Opady marznące i gołoledź w Hornsundzie (SW Spitsbergen)

Soroka, J.; Benedyk, M.; Matuszko, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Opady marznące i gołoledź w Hornsundzie (SW Spitsbergen)

Autorzy

Soroka J. , Benedyk M. , Matuszko D.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Freezing precipitation and glaze at Hornsund (SW Spitsbergen)

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł przedstawia charakterystykę opadów marznących i gołoledzi w strefie polarnej na podstawie danych z Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie. Analizie poddano opady w 34 sezonach zimowych (od 1982/83 do 2015/16 roku). W okresie tym wystąpiło łącznie 197 dni z opadami powodującymi gołoledź. Zjawiska te występowały od września do czerwca, z największym nasileniem od października do maja. Zmiana liczby dni z gołoledzią w następujących po sobie sezonach zimowych była bardzo zróżnicowana (od 0 do 17 dni na sezon). W badanym okresie nie zaobserwowano istotnej tendencji zmian liczby dni z opadami marznącymi. Najczęściej opady takie występowały przy cyklonalnym typie cyrkulacji: adwekcji mas powietrza z kierunków od S do W oraz przy zatoce niżowej i centrum niżu w rejonie Spitsbergenu. Typową sytuacją sprzyjającą pojawieniu się gołoledzi było zbliżanie się niżu znad Morza Grenlandzkiego lub Morza Norweskiego z frontem ciepłym, przed którym występowała strefa opadów marznących.

The article discusses the climatological and synoptic characteristics of freezing rain and freezing drizzle causing glaze at Hornsund. Freezing precipitation and glaze are relatively rare phenomena, but they can expose human activity in the polar regions to serious risks. The study is based on data from the Polish Polar Station Hornsund. The synoptic analysis of selected cases of supercooled precipitation presented in the article was performed on the basis of surface synoptic charts, absolute topography charts at 700 and 850 hPa levels, and aerological diagrams. The type of circulation which co-occurred with each day with glaze was determined using a calendar prepared by T. Niedźwiedź. Over the course of the 34 winter seasons under investigation (between 1982/83 and 2015/16), there was a total of 197 days with supercooled precipitation. Air temperatures ranged between -8.5° and 1.2°C, and predominantly between -3° and 0°C, when freezing precipitation under investigation were observed. In a typical situation, supercooled precipitation followed a long thawless period. There were also frequent cases when several days of thaw and liquid precipitation were followed by freezing rain turning into snowfall with simultaneous air temperature drops. One feature characterising weather with glaze is the occurrence of sudden and multi-directional changes of temperature, which are almost completely determined by advection. Freezing precipitation occurs both when air temperatures drop below zero and when they rise above freezing point. Glaze can appear in Hornsund from early September until early June, with the highest likelihood observed between October and May. The change in the number of days with glaze observed in the successive winters was variable (ranging from 0 to 17 days per season). The occurrence of freezing precipitation in the area of the Polish Polar Station is nearly exclusively correlated with circulatory conditions. Most such phenomena are associated with cyclonic activity and advection of warm air from above the Norwegian Sea and the Greenland Sea. Occasionally, liquid precipitation may turn into freezing rain as a consequence of a local factor, for example the presence of cold surface air caused by sea ice in the Hornsund fjord or the influx of freezing air carried by katabatic winds from the Hans Glacier, with simultaneous southerly and westerly advection of warm air masses with rainfall. No significant trend was observed as regards multi-annual changes in the number of days with freezing rain. Such rain was observed most frequently during the winter season of 2002/03 (17 days in total), and was absent altogether during three seasons (1983/84, 1984/85 and 2015/16). There is also no noticeable correlation between the number of days with glaze and the gradual increase in average air temperatures over successive winters and years. As is demonstrated by studies of changes in the circulation over Spitsbergen conducted by T. Niedźwiedź (2013), the values of westerly and southerly circulation indexes went up in the years 1951-2012, which is evidenced by an increased frequency in the corresponding westerly and southerly advection. There is also a rising trend in the activity of cyclones in winter. The above elements seem to contribute to an increased frequency of days with glaze. However, there is no observable growth in the numbers of these phenomena.

Słowa kluczowe

opady marznące opady przechłodzone gołoledź Polska Stacja Polarna Hornsund sytuacja synoptyczna

freezing precipitation supercooled precipitation glaze Polish Polar Station Hornsund synoptic situation

Wydawca

Stowarzyszenie Klimatologów Polskich

Czasopismo

Problemy Klimatologii Polarnej

Rocznik

2016

Tom

Nr 26

Strony

37--58

Opis fizyczny

Bibliogr. 47 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Soroka J.

jakub.soroka@imgw.pl

Stacja Hydrologiczno-Meteorologiczna w Gorzowie Wielkopolskim, Oddział we Wrocławiu, IMGW – PIB ul. Sybiraków 10, 66-400 Gorzów Wielkopolski

autor

Benedyk M.

maciej.benedyk@imgw.pl

Centralne Biuro Prognoz Lotniczych – Meteorologiczne Biuro Nadzoru, IMGW – PIB, ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawa

autor

Matuszko D.

d.matuszko@uj.edu.pl

Zakład Klimatologii, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Jagielloński ul. Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

Bibliografia

1. Archiwum map synoptycznych DWD, 2016. mapy analityczne DWD, strona internetowa: http://www1.wetter3.de/ Archiv/archiv_dwd.html, dostęp: 1 listopada 2016 r.
2. Archiwum map synoptycznych UKMO, 2016. mapy analityczne UKMO, strona internetowa: www.wetterzentrale.de, dostęp: 1 listopada 2016 r.
3. Archiwum map topografii barycznej bezwzględnej i temperatury na poziomie 850 hPa, 2016. mapy analityczne GFS, strona internetowa: http://www1.wetter3.de/Archiv/, dostęp: 1 listopada 2016 r.
4. Archiwum sondaży aerologicznych ze stacji Bjornoya, 2016. University of Wyoming, Department of Atmospheric Science, strona internetowa: weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html, dostęp: 1 listopada 2016 r.
5. Bania M., Wawrzyniak T., 2011. Biuletyn Meteorologiczny, Spitsbergen – Hornsund, listopad 2011, Polska Stacja Polarna, Instytut Geofizyki PAN. http://hornsund.igf.edu.pl/Biuletyny/BIULETYN_34/report_2011_11.pdf, dostęp: 1 listopada 2016 r.
6. Carièrre J-M., Lainard C., Le Bot C., Robart F., 2000. A climatology study of surface freezing precipitation in Europe. Meteorological Applications, 7, 229-238, doi: 10.1017/S1350482700001560.
7. Coulson S.J., Leinaas H.P., Ims R.A., Søvik G., 2000. Experimental manipulation of the winter surface ice layer: the effects on a High Arctic soil microarthropod community. Ecography, 23 (3): 299-306, doi: 10.1111/j. 1600-0587.2000.tb00285.x.
8. Dołęga E., Lorenc H., 2012. Ryzyko występowania gołoledzi w Polsce. [w:] Lorenc H. (red.), Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju. IMGW – PIB, Warszawa: 98-119.
9. Grześ M., Sobota I., 2000. Winter snow accumulation and discharge from the Waldemar Glacier, northwestern Spitsbergen in 1996-1998. Polish Polar Research, 21 (1): 19-32.
10. Hansen B.B., Aanes R., Herfindal I., Kohler J., Sæther B.E., 2011. Climate, icing, and wild arctic reindeer: past relationships and future prospects. Ecology, 92 (10): 1917-1923, doi: 10.1890/11-0095.1.
11. Jania J., 1997. Glacjologia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 360 s.
12. Kaczanowski L., 1987. Analiza i prognoza pogody dla lotnictwa. Dowództwo Wojsk Obrony Powietrznej Kraju, Warszawa: 234 s.
13. Kajikawa M., Kikuchi K., Asuma Y., Inoue Y., Sato N., 2000. Supercooled drizzle formed by condensationcoalescence in the mid-winter season of the Canadian Arctic. Atmospheric Research, 52 (4): 293-301, doi: 10.1016/S0169-8095(99)00035-6.
14. Kajikawa M., Sakurai K., Kikuchi K., 1988. Characteristic Features of Supercooled Raindrops in the Mid-Winter Season of Arctic Canada. Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 66 (2): 393-398, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jmsj1965/66/2/66_2_393/_pdf, dostęp: 1 listopada 2016 r.
15. Kępski D., Górski Z., Wawrzyniak T., 2013. Biuletyn Meteorologiczny, Spitsbergen – Hornsund, grudzień 2013, Polska Stacja Polarna, Instytut Geofizyki PAN. http://hornsund.igf.edu.pl/Biuletyny/BIULETYN_36/ report_2013_12.pdf, dostęp: 1 listopada 2016 r.
16. Kępski D., Górski Z., Wawrzyniak T., 2014. Biuletyn Meteorologiczny, Spitsbergen – Hornsund, styczeń 2014, Polska Stacja Polarna, Instytut Geofizyki PAN. http://hornsund.igf.edu.pl/Biuletyny/BIULETYN_36/ report_2014_01.pdf, dostęp: 1 listopada 2016 r.
17. Kierzkowski T., 1996. Cechy klimatu lokalnego stacji w Hornsundzie w oparciu o materiał z lat 1978-1995. Problemy Klimatologii Polarnej, 6: 67-82.
18. Kohler J., Aanes R., 2004. Effect of Winter Snow and Ground-Icing on a Svalbard Reindeer Population: Results of a Simple Snowpack Model. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 36 (3): 333-341, doi:10.1657/15230430(2004)036[0333:EOWSAG]2.0.CO;2).
19. Laska M., Luks B., Budzik T., 2016. Influence of snowpack internal structure on snow metamorphism and melting intensity on Hansbreen, Svalbard. Polish Polar Research, 37 (2): 193-218, doi:10.1515/popore-2016-0012.
20. Leszkiewicz J., Głowacki P., 2001. Metamorfoza pokrywy śnieżnej w rejonie południowego Spitsbergenu w sezonie 1992/93. Problemy Klimatologii Polarnej, 11: 41-54.
21. Leszkiewicz J., Pulina M., 1996. Analiza zimowej pokrywy śnieżnej pod kątem wydzielania faz sypania śniegu (Lodowiec Hansa, region Hornsundu, Spitsbergen). Problemy Klimatologii Polarnej, 5: 43-65.
22. Leszkiewicz J., Pulina M., 1999. Snowfall phases in analysis of a snow cover in Hornsund, Spitsbergen. Polish Polar Research, 20 (1): 3-24.
23. Łupikasza E., 2003. Zmienność występowania opadów deszczu i śniegu w Hornsundzie w okresie lipiec 1978grudzień 2002. Problemy Klimatologii Polarnej, 13: 93-105.
24. Łupikasza E., 2008. Zależność występowania rodzajów opadów od temperatury powietrza w Hornsundzie (Spitsbergen) w okresie 1978-2007. Problemy Klimatologii Polarnej, 18: 99-112.
25. Łupikasza E., 2013. Atmospheric precipitation. Chapter 11, [w:] Marsz A.A., Styszyńska A. (eds), Climate and Climate Change at Hornsund, Svalbard. Gdynia Maritime University, Gdynia: 199-211.
26. Magono C., Kikuchi K., 1980. Some Observations of Snowfall and Meteorological Conditions in Arctic Canada. Monthly Weather Review, 108 (10): 1656-1664, doi: 10.1175/1520-0493(1980)108<1656:SOOSAM>2.0.CO;2.
27. Marsz A.A., 2013. Air temperature. Chapter 9, [w:] Marsz A.A., Styszyńska A. (eds), Climate and Climate Change at Hornsund, Svalbard. Gdynia Maritime University, Gdynia: 145-187.
28. Marsz A.A, Styszyńska A. (eds), 2013. Climate and Climate Change at Hornsund, Svalbard. Gdynia Maritime University, Gdynia: 402 s.
29. Martyn D., 1995. Klimaty Arktyki, [w:] Klimaty kuli ziemskiej. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 298-304.
30. Miętus M. (red.), 1999-2000. Roczniki Meteorologiczne Hornsund (1982/83-1999/2000). Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Oddział Morski, Gdynia: 61.
31. Niedźwiedź T. (red.), 2003a. Słownik meteorologiczny. Polskie Towarzystwo Geofizyczne, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa, 496 s.
32. Niedźwiedź T., 2003b. Współczesna zmienność cyrkulacji atmosfery, temperatury powietrza i opadów atmosferycznych na Spitsbergenie. Problemy Klimatologii Polarnej, 13: 79-92.
33. Niedźwiedź T., 2013. Changes of circulation indices. Chapter 16.2, [w:] Marsz A.A., Styszyńska A. (eds), Climate and Climate Change at Hornsund, Svalbard. Gdynia Maritime University, Gdynia: 285-292.
34. Niedźwiedź T., 2016. Kalendarz typów cyrkulacji atmosfery dla Spitsbergenu – zbiór komputerowy udostępniony przez autora. Uniwersytet Śląski, Katedra Klimatologii, Sosnowiec.
35. Przybylak R., 2016. The Climate of the Arctic. Ser. Atmospheric and Oceanographic Sciences Library, vol. 52, Springer International Publishing: 287 s.
36. Przybylak R., Marciniak K., 1992. Opady a cyrkulacja atmosferyczna na zachodnim wybrzeżu Spitsbergenu w okresie 1979-1985. Problemy Klimatologii Polarnej, 2: 85-95.
37. Robinson C.H., Wookey P.A., Lee J.A., Callaghan T.V., Press M.C, 1998. Plant community responses to simulated environmental change at a high Arctic polar semi-desert. Ecology, 79 (3): 856-866, doi: 10.1890/00129658(1998)079[0856:PCRTSE]2.0.CO;2.
38. Soroka J., Haczek A., Sikora S., 2009. Biuletyn Meteorologiczny, Spitsbergen – Hornsund, listopad 2009, Polska Stacja Polarna, Instytut Geofizyki PAN. http://hornsund.igf.edu.pl/Biuletyny/BIULETYN_32/report_2009_11.pdf, dostęp: 1 listopada 2016 r.
39. Stepko W., Trzebunia J., 2015. Meteory (zjawiska atmosferyczne). Rozdział 14 [w:] Różdżyński K. (red), Instrukcja dla stacji meteorologicznych, IMGW – PIB, Warszawa: 199-239.
40. Strapp J.W., Stuart R.A., Isaac G.A., 1996. A canadian climatology of freezing precipitation and a detailed study using data from St. John’s, Newfoundland. Materiały konferencyjne: Proc. FAA Int. Conf. on Aircraft Inflight Icing at Springfield, VA, vol. 2: 45-56, https://www.researchgate.net/publication/309616506, dostęp 1 listopada 2016 r.
41. Stuart R.A., Isaac G.A., 2010. Freezing precipitation in Canada. Atmosphere-Ocean, 37 (1): 87-102, doi: 10.1080/ 07055900.1999.9649622.
42. Styszyńska A., 2013. The winds. Chapter 6, [w:] Marsz A.A., Styszyńska A. (eds), Climate and Climate Change at Hornsund, Svalbard. Gdynia Maritime University, Gdynia: 81-99.
43. Szewczak P., 2010. Meteorologia dla pilota samolotowego (PPL, CPL, ATPL, IR). Wydawca: Avia-Test, Poznań: 532 s.
44. Valor G.B., 2016. OGIMET. Strona internetowa zawierająca archiwum depesz SYNOP: http://www.ogimet.com, dostęp: 1 listopada 2016 r.
45. WMO-No.407, 1975. International Cloud Atlas, vol. 1, Manual on the observations of cloud and other meteors, World Meteorological Organization, Geneva: 156 s.
46. Ye H., Yang D., Robinson D., 2008. Winter rain on snow and its association with air temperature in northern Eurasia. Hydrological Process, 22 (15): 2728-2736, doi: 10.1002/hyp.7094.
47. Zbiór zasad dotyczących notowania i szyfrowania wyników obserwacji, 1992. seria: Instrukcja i Podręczniki, wydanie piąte, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa: 52.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-4af7e8f5-2a9a-4e80-8ccc-b952d83d991b