582.6906518 Coordonatele reale pe axa X ale centrului pixelului din

stânga‐sus

6. 5266497.431168 Coordonatele reale pe axa Y ale centrului pixelului din stânga‐sus

* Dimensiunea pixelului în unități reale de măsură pe axa Y apare cu semnul – în față deoarece originea sistemului de coordonate al imaginilor este diferită de originea sistemelor geografice de coordonate. Astfel, originea sistemului de coordonate al imaginilor este localizat în colțul din stânga sus iar originea sistemelor de coordonate de pe hărți în colțul din stânga jos. Coordonatele pixelilor unei imagini cresc dinspre origine în jos iar cele ale punctelor unei hărți invers.

e) Postprocesarea hărților. Uneori, după scanarea și georeferențierea hărților de baza, mai sunt necesare

unele operațiuni înainte de a trece la vectorizarea datelor. De regula, acestea sunt legate de reproiectarea și mozaicarea hărților sau separarea pe straturi de culoare. Procesul de reproiectare creează din imaginea sursă georeferențiată o nouă imagine într‐un sistem de coordonate specificat. Nevoia de reproiectare apare atunci când se utilizează surse multiple de date, în sisteme diferite de coordonate și se dorește aducerea tuturor datelor într‐un sistem unitar de coordonate. Procesul de mozaicare a hărților presupune crearea unei noi hărți unind două sau mai multe hărți adiacente. Nevoia de mozaicare apare atunci când scanarea unei foi de hartă s‐a facut din mai multe bucăți sau când se dorește îmbinarea mai multor foi de hartă pentru o vectorizare unitară. Fișierele de intrare trebuie să aibă în comun o serie parametri ca sistemul de coordonate, rezoluția imaginii (dimensiunea pixelilor), numărul de culori, paleta de culori. Un alt aspect important în obținerea unui mozaic de calitate bună este stabilirea unei culori pentru fundal, culoare care va fi ignorată la mozaicare. Această opțiune este prezentă în majoritatea programelor cu funcții de mozaicare a imaginilor (Geographic Transformer, Erdas Imagine, Envi) și este utilă deoarece de obicei suprafața utilă de pe o hartă are o formă trapezoidală și nu dreptunghiulară. Deoarece stocarea acestora pe disc se poate face doar sub forma unei matrici dreptunghiulare, zonele rămase au înregistrată o valoare unică diferită de cele prezente în cadrul hărții. Generic, valoarea pentru aceste zone se numeste „nodata” (figura 6).

Fundal (no data)

Suprafață utilă hartă 1

Suprafață utilă hartă 2

Figura 6. Exemplu de dispunere a informației utile într‐un fișier grafic

Omiterea definirii unei culorii de fundal în procesul de mozaicare duce la pierderi ale suprafeței utile (figura 7).

Figura 7. Rezultatul mozaicării a două hărți cu (stânga) și fără (dreapta) definirea unei culori de fundal

Separarea unei imagini pe straturi de culoare este utilă din perspectiva utilizării unei vectorizari în regim automat sau semi‐automat a informațiilor ce prezintă interes. În final se obține o imagine în două culori: 0 (valoare de fundal), 1 (elementele de interes). Acest lucru este posibil deoarece pe hărți elementele de acelasi tip sunt reprezentate prin semne convenționale de aceeași culoare. O separare reușită pe straturi de culoare ține foarte mult de calitatea hărții inițiale și calitatea scanării.

f) Vectorizarea informațiilor. Se poate face în regim semi‐automat cu ajutorul aplicațiilor de conversie „raster to vector” (Ex: ArcScan, VPStudio, WinTopo, Raster Design, R2V, Blackart etc.) sau prin digitizare pe ecran. Vectorizarea în regim semiautomat (asistată) și automat presupune o etapă suplimentară de separare a culorilor pe straturi, explicată în secțiunea anterioară (figura 8).

Figura 8. Exemplu de separe a culorilor

Vectorizarea pe ecran are avantajul evitării mai ușoare a erorilor de editare dar este mare consumatoare de timp. În funcție de tipul de element vectorizat se va alege una din tipologiile geometrice SIG standard: punct, linie, poligon. Indiferent de metoda de vectorizare aleasă, în paralel, se urmarește introducerea în tabela de atribute a informațiilor asociate.

g) Corectarea și validarea datelor vectorizate. Se va urmări dacă: ‐ au fost vectorizate toate elementele de interes; ‐ nu au fost introduse date suplimentare; ‐ fiecare element este poziționat corect și are forma corectă; ‐ elementele se interconectează corect; ‐ au fost completate toate câmpurile din tabela de atribute.

Deși sunt folosite în mod intensiv pentru activitatea de colectare a datelor geospatiale, hărțile în format clasic prezintă și o serie de dezavantaje. Cel mai important fiind legat de lipsa actualizării informațiilor, majoritatea hărților românești fiind realizate între anii 1960 – 1985. Figura 9 prezintă o comparație

între informațiile incluse în harta topografică scara 1: 25 000 ediția 1981 și aerofotograma realizată în 2005.

Figura 9. Comparație între harta topografică DTM scara 1: 25 000 (stânga) și aerofotogramă ANCPI 2005 (dreapta)

3.3.3.2. Vectorizarea datelor folosind ca bază date satelitare sau fotograme în format digital Datele capturate de camere foto aeropurtate sau prin intermediul senzorilor aflați la bordul sateliților

pot deasemenea constitui o baza pentru localizarea și vectorizarea unora din elementele lipsa din baza de date. În funcție de tipul lor, aceste date necesită anumite etape de pre‐procesare (corecții geometrice, spectrale, atmosferice etc.) înainte de a putea fi utilizate în procesul de vectorizare. Principalul avantaj al acestor tipuri de date îl reprezintă rezoluția temporală bună. Altfel spus, astfel de date pot fi obținute într‐un interval scurt de timp, permițând astfel accesul la informație actualizată asupra realității geografice. Printre dezavantajele acestor date se numară lipsa informațiilor contextuale, informații care să permită identificarea rapidă a caracteristicilor (tip, nume) pentru elementele ce se doresc a fi vectorizate. Pentru interpretarea corectă este nevoie de personal specializat și de utilizarea în paralel a datelor cartografice clasice. 3.3.3.3. Determinarea locației folosind receptoare de poziționare globală

Sistemul american de poziționare globală (GPS: Global Positioning System) asigură navigarea prin satelit pe baza unei rețele de 24 sateliți (rețeaua poartă numele NAVSTAR) plasați pe orbita de către Departamentul de Apărare al Statelor Unite (DoD). Deși realizat inițial pentru aplicații militare, începand cu anii '80, Guvernul Statelor Unite a hotărât ca acest sistem să fie disponibil și pentru uz civil. GPS funcționează în orice condiții meteorologice, oriunde în lume, 24 ore pe zi. Nu necesită abonamente periodice sau taxe de instalare sau utilizare.

Echipamentul de recepție a semnalului satelitar, adesea numit receptor GPS sau chiar direct GPS, procesează semnalul în bandă L primit de la sateliți și raportează poziția pe suprafața planetei. în momentul aceasta, pe piață, există o varietate largă de modele de receptoare GPS, grupate pe clase, în funcție de precizia de poziționare și funcționalitatea conexă. În funcție de tipul de obiectiv și precizia cu care acesta se dorește poziționat, se poate folosi una din cele trei metode clasice de determinare a coordonatelor:

a) Măsurarea statică este cea mai folosită, singura cerință fundamentală fiind o vedere neobstrucționată a cerului din punctele staționate.

b) Măsurarea pseudocinematică este o tehnică mai eficientă decât metoda statică. În ansamblu, măsurătorile executate în fiecare punct necesită un timp mai scurt, dar acest avantaj este atenuat de faptul că staționarea trebuie făcută de doua ori, la un interval de timp de circa o oră.

c) Măsurarea cinematică asigură cea mai bună productivitate, în sensul că poate fi determinat cel mai mare număr de puncte în timpul cel mai scurt. Măsuratorile cinematice impun recunoașterea prealabilă a traseelor de deplasare, deoarece pe tot timpul operării receptoarelor este obligatorie păstrarea permanentă a vizibilității către minimum aceiași patru sateliți. Metoda cinematică este foarte potrivită pentru zone lipsite de obstacole majore. Primele două metode (statică și pseudocinematică) se recomandă a fi folosite pentru culegerea

elementelor punctuale din teren. Metoda cinematică, datorită productivitații foarte mari, este utilă în culegerea elementelor liniare sau areale din teren.

3.3.3.4. Exemple de identificare a obiectivelor de interes

Pentru figurarea obiectivele de dată recentă este recomandată utilizarea datelor satelitare și aeriene de înaltă rezoluție sau campanii de măsuratori GPS. Pentru cele cu vechime pot fi utilizate și hărțile/planurile topografice sau cadastrale. Figurile 10, 11, 12 și 13 prezintă modul în care o carieră de dimensiune medie apare în diferite surse de date.

Figura 10. Reprezentarea carierei Izvorul Alb din Câmpulung Moldovenesc pe hărțile DTM 1: 25 000

Figura 11. Reprezentarea carierei Izvorul Alb din Câmpulung Moldovenesc pe planurile ANCPI 1: 5 000

Figura 12. Reprezentarea carierei Izvorul Alb din Câmpulung Moldovenesc pe ortofotoplanul ANCPI 2005 (rezoluție 0.5 m)

Figura 13. Reprezentarea carierei Izvorul Alb din Câmpulung Moldovenesc pe imaginea satelitară LANDSAT (rezoluție 15 m)

Figurile 14, 15 și 16 prezintă modul în care o stație de epurare apare în diferite surse de date.

Figura 14. Reprezentare stației de epurare Câmpulung Moldovenesc pe hărțile DTM scara 1: 25 000

Figura 15. Reprezentare stației de epurare Câmpulung Moldovenesc pe planurile ANCPI 1: 5 000

Figura 16. Reprezentare stației de epurare Câmpulung Moldovenesc pe ortofotoplanul ANCPI 2005 (rezoluție 0.5 m)

3.3.4. Operațiuni aplicate datelor existente

Datele vectoriale existente au fost obținute în diferite formate de fișier (ESRI Shapfile, ESRI Geodatabase, CAD), cu domenii spațiale variabile, prezentând o serie de erori la nivel geometric și topologic. S‐a impus omogenizarea atributelor, corectarea geometrică și topologică, derivarea de straturi noi sau combinarea anumitor informații în cadrul aceluiași strat, definirea de relații între straturi și tabele, centralizarea datelor într‐o bază de date. 3.3.4.1. Conversia Shapefile>PostGIS

Marea majoritate a datelor existente erau stocate în format ESRI Shapefile. Conversia Shapefile>PostGIS s‐a realizat destul de ușor datorită similarităților la nivel geometric și atribut între cele două formate. Există totuși și diferențe, mai ales în partea de informație tabelară (tabelul 4).

Tabelul 4. Corespondența între tipurile de date tabelare atribut Shapefile (fișier dBASE) și PostGIS

Tip câmp format Shapefile Tip câmp PostGIS

date date

string 1 ‐ 254 text

boolean boolean

number 1 – 4 (fara zecimale) smallinteger

number 5 – 9 (fara zecimale) integer

number 10 – 19 (fara zecimale) bigint

float 1 ‐ 13 real

float 14 ‐19 double precision

number 1 – 8 (cu zecimale) real

number 9 – 19 (cu zecimale) double

În continuare este exemplificată lista de comenzi folosită pentru a converti stratul de drumuri din format ESRI Shapefile în format PostgreSQL+PostGIS:

Creare bază de date PostGIS sudo su postgres createdb postgistemplate createlang plpgsql postgistemplate psql ‐d postgistemplate ‐f /usr/share/postgresql‐8.2‐postgis/lwpostgis.sql psql ‐d postgistemplate ‐f /usr/share/postgresql‐8.2‐postgis/spatial_ref_sys.sql createdb ‐T postgistemplate ‐O gis ader

Încărcare date shp2pgsql ‐I ‐s 31700 drumuri.shp drumuri > drumuri.sql psql ‐d ader ‐h localhost ‐U gis ‐f drumuri.sql

Rezultat server BEGIN psql:drumuri.sql:4: NOTICE: CREATE TABLE will create implicit sequence "drumuri_gid_seq" for serial column "drumuri.gid" psql:drumuri.sql:4: NOTICE: CREATE TABLE / PRIMARY KEY will create implicit index "drumuri_pkey" for table "drumuri" CREATE TABLE addgeometrycolumn ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ drumuri.the_geom SRID:32633 TYPE:POINT DIMS:2 (1 row) CREATE INDEX COMMIT Secvența de încărcare a fost repetată pentru toate straturile vectoriale din baza de date.

3.3.4.2. Taierea/decuparea datelor (clip)

O parte din datele vectoriale se gasesc în fișiere cu acoperire națională. Pentru studiile regionale se impune aplicarea unor operații de decupare (clip) pentru a le aduce la aduce la extinderea spațială dorită. Acest lucru se realizează folosind drept mască limita vectorială a zonei de interes (figura 17).

Figura 17. Exemplu de decuparea datelor cu extindere națională folosind limita unei zone de interes

3.3.4.3. Combinarea datelor (merge)

Au existat cazuri în care informația de același tip este disponibilă în fișiere separate. Cel mai bun exemplu este cel al drumurilor, separate pe două straturi: (a) drumuri naționale și județene; (b) drumuri

comunale. Pentru un acces optim, aceste date vor fi aduse în același strat, iar separarea pe categorii (naționale, județene, comunale) se va realiza la nivel de atribute (figura 18).

Figura 18. Combinarea datelor

3.3.4.4. Corectarea topologica a datelor

Topologia este modelul care descrie modul în care straturile de informații geospațiale își partajează geometriile, funcționând ca un mecanism ce permite definirea și păstrarea relațiilor geometrice între entitățile aceluiași strat sau din straturi diferite. Regulile topologice relevante pentru datele stocate în baza de date sunt: (a) „nu trebuie să conțină spații goale” (în engleză, must not have gaps) și „nu trebuie sa se suprapună” (în engleză, must not overlap) pentru datele de tip poligon; (b) „nu trebuie să se suprapună” (în engleză, must not overlap) și „nu trebuie să aibă discontinuități” (în engleză, must not have dangles) cele liniare (figura 19).

Figura 19. Evidențierea (cu albastru) erorilor topologice de tip „nu trebuie să aibă discontinuități” pentru stratul cu drumuri

3.3.4.5. Conversie tip geometrie

Din considerente de reprezentare cartografică, anumite straturi de date necesită prezența mai multor tipuri de geometrii. Astfel, pentru localități este utilă o geometrie de tip punct pentru vizualizarea/reprezentarea la scări mici și o geometrie de tip poligon pentru vizualizarea/reprezentarea la scări mari (figura 20). Similar, pentru diferitele limite, se impune prezența unei geometrii de tip poligon pentru

operațiuni de interogare, geoprocesare, calcul de perimetre sau arii și o geometrie de tip linie pentru reprezentări cartografice complexe.

Figura 20. Exemplu conversie geometrie tip poligon în geometrie tip punct

3.3.5. Baza de date imagine

Teledecția și tehnicile de teledetecție au devenit în ultimii ani o componentă de bază a oricărui studiu comprehensiv din domeniu științelor Pământului și nu numai. Teledetecția ne permite observarea unor suprafețe foarte întinse, la intervale de timp mai scurte sau mai lungi, pe mai multe canale spectrale. În momentul de față, o multitudine de tipuri de date satelitare pot fi accesate gratuit pe Internet. Pentru a răspunde la nevoile proiectului am ales să facem un inventar al principalelor platforme satelitare (Anexa I) și să integrăm în baza de date SIG mai multe tipuri de imagini satelitare cu acces liber, de rezoluții spațiale și spectrale diferite. Vom ilustra în continuare procedurile de includere în baza de date a celor mai importante tipuri de imagini satelitare 3.3.5.1. MODIS

MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) este un senzor de rezoluție medie amplasat la bordul a două platforme satelitare: Terra și Aqua. Terra a fost lansată pe 18.12.1999, în timp ce Aqua a fost lansată pe on 04.05.2002. Orbita satelitului Terra în jurul Pământului este programată în așa fel încât să treacă de la nord la sud de‐a lungul ecuatorului dimineața, în timp ce satelitul Aqua trece de la sud la nord peste ecuator în timpul după‐amiezii. Sateliții Terra și Aqua oferă o imagine de ansamblu asupra suprafeței terestre la fiecare 24 de ore, obținând date în 36 de benzi spectrale. Aceste date îmbunătățesc cunoștințele despre dinamica globală și a proceselor ce apar la suprafața terestră, în oceane și în atmosfera joasă.

Arhiva online MODIS Rapid Response (http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov) conține date capturate de senzorii MODIS/Aqua și MODIS/Terra din 2005 și până în prezent. Pentru fiecare zi din aceasta perioadă, pentru orice parte din glob, se pot descarca trei tipuri de produse MODIS:

compozit în culori naturale;

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index ‐ Indicele Normalizat de Vegetatie);

compozit benzile 7,2,1. Datele sunt disponibile în format GeoTiff, sub forma unor subseturi de mari dimensiuni. Teritoriul

României este acoperit de două astfel de subseturi (figura 21), necesitând mozaicarea datelor pentru a obține o acoperire națională.

Figura 21. Dispunerea subseturilor de date MODIS Rapid Response pentru Europa

Crearea bazei de date de imagini și produse MODIS pentru sistemului online ADER a necesitat un efort

de calcul considerabil. Astfel, au fost descărcate și prelucrate automat 21 000 de imagini brute (peste 2 terrabytes de date) extrase de pe site‐ul MODIS Rapid Response, reprezentând arhiva MODIS (Aqua și Terra) pentru intervalul 2005‐2011 (data curentă). Prelucrarea a urmărit aducerea datelor într‐o formă compatibilă cu aplicația de webmapping. Fluxul de lucru este prezentat în figura 22.

Figura 22. Fluxul de prelucrare a datelor MODIS

Majoritatea operațiilor au fost realizate utilizand biblioteca open source GDAL/OGR. GDAL/OGR

reprezintă două din cele mai utilizate biblioteci din lumea geospațială open source GIS. GDAL este un translator ce “știe” să citească și să scrie un numar impresionant de formate de date raster. Datorită licenței permisive, GDAL, este folosit și de numeroase pachete de programe comerciale. OGR este o biblioteca similară cu GDAL, dar concepută pentru manipularea datelelor vectoriale.

Pentru automatizarea procesului, instrucțiunile GDAL au fost rulate pe cale programatica, prin intermediul unui script PHP. Astfel, pentru fiecare zi în parte, datele descărcate au fost mozaicate (unite), decupate pentru a acoperi doar teritoriul României, reproiectate în Stereo70 și salvate în trei formate de fișier (structură de tip TMS pentru aplicația web; fișier KML pentru integrarea în Google Earth, fișier GeoTiff pentru prelucrarea datelor în cadrul unui client desktop). Scriptul care a făcut posibil ca acest lanț de operațiuni să fie executat pentru toată arhiva MODIS ce acoperă teritoriul țării noastre este prezentat în Anexa II.

Datele au fost incluse deja în aplicațiea web prototip. Prin intermediul unui calendar se poate selecta data pentru care se dorește vizualizarea imaginilor din arhivă (figurile 23‐25).

Figura 23. Exemplu: produs MODIS compozit culori naturale din 30.10.2010

Figura 24. Exemplu: produs MODIS NDVI din 30.10.2010

Figura 25. Exemplu: produs MODIS compozit 7,2,1 din 30.10.2010 3.3.5.2. LANDSAT

LANDSAT este una din cele mai de succes misiuni satelitare din istoria omenirii. În 39 de ani de activitate, sateliții LANDSAT au capturat o arhiva impresionantă de date. De aproximativ un an, toate aceste date au fost făcute publice de către NASA prin intermediul portalului GloVis. GloVis este un instrument de căutare în baza de imagini EROS (Earth Resources Observation and Science) dezvoltat și întreținut de USGS (figura 26). Din păcate, începând cu 2003, imaginile LANDSAT ETM+ prezintă o serie de artefacte liniare, cunoscute sub numele de SLC (Scan Line Corrector). Eliminarea acestora se poate face cel puțin parțial folosind instrumente software special dezvoltate.

Figura 26. Exemplu de selectare și descărcare imagine LANDSAT din arhiva GloVis

3.3.5.3.SPOT VEGETATION

Guvernul francez a preluat și implementat programul „Sistem pentru Observarea Terrei” (SPOT). Acesta a fost dezvoltat într‐un ambient internațional în cadrul Centrului Național de Studii Spațiale (CNES). Producția instrumentului VGT este rezultatul cooperarii dintre Uniunea Europeană, Franța, Suedia, Belgia și Italia, scopul acestui senzor fiind asigurarea unui monitoring regional și global al biosferei și culturilor agricole.

Instrumentul Vegetation este esențial pentru studierea vegetației la nivel global. A fost construit pentru a ajuta la luarea și planificarea deciziilor în agricultura, sisteme de avertizare, monitorizarea post‐despădurire, degradarea suprafețelor forestiere și managementul resurselor naturale. Studiile privind efectul de seră datorat acumularii dioxidului de carbon în atmosferă au folosit de asemenea informații furnizate de senzorul SPOT 4 Vegetation.

Senzorul Vegetation a fost lansat la bordul platformei SPOT 4 la data de 24 martie 1998. În prezent senzorul este activ și furnizează imagini în regim normal.

Orbita nominală a SPOT are o altitudine de 820 km și o înclinare de 98.7°, Ecuatorul fiind traversat în fiecare zi la ora 10:30 – ora locală. Senzorul acoperă o suprafață foarte largă, de 2250 km, lucru posibil datorită rezoluției spațiale reduse de 1165 m/px. Astfel, în fiecare zi, întreaga suprafață a Pământului este observată. Comparativ cu senzorul SPOT, senzorul VGT are un interval spectral suplimentar – BO, care operează în lungimea de undă 0.43 ‐ 0.47µm (tabelul 5).

Tabelul 5. Intervalele spectrale în care operează senzorul SPOT‐VEGETATION

Intervale spectrale Lungime de unda acoperita

Blue (albastru) 0.43 ‐ 0.47 µm

Red (rosu) 0.61 ‐ 0.68 µm

Near InfraRed (infra‐rosu apropiat)

0.78 ‐ 0.89 µm

ShortWave InfraRed(infrarosu – mediu)

1.58 ‐ 1.75 µm

În figura 27 sunt reprezentate intervalele spectrale în care senzorul VGT achizitionează informație,

precum și curbele de reflectanță spectrală ale vegetației și solului gol. Se observă diferența de reflectanță a vegetației între canalele roșu din vizibil și infra‐roșu apropiat.

Figura 27. Curbele de reflectanță spectrală ale vegetației și solului gol în canalele VGT

Corecțiile atmosferice și geometrice sunt aplicate informației brute, astfel încat utilizatorului îi sunt livrate imagini georeferențiate în coordonate geografice.

Produsele SPOT‐VGT sunt structurate pe mai multe niveluri în funcție de nivelul de procesare. Deosebim astfel mai multe tipuri de produse, cu rezoluții temporale diferite, dintre care cele mai importante sunt:

produse S1 (zilnice)

produse S10 (sinteze decadale ‐ pe 10 zile)

produse D10 (care includ și coeficienții de corecție folosiți în realizarea sintezei). Fiecare produs din gama S conține informații privind reflectanța masurată, orientarea satelitului sau

coeficienții de corecție. Cele mai importante informații sunt:

benzile spectrale B0, B2, B3, MIR (disponibile numai în produsele tip “radio”)

indicele de vegetație normalizată NDVI (disponibile și independent în produsele tip “NDVI”)

status map SM (fiecărui byte – din cei 8 corespunzători fiecarui pixel, îi este atribuită o valoare în funcție de erorile survenite la procesare, modul de utilizare al terenurilor, prezența norilor etc.)

informații privind conținutul de vapori de apa, ozon și aerosoli din atmosferă

informații privind orientarea satelitului Ca și în cazul datelor MODIS, integrarea datelor SPOT VGT în baza de date ADER s‐a făcut automat,

prin intermediul unor scripturi. Etapele de procesare au presupus georeferențierea datelor în proiecția nativă (UTM) folosind punctele de control incluse în fișierul cu metadate, reproiectarea imaginilor din proiecție UTM în Stereo70 , conversia din format HDF în format GeoTiff, etc. Un exemplu al comenzilor GDAL folosite în scripturi este prezentat mai jos: gdal_translate -of Gtiff -gcp 1 1 20 49 -gcp 1121 1 30 49 -gcp 1121 897 30

41 -gcp 1 897 20 41 -gcp 561 449 25 45 -ot Float32 ndvi.hdf ndvi.tif

gdalwarp -s_srs EPSG:4326 -t_srs EPSG:32635 ndvi.tif ndvi_utm35.tif

gdal_calc.py -A ndvi_utm35.tif --type="Float32" --

outfile=result_ndvi_utm35.tif --calc="(0.004*A)-0.1"

Datele au fost incluse deja în aplicațiea web prototip (Figura 28).

Figura 28. Exemplu: produs SPOT VGT S10 NDVI din 03.07.2011

3.3.6. Baza de date vectorială

A fost realizată din seturi de date corespunzătoare scării 1: 100 000. Aceste date sunt disponibile pentru întreagul teritoriu național. Structura celor mai importante seturi de date din această bază de date este prezentată în continuare. 3.3.6.1. Limitele unităților administrativ teritoriale (UAT)

Straturile cu limita unităților administrativ teritoriale (poligon și linie) este actualizată conform nomenclatorului național SIRUTA. Figura 29 ilustrează procedura de introducere a acestor date în baza de date.

Figura 29. Lanțul de operațiuni necesar pentru a introduce în baza de date limitele administrativ teritoriale pentru în baza de date

Fișierul tip poligon rezultat conține 3183 entități (figura 30).

Figura 30. Limitele administrativ teritoriale (poligon)

Tabela de atribute asociată conține înregistrări pentru: nume (NAME), județ (COUNTY), cod unic SIRUTA (SIRUTA), perimetru (Shape_Length) și suprafață (Shape_Area) (Figura 31).

Figura 31. Tabela de atribute asociata UAT (poligon)

3.3.6.2. Rețeaua de drumuri Informația despre drumuri a fost obținută sub forma a două fișiere tip ESRI Shapefile. Primul conține

drumurile de categorie europeană, națională și județeană. Al doilea cuprinde drumurile comunale. Pentru accesarea/simbolizarea/interogarea eficientă a acestor date s‐a impuns combinarea informației într‐un singur strat în baza de date (figura 32).

Figura 32. Lanțul de operațiuni necesar pentru a introduce în baza rețeaua de drumuri în baza de date

Un subset din fișierul tip polilinie rezultat poate fi observat în figura 33.

Figura 33. Exemplu: Rețeaua de drumuri pentru județul Suceava

Tabela de atribute asociată conține înregistrari pentru: tipul drumului: european, național, autostradă, județean, comunal (TIP), indicativul drumului (INDICATIV), indicativ internațional (INTERNATIO), tronson (TRONSON) și lungime (Shape_Length). 3.3.6.3. Rețeaua de căi ferate

Stratul conține întreaga rețeaua de căi ferate din România. Figura 34 ilustrează lanțul de operațiuni necasera pentru introducerea acestor informații în baza de date.

Figura 34. Lanțul de operațiuni necesar pentru a introduce rețeaua de căi ferate în baza de date

3.3.6.4. Rețeaua de localități Este disponibilă în sub două forme de geometrie: linie și punct. Figura 35 ilustrează lanțul de operațiuni

necasera pentru introducerea acestor informații în baza de date.

Figura 35. Lanțul de operațiuni necesar pentru a introduce rețeaua de localități în baza de date

Tabela de atribute asociată conține înregistrări pentru: numele localității (NAME), nume județ

(COUNTY), număr de locuitori (CITY_INHAB), perimetru (Shape_Length) și suprafață (Shape_Area). 3.3.6.5. Corine Landcover

Corine Land Cover (CLC 1990, CLC2000, CLC2006) este setul de date europen de referință pentru modul de acoperire al terenului. Setul 2006 a fost realizat pe baza experinței acumulate în primele două proiecte CLC. Proiectul a fost finanțat de Uniunea Europeana și realizat în parteneriat cu mai multe instituții europene. În România proiectul a fost gestionat de Ministerul Mediului prin Institutul Național de Cercetare‐Dezvoltare "Delta Dunării". Sistemul de clasificare CLC cuprinde 44 de clase distincte, grupate pe 3 nivele ierarhice (figura 36).

Figura 36. Setul de date Corine Landcover 2006

3.4. Prognoza și avertizare meteorologică ‐ sistem‐suport pentru identificarea zonelor potențial afectate de fenomenele extreme

Prognoza meteorologică reprezintă prevederea desfășurării în timp a diverselor elemente meteorologice care definesc starea vremii și se constituie din:

‐ prognoza de foarte scurtă durată, cu interval de anticipație între 0 și 12 ore; ‐ prognoza de scurtă și medie durată, cu interval de anticipație între 12 ore și 10 zile; ‐ estimări ale regimului termic și al precipitațiilor pentru următoarele trei luni. ‐ avertizări meteorologice, în situațiile în care se anticipează apariția unor fenomene meteorologice

periculoase, care pot provoca victime sau pagube materiale. Procesul de elaborare a prognozelor/avertizărilor meteorologice este deosebit de complex și reprezintă

sistemul‐suport pentru identificarea zonelor agricole potenţial afectate de fenomenele meteorologice extreme, etapele de realizare fiind diferite funcţie de perioada de anticipatie (foarte scurtă, scurtă și medie durată).

3.4.1. Etapele realizării prognozelor meteorologice de foarte scurtă, scurtă și medie durată

Activitatea operativă de prognoză a vremii se desfășoară urmând patru etape principale: a) monitorizarea stării vremii și realizarea diagnozei meteorologice; b) interpretarea materialelor diagnostice și prognostice, etapă ce reprezintă implicit finalizarea și

elaborarea prognozei;

c) emiterea avertizărilor de producere a fenomenelor meteorologice periculoase, în cazul în care astfel de fenomene se prognozează;

d) diseminarea produselor meteorologice obţinute. Monitorizarea stării vremii reprezintă un proces continuu de procesare și interpretare a informațiilor

colectate de la reţeaua naţională de observaţii şi măsurători meteorologice, care este formată din: ‐ 160 de stații meteorologice terestre, din care 55 staţii au program agrometeorologic; ‐ 2 stații aerologice; ‐ rețeaua națională de radare meteorologice (8); ‐ 8 sisteme de detecție a descărcărilor electrice atmosferice; ‐ 1 sistem de recepție a datelor satelitare; ‐ 67 de posturi pluviometrice. Stațiile meteorologice derulează programe de observații și măsurători asupra parametrilor atmosferei

joase și a suprafeței solului și anume: temperatura aerului, presiunea atmosferică, direcția și viteza vântului, umezeala aerului, temperatura suprafeței solului, nebulozitate, vizibilitatea orizontală a aerului, depuneri solide, grosimea și caracterul stratului de zăpadă, durata de strălucire a Soarelui, fenomene meteorologice etc. Rețeaua meteorologică națională are sarcina de a transmite mesaje ALERT, ori de câte ori se produc fenomene meteorologice cu grad ridicat de risc.

Sistemul de radare meteorologice din România este format din opt radare meteorologice Doppler, din care trei în banda C (EEC‐2500C și Gematronic METEOR 500C) și cinci în banda S, de tipul WSR‐98D. Termenul RADAR (RAdio Detection în Azimuth and Range) desemnează detecția radio după azimut și distanță. Folosite la început pentru detectarea avioanelor, radarele au devenit treptat un mijloc de neînlocuit pentru investigarea atmosferei la distanță, în special pentru detectarea și cuantificarea precipitațiilor. Cele 8 radare operaţionale contribuie cu date la realizarea mozaicului naţional radar care se generează la fiecare 10 minute. Mozaicul naţional radar (figura 37) este disponibil în trei tipuri de produse: reflectivitatea la prima elevaţie, echotop şi reflectivitatea maximă pe coloană. Administraţia Natională de Meteorologie dispune de un server pentru realizarea mozaicului naţional şi de un soft de integrare care foloseşte criterii spaţiale şi temporale de selectare a datelor radar.

Figura 37. Mozaic RADAR

Produsele de meteorologie satelitară sunt deosebit de utile în monitorizarea permanentă a evoluţiei vremii și, împreună cu informația provenită de la rețeaua de radare meteorologice, ajută la elaborarea

prognozei de foarte scurtă durată, precum şi la emiterea avertizărilor de fenomene meteorologice periculoase imediate (de tip now‐casting). În cadrul Administrației Naționale de Meteorologie se utilizează datele provenite de la satelitul meteorologic Meteosat 9 (MSG‐2 – Meteosat Second Generation), acesta fiind cel de al doilea satelit lansat (în 22 Decembrie 2005) din noua generaţie de sateliţi meteorologici dezvoltată sub egida EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) şi ESA (European Space Agency). Meteosat 9 este dotat cu o pereche impresionantă de instrumente: SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager) care are capacitatea de a observa Pământul folosind 12 canale spectrale şi furnizează date despre atmosferă, acestea satisfăcând necesităţile prognozei operative, îmbunătăţind inclusiv calitatea condiţiilor iniţiale pentru modelele numerice şi GERB (Geostationary Earth Radiation Budget), radiometru vizibil – infraroşu ce oferă date valoroase despre radiaţia solară reflectată şi radiaţia termică emisă de Pământ şi de atmosferă. Satelitul are astfel capacitatea de a monitoriza cantitatea vaporilor de apă din atmosferă, praful şi diverse caracteristici ale suprafeţei subiacente (cum ar fi spre ex. distribuţia stratului de zăpadă, a gheţii şi vegetaţiei). Produsele RGB sunt imagini realizate prin combinaţia mai multor canale spectrale, iar în realizarea lor se foloseşte tehnologia RGB care constă în atribuirea de culori (roşu (R), verde (G), albastru (B)) canalelor. Avantajul acestor produse constă în faptul că, reţin aspectul natural al imaginilor satelitare prin conservarea informaţiei spectrale originale primite de senzorul satelitar, continuitatea spaţială şi temporală permiţând folosirea animaţiilor de imagini satelitare RGB în monitorizarea fenomenelor meteorologice. În prognoza operativă a vremii de la noi din țară se folosesc în prezent aproximativ 13 produse RGB pentru monitorizarea norilor joşi şi a ceţii, a stratului de zăpadă, a fenomenelor convective severe (furtuni), a furtunilor de praf, a norilor de SO2 vulcanic şi de cenuşă vulcanică, precum şi pentru analiza maselor de aer şi a potenţialului de vorticitate.

Produsele SAF sunt imagini rezultate folosind algorimi de calcul dezvoltaţi de consorţiul internaţional de cercetare numit Satellite Application Facility, aflat sub egida Organizaţiei Europene pentru Exploatarea Sateliţilor Meteorologici (EUMETSAT). Deoarece există posibilitatea ca unele centre meteorologice să‐şi dezvolte algoritmi proprii, pot exista mici diferenţe ale valorilor parametrilor calculaţi folosind aceleaşi date satelitare (atât de la sateliţii geostaţionari cât şi de la cei polari). Produsele SAF îmbunătăţesc prognoza de scurtă și foarte scurtă durată. Sunt utile în aviaţie, agricultură, construcţii şi industrie, precum şi în avertizarea timpurie a fenomenelor meteorologice severe. De asemenea, ajută la o mai bună înţelegere a cauzelor şi efectelor poluării atmosferei superioare, precum şi a diminuării stratului de ozon, furnizează date mai bune pentru monitorizarea climei, îmbunătăţesc datele pentru prognoza agrometeorologică şi îmbunătăţesc datele de intrare pentru Modelele Numerice de Prognoză a Vremii.

Evoluția vremii în anumite intervale de timp este descrisă de următorii parametri: - procesul principal (caracteristic); - nebulozitate; - precipitații (formă, intensitate, distribuție în timp şi spaţiu); - vânt; - temperatura maximă şi minimă; - fenomene speciale (ceaţă, brumă, polei, grindină etc). Analiza situaţiei meteorologice și întocmirea diagnozei pentru Europa şi România se realizează cu

ajutorul materialelor care furnizează informaţii despre starea reală şi observată a atmosferei la un anumit moment: hărţi care conțin informaţii conform schemei Bjerkness, hărți barice de sol și hărți de altitudine de topografie absolută a nivelelor standard de presiune (hărți TEMP). Se folosesc, de asemenea: imagini radar şi satelitare precum şi sondaje aerologice. Scopul acestei etape este acela de a înțelege structurile atmosferice în momentul începerii realizării prognozei, în scopul unei corecte aprecieri a evoluţiei ulterioare.

3.4.2. Interpretarea materialelor diagnostice și prognostice. Realizarea prognozei meteorologice

Pentru elaborarea prognozelor meteorologice se parcurg următoarele etape principale:

se analizează datele de sol şi altitudine din ultimele 24 de ore din zona Europei şi implicit a ţării noastre, precum şi imaginile satelitare şi radar;

se analizează ieșirile modelelor numerice de prognoză a vremii, globale şi de arie limitată;

se analizează rezultatele procesării statistice a ieșirilor modelelor, procesare care, folosind şirurile lungi de date de la staţiile meteorologice de suprafaţă realizează o corecţie, de regulă pozitivă a prognozei parametrilor meteorologici.

se formulează prognozele meteorologice, pentru diverse intervale de anticipație. Prognoza numerică a vremii reprezintă determinarea stării viitoare a atmosferei într‐o anumită

regiune, pornind de la o stare dată, folosind modele numerice de prognoză. Acestea se bazează pe integrarea numerică a unui sistem de ecuaţii diferențiale parțiale și neliniare (ecuații primitive), care descriu modul în care variază în timp diverse mărimi fizice cu importanță în dinamica atmosferei. În cadrul Administrației Naționale de Meteorologie sunt folosite modele numerice de prognoză a vremii globale și de arie limitată. Modelele numerice globale permit aprecierea evoluţiei structurilor atmosferice la scară emisferică şi europeană și determinarea tipului de circulație atmosferică. Se stabilește, astfel, contextul corect în care vor fi făcute aprecierile referitoare la evoluţiile parametrilor meteorologici din zona României. Folosind seturi de date foarte voluminoase și necesitând calcule complexe, modelele numerice globale sunt rulate cu ajutorul unora dintre cele mai puternice supercomputere din lume. Administrația Națională de Meterologie folosește sistemul integrat de prognoză (IFS –ECMWF, figura 38) provenind de la European Centre for Medium‐Range Weather Forecasts de la Reading, Anglia, modelul ARPEGE dezvoltat de METEOFRANCE și modelul GFS de la National Centers for Environmental Prediction (SUA).

Figura 38. Produse IFS‐ECMWF. Presiunea medie la nivelul mării (verde și

portocaliu) și temperatura (albastru și roșu) la 850 hPa (stânga sus), indexul temperaturilor extreme la 2m (dreapta sus), meteogramă realizată cu modelul de ansamblu (stânga)

3. 4.3. Realizarea avertizărilor meteorologice pentru fenomene periculoase

Pe lângă prognozele meteorologice uzuale, dacă analiza materialelor diagnostice şi prognostice indică probabilitatea producerii unui fenomen meteorologic sever, atenția meteorologului previzionist se focalizează în principal asupra acestui aspect. În urma analizei materialelor care pot oferi informaţii suplimentare privind intervalul spaţio‐temporal în care se va desfăşura evenimentul, dar şi informaţii privind intensitatea acestuia se

emit informări/atenţionări/avertizări de fenomene meteorologice periculoase. În categoria fenomenelor periculoase sunt incluse: precipitaţii abundente, vânt puternic, viscol, vijelie, oraje, grindină, temperaturi extreme, ceaţa persistentă.

În funcție de severitatea manifestărilor meteorologice anticipate, mesaje de avertizare sunt însoțite de un cod de culori:

CODUL GALBEN este folosit în cazul în care fenomenele meteorologice prognozate (averse, descărcări electrice, intensificări de vânt, temperaturi extreme) sunt obişnuite pentru zona avertizată, dar temporar pot deveni periculoase pentru anumite activităţi. Există risc de creşteri de debite şi niveluri.

CODUL PORTOCALIU este folosit în cazul în care sunt prognozate fenomene meteorologice periculoase de intensitate mare (vânt, ploi abundente, descărcări electrice, grindină, temperaturi extreme). Există risc de viituri pe rîurile mici.

CODUL ROŞU este folosit în cazul în care sunt prognozate fenomene meteorologice periculoase de intensitate foarte mare (vânt, ploi abundente, descărcări electrice, grindină, temperaturi extreme). Există risc de viituri majore.

Dacă fenomenul meteorologic periculos se apropie de pragurile codului galben se emit informări meteorologice fără cod. Avertizările/atenţionările/informările sunt transmise către Presedinţia României, Secretariatul General al Guvernului României, Inspectoratul General pentru Situaţii de Urgenţă, Ministere (M.M.D.D., M.I.R.A., M.A.), Primăria şi Prefectura Municipiului Bucureşti şi Judeţul Ilfov, Administraţia Naţională Apele Române, A.N.D., S.N.C.F.R., Crucea Roşie şi mass‐media.

Mesajele de avertizare/atenţionare/informare de fenomene meteorologice periculoase se transmit prin fax şi/sau e_mail şi sunt afişate pe paginile www.meteoromania.ro, www.anm.meteoromania.ro şi www.meteoalarm.eu.

3.4.4. Realizarea prognozelor agrometeorologice

Prognoza agrometeorologică include două categorii de informaţii și anume: - meteorologice, respectiv informaţii privind prognoza condiţiilor meteorologice (temperatura aerului,

precipitaţii, vânt, fenomene meteorologice, etc); - agrometeorologice, respectiv: regimul termic și de umiditate al solului, date privind evoluţia

fenologică a culturilor agricole aflate în vegetaţie și starea fito‐sanitară, precum și recomandări de specialitate privind calendarul lucrărilor agricole adaptat la condiţiile meteorologice prognozate.

Elaborarea prognozei agrometeorologice este de asemenea complexă, întreg procesul bazându‐se pe relaţionarea parametrilor meteorologici și agrometeorologici cu cerinţele de creştere și dezvoltare a plantelor pe parcursul perioadei de vegetaţie. Rolul acestor tipuri de informaţii este major, având în vedere dependenţa evoluţiei proceselor de creştere și dezvoltare a plantelor agricole de evoluţia condiţiilor meteorologice și agrometeorologice. Orice abatere de la condiţiile optime de vegetaţie are efecte asupra proceselor fiziologice ale plantelor, în special în condiţii limitative de vegetaţie (secetă/inundaţii, arşiţă/ger, etc). De aceea, prognoza meteorologică și agrometeorologică reprezintă sistemul‐suport pentru identificarea zonelor agricole potenţial afectate de fenomenele meteorologice extreme.

În cadrul proiectului se va elabora un model conceptual de „buletin agrometeorologic specializat” la nivelul fiecărei regiuni de interes agricol din România, cu rol de atenţionare/avertizare faţă de producerea fenomenelor meteorologice severe ce pot afecta culturile agricole aflate în vegetaţie. Aplicaţia se va baza astfel pe date meteorologice, agrometeorologice, indici de vegetaţie obţinuţi cu ajutorul tehnicilor de teledetecţie, etc., produsul fiind destinat utilizatorilor de profil agricol. Produsul va sta la baza elaborării sistemului decizional‐suport privind măsurile de adaptare a practicilor/tehnologiilor agricole în contextul schimbărilor climatice actuale și previzibile, cu referire specială la fenomenul de secetă pedologică. Se justifică realizarea acestei activităţi având în vedere faptul că, activitatea de producţie agricolă se desfăşoară sub influenţa directă a condiţiilor mediului natural, a factorilor edafici (caracteristicile solului, expoziţia terenului, adâncimea pânzei freatice) și climatici (temperatură, precipitaţii, vânt, lumină, etc.). Factorii meteorologici/agrometeoorlogici pot fi consideraţi factori de risc ce pot diminua semnificativ recoltele agricole atunci când se manifestă cu severitate, îndeosebi în perioadele critice de dezvoltare ale culturilor. Particularităţile unui an agricol sunt

influenţate astfel, de fluctuaţiile parametrilor care caracterizează variabilitatea semnificativă a condiţiilor meteorologice și respectiv, agrometeorologice de la o regiune agricolă la alta.

3.5. Descrierea sistemului de transmisii de date și produse meteorologice și agrometeorologice necesare pentru studiul vulnerabilității zonelor agricole față de fenomenele meteorologice periculoase 3.5.1 Prezentare, arhitectura generală a sistemului de telecomunicaţii meteorologice

O componentă importantă în realizarea prognozelor şi analizelor meteorologice şi agrometeorologice este sistemul de telecomunicații meteorologic din cadrul Administraţiei Naţionale de Meteorologie care reprezintă și coloana vertabrală a oricărui sistem meteorologic naţional. Prin aceast sistem, datele şi produsele meteorologice și agrometeorologice sunt colectate de la amplasamentul senzorilor (staţiile meteorologice), transmise apoi la Serviciile Regionale de Prognoză a Vremii (SRPV) şi la Centrul Naţional de Prognoză Meteorologică (CNPM), pentru validare şi formarea buletinelor colective ale fiecărei regiuni ‐ 7 buletine colective ce includ toate staţiile meteorologice din România. De la Centrul Naţional sunt transmise catre SRPV‐uri datele şi produsele necesare pentru elaborarea prognozelor locale (ca de exemplu: datele de suprafaţă şi aerologice, informaţiile de la sateliţii meteorologici, produse radar de la nivelul întregii ţări, produse GRIB din modelele meteorologice etc).

Sistemul de telecomunicații meteorologice asigură conectivităţile şi transferurile operative al datelor primare şi prelucrate în întreaga reţea meteorologică a Administraţiei Naţionale de Meteorologie.

Produsele/datele vehiculate prin sistemele de telecomunicaţii dau meteorologilor capacitatea de a detecta şi monitoriza fenomenele meteorologice şi agrometeorologice din România, de a alcătui prognoze și analize şi de a retransmite informaţiile prin reţeaua WAN (Wide Area Network), rețea care leagă site‐urile de colectare şi prelucrare a datelor meteorologice prin link‐uri full‐duplex.

Sistemele meteorologice de telecomunicaţii şi procesare date sunt distribuite în mai multe locaţii ce acoperă întreg teritoriul ţării: Centrul Operaţional (COF‐Central Operations Facility), Centrele Regionale de Prognoză (RFC‐ Regional Ferecast Center) şi Site‐uri Sensor.

Centrul Operaţional (COF), localizat la sediul central al Administraţiei Naţionale de Meteorologie este punctul central al Sistemului Meteorologic Naţional. COF‐ul este centrul naţional de colectare, producere şi distribuire al datelor şi produselor meteorologice de la şi către alte site‐uri din toată ţara.

Cele şase Centre Regionale (RFC), localizate la facilităţile regionale ale Administraţiei Naţionale de Meteorologie din Cluj, Timişoara, Bacău, Craiova, Constanţa şi Sibiu, sunt responsabile pentru coordonarea operaţiilor meteorologice și agrometeorologice din regiunile lor. RFC‐urile sunt centre de colectare, producere şi distribuire de date şi produse meteorologice de la şi către COF şi la alte site‐uri din interiorul fiecărei regiuni.

Site‐urile Senzor sunt acele site‐uri configurate cu unul sau mai mulţi senzori de colectare de date meteorologice şi agrometeorologice. Aceste site‐uri furnizează date de la senzori către un Centru Regional apropiat sau către Centrul Operaţional, pentru distribuirea ulterioară corespunzătoare în cadrul sistemului naţional. Site‐urile Senzor cuprind site‐uri pentru radare, pentru observaţii de suprafaţă/măsurători agrometeorologice şi de radiosondaj precum şi pentru senzori de detectare a fulgerelor. Site‐urile Senzor pot avea unul sau mai multe tipuri de senzori într‐o singură locaţie.

Administraţia Naţională de Meteorologie foloseşte următoarele tipuri de comunicaţii: SMS, GPRS, date, voce şi Internet. Serviciul SMS şi GPRS este folosit pentru transmiterea mesajelor de la staţiile meteorologice la RFC‐uri şi COF. Odată ajunse la RFC‐uri, mesajele sunt validate/corectate, se formează colectivele regionale de mesaje care sunt trimise mai departe către COF folosind canalele de comunicaţii de date.

Arhitectura generală a Sistemului Naţional de Telecomunicații Meteorologice este prezentată în figura 39. Canalele de date sunt folosite pentru transportul datelor și produselor meteorologice în interiorul sistemului meteorologic naţional. Pentru ca datele să fie distribuite conform cerinţelor între site‐uri se utilizează o reţea de arie largă (WAN) ce asigură conectivităţile (figura 39). După cum se observă există mai multe nivele și tronsoane de comunicații în cadrul rețelei naționale: nivel stație meteorologică, nivel locație

radar, nivel regional și nivel central. Rețeaua WAN este extinsă, dar încă nu în totalitate, până la nivel de stație meteorologică.

Întreaga reţea de comunicații este dimensionată astfel încât să asigure traficul de date meteo bidirecţional (inclusiv imagini radar, satelitare şi produse din modelele numerice de prognoză) între diversele tronsoane ale reţelei spre/de la Centrul Operaţional COF.

Figura 39. Arhitectura SIMIN

3.5.2. Prezentarea activitaţii operative de telecomunicaţii meteorologice

La nivelul Serviciului Naţional de Telecomunicaţii Meteorologice București se desfaşoară o activitate operativă permanentă de exploatare şi monitorizare a întregului volum de date meteorologice recepţionate din reţeaua meteorologică naţională şi din rețeaua mondială de telecomunicații meteorologice (GTS), prin

intermediul Sistemului Automat de Comutare de Mesaje (AMSS) şi al echipamentelor de telecomunicaţii din SIMIN (SIstem Meteorologic Integrat Naţional).

Sistemele care participă în activitatea operativă de comunicații de date meteorologice pentru sediul central și pentru sediile regionale sunt: Nivel central/Nivel Regional – Arhitectura de Comunicații.

Sistemul AMSS (Automatic Message Switching System) îndeplineşte funcţii de telecomunicaţii, funcţii de baze de date mesaje pentru toate tipurile de date şi produse meteorologice (inclusiv date agrometeorologice), şi funcţii de procesare date meteorologice (validări, editări, corecţii, compilări, conversii de mesaje etc).

La Centrele Regionale Meteorologice se colectează datele meteorologice de suprafaţă și datele agrometeorologice din aria de cuprindere, în Sistemele de Colectare Regionale, sunt validate, compilate şi transmise apoi în Porțile de Comunicații regionale prin care se asigură retransmisia lor la Poarta de Comunicaţii de la sediul central și în sistemele locale de prognoză. De la Centrele Regionale Meteorologice avem trei tipuri de date meteorologice principale care sunt transmise către sediul central: date de observații de suprafaţă (SYNOP), date agrometeorologice(SYNOP AGRO) și date radar. Distribuția datelor meteorologice de la Sediul Central la Centrele Regionale se face simultan către toate Centrele Regionale folosindu‐se o procedură de transmisie multicast ‐ SIMINcast. SIMINcastul include: datele de suprafață și datele radar colectate de la fiecare Centru Regional, date externe de toate tipurile (ASCII, binare, T4) recepționate din GTS, imagini satelitare METEOSAT, date din modelele de prognoză locale, datele generate local de radar, Mosaic Național. 3.5.3. Descrierea fluxului de date meteorologice şi agrometeorologice

Rețeaua Națională de Stații Meteorologice (RNSM) a Administrației Naționale de Meteorologie include un număr de 123 stații automate (cu personal și autonome) și 36 de stații manuale. Din numărul total de 159 stații meteorologice, 55 efectuează și observații agrometeorologice. Interfețele software utilizate permit transmisia, colectarea și stocarea tuturor informațiilor disponibile în actuala arhitectură. Fluxul de date meteorologice și agrometeorologice este prezentat în figura 40.

Descrierea sistemului de transmisii de date și produse meteorologice și agrometeorologice completează tabloul procesului privind fluxul de date meteorologice și agrometeorologice necesare asigurării în timp util a informaţiilor specializate în domeniul meteorologiei, agrometeorologie, teledetecţie și SIG, etc. Orice întrerupere în fluxul de transmisii de date poate determina discontinuităţi în şirurile consecutive de date și informaţii (meteorologice, agrometeorologice, radar, imagini satelitare) care sunt vitale în validarea modelelor agrometeorologice și realizarea unui sistem de indicatori geo‐referențiali la diferite scări spațio‐temporale pentru evaluarea vulnerabilității ecosistemelor agricole și elaborarea măsurilor specifice de adaptare față de schimbările climatice actuale și previzibile.

Figura 40. Fluxul de date meteorologice și agrometeorologice

3.6. Descrierea reorganizării bazei de date meteorologice și agrometeorologice specializate necesare validării modelelor agrometeorologice și de analiză a recoltelor

Conform recomandărilor OMM, clima actuală sau curentă se referă la valorile medii multianuale ale unei perioade de referinţă destul de lungă pentru a cuprinde un domeniu reprezentativ al condiţiilor climatice. În general se utilizează datele climatice medii pe 30 ani din intervalul 1961‐1990. Deoarece modelele de simulare a formării recoltelor utilizează valori zilnice ale parametrilor climatici este necesară transpunerea predicţiilor climatice la nivelul seriilor de date zilnice istorice, prin adăugarea valorilor de temperatura aerului și multiplicarea valorilor de precipitaţii, corespunzător cu valorile medii lunare prognozate de diferitele scenarii climatice utilizate. După această etapă sunt generate serii de date climatice zilnice corespunzătoare noilor valori ale parametrilor climatici, cu ajutorul generatorului de date climatice SIMMETEO inclus în Programul DSSAT v3.0 şi respectiv, v3.5.

Baza de Date Naţională Climatologică este organizată conform modelului conceptual prezentat în figura 41, pentru fiecare staţie meteorologică din reţeaua naţională de specialitate fiind stocaţi aproximativ 620 de parametrii meteorologici cu mai mult de 50 de ani de date primare și derivate. Datele sunt organizate într‐o schemă de metadate şi în schemele de date (figura 41). Schemele de date stochează: şiruri de date climatologice din 1961 până în prezent, şiruri de temperaturi zilnice de la 42 de staţii pentru toată perioada de funcționare (din 1848), şiruri de precipitaţii zilnice de la posturi pluviometrice din 1848 până în prezent, date sinoptice de la 160 de staţii începând din 1990 până în prezent.

Figura 41. Organizarea informaţiilor în Baza de Date Naţională Climatologică

Pentru re‐organizarea bazei de date meteorologice și agrometeorologice specializate necesare validării modelelor agrometeorologice și de analiză a bilanţului apei în sol necesare elaborării proiecţiilor privind impactul schimbărilor climatice asupra culturilor de grau și porumb, precum și evaluarea cerinţei de apă a celor două culturi în condiţiile climatice viitoare, în cadrul proiectului se vor parcurge următoarele etape:

1. Încărcarea metadatelor privind traductorul de măsurare a umidității solului la stațiile meteorologice cu program agrometeorologic și a parametrilor asociați ce vor fi stocați în baza de date;

Baza de Date Naţională Climatologică

Scheme de date

Schema Metadate

staţii

PARAMETRI (catalog date)

ISTORIC

Clima

Date climatologice la 6 ore

Date climatologice zilnice

Date climatologice lunare

Date zilnice fenomene

Date orare de radiaţie

Synop

Operativ

Date sinoptice Date zilnice precipitaţii Date decadice de precipitaţii Date zilnice agrometeo

Date decadice agrometeo

Date climatologice zilnice

Mesaje de alertă synop

M j d l tă l i

Precip

Cantităţi la 12 ore Cantităţi zilnice Cantităţi lunare

2. Schema de metadate va fi completată cu informații privind: coordonatele platformelor agricole unde sunt efectuate măsurătorile, culturile dintr‐un anumit an agricol, tipurile de sol ale platformelor asociate culturilor, codificarea fenologică a plantelor, adăugarea parametrilor asociați;

3. Se va proiecta o nouă schemă AGRO care va include toate datele derivate din măsurătorile de umiditate, parametrul evapotranspirația și toți indicatorii ce se vor calcula pentru evaluarea vulnerabilității și măsurile de adaptare a agroecosistemelor față de schimbările climatice actuale și previzibile;

4. Proiectarea și implementarea de noi aplicații web/ servicii care să integreze aplicațiile existente cu noua schemă AGRO optimizând fluxul curent de prelucrări. Modelele de simulare tip CERES (Crop‐Environment Resource Synthesis), respectiv CERES‐Wheat (D.C.

Godwin et al.,1989) și CERES‐Maize (J.T. Ritchie et al., 1989) descriu cu pas zilnic procesele biofizice de bază care au loc la interfaţa sol‐plantă‐atmosferă ca raspuns la variabilitatea factorilor ambientali, respectiv fotosinteza, acumularea și translocarea substanţei uscate sintetizată, dezvoltarea fenologică, creşterea frunzelor și tulpinilor, dinamica sistemului radicular, evapotranspiraţia, dinamica apei din sol, etc.). Aceste modele includ de asemenea, subrutine pentru calculul componentelor balanţei de apă și azot, care permit estimarea deficitelor de apă și azot din sol asupra biomasei totale și a producţiei de boabe.

De asemenea, modelele de simulare tip CERES sunt integrate în sistemul decizional DSSAT v3.0 şi respectiv, v3.5 (Decision Support System for Agrotechnology Transfer), dezvoltat de Tsuji, G.I. et al.,1998, care este un software dedicat ce combină bazele de date (climatice, de sol și cultură) cu algoritmi specifici determinişti‐mecanicişti de simulare a principalelor procese care duc în final la formarea recoltelor, precum și cu algoritmi statistici de analiză biofizică, economică și strategică, pentru a simula pe o perioadă de mai mulţi ani consecinţele diferitelor practici de management agricol. Utilizarea sistemului suport de decizie DSSAT permite astfel, testarea și compararea simulărilor obţinute din rularea modelelor de cultură cu diferite combinaţii ale datelor de intrare (ex. diferite metode de management ale unei culturi pentru diferite condiţii climatice). Se pot cuantifica astfel, efectele variabilităţii/schimbării climei asociate cu performanţele culturii, ca o funcţie a interacţiunii între condiţiile mediului ambiant și procesele biofizice ale culturilor agricole.

Date minime de intrare în modelele CERES Modelele CERES au fost proiectate să utilizeze un set minim de informaţii, respectiv date climatice, de

sol și de cultură. 1. Date climatice Fişierele cu date meteorologice zilnice include:

latitudinea și altitudinea staţiei;

radiaţia solară ‐ SRAD (MJ/m²);

temperaturile maxime ‐TMAX și minime ‐ TMIN (C); precipitaţiile ‐ RAIN (mm).

În cazul utilizării generatorilor de date climatice, fişierele de vreme cu extensia *.CLI conţin valorile medii lunare multianuale pentru: temperatura minimă și maximă, deviaţia standard a temperaturii maxime și minime, precipitaţiile, deviaţia standard a precipitaţiilor, coeficientul de asimetrie a distribuţiei precipitaţiilor, probabilitatea unei zile uscate după o zi umedă, probabilitatea unei zile umede după o zi umedă, numărul de zile cu precipitaţii, radiaţia solară.

2. Date de sol Datele de sol includ informaţii privind suprafaţa și profilul tipului de sol, localizate în fişierul SOIL.SOL.

Principalele caracteristici sunt: panta terenului, permeabilitatea, drenajul, albedoul, adâncimea solului, numărul de orizonturi genetice, iar pentru fiecare orizont:

adâncimea orizontului la limita superioară și inferioară;

conţinutul de argilă, praf, nisip;

densitatea aparentă;

pH‐ul;

carbon organic;

saturaţia în aluminiu;

informaţii privind cantitatea de rădăcini;

conductivitatea hidraulică, etc. 3. Date privind managementul culturii Datele de cultură sunt necesare atât pentru validarea modelului, cât și pentru evaluarea strategiei și

conţin informaţii privind:

data de semănat;

data când au fost măsurate condiţiile iniţiale ale solului înainte de semănat;

densitatea culturii;

distanţa între rânduri;

adâncimea de semănat;

varietatea sau hibridul utilizat cu coeficienţii genetici corespunzători;

irigaţii și îngrăşăminte aplicate. Cele mai multe date de intrare de cultură sunt specificate în aşa numitele fisiere X (de exemplu *.WHX

pentru grâu și *.MZX pentru porumb). În plus faţă de datele de vreme și de sol, datele experimentale includ date privind creşterea culturii, măsurători privind conţinutul de apă al solului și de fertilizanţi. Aceste date sunt necesare pentru validarea modelului.

Datele de ieşire din model sunt stocate în fişiere specifice (OVERVIEW.OUT, SUMMARY.OUT, GROWTH.OUT, WATER.OUT, etc.) și includ în principal datele de producere a fazelor fenologice, producţia de boabe, principalele componente ale bilanţului de apă din sol (transpiraţia, evaporaţia, evapotranspiraţia totală din sezonul de vegetaţie) și parametrii biofizici (LAI, biomasă și repartiţia pe diferite organe ale plantei, etc.).

Evaluarea impactului schimbărilor climatice posibil a se produce în următoarele decenii cuprinde în general două etape: prima se referă la evaluarea directă a efectelor schimbărilor climatice asupra culturilor agricole (cuantificarea modificărilor în nivelele de producţie ale culturilor și a componentelor balanţei de apă din sol); a doua etapă include adaptarea culturilor la schimbările climatice previzibile (ex. modificarea datei de semănat, utilizarea de noi soiuri sau varietăţi, aplicarea irigaţiilor, modificarea nivelelor de fertilizare, etc.).

Capitolul II privind resursele de sol și schimbarea utilizării terenurilor în condițiile schimbărilor climatice actuale și previzibile.

Activitatea 1.3. Analiza și descrierea prin prisma sensitivitatii fata de schimbările climatice a indicatorilor utilizati în implementarea politicilor agricole comunitare din domeniul dezvoltarii rurale 3.7. Descrierea indicatorilor climatici utilizați în implementarea politicilor agricole comunitare din domeniul dezvoltării rurale

Regiunile predominant rurale acoperă jumătate din Europa şi reprezintă aproximativ 20% din populaţie. Diversificarea activităţilor economice şi îmbunătăţirea calităţii vieţii din zonele rurale este o misiune comună a politicii de dezvoltare rurală a Uniunii Europene şi a politicii de coeziune. Fondul European de Dezvoltare Regională (FEDR) şi Fondul Social European (FSE) completează Fondul European Agricol pentru Dezvoltare Rurală (FEADR).

Principalele domenii de acţiune ale FEADR cuprind: crearea de locuri de muncă în afara activităţilor agricole (societăţi comerciale noi, dezvoltarea de

activităţi turistice etc.); dezvoltarea accesului şi a legăturilor dintre oraşe şi zonele rurale, în special în contextul societăţii

informaţionale;

susţinerea întreprinderilor mici şi mijlocii (IMM‐uri) din domeniul agricol (sprijinirea inovaţiei şi a dezvoltării de produse noi), agro‐alimentar sau forestier;

combaterea riscurilor din domeniul agricol şi forestier; dezvoltarea infrastructurii de bază din sate, în special în noile state membre.

Agricultura este în continuă restructurare, întrucât se desfăşoară o serie de procese simultane, de care

ea este direct legată: finalizarea retrocedării terenurilor (agricole, forestiere), îmbunătăţirea cadastrului general pentru terenurile agricole şi forestiere, continua transformare a marilor ferme de state în sisteme de ferme de dimensiuni medii flexibile, procesul de schimbare a agriculturii de subzistenţă spre una de piaţă, implementarea principiilor Politicii Agricole Comune, încurajarea diversificării producţiei, sprijin.

Legislaţia naţională (în contextul integrării Europene) încurajează consolidarea terenurilor, asocierea proprietarilor pentru un mai bun management al resurselor, dezvoltarea de lanţuri de producţie, utilizarea mai bună a capitalului uman şi a resurselor alternative naturale.

Pe piaţa românească există o gamă foarte largă de maşini agricole şi tehnologii moderne disponibile (pentru irigaţii, îngrijirea culturilor, fertilizare, combatere dăunători, soiuri mai productive). Au fost promovate recent ghiduri de bune practici agricole şi pentru alte tipuri de utilizare a terenului şi resurselor şi altele sunt în pregătire.

Obiectiv al Strategiei României de Dezvoltare Durabilă pentru 2007‐2013, extinderea agriculturii durabile la nivelul fermelor agricole răspunde priorităţilor formulate de ţara noastră în actuala orientare a politicii de dezvoltare rurală în conformitate cu Liniile Directoare Strategice Comunitare.

În condiţiile în care spaţiul rural românesc reprezintă 89 % din teritoriu şi există un număr mare de sate (peste 12000) iar populaţia este într‐o proporţie covârşitoare de tip rural (46,6 %), s‐a dovedit necesară o nouă politică de dezvoltare rurală care să reflecte orientarea formulată la nivel european de restructurare a agriculturii, dezvoltare teritorială/locală şi integrarea mediului.

Noua politică a dezvoltării rurale stabilită la nivelul Uniunii Europene ce vizează toate cele 27 de state membre ca şi statele în curs de aderare, este clădită pe câteva direcţii strategice:

1. îmbunătăţirea competitivităţii sectorului agricol şi silvic. Restructurarea sectorului agricol, absolut necesară pentru implementarea dezvoltării durabile a mediului rural, implică preocuparea permanentă pentru creşterea performanţelor economice a exploataţiilor agricole concomitent cu introducerea măsurilor de protecţie a mediului şi de dezvoltare socială a mediului rural. Pentru realizarea acestor obiective sunt necesare măsuri de reducere a costurilor, creşterea dimensiunii fermelor, promovarea inovaţiei, orientarea către piaţă, investiţii în capitalul fizic şi uman, diversificarea activităţilor economice, obţinerea de produse de calitate, ecologice, folosirea de tehnologii mai puţin poluante;

2. îmbunătăţirea fondului funciar. Managementul raţional al pământului urmăreşte ca prin combinarea activităţilor agricole cu serviciile de mediu să se asigure dezvoltarea rurală durabilă.

Măsurile sunt menite să asigure îmbunătăţirea utilizării durabile a terenurilor agricole, să conserve şi protejeze peisajul natural sau să permită realizarea unor priorităţi ale UE precum:

combaterea schimbărilor climatice, creşterea biodiversităţii şi a calităţii apei, reducerea riscului şi a efectelor dezastrelor naturale;

creşterea calităţii vieţii în mediul rural şi încurajarea diversificării economice. Investiţiile vizează dezvoltarea economiei rurale extinse prin formarea şi îmbunătăţirea infrastructurii

de bază, renovarea şi dezvoltarea satelor, protejarea şi conservarea patrimoniului rural. Realizarea unui mediu rural mai atractiv – strategiile de dezvoltare locală vor juca un rol important pe această direcţie ‐, va fi în măsură să promoveze creşterea durabilă;

pregătirea profesională a forţei de muncă locale capabilă să contribuie la diversificarea activităţilor din mediul rural şi modificările structurale necesare. Obiectivele reformei PAC pun accentul pe dezvoltarea durabilă a agriculturii din punct de vedere

economic, social şi al mediului. Se au în vedere în special, influenţele pe care agricultura le exercită asupra mediului natural şi

implicaţiile în viaţa social‐economică a satelor. Dezvoltarea unor zone rurale viabile şi a comunităţilor cu

caracter durabil trebuie integrată unei viziuni mai ample de dezvoltare regională. Circumscrierea nevoilor proprii ale satelor în formarea strategiei de amenajare a teritoriului, va avea ca efect o diversificare a activităţilor atât în cadrul sectorului agricol cât şi diversificarea sectoarelor economice din mediul rural, cu implicaţii directe asupra calităţii vieţii. În aceste condiţii, restructurarea agriculturii şi cea teritorială sunt condiţii ale implementării dezvoltării durabile.

Modul de organizare a utilizării resurselor de la nivelul exploataţiilor agricole trebuie să reflecte aplicarea principiului general al raţionalităţii economice şi al eficienţei, impunându‐se în completare şi o evaluare economică a avantajelor şi pagubelor provocate mediului. În acest fel, relaţia agricultură ‐ mediu va exprima într‐o măsură mult mai mare trăsăturile caracteristice ale dezvoltării durabile.

În prezent, pagubele provocate mediului de actualele practici agricole de tip convenţional sunt multiple:

poluarea mediului înconjurător, în special a apelor subterane şi de suprafaţă cu nitraţi, metale etc. ca urmare a utilizării de substanţe chimice pentru fertilizarea solului;

poluarea atmosferică prin creşterea emisiei de amoniac ca urmare a practicării sistemelor intensive de creştere a animalelor precum şi datorită stropirii culturilor;

probleme care provin din fenomenul de marginalizare: degradarea infrastructurii, abandonarea terenurilor, eroziunea chimică şi fizică a solurilor;

tasarea, poluarea solului ceea ce determină o scădere a capacităţii sale productive şi înrăutăţirea calităţii resurselor de apă;

degradarea peisajului şi a habitatului speciilor sălbatice etc. La nivel european, în numeroase ţări în care se desfăşoară activităţi agricole de tip intensiv au fost

implementate pe scară largă sisteme de evidenţă a interacţiunii cu mediul, bazate pe o serie de indicatori specifici. Aceştia asigură o evidenţă a activităţilor agricole şi a performanţelor ecologice, monitorizând atât tipurile de resurse intrate (nutrienţi, pesticide, energie etc.) şi eficienţa folosirii acestora cât şi emisiile rezultate din producţie.

Şi în România, implementarea conceptului de dezvoltare durabilă are ca premise de bază dezvoltarea durabilă a agriculturii dar şi restructurarea teritorială şi dezvoltarea socio‐economică a zonelor rurale.

Deşi ţara noastră şi‐a intensificat eforturile pe linia dezvoltării durabile, scăderea puternică a emisiilor de gaze cu efect de seră de la 61,2 tone CO2 echivalent/locuitor în 1997 la 52,0 tone CO2 echivalent/locuitor în 2002, nu reflectă atât eficienţa politicii de mediu cât declinul economic din perioada 1990‐1999. Promovarea şi dezvoltarea agriculturii ecologice în România se află sub incidenţa FNAE (Federaţia Naţională pentru Agricultură Ecologică) care include câteva asociaţii de producători: Agroecologica, Asociaţia Română pentru Agricultură Durabilă, Biotera, Societatea pentru Agricultură Ecologică, Ecorural. Prin intermediul FNAE vor fi promovate regulile producţiei agricole ecologice, produsele utilizate în agricultura ecologică, tehnologii de producţie adecvate etc.

Metodele de producţie ecologice precizate în Ordonanţa de Urgenţă nr. 34/2000 privind produsele agroalimentare ecologice se bazează pe:

a) respectarea principiilor producţiei ecologice; b) neutralizarea de fertilizatori şi amelioratori ai solului, pesticide, materiale furajere, aditivi alimentari,

ingrediente pentru prepararea alimentelor, substanţe folosite în alimentaţia animalelor, substanţe ajutătoare pentru pregătirea furajelor, produse pentru curăţarea şi dezinfectarea adăposturilor pentru animale şi alte produse, decât a acelor produse permise să fie folosite în agricultura ecologică;

c) folosirea de seminţe sau material vegetativ săditor obţinut prin metode de producţie ecologică. Agricultorii, au capacitatea de a contribui la atenuarea schimbărilor climatice prin furnizarea de servicii

rurale datorita rolului lor, în materie de administrare a terenurilor ( de exemplu: gestionarea apei, reducerea inundatiilor, ameliorarea capacitatiii de depozitare a apei subterane, crestrea rezistentei la incendii) precum și posibilitatii de captare a carbonului.

Activitatea 1.4. ‐ Analiza și descrierea practicilor curente privind resursele de sol pentru fiecare tip de utilizare (arabil, vii, livezi, pasuni, paduri) în scopul stabilirii efectului schimbării utilizării terenurilor asupra componentelor ecosistemice. 3.8. Analiza resursele de sol pentru fiecare tip de utilizare (arabil, vii, livezi, pasuni, paduri) în scopul stabilirii efectului schimbării utilizării terenurilor asupra componentelor ecosistemice, în contextul schimbărilor climatice.

Între 1960 şi 1989, a avut loc o creştere a suprafeţei terenurilor cultivate, în special arabile, în scopul majorării producţiei naţionale agricole. Astfel, terenuri cu potenţial de degradare mare au fost introduse în circuitul culturilor (terenuri forestiere, păşuni, zone umede). Ca o consecinţă, după schimbarea politică din 1990, între 1989 şi 2004, suprafaţa agricolă a scăzut cu 400.000 ha şi suprafaţa arabilă cu 700.000 ha, scădere cauzată de eliminarea terenurilor neproductive agricole. În prezent, există 14.711.600 ha terenuri agricole (0,65 ha/cap de locuitor), din care 9.421.900 ha sunt arabile (0,41 ha/cap locuitor) şi 7.679.300 ha terenuri forestiere (0,3 ha/cap de locuitor). În acelaşi timp, este important de subliniat că aproximativ 80% din terenurile arabile agricole, ca şi un procent semnificativ de păduri sunt afectate de cel puţin un fenomen sau proces de degradare, ca şi de factori limitativi sau restrictivi. Se estimează că producţia agricolă se diminuează cu aproximativ 20% anual. În vederea restabilirii calităţii solurilor agricole, ca şi a reconstrucţiei ecologice a solurilor situate în zone foarte erodate, ar fi necesare fonduri de 25‐30 miliarde USD care să fie alocate pe o perioadă de 15‐25 ani.

Rezultatele provizorii ale Recensământului General Agricol 2010 (conform INS) oferă o imagine de ansamblu, atât la nivelul ţării, cât şi în profil teritorial (pe macroregiuni, regiuni de dezvoltare şi judeţe), asupra numărului de exploataţii agricole, a structurii suprafeţei agricole utilizate şi a suprafeţei agricole neutilizate, a efectivelor de animale, a numărului de persoane care au lucrat în agricultură (fără persoanele angajate temporar şi alte categorii de persoane), precum şi a numărului total de zile lucrate în exploataţiile agricole.

La Recensământul General Agricol 2010 s‐au înregistrat 3.856 mii exploataţii agricole, din care 3.825 mii ( 99.20%) sunt exploataţii agricole fără personalitate juridică (exploataţii agricole individuale, persoane fizice autorizate, întreprinderi individuale/familiale) şi 31 mii (0.80 %) sunt exploataţii agricole cu personalitate juridică (regii autonome, societăţi/asociaţii agricole, societăţi comerciale cu capital majoritar de stat/privat, institute/staţiuni de cercetare şi unităţi şcolare cu profil agricol, consilii locale/primării, alte instituţii publice, unităţi cooperatiste şi alte tipuri de unităţi).

Modificările intervenite în structura exploataţiilor agricole, în perioada 2002 – 2010, reies din datele cuprinse în tabelele prezentate mai jos.

SUPRAFAŢA AGRICOLĂ

Suprafaţa agricolă utilizată (SAU) Suprafaţa agricolă utilizată pe total ţară, în anul agricol 2009‐2010, a fost de 13.298 mii ha, din care

7.445 mii ha (55,99%) revin exploataţiilor agricole fără personalitate juridică şi 5.853 mii ha (44,01%), exploataţiilor agricole cu personalitate juridică.

Suprafaţa agricolă neutilizată Suprafaţa agricolă neutilizată, înregistrată la Recensământul General Agricol 2010, inclusiv cea a

unităţilor care nu au îndeplinit condiţiile de a putea fi considerate exploataţii agricole, a fost de 888 mii ha, iar suprafaţa agricolă în repaus înregistrată la cercetarea statistică Producţia Vegetală la Principalele Culturi 2010 a fost de 1.350 mii ha.

Teren arabil Terenurile agricole cultivate constituie un mediu specific unde speciile de plante dominante sunt

înlocuite cu regularitate. Numarul speciilor cultivate este limitat, de aceea, din punct de vedere al diversitatii biologice, se considera ca au o mare importanta asa numitele activitati antropice sau practici agricole “prietenoase” fata de mediul înconjurator:

evitarea efectuarii araturilor timpurii (iarna‐primavara) pe un sol prea umed, care conduce la compactarea solului, afectând modul de viata al organismelor ce traiesc în sol;

folosirea cât mai redusa a agregatelor masinilor agricole agresive (freze, grape, cultivatoare) pentru afânarea și maruntirea solului, care pot afecta și ucide organismele din sol;

aprovizionarea solului cu materiale organice, stimulând astfel activitatea benefica a diferitelor organisme care traiesc în sol, mai ales a râmelor;

efectuarea lucrarilor solului cât mai devreme posibil pentru a permite animalelor salbatice sa revina în habitatul lor natural;

cositul și seceratul sa se efectueze de la mijlocul câmpului spre margini; aceste operatii trebuie sa fie efectuate cât mai târziu posibil pentru a evita uciderea puilor și animalelor tinere; masinile de recoltat sa fie dotate cu dispozitive de alarma pentru îndepartarea animalelor;

pastrarea de spatii necultivate între cele cultivate Pajisti, pasuni și fânete Pajistile, pasunile și fânetele sunt considerate ecosisteme naturale și se constituie ca elemente

dominante ale mediului rural cu o mai mare diversitate biologica decât zonele cultivate, mai ales daca sunt în regim natural. In România, aceste ecosisteme au o mare pondere, avand în vedere ca numai în zona montana exista 3,2 milioane ha terenuri agricole, din care cca. 2,5 milioane ha sunt pajisti naturale. Este necesar sa se cunoasca faptul, ca în special, în zona montana și de deal aceste ecoisteme sunt deosebit de sensibile îi fragile. Solurile prezinta o aciditate naturala, care influenteaza considerabil compozitia florei naturale furajere. O buna practica agricola, cu ratiuni economice și de mediu o reprezinta dezvoltarea de pasunatului cu animalele la

munte, în timpul verii, la stâni și vacarii, și de asigurare a iernatului în cadrul fermelor proprii, având ca hrana de baza fanurile naturale, multiflorale. Ovinele ca și caprinele, asigura producerea împrastierea uniforma a dejectiilor și eliminând transportul la distanta. Forma de capsula a balegarului provenit de la aceste specii asigura fermentarea anaeroba, putrezirea și virarea trecerea în termen scurt spre mediu alcalin, atenuându – se astfel aciditatea naturala a solului, simultan cu aportul, în doze echilibrate, de substante organice. In acest mod se intervine și în procesul de concurenta interspecifica dintre plante prin realizarea conditiilor de crestere naturala a plantelor valoroase, furajere, multiflorale. În scopul protejarii acestor ecositeme naturale și a biodiversitatii lor deosebite sunt necesare urmatoarele masuri:

a nu se efectua fertilizari sau alte lucrari de întretinere în pajisti și fânete naturale, în perioada înfloririi plantelor;

a nu se efectua lucrari când solul este prea umed pentru a nu determina aparitia proceselor degradarii solului prin compactare excesiva, cu numeroase consecinte negative și asupra organismelor care traiesc în sol;

a se salva și proteja arborii mari solitari și arbustii existenti, deoarece asigura hrana și adapost vietuitoarelor salbatice;

a proteja pasunile naturale; se vor cosi doar daca este necesar și în nici un caz nu se vor ara; pasunile degradate se vor însamânta în solul nearat utilizând semanatori dotate cu brazdare adecvate;

a se lasa, prin rotatie, suprafete necosite pe pajisti și fânete; este indicat sa se faca parcelari, și la 3‐4 ani o parcela sa fie lasata necosita, pentru reînsamântare naturala completa ;

cosire manuala unde terenul are stare de umiditate ridicata și, mai ales în luncile inundabile, unde este practic imposibila utilizarea masinilor agricole;

eliminarea pasunatului pe pasunile îmbatrânite, degradate, pe cele proaspat însamântate în scopul regenerarii; pasunatul nu se practica în paduri, pe coastele dealurilor acoperite cu arbusti sau alta vegetatie specifica, în zone protejate din jurul lacurilor și râurilor, chiar daca acest lucru nu este economic;

pasunatul se va practica cu numar redus de animale, în special de oi, pe coastele dealurilor, pe pantele malurilor lacurilor și râurilor, în zonele nisipoase sau cu soluri calcaroase;

suprapasunatul este interzis; este necesar sa se asigure un raport optim între numarul de animale, suprafata și calitatea pasunii;

este necesar ca vara, la stâne, locul pentru muls și înoptare a animalelor sa fie schimbat la 3‐4 zile, pentru a evita supraângrasarea terenului și pentru a se asigura îngrasarea uniforma (târlire) ;

îngrasarea pasunilor și fânetelor se va face numai cu îngrasaminte organice naturale și se va face în fiecare an; pentru a evita acidificarea solului și pentru a evita fenomenul de salbaticire a florei (acest fenomen este prezent numai la munte), ciclul varat – iernat nu trebuie întrerupt, se va practica o încarcatura echilibrata de animale la hectar ;

pentru fertilizare se va evita folosirea balegarului care contine rumegus utilizat ca asternut pentru animale datorita aciditatii pe care acesta o determina;

în cazul cositului mecanizat, sa se evite ranirea animalelor și pasarilor, care adesea, se ascund în zonele necosite, prin începerea cositului de la mijiocul câmpului spre margini și prin dotarea utilajelor cu dispozitive de alarma. Cunoasterea tipurilor de sol, alaturi de aplicarea bunelor practici de pregatire și cultivare a terenurilor

agricole, conduc atât la cresterea cantitativa și calitativa a productiei agricole, cât și la reducerea riscurilor degradarii solului prin diferite procese. de scurgere și eroziune

Oricare tip de sol este vulnerabil la degradarea structurii sale. Lipsa unei planificari a activitatilor sau lucrarile excesive pot duce la tasarea sau compactarea solului. Aceste procese pot împiedica rasarirea plantelor, prin degradarea spatiului poros, a conditiilor de aeratie și aprovizionare cu apa, necesare dezvoltarii masei radiculare. De asemenea, compactarea solurilor favorizeaza procesele de scurgere de suprafata, prin

reducerea permeabilitatii solului la apa, a infiltrarii apei în sol. Intensificarea scurgerilor de suprafata provoaca eroziunea solului, poluarea cursurilor de apa, reducerea biomasei.

Riscul spălării de suprafață și a eroziunii solului este amplificat în cazul solurilor sarace în materie organica, în absenta culturilor protectoare, și pe terenri cu pante lungi, abrupte.

Pentru a obtine cele mai bune performante de la un sol este necesar și important sa fie cunoscute și întelese proprietatile, caracteristicile acestuia. Unele proprietati ale solului, cum sunt: grosimea activa a profilului de sol, volumul edafic util și textura pot fi variabile în cuprinsul fermei și în profilele pedologice, dar cu un grad ridicat de stabilitate în timp. Alte proprietati, cum sunt: stabilitatea agregatelor structurale de sol, reactia, starea de asezare, continutul în macronutrienti, etc., au caracter dinamic înregistrând modificari însemnate prin aplicarea sistemelor tehnologice de cultivare a solului.

Bibliografie

‐ Bîlteanu, Gh. (1993) – Fitotehnie, 2, Editura Ceres, Bucureşti; ‐ Bîlteanu, Gh. (1998) – Fitotehnie, 1, Ediţia a doua, Editura Ceres, Bucureşti ‐ Bogdan, Octavia, Niculescu, Elena (1999) – Riscurile climatice din România, Academia Română, Institutul de Geografie, Bucureşti; ‐ Chitu E., Elena Mateescu, Andreea Petcu, Ioan Surdu, Dorin Sumedrea, Nicolae Tanasescu, Cristian Paltineanu, Viorica Chitu, Paulina Mladin, Mihail Coman, Madalina Butac, Victor Gubandru (2010) – „Modele de estimare a favorabilitatii climatice pentru cultura pomilor in Romania”, Editura INVEL Multimedia Bucuresti, ISBN 978‐973‐1886‐52‐7, 132 pp. ‐ Kresse W., K. Fadaie, „ISO standards for geographic information”, Springer, 2004, 322p, ‐ Marica Adriana, Aristita Busuioc (2004) ‐ The potential impacts of climate change on the main components of water balance relating to maize crop, Romanian Journal of Meteorology, Vol.6, No.1‐2, ISSN 1223‐1118, pp. 40‐49, Bucharest, Romania; ‐ Mateescu Elena, Marica Adriana, Oprisescu Rodica, 2003. Frecvenţa si arealul secetei agricole in zona de sud si sud‐est a Romaniei, Simpozionul “Seceta ‐ Masuri pentru diminuarea efectelor asupra culturilor de camp”, dedicat implinirii a 75 de ani de la infiintarea Institutului de Cercetari Agronomice al Romaniei (ICAR) 1927‐2002, Editura AGRIS ‐ Redactia Revistelor Agricole, Bucureşti, ISBN 973‐8115‐27‐2; ‐ Elena Mateescu, N. Tanislav, V.V. Vătămanu (2004) – „Impactul condiţiilor de secetă asupra culturilor de grâu şi porumb din Câmpia Caracalului”, Editura Sitech, Craiova, ISBN 973‐657‐535‐7, 163 pag; ‐ Mateescu Elena (2007) – “EU‐ACCRETe Project – Agriculture and Climate Change: how to reduce human effects and threats. Romania’s contribution and future steps”, The Parliament Politics, Policy and People Magazine, Issue 258, 10 December 2007, pp. 76‐77; ‐ Mateescu Elena (2007) – “EU‐ACCRETe Project – Agriculture and Climate Change: how to reduce human effects and threat,. Presentation of the case studies presented at the project thematic goups”, Publisher by Municipality of Chrissoupolis, Greece, pp. 11‐14, 14‐18, 20‐22; ‐ Mateescu Elena, Turcu V. (2007) ‐ “EU‐ACCRETe Project – Agriculture and Climate Change: how to reduce human effects and threats. Regional facts and challenges” ‐ Chapter 2 – Climate change in Europe and Chapter 3 – Regional climate change impacts on agriculture, Publisher by University of Rostock, Germany, pp. 18‐71; ‐ Mateescu Elena, Adriana Marica, D. Alexandru, 2008. Fenologia culturilor agricole din Romania‐stadiul actual si perspective in contextul schimbarilor climatice. Programul COST Actiunea 725, Bucuresti 6‐7 mai 2008, Romania; ‐ Mateescu Elena, D. Alexandru (2009) ‐ Climate change impact on Romanian agricultural crop production and specific measures for adaptation, Reuniunea grupului de lucru privind adaptarea la efectele schimbarilor climatice, actiune organizata de Ministerul Mediului si Dezvoltarii Durabile in colaborare cu Senter Novem – Agentia Olandeza pentru Dezvoltare Durabila si Inovatie (prin programul PEI‐ International Energy Programme) cu sprijinul Ambasadei Olandei, Bucuresti, 10 decembrie 2009; ‐ Mateescu Elena, D. Alexandru, Oana Oprea (2009) ‐ Schimbarile climatice si implicatiile asupra productiei pomicole, Sesiunea stiintifica, cu tema “Cercetarea pomicola –o sansa pentru agricultura romaneasca”, organizata de I.C.D.P. Pitesti – Maracineni, Pitesti 12 Noiembrie 2009;

‐ Mateescu Elena, Sandu I (2009) ‐ Tendinte actuale si previzibile privind evolutia conditiilor agrometeorologice in Romania, Sesiunea Anuala de Comunicari Stiintifice, Administratia Nationala de Meteorologie, Bucuresti 4 ‐ 5 Noiembrie 2009; ‐ Mateescu Elena, D. Alexandru, Aristita Busuioc (2009) ‐ Impactul schimbarilor climatice previzibile asupra productiei de grau in sudul Romaniei, Sesiunea Anuala de Referate Stiintifice, Academia de Stiinte Agricole si Silvice “Gheorghe Ionescu‐Sisesti”, Institutul National de Cercetare‐Dezvoltare Agricola Fundulea, Bucuresti 14 mai 2009; ‐ Mateescu Elena, Alexandru D. (2010) – “Management recommendations and options to improve the crop systems and yields on South‐East Romania in the context of regional climate change scenarios over 2020‐2050”, Scientific Papers, Series A LIII ‐ Agronomy, University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Bucharest, Faculty of Agriculture, ISSN 1222‐5339, pp 328‐334;. ‐ Masser I., “Building European spatial data infrastructures”, ESRI Press, 2007, 91 p. ‐ Moellering H., “World spatial metadata standards: scientific and technical descriptions, and full descriptions with crosstable”, Elsevier, 2005, 689 p, ‐ Sin, Gh., Hera, C. (1980) ‐ Producţia Vegetală, Cereale şi Plante Tehnice, nr. 7; ‐ Sin, Gh., Hera, C. (1981) ‐ Producţia Vegetală, Cereale şi Plante Tehnice, nr. 1; ‐Sivakumar, M.V.K., Renard, C., Powell, J.M. (1991) – Agroclimatic considerations for sustainable Agro‐Silvi‐Pastoral Systems in the Sudano‐Sahelian Zone, Dixieme session de la Commission de meteorologie agricole de l’OMM, decembre 1991, Florence; ‐ Sivakumar, M.V.K. (1992) – Climate change and implications for agriculture, Kluwec Academic Publishers, The Netherlands; ‐ Sandu I, Mateescu Elena, Busuioc Aristita (2008) ‐ Aspecte privind riscul hidric generat de extremele pluviometrice in zona Luncii Dunarii, Dezbatere Nationala cu tematica “Dunare, Lunca Dunarii si Delta Dunarii”, Academia de Stiinte Agricole si Silvice "Gheorghe Ionescu ‐ Şişeşti", ASAS‐Bucuresti, 8 ‐ 9 Mai 2008; ‐ Sandu I (2009) ‐ Tendinte in evolutia regimului climatic in Regiunea 3 de Dezvoltare (Sud Muntenia), Cel de‐al V‐lea Forum “Starea si importanta patrimoniului forestier la inceput de mileniu III”, Cea de‐a 2‐a sesiune de dezbateri dedicate “Strategiei Nationale in domeniul gospodaririi apelor Dunarii”, Regiunea 3 Sud Muntenia, Oltenita, 29 octombrie 2009; ‐ Sandu I, Mateescu Elena (2009) ‐ Efectele schimbarilor climatice asupra sectorului vegetal in Regiunea 2 de Dezvoltare (Sud‐Est), Workshop “Metode de gestiune a riscurilor agropedoclimatice prin alternative de transfer”, Proiect MAKIS, finantat de Banca Mondiala si Guvernul Romaniei, prin Schema Competitiva de Granturi (SCG), Academia de Studii Economice, Bucuresti, 20 Noiembrie 2009; ‐ Sandu I, Mateescu Elena (2009) – Monitoring soil drought in Romania and the impact on agriculture, Workshop‐ul Inter‐Regional privind privind Indicatorii si Sistemele de Avertizare Timpurie pentru Seceta (Inter‐Regional Workshop on Indices, and Early Warning Systems for Drought) organizat de Organizatia Meteorologica Mondiala (WMO) in colaborare cu Centrul National pentru Prevenirea Secetei din SUA (NDMC), Lincoln, Nebraska, USA 8‐11 Decembrie 2009. ‐ Sandu I, Mateescu Elena, Busuioc Aristita (2009) ‐ Schimbari recente in regimul climatic din Romania si impactul asupra agriculturii, Dezbatere Nationala pe tema “Schimbarile climatice globale si reducerea impactului în agricultură”, Academia de Stiinte Agricole si Silvice “Gheorghe Ionescu‐Sisesti”, Bucuresti, 17 Iunie 2009; ‐ Sandu I, Mateescu Elena, Busuioc Aristita (2009) ‐ Fenomene meteorologice extreme in Romania, Ziua Internationala pentru Reducerea Dezastrelor, Calimanesti – jud. Valcea, 14 ‐ 15 Octombrie 2009; ‐ Sandu I., Elena Mateescu, V. V. Vatamanu (2010) – “Schimbari climatice in Romania si efectele asupra agriculturii”, Editura SITECH Craiova, ISBN 978‐606‐11‐0758‐2, 392 pp; ‐Yeung, Albert K.W., Hall, G. Brent, “Spatial Database Systems ‐ Design, Implementation and Project Management”, GeoJournal Library, Vol. 87, 2007, XII, 554 p,

***(2007) - IPCC: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B.

Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

***Clima Romaniei (2008), Administratia Nationala de Meteorologie, Editura Academiei Romane, ISBN 978-973-27-1674-8; *** Arhiva de date agrometeorologice, Administratia Nationala de Meteorologie, Bucureşti; ***Arhiva de date climatologice, Administratia Nationala de Meteorologie, Bucureşti. www.esa.int www.eea.europa.eu www.openstreetmap.org http://geo.arc.nasa.gov www.terra.nasa.gov http://glovis.usgs.gov/ www.spot-vegetation.com http://www.landinfo.com/satprices.htm

Funcţia, numele, prenumele, semnătura şi ştampila reprezentantului legal al Conducătorului de Proiect

Director economic (numele, prenumele şi semnătura)

Dr. ION SANDU

Ec. Margareta MATEESCU

Conducătorul de proiect

(numele, prenumele şi semnătura)

Dr. Elena MATEESCU

Date post:	31-Dec-2016
Category:	Documents
Upload:	lykiet
View:	243 times
Download:	3 times

RAPORT ÎN EXTENSO AL FAZEI 2011

Documents