Wpływ Oscylacji Północnoatlantyckiej (NAO) na wzrost temperatury powietrza nad Polską w warunkach zmiennych zasobów ciepła w Atlantyku Północnym

• Autorzy: Marsz A.A.

Warianty tytułu

EN

Influence of the North Atlantic Oscillation (NAO) on the increase in air temperature over Poland under conditions of variable heat resources in the North Atlantic

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przebieg temperatury nad Polską wykazuje bardzo silne związki ze wskaźnikami cyrkulacji atmosferycznej, w tym ze wskaźnikiem NAO. K.Kożuchowski (2011) zwraca uwagę, że wzrostowi temperatury w ostatnim dwudziestoleciu nie odpowiadają zmiany odpowiednich wskaźników cyrkulacji strefowej. Praca stanowi próbę wyjaśnienia rozbieżności między tempem wzrostu temperatury powietrza nad Polską a zmianami wartości wskaźnika NAO, wskazując na działanie dodatkowego czynnika, jakim jest systematyczny wzrost zasobów ciepła w wodach Atlantyku Północnego (oznaczenie Q). Roczna temperatura powietrza nad Polską w zasadniczej części jest regulowana przez zmienność temperatury zimy, wzrost temperatury zimy z kolei zależny od wzrostu wartości wskaźników cyrkulacji strefowej. Wskaźnik NAO w okresie zimowym wskazuje na intensywność napływu mas powietrza „wygrzanego” nad Atlantykiem Północnym. Wobec wzrostu zasobów ciepła (i SST) w Atlantyku Północnym (rys. 1, 2) w ostatnich latach mniej intensywna cyrkulacja strefowa zimą może przynosić nad Polskę powietrze o wyższej temperaturze. Weryfikacja tej hipotezy wykazuje, że uwzględnienie obok zmienności NAO zmienności Q (równanie (2), rys. 3) znacznie zmniejsza rozbieżności między obserwowaną temperaturą roczną nad Polską a temperaturą estymowaną wyłącznie ze wskaźnika NAO (równanie (1), rys. 3). W przypadku najsilniejszych wzrostów i spadków temperatury rocznej nad Polską wymagana jest koincydencja znaków i wartości wskaźnika NAO i Q. Wysokim wartościom zasobów ciepła w wodach Atlantyku Północnego w latach 1930. nieodpowiadał ekwiwalentny wzrost temperatury powietrza nad Polską, gdyż charakter występującej wtedy cyrkulacji atmosferycznej (ujemne w przewadze wartości wskaźnika NAO; rys. 4) nie doprowadzał do napływu powietrza atlantyckiego nad Polskę.

EN

The course of temperature over Poland has a very strong relationship with indicators of atmos¬pheric circulation, including the NAO index. K. Kożuchowski (2011) points out that the temperature rise in the last twenty years does not correspond to changes in relevant indicators of zonal circulation. The work is an attempt to explain the discrepancy between the rate of increase in air temperature over Poland and changes in values of NAO index, pointing to the influence of an additional factor, which is a systematic increase in heat resources in the waters of the North Atlantic (marked Q). Annual air temperature over Poland is mainly controlled by the temperature changes in winter. Winter temperature, in turn, depends on the intensity of zonal circulation. A positive NAO index in winter indicates the intensity of the inflow of air masses “warmed” over the North Atlantic. With rising heat resources (and SST) in the North Atlantic (Fig. 1, 2) in recent years, less intense zonal circulation in winter can bring air of higher temperature over Poland. Verification of this hypothesis shows that adding variability of Q (equation (2), Fig. 3) to variation of NAO significantly reduces the discrepancy between the observed annual temperature over Polish in relation to the temperature estimated only with the NAO index (equation (1), Fig. 3) .The influence of Q on annual temperature over Poland is independent of the zonal circulation, but for the occurrence of the strongest increases and decreases the temperature the coincidence of signs and changes in the NAO index and Q is required. High values of heat resources in the waters of the North Atlantic in the 30-ties of the twentieth century did not match an equivalent increase in air temperature over Poland as the nature of the atmospheric circulation observed at that time (predominantly negative NAO index values, Fig. 4) did not result in the inflow of air from the Atlantic over Poland.

Słowa kluczowe

PL

temperatura powietrza; temperatura roczna; Polska; oscylacja północnoatlantycka; NAO; temperatura powierzchni oceanu; SST; Atlantyk Północny

EN

temperature change; Poland; north Atlantic oscillation; NAO; sea surface temperature; SST; North Atlantic

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 3-4
• Strony: 127--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Marsz A.A.

• Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

Bibliografia

• [1]. Broecker W. S., 1991,The Great Ocean Conveyor. Oceanography, 4 (2), 79-89.
• [2]. Degirmendżić J., Kożuchowski K., Żmudzka E., 2004, Changes of air temperature and precipitation in Poland in the period 1951-2000 and their relationship to atmospheric circulation. Int. J. of Climatology, 24 (3), 291-310. DOI: 10.1002/joc.l010.
• [3]. Dima M., Lohmann G., 2007, A Hemispheric mechanism for the Atlantic Multidecadal Oscillation. J. of Climate, 20 (11), 2706-2719.
• [4]. Enfield D.B., Mestas-Nunez A.M., Trimble P.J., 2001, The Atlantic Multidecadal Oscillation and its relation to rainfall and river flows in the continental U.S. Geoph. Res. Letters, 28 (10), 2077-2080.
• [5]. Gray ST., Graumlich L.J., Betancourt J.L., Pcderson G.T., 2004, A tree-ring based reconstruction of the Atlantic Multidecadal Oscillation since 1567 A.D. Geoph. Res. Letters, 31, L12205, doi:10.1029/2004GL019932.
• [6]. Hurrell J.W., 1995, Decadal Trends in the North Atlantic Oscillation: regional temperatures and precipitation. Science, 269 (5224), 676-679.
• [7]. Jones P.D., Jónsson T., Wheeler D., 1997, Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and south-west Iceland. Int. J. of Climatology, 17 (13), 1433-1450.
• [8]. Kerr R.A., 2000, A North Atlantic climate pacemaker for the centuries. Science, 288 (5473), 1984-1986.
• [9]. Kerr R.A., 2005, Atlantic Climate Pacemaker for Millennia Past, Decades Hence? Science, 309 (5731), 41-43.
• [10]. Knudsen M.F., Seidenkrantz M.-S., Jacobsen B.H., Kuijpers A., 2011, Tracking the Atlantic Multidecadal Oscillation through the last 8,000years. Nature Communications, 2:178. DO1: 10.1038/ncommsll86.
• [11]. Kożuchowski K., 2004, Cyrkulacja atmosferyczna nad Polską i jej wpływ na warunki klimatyczne, [w:] red. K. Kożuchowski; Skala, uwarunkowania i perspektywy współczesnych zmian klimatycznych w Polsce. Łódź, 69-81.
• [12]. Kożuchowski K., 2009, Contemporary climatic warming in Poland. Papers on Global Change, 16, 41-53.
• [13]. Kożuchowski K., 2011, Klimat Polski. Nowe spojrzenie. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, ss. 293.
• [14]. Levitus, S., Antonov J.I., Boyer T.P., Locarnini R.A., Garcia H.E., Mishonov A.V., 2009, Global ocean heat content 1955-2008 in light of recently revealed instrumentation problems. Geoph. Res.Letters, 36, L07608, doi:10.1029/2008GL037155.
• [15]. Marsz A., 2001, Stan termiczny Północnego Atlantyku a reżim termiczny zim na polskim wybrzeżu Bałtyku. WSM, Gdynia, ss. 107.
• [16]. Marsz A., 2005, O oceanicznych uwarunkowaniach cyrkulacyjnego i termicznego charakteru zimy w Polsce i środkowej Europie. Wyd. Akademii Morskiej, Gdynia, ss. 63.
• [17]. Marsz A., Styszyńska A., 2001, Oscylacja Północnego Atłantyku a temperatura powietrza nad Polską. WSM, Gdynia, ss. 101.
• [18]. Marsz A.A., Styszyńska A., 2009, Oceanie control of the warming processes in the Arctic - a different point of view for the reasons of changes in the Arctic climate. Problemy Klimatologii Polarnej, 19, 7-31.
• [19]. Miętus M., Filipiak J., 2002, Wpływ termiki powierzchniowej warstwy wody północnego Atlantyku na wielkoskalową cyrkulację atmosferyczną w rejonie Atlantyku i Europy oraz na warunki termiczne w Polsce w XX wieku. Materiały Badawcze IMGW, Seria Meteorologia, 1MGW, Warszawa, ss. 68.
• [20]. Marosz M., Miętus M., 2011, Podzadanie 1.1. Związek klimatu Polski w drugiej połowie XX wieku z procesami w skali regionalnej i globalnej, [w:] Projekt Klimat: Wpływ zmian klimatu na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo. 1. Zmiany klimatu i ich wpływ na środowisko naturalne Polski oraz określenie ich skutków ekonomicznych (koordynator zadania M.Miętus;). IMGW, Warszawa-Gdynia-Kraków (http:/Alimat.imgw.pl/wp-content/uploads/2011/02/zad. l_R2010w.pdf).
• [21]. Rogers J.C., 1984, The association between the North Atlantic Oscillation and the Southern Oscillation in the Northern Hemisphere. Monthly Weather Review, 112, 1999-2015.
• [22]. Schlesinger M. E., Ramankutty N., 1994, An oscillation in the global climate system of period 65-70 years. Nature 367, 723-726.
• [23]. Smith T.M., Reynolds R.W., Peterson T.C., Lawrimore J., 2008, Improvements to NOAA's Historical Merged Land-Ocean Surface Temperature Analysis (1880-2006). J. of Climate, 21 (10), 2283-2296.
• [24]. Sukhovej V.F., 1977, lzmencivost' gidrologileskich uslovij Atlanticeskogo ofeeana.Naukova Dumka, Kiev, ss. 215.