Frekwencja makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznej według klasyfikacji Wangengejma-Girsa w okresie zimowym a pole ciśnienia atmosferycznego nad Europą i północną Azją

• Autorzy: Marsz A.A.

Warianty tytułu

EN

Frequency of mid-tropospheric circulation macro-types following Wangengejm-Girs classification during winter period and the atmospheric pressure field over Europe and north Asia

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Procesy cyrkulacyjne w środkowej troposferze sterują procesami cyrkulacji dolnej, dzięki czemu częstość występowania środkowotroposferycznych fal długich w określonych położeniach może stanowić syntetyczną klimatyczną charakterystykę przepływów w dolnej troposferze. W pracy przeanalizowano związki zachodzące między frekwencją makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznych Wangengejma-Girsa a polem ciśnienia na poziomie morza (SLP) w okresie zimowym nad obszarem strefy umiarkowanej Europy i północnej Azji (40-65°N, 10°W-130°E). Zima rozumiana jest jako okres od grudnia do marca włącznie, badaniami objęto okres 1951-2010. Przeprowadzona analiza wykazała bardzo silne związki między frekwencją makrotypów W i E według klasyfikacji Wangengejma-Girsa a polem ciśnienia (rys. 6). Ze wzrostem frekwencji makrotypu W w czasie zimy silnie spada ciśnienie w północnej części Europy i Azji, rośnie na pograniczu strefy umiarkowanej z subtropikami, co prowadzi do dominacji cyrkulacji strefowej, sięgającej na północy w głąb Syberii (do 120-125°E). W przypadku wzrostu frekwencji makrotypu E rozkład przestrzenny zmian SLP jest odwrotny, a zasięg Wyżu Azjatyckiego silnie rozciąga się na północo-zachód. W rezultacie zmian frekwencji makrotypów W i E wytwarza się zimą „huśtawka” zmian ciśnienia między południową a północną częścią strefy umiarkowanej, najsilniejsza nad obszarem zachodniej i środkowej Europy. Wzrost frekwencji makrotypu C powoduje najsilniejsze deformacje pola SLP na obszarze wokół Morza Północnego (wzrost ciśnienia), słabsze w rejonie Kazachstanu (spadek SLP). Na pozostałych obszarach przy zmianach frekwencji makrotypu C zmiany SLP są statystycznie nieistotne. Obserwowane w latach 1951-2010 zmiany frekwencji makrotypów W, E i C, poprzez ich wpływ na kształtowanie pola SLP, dobrze objaśniają występujące w tym okresie zmiany temperatury powietrza na rozpatrywanym obszarze.

EN

Circulation processes in the mid- troposphere control the lower circulation processes. Thanks to this frequency of long mid-tropospheric waves in certain positions may be a synthetic climatic characteristics of the flows in the lower troposphere. The study is analyzing the relationships between the frequency of mid-tropospheric circulation Wangengejm-Girs macro-types and sea level pressure (SLP) in Winter over the area of moderate zones of Europe and North Asia (40-65°N, 10°W-130°E). Winter is defined as the period from December to the end of March. The study covered the period 1951-2010. The analysis showed a very strong corelation between the frequency of W and E macro-types according to the Wangengejm-Girs classification and pressure field (Fig. 6, E).In Winter the increase of frequency of macro-type W causes a visible fall of pressure in the northern part of Europe and Asia, and increase in pressure on the border of the moderate zone with the subtropical zone. This leads to the dominance of the zonal circulation extending north into Siberia (up to 120-125 °E). In case of the increase in frequency of macro-type E, spatial distribution of SLP changes is reversed, and the range of the Asian High extends far to the north-west. In Winter the dominance of macro-type E leads to a blockade with the center over the Ural region - NE Europe. Changes in a frequency of macro-types W and E create a “swing” of pressure, and changes between southern and northern part of the temperate zone. It is the strongest over the area of western and central Europe. The increase in frequency of macro-type C causes the strongest deformation of SLP fields in the area around the North Sea (increase in pressure) and weaker deformation in the region of Kazakhstan and Western Siberia (decrease in SLP). In other areas changes in frequency of macro-type C do not result in SLP changes which are statistically significant. The observed changes in the frequency of macro-types W, E and C, over the period 1951-2010, their influence on the SLP field, explain in a very good way, the changes in air temperature in the examined area observed during this period.

Słowa kluczowe

PL

cyrkulacja atmosferyczna; makrotypy Wangengejma-Girsa; Europa; NW Azja; zima

EN

atmospheric circulation; Wangengejm-Girs circulation patterns; Europe; NW Asia; winter

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 1-2
• Strony: 3--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Marsz A.A.

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

Bibliografia

• [1]. D'Arrigo R., Jacoby G., Wilson R., Panagiotopoulos R, 2005, A reconstructed Siberian High index since A.D.I599 from Eurasian and North American tree rings. Geoph. Res. Letters, 32, L05705, doi: 10.1029/2004GL022271.
• [2]. Degirmendzić J., Kożuchowski K., Wibig J., 2000, Epoki cyrkulacyjne XX wieku i zmienność typów cyrkulacji atmosferycznej w Polsce. Prz. Geof., 45, 3-4; 221-239.
• [3]. Dimitriev A.A., Belyazo V.A., 2006, Kosmos, planetarnad klimaticeskad izmencivost' i atmosfera polarnyh regionov. Gidrometeoizdat, Sankt Peterburg, ss. 358.
• [4]. Fortak H., 1971, Meteorologie. Carl Habel Verlagsbuchhandlung, Berlin und Darmstadt, ss. 287.
• [5]. Girs A.A., 1964., O sozdanii iedinoi klassifikacii makrosinopticheskikh processov severnogo polushariya. Met. i Gidr., 4, 43-47.
• [6]. Girs A.A., 1981, K voprosu oformakh atmosfernoj cirkulacii i ikh prognosticheskom ispolzovanii. Trudy AANII, 373; 4-13.
• [7]. Gong D.-Y., Wang S.-W., Zhu J.-H., 2001, East Asian winter monsonn and Arctic Oscillation. Geoph. Res. Letters, 28, 10; 2073-2076.
• [8]. Gong D.-Y., Ho C.-H., 2002, The Siberian High and climate change over middle to high latitude Asia. Theor. and Appl.Climatology, 72; 1-9.
• [9]. Huang W-R., Wang S-Y., Chan J.C.L., 2011, Discrepancies between global reanalyses and observations in the interdecadal variations of Southeast Asian cold surge. Inter. J. of Climatology, 31, 15; 2272-2280.
• [10]. Jones RD., Briffa K.R., 1992, Global Surface Air Temperature Variations During the Twentieth Century: Part 1, Spatial, Temporal and Seasonal Details. The Holocene, 2, 2, 165-179; doi:10.1177/095968369200200208 .
• [11]. Jones, P.D., Parker D.E., Osborn T.J., Briffa K.R., 2011, Global and hemispheric temperature anomalies – land and marine instrumental records, [w:] Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tennessee, U.S.A. doi: 10.3334/CDIAC/cli.002.
• [12]. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W, Deaven D., Gandin, L. Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Leetmaa A., Reynolds B., Chelliah M., Ebisuzaki W, Higgins W, Janowiak J., Mo K. C, Ropelewski C, Wang J., Jenne R., Joseph D., 1996, The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bull, of the American Met. Society, 77; 437-470.
• [13]. Kożuchowski K., 1989, Makrotypy ogólnej cyrkulacji atmosfery a temperatura powietrza w Polsce. Prz. Geof, 34, 4, 427-435.
• [14]. Kożuchowski K., 1993, Makrotypy ogólnej cyrkulacji atmosfery a główne typy cyrkulacji nad Polską. Prz. Geof., 38, 3-4, 241-247.
• [15]. Kożuchowski K., Marciniak K., 1988, Variability of mean monthly temperatures and semi-annual precipitation totals in Europe in relation to hemispheric circulation patterns. J. of Climatology, 8, 2, 191-199. doi:10.1002/joc.3370080206.
• [16]. Li S., 2004, Impact of Northwest Atlantic SST Anomalies on the Circulation over the Ural Mountains during Early Winter. J. of the Met. Society of Japan, 82, 4, 971-988.
• [17]. Marsz A., 2005, Czy cyrkulacja atmosferyczna jest zdeterminowana i przewidywalna? [w:] red. E.Bogdanowicz, U.Kossowska-Cezak i J.Szkutnicki: Ekstremalne zjawiska hydrologiczne i meteorologiczne. PTGeof./ IMGW, Warszawa, 32-52.
• [18]. Marsz A.A., 2008, W sprawie genezy Oscylacji Północnoatlantyckiej (NAO). Prz. Geof., 53, 3-26.
• [19]. Marsz A., 2012, Cyrkulacja atmosferyczna w atlantycko-eurazjatyckim sektorze cyrkulacyjnym – schemat uwarunkowań i mechanizmów działania, [w:] red. Z. Bielec-Bąkowska, E. Łupikasza, A. Widawski: Rola cyrkulacji atmosfery w kształtowaniu klimatu. Uniwersytet Śląski, Sosnowiec, 101-118.
• [20]. Marsz A.A., Styszyńska A., 2006, O „arktycznych" i „atlantyckich" mechanizmach sterujących zmiennością temperatury powietrza na obszarze Europy i północno-zachodniej Azji. Problemy Klimatologii Polarnej, 16, 47-89.
• [21]. Martin T, Ruprecht E., 2007, Decadal variation of the North Atlantic meridional heat transport and its relation to atmospheric processes. Geoph. Res. Letters, 34, L04703, doi:10.1029/2006GL028438.
• [22]. Osuchowska-Klein B., 1975, Prognostyczne aspekty cyrkulacji atmosferycznej nad Polską. Prace IMGW, 7, 4-51.
• [23]. Osuchowska-Klein B., 1978, Katalog typów cyrkulacji atmosferycznej. IMGW, WKiŁ, Warszawa, ss. 192. Osuchowska-Klein B., 1991, Katalog typów cyrkulacji atmosferycznej (1976-1990). Wyd. IMGW, Warszawa, ss. 50.
• [24]. Panagiotopoulos R, Shahgedanova M., Hannachi A., Stephenson D.B., 2005; Observed Trends and Tele-connections of the Siberian High: A Recently Declining Center of Action. J. of Climate, 18, 9; 1411-1422. doi: http://dx.doi.Org/10.1175/dCLI3352.l.
• [25]. Stott RA., Tett S.F.B, Jones G.S., Allen M.R., Mitchell J.F.B., Jenkins G.J., 2000, External Control of 20th Century Temperature by Natural and Anthropogenic Forcings. Science, 290, 2133; DOI: 10.1126/science.290.5499.2133.
• [26]. Swanson K.L., Sugihara G., Tsonis A.A., 2009, Long-term natural variability and 20th century climate change. PNAS (Procedings of the National Academy of Sciences) 106, 38, 16120-16123; doi:10.1073/pnas.0908699106.
• [27]. Takaya K., Nakamura H., 2005, Mechanisms of Intraseasonal Amplification of the Cold Siberian High. J. of the Atmosph. Sciences, 62, 12, 4423-4440.
• [28]. Tveito O.E., Ustrnul Z., 2003, A review of the use of large-scale atmospheric circulation classyfication in spatial climatology. DNMI, Report 10/03, ss. 17.
• [29]. Ustrnul Z., 1997, Zmienność cyrkulacji atmosfery na półkuli północnej w XX wieku. Materiały Badawcze IMGW, seria Meteorologia, 27, Warszawa, ss. 208.
• [30]. Wang L., Chen W., Zhou W., Chan J.C.L., Barriopedro D., Huang R., 2010, Effect of the climate shift around mid 1970s on the relationship between wintertime Ural blocking circulation and East Asian climate. Int. J. of Climatology, 30, 153-158, doi: 10.1002/joc.l876.
• [31]. Wangengejm G.Ya., 1952, Osnovy makrocirkulacionnogo metoda dolgosroćnyh meteorologićeskih prognozov. Trudy Arktićeskogo i Antarktićeskogo Naucno-Issledovatelskogo Instituta, 34; 6-314.
• [32]. Yarnal B., 1994, Synoptic Climatology in Environmental Analysis: A Primer. John Wiley & Sons, ss. 256.
• [33]. Zwiers F.W., Weaver A.J., 2000, The Causes of 20th Century Warming. Science, 290, 5499, 2081-2083; doi: 10.1126/science.290.5499.2081.