Fenologia

Fenologia, badanie zjawisk lub wydarzeń. Stosuje się ją do rejestrowania i badania dat powtarzających się wydarzeń naturalnych (takich jak kwitnienie roślin lub pierwsze i ostatnie pojawienie się migrującego ptaka) w odniesieniu do sezonowych zmian klimatycznych. Fenologia łączy więc ekologię z meteorologią.

Czynnikiem pogodowym, który ma największy wpływ na powtarzające się wydarzenia w klimacie umiarkowanym, jest prawie zawsze temperatura; w obszarach tropikalnych mogą to być opady, wilgotność lub inny czynnik. Długość dnia, która zmienia się w ciągu roku, ale zawsze jest taka sama w jednym miejscu w tym samym dniu każdego roku, często określa średnią datę zdarzeń naturalnych, ale nie ich zmienność z roku na rok. W przypadku gatunków rezydentów na te lokalne wydarzenia wpływają wcześniejsze warunki pogodowe na danym obszarze; w przypadku zwierząt migrujących na daty przybycia większy wpływ mają warunki panujące na początku i podczas ich migracji.

Oprócz porównań tego samego wydarzenia w różnych latach w jednym miejscu, fenologia zajmuje się również badaniem czasu tego samego wydarzenia w różnych miejscach w tym samym roku (gdy w grę wchodzą różnice położenia geograficznego, gleby, nachylenia, schronienia itp. Obserwacje fenologiczne mają znaczenie dla rolników i ogrodników oraz dla pszczelarzy, którzy chcą wiedzieć, kiedy kwiaty wydzielające nektar osiągają szczyt produkcji. Najlepszy termin oprysków przeciwko szkodnikom owadzim, zwłaszcza drzew owocowych na wiosnę, zależy od stanu rozwoju pąków liściowych i kwiatowych, który zmienia się z roku na rok. Badanie i stosowanie tego zjawiska jest działem fenologii. Rejestry fenologiczne mają również zastosowania medyczne: służą do oceny sezonów kwitnienia roślin, których pyłki powodują np. katar sienny.

Although słowo fenologia (które nie powinny być mylone z frenologii, pseudonaukowej praktyki opartej na przekonaniu, że kształt ludzkiej czaszki jest wskaźnikiem zachowania) został po raz pierwszy użyty około 1862, w Anglii badanie rozpoczęło się już w 1736 roku, z obserwacji Roberta Marshama sezonowo powtarzających się wydarzeń z udziałem roślin, owadów i ptaków w swojej wiosce w Norfolk. Zapisy Marshama były kontynuowane przez potomków Roberta do 1950 roku, z wyjątkiem przerwy trwającej 25 lat. Przed rokiem 1770 przyrodnik Gilbert White zapisał daty pierwszych pojawień się 20 gatunków ptaków wędrownych w Selbourne, Hampshire, Anglia. W 1875 roku Królewskie Towarzystwo Meteorologiczne w Londynie zaczęło organizować obserwacje niektórych roślin, ptaków i owadów, i publikowało coroczny raport do 1947 roku. Krótka historia fenologii w Wielkiej Brytanii została przedstawiona przez J.E. Clarka w 1936 roku.

W Stanach Zjednoczonych wczesne badania fenologiczne to Jacob Bigelow’s Facts Serving to Show the Comparative Forwardness of the Spring Season in Different Parts of the United States (1817). W 1918 roku A.D. Hopkins, w artykule zatytułowanym Bioclimatic Laws (Prawa bioklimatyczne), zaproponował metodę określania zakresu dat występowania wydarzeń sezonowych. Jego badania warunków rolniczych i leśnych, szczególnie w środkowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych, sugerowały, że jeśli data wiosennego wydarzenia jest znana w jednym miejscu, to prawdopodobna data jego wystąpienia w innych miejscach w tym samym roku będzie o cztery dni późniejsza dla każdego stopnia szerokości geograficznej na północ, dla każdych pięciu stopni długości geograficznej na wschód i dla każdego wzrostu wysokości o 400 stóp (122 m). Jesienne wydarzenia byłyby w przybliżeniu w tych samych odstępach czasu wcześniej. Hopkins wykorzystał swoje prawa (z pewnymi empirycznymi poprawkami), aby doradzić rolnikom najlepszą datę dla niektórych operacji rolniczych, w odniesieniu do znanych dat w danej stacji eksperymentalnej. Na przykład sugerował najlepszą datę siewu pszenicy ozimej, która zostałaby zaatakowana przez muszki owocowe, gdyby została zasadzona zbyt wcześnie, a ucierpiałaby z powodu mrozu, gdyby została zasadzona zbyt późno. Jego prawa były wartościowe w stosunkowo prostych warunkach pogodowych Środkowego Zachodu, gdzie wiosenne izotermy poruszają się na północny wschód w tempie zbliżonym do wskazanego przez niego, ale nie trzymają się one obszarów, gdzie zmiany klimatyczne są o wiele bardziej skomplikowane. Na przykład, na Wyspach Brytyjskich niektóre wiosenne wydarzenia mają miejsce wcześniej na północy niż na południu. Wynika to z nietypowych warunków klimatycznych, w tym wpływu Oceanu Atlantyckiego i Prądu Zatokowego, które powodują, że średnia temperatura stycznia na północy Szkocji i zachodzie Irlandii jest tak wysoka jak na południu Francji. Ogólnie rzecz biorąc, wiosenne wydarzenia w Wielkiej Brytanii są wcześniejsze na zachodzie niż na wschodzie.