Nasłonecznienie w Polsce: mapa, dni słoneczne i różnice między miesiącami

Przyrząd do pomiaru nasłonecznienia zależy od tego, którą wielkość chcesz poznać.

• Heliograf mierzy usłonecznienie, czyli czas świecenia słońca. Klasyczny heliograf to szklana kula, która jak soczewka skupia promienie i wypala ślad na pasku kartonu z podziałką godzinową. Długość śladu to liczba godzin słońca w danym dniu. Nowsze stacje używają czujników elektronicznych, które rejestrują to samo bez papieru.
• Pyranometr mierzy natężenie promieniowania docierającego do poziomej powierzchni z całego nieba, w W/m². Gdy zsumuje się jego odczyty w czasie, wychodzi napromieniowanie w kWh/m².
• Pyrheliometr mierzy tylko promieniowanie bezpośrednie, padające prosto od tarczy słońca. Musi przez cały dzień śledzić słońce.

Domowe „mierniki nasłonecznienia” to zwykle proste czujniki natężenia albo luksomierze. Pokażą, ile światła jest w danej chwili przy oknie, ale nie zastąpią wieloletniej serii ze stacji meteorologicznej. Do opisu klimatu liczy się średnia z wielu lat, a nie pomiar z jednego dnia.

Mapę nasłonecznienia Polski znajdziesz w kilku miejscach. Każde odpowiada na inne pytanie.

IMGW-PIB (klimat.imgw.pl). Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej publikuje normy klimatyczne, czyli średnie z trzydziestu lat pomiarów na stacjach w całym kraju. To źródło, które warto cytować, gdy pytasz o usłonecznienie w godzinach, średnie miesięczne albo porównanie regionów. Mapa nasłonecznienia Polski z IMGW to mapa uśrednionych, wieloletnich wartości, a nie prognoza na ten rok. Szukasz danych z konkretnego roku, na przykład 2020 albo 2021? Szukaj ich w biuletynach i raportach klimatycznych IMGW za dany rok, a nie w normach.

PVGIS, kalkulator nasłonecznienia Komisji Europejskiej. PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) to bezpłatna, interaktywna mapa nasłonecznienia przygotowana przez Wspólne Centrum Badawcze Komisji Europejskiej. Klikasz punkt na mapie Europy, a narzędzie podaje miesięczne napromieniowanie i szacuje produkcję energii z paneli. Liczby pochodzą z modeli opartych na danych satelitarnych, a nie z jednej stacji. Dlatego PVGIS dobrze nadaje się do porównania dwóch miejscowości albo do sprawdzenia, jak wygląda mapa nasłonecznienia Europy, a gorzej do cytowania jako oficjalnej statystyki dla Polski.

Google Sunroof w Polsce. Projekt Google Sunroof oceniał nasłonecznienie dachów na podstawie zdjęć lotniczych i modelu 3D budynków. Zanim na nim oprzesz decyzję, sprawdź, czy usługa obejmuje Twój adres. Jeśli nie, do szacunków dla dachu w Polsce zostają PVGIS i kalkulatory instalatorów fotowoltaiki.

Jak czytać mapę. Zawsze sprawdź trzy rzeczy w legendzie:

1. Wielkość: godziny (usłonecznienie) czy kWh/m² (energia).
2. Okres: rok, miesiąc, a może jeden dzień.
3. Źródło i lata: norma wieloletnia, pojedynczy rok czy model satelitarny.

Dwie mapy, które na pierwszy rzut oka „się nie zgadzają”, zwykle pokazują po prostu inną wielkość albo inny okres. Mapy dla Polski pokazują przy tym różnice między regionami, ale są one mniejsze niż różnica między czerwcem a grudniem w tym samym mieście.

Nasłonecznienie w Polsce w ciągu roku zależy od dwóch rzeczy: od astronomii i od pogody.

Astronomia decyduje o tym, jak długo słońce jest nad horyzontem i jak wysoko się wznosi. W Warszawie w południe 21 czerwca słońce stoi na wysokości ok. 61°, a 21 grudnia tylko ok. 14°. Niskie słońce daje mniej energii na metr kwadratowy, bo te same promienie rozkładają się na większej powierzchni i przechodzą przez grubszą warstwę powietrza.

Pogoda decyduje o tym, jaka część tego czasu jest naprawdę słoneczna. Długi dzień nie gwarantuje słońca, a krótki może być w całości pogodny. Dlatego miesięczne usłonecznienie w Polsce nie jest prostą kopią długości dnia: zachmurzenie późną jesienią i zimą dodatkowo zmniejsza liczbę godzin słońca.

Wykres poniżej pokazuje średnie usłonecznienie w poszczególnych miesiącach według norm IMGW. Gdy porównujesz miesiące, pamiętaj o dwóch rzeczach:

• W okolicach przesilenia zimowego dzień jest najkrótszy, więc nawet przy bezchmurnym niebie słońca nie może być dużo.
• Wiosną i latem dzień jest długi, ale część godzin słońca przypada na wczesny ranek i późny wieczór, gdy słońce stoi nisko i zagląda tylko do okien wschodnich i zachodnich.

Różnice między regionami najłatwiej pokazać na długości dnia, bo tę da się policzyć dokładnie. Tabela podaje wschód i zachód słońca oraz długość dnia w dniu przesilenia letniego i zimowego w dziewięciu miastach, od Gdańska po Zakopane.

Czas polski. Wschód i zachód górnej krawędzi tarczy słońca, liczone biblioteką suncalc (tą samą, której używa PlanM), bez wpływu gór i zabudowy. To długość dnia, a nie liczba godzin ze słońcem: chmury ją skracają.

Co z niej wynika:

• Północ ma bardziej skrajny rok. W Gdańsku czerwcowy dzień trwa 17 h 14 min, a grudniowy 7 h 18 min, czyli prawie 10 godzin różnicy. W Zakopanem to 16 h 15 min i 8 h 11 min, różnica wynosi ok. 8 godzin.
• Między północą a południem kraju różnica to niecała godzina. Latem Gdańsk ma ok. 59 minut dnia więcej niż Zakopane, zimą ok. 53 minuty mniej.
• Wschód i zachód kraju różnią się godziną, nie długością dnia. Białystok i Szczecin leżą na podobnej szerokości geograficznej, ale słońce wschodzi w Białymstoku ok. pół godziny wcześniej, bo cała Polska ma jeden czas urzędowy. Wieczorem jest odwrotnie: dłużej jasno jest w Szczecinie.

To jest długość dnia astronomicznego, a nie liczba godzin ze słońcem. Chmury, mgła i ukształtowanie terenu ją skracają. Do pytania „gdzie w Polsce jest najwięcej słońca” potrzebne są dane pomiarowe z norm IMGW, a nie sama astronomia.

Pytanie „ile jest dni słonecznych w Polsce” brzmi prosto, ale nie ma jednej oficjalnej odpowiedzi, bo „dzień słoneczny” nie jest jedną wielkością. W zestawieniach spotkasz co najmniej trzy różne definicje:

• Dzień pogodny w meteorologii to dzień z małym średnim zachmurzeniem. Taki dzień może mieć kilka godzin pochmurnych.
• Dzień z usłonecznieniem większym od zera to każdy dzień, w którym heliograf zarejestrował choćby krótki ślad słońca. Takich dni jest znacznie więcej niż pogodnych.
• Dzień bez słońca to dzień, w którym usłonecznienie wyniosło zero.

Jeśli jeden serwis podaje liczbę dni słonecznych w roku, a drugi zupełnie inną, najczęściej każdy liczy coś innego. Do tego dochodzą różne lata: liczba dni słonecznych w Polsce w 2018, 2020 czy 2021 roku to dane z pojedynczych lat, które mogą wyraźnie odbiegać od średniej wieloletniej.

Wiarygodne źródło to normy klimatyczne IMGW-PIB na klimat.imgw.pl. Zanim zacytujesz liczbę dni słonecznych w Polsce albo mapę dni słonecznych, sprawdź, jak źródło definiuje dzień słoneczny, z której stacji pochodzą dane i z jakiego okresu.

Podobnie jest z hasłem „najbardziej słoneczne miejsce w Polsce”. Ranking zależy od tego, czy porównujesz godziny słońca, energię promieniowania czy liczbę dni pogodnych, oraz od tego, które stacje bierzesz pod uwagę.

Różnica w długości dnia między Gdańskiem a Zakopanem to niecała godzina. Różnica między oknem od południa a oknem od północy to w grudniu cały dzień ze słońcem albo dzień bez niego. Dla mieszkania orientacja okien znaczy więc dużo więcej niż województwo.

Tabela pokazuje, w jakich godzinach słońce jest przed oknem w Warszawie w trzech dniach roku:

Warszawa, czas polski. Liczone z pozycji słońca (biblioteka suncalc, ta sama co w PlanM) dla okna w pionowej ścianie: słońce wyżej niż 5° nad horyzontem i nie bardziej niż 80° w bok od kierunku okna. Bez budynków, drzew i chmur, więc to górna granica. W Gdańsku dzień latem jest dłuższy, a zimą krótszy niż w Krakowie.

Kilka wniosków, które łatwo przeoczyć:

• Okno od południa ma zimą ok. 6 godzin słońca, czyli prawie przez cały krótki grudniowy dzień. To najcenniejsza strona świata od listopada do lutego.
• Latem okno od południa ma słońce krócej niż w marcu. W czerwcu słońce wschodzi i zachodzi po północnej stronie nieba, więc rano i wieczorem świeci w okna wschodnie, zachodnie, a nawet północne. Południowe dostaje słońce wysoko, w środku dnia.
• Okna od wschodu i zachodu mają zimą tylko ok. 2 godziny słońca, a latem ponad 7. To strony z największą różnicą między porami roku.
• Okno od północy w czerwcu dostaje słońce wcześnie rano i wieczorem, nisko i pod ostrym kątem. Od jesieni do wiosny nie ma bezpośredniego słońca wcale.

Latem okna od południa i zachodu dają też najwięcej zysków ciepła. Popołudniowe słońce od zachodu wpada nisko i głęboko, więc pokój nagrzewa się do wieczora. Na balkonie te same godziny decydują o tym, co się na nim przyjmie: rośliny na balkon według strony świata dobiera się właśnie do nich. Porównanie stron świata pokój po pokoju znajdziesz w poradniku o ekspozycji okien.

Jak to sprawdzić na swoim rzucie. W PlanM funkcja „Światło dzienne” działa na rzucie 2D i jest dostępna za darmo po zalogowaniu.

1. Narysuj mieszkanie albo odrysuj je z planu od dewelopera.
2. W panelu „Światło dzienne” ustaw kierunek północy: wpisz stopnie albo kliknij „Ustaw na planie”.
3. Wybierz lokalizację: Warszawę, Kraków, Gdańsk albo wpisz współrzędne swojego miasta.
4. Wybierz dzień, na przykład 21 grudnia albo 21 czerwca, i przesuwaj suwak godziny od 5:00 do 22:00.

PlanM pokaże na podłodze plamy słońca wpadającego przez okna i drzwi balkonowe oraz to, jak daleko sięgają w głąb pokoju. Wynik jest orientacyjny: nie uwzględnia budynków, drzew ani pogody i nie sumuje godzin słońca. Pokazuje, przez które okna i kiedy może wpaść słońce, czyli dokładnie to, czego nie powie żadna mapa nasłonecznienia Polski.

Tabele długości dnia i pór słońca przed oknem są policzone z pozycji słońca (biblioteka suncalc, ta sama, której używa PlanM). Możesz je cytować z podaniem źródła: „PlanM, Nasłonecznienie w Polsce, planm.pl/poradnik/naslonecznienie-w-polsce”, najlepiej z linkiem do tej strony. Dane klimatyczne, czyli usłonecznienie w godzinach, liczba dni słonecznych i napromieniowanie, cytuj bezpośrednio z norm IMGW-PIB (klimat.imgw.pl) z podaniem okresu, którego dotyczą.