Związek usłonecznienia i temperatury powietrza na podstawie wieloletniej serii klimatologicznej w Krakowie (1884-2016)

• Autorzy: Matuszko D. , Piotrowicz K.

Warianty tytułu

EN

Relationship Between Sunshine Duration and Air Temperature on the Basis of Long-Term Climatological Series in Krakow (1884-2016)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kraków należy do nielicznych miast w Europie, w którym pomiary usłonecznienia i temperatury powietrza wykonywane są w tym samym miejscu w całym okresie pomiarowym. Celem niniejszego opracowania jest charakterystyka zmienności usłonecznienia i temperatury powietrza oraz określenie związku między nimi. W opracowaniu wykorzystano średnie dobowe wartości temperatury powietrza i sumy dzienne usłonecznienia z lat 1884-2016, pochodzące z pomiarów wykonywanych na stacji meteorologicznej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Średnia roczna suma usłonecznienia wynosiła w badanym wieloleciu 1559,3 godzin, maksymalna – 1919,5 (w 1943 r.), a minimalna –1067,2 (w 1980 r.). Średnia roczna temperatura powietrza wahała się od 6,4°C w 1940 r. do 11,3°C w 2015. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że w Krakowie współczesnemu ociepleniu klimatu nie towarzyszy wzrost sum usłonecznienia, a w przebiegu wieloletnim występuje nawet ich spadek. Można zatem sądzić, że przyczyną wzrostu temperatury powietrza nie jest wzrost dopływu promieniowania słonecznego, lecz zatrzymanie w przyziemnych warstwach atmosfery ciepła z wypromieniowania Ziemi lub emisja sztucznego ciepła ze źródeł antropogenicznych. Największy przyrost temperatury powietrza występuje w chłodnym półroczu, kiedy główną rolę w kształtowaniu temperatury odgrywa cyrkulacja atmosferyczna, a do atmosfery dostarczane są dodatkowe ilości ciepła wynikające z ogrzewania domów.

EN

Krakow is one of the few cities in Europe where sunshine duration and air temperature measurements have been performed at the same location throughout the entire measurement period. The aim of this paper is to characterize the variability of sunshine duration and air temperature and to define the relationship between these climate elements. The data used were the average daily values of air temperature and daily sunshine duration totals from 1884-2016 measured at the meteorological station of the Jagiellonian University in Krakow. The average annual sunshine duration total for the multi-year period is 1559.3 hours, while the maximum is 1919.5 (in 1943) and the minimum is 1067.2 (in 1980). The average annual air temperature varied from 6.4°C in 1940 to 11.3°C in 2015. Based on the analysis, it was found that the contemporary climate warming in Krakow is not accompanied by an increase in sunshine duration totals; in fact a decrease over the multi-annual course has been noticed. It may be assumed that the increase in air temperature is not caused by the increase in solar radiation, but rather by the retention of heat in the Earth’s atmosphere coming from the radiation of the Earth or the emission of heat from anthropogenic sources. The biggest increase in the air temperature occurs in the cold half of the year, that is, when the atmospheric circulation plays a major role in shaping the temperaturę and when additional heat is supplied to the atmosphere due to heating the homes.

Słowa kluczowe

PL

usłonecznienie; temperatura powietrza; globalne ocieplenie; zmiany klimatu; klimat Krakowa

EN

sunshine duration; air temperature; global warming; climate change; Krakow’s climate

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2018
• Tom: Z. 1-2
• Strony: 15--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Matuszko D.

• Uniwersytet Jagielloński, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Zakład Klimatologii, Kraków, Polska

autor

Piotrowicz K.

• Uniwersytet Jagielloński, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Zakład Klimatologii, Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Bednar J., 1990, Recent changes of the sunshine in Prague Region, [w:] Climatic change in the historical and the instrumental periods, R. Brazdil (red.), Masaryk University, Brno, 240-242.
• [2] Beniston M., Stephenson D. B., 2004, Extreme climatic events and their evolution under changing climatic conditions, Global and Planetary Change, 44 (1-4), 1-9, DOI: 10.1016/j.gloplacha.2004.06.001.
• [3] Brázdil R., Flocas A. A., Sahsamanoglou H. S., 1994, Fluctuation of sunshine duration in central and South-Eastern Europe, International Journal of Climatology, 14 (9), 1017-1034, DOI: 10.1002/joc.3370140907.
• [4] Brohan P., Kennedy J. J., Harris I., Tett S. F. B., Jones P. D., 2006, Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: a new data set from 1850, Journal of Geophysical Research, 111, D12106, DOI: 10.1029/2005JD006548.
• [5] Degirmendžić J., 2004, Zmiany usłonecznienia w Polsce i ich uwarunkowania cyrkulacyjne, [w:] Skala, uwarunkowania i perspektywy współczesnych zmian klimatycznych w Polsce, K. Kożuchowski (red.), Wydawnictwo Biblioteka, Łódź, 9-23.
• [6] Dobesch H., 1992, On the variations of sunshine duration in Austria, Theoretical and Applied Climatology, 46 (1), 33-38, DOI: 10.1007/BF00866445.
• [7] Horecka V., 1990, Trend of sunshine in Slovakia, [w:] Climatic change in the historical and the instrumental periods, R. Brazdil (red.), Masaryk University, Brno, 246-248.
• [8] IPCC, 2013, Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, T. F. Stocker, D. Qin, G.-J. Plattner, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P. M. Midgley (red.), Cambridge University Press, Cambridge, UK, NY, USA, 1535 s.
• [9] Kaszewski B. M., 1983, Próba wydzielenia naturalnych okresów synoptycznych na podstawie częstości typów cyrkulacji nad Polską, Przegląd Geofizyczny, 28 (2), 195-207.
• [10] Kitsara G., Papaioannou G., Papathanasiou A., Retalis A., 2012, Dimming/brightening in Athens: trends in sunshine duration, cloud cover and reference evapotranspiration, Water Resources Management, 27 (6), 1623-1633, DOI: 10.1007/s11269-012-0229-4.
• [11] Klein Tank A. M. G., Können G. P., 2003, Trends in indices of daily temperature and precipitation extremes in Europe, 1946-1999, Journal of Climate, 16 (22), 3665-3680, DOI: 10.1175/1520-0442(2003)016<3665:TIIODT>2.0.CO;2.
• [12] Lewik P., Matuszko D., Morawska-Horawska M., 2010, Multi-annual variability of cloudiness and sunshine duration in Krakow between 1826 and 2005, [w:] The Polish climate in the European context: an historical overview, R. Przybylak, J. Majorowicz, R. Brázdil, M. Kejna (red.), Springer Netherlands, Dordrecht Heidelberg, London, New York, 341-353.
• [13] Liepert B., 2002, Observed reductions of surface solar radiation at sites in the United States and worldwide from 1961 to 1990, Geophysical Research Letters, 29 (10), DOI: 10.1029/2002GL014910.
• [14] Lough J. M., Wigley T. M. L., Palutikof J. P., 1983, Climate and climate impact scenarios for Europe in a warmer world, Journal of Applied Meteorology, 22 (10), 1673-1684, DOI: 10.1175/1520-0450(1983)022<1673:CACISF>2.0.CO;2.
• [15] Matuszko D., 2003, Cloudiness changes in Cracow in the 20th century, International Journal of Climatology, 23 (8), 975-984, DOI: 10.1002/joc.887.
• [16] Matuszko D. (red.), 2007, Klimat Krakowa w XX wieku, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 251 s.
• [17] Matuszko D., 2009, Wpływ zachmurzenia na usłonecznienie i całkowite promieniowanie słoneczne (na przykładzie krakowskiej serii pomiarów), Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 232 s.
• [18] Matuszko D., 2014, Long-term variability in solar radiation in Krakow based on measurements of sunshine duration, International Journal of Climatology, 34 (1), 228-234, DOI: 10.1002/joc.3681.
• [19] Matuszko D., 2016, Usłonecznienie w miastach na podstawie wybranych stacji w Europie, Acta Geographica Lodziensia, 104, 45-56.
• [20] Matuszko D., Węglarczyk S., 2014, Effect of cloudiness on long-term variability in air temperature in Krakow, International Journal of Climatology, 34 (1), 145-154, DOI: 10.1002/joc.3672.
• [21] Matuszko D., Węglarczyk S., 2015, Relationship between sunshine duration and air temperaturę and contemporary global warming, International Journal of Climatology, 35 (12), 3640-3653, DOI: 10.1002/joc.4238.
• [22] Mika J., 1990, Estimation of the relative sensitivity of regional climate as compared to global changes, [w:] Climatic change in the historical and the instrumental periods, R. Brázdil (red.), Masaryk University, Brno, 94-97.
• [23] Moberg A., Jones P. D., 2005, Trends in indices for extremes in daily temperature and precipitation in Central and Western Europe analyzed 1901-1999, International Journal of Climatology, 25 (9), 1149-1171, DOI: 10.1002/joc.1163.
• [24] Norris J. R., Slingo A., 2009, Trends in observed cloudiness and Earth’s radiation budget: what do we not know and what do we need to know?, [w:] Clouds in the perturbed climate system, J. Heintzenberg, R. J. Charlson (red.), MIT Press, Cambridge, MA, 17-36.
• [25] Norris J. R., Wild M., 2007, Trends in aerosol radiative effects over Europe inferred from observed cloud cover solar “dimming” and solar “brightening”, Journal of Geophysical Research, 112, D08214, DOI: 10.1029/2006JD007794.
• [26] Ohvril H., Neiman L., Teral H., Tee M., Russak V., Okulov O., Kallis A., Abakumova G., Terez E., Guschchin G., Terez G., Olmo F. J., Alados-Arboledas L., Laulainen N., 2006, Multi-annual variability of atmospehric transparency in some European locations, [w:] książka abstraktów z konferencji Conference on Visibility, Aerosols and Atmospheric Optics, 3-6 wrzesień, Wiedeń.
• [27] Ruckstuhl C., Norris J. R., 2009, How do aerosol histories affect solar “dimming” and “brightening” over Europe?: IPCC-AR4 models versus observations, Journal of Geophysical Research, 114; D00D04; DOI: 1029/2008JD011066.
• [28] Sanchez-Lorenzo A., Brunetti B., Calbó J., Martin-Vide J., 2007, Recent spatial and temporal variability and trends of sunshine duration over the Iberian Peninsula from a homogenized data set, Journal of Geophysical Research, 112, D20, DOI: 10.1029/2007JD008677.
• [29] Sanchez-Lorenzo A., Calbó J., Martin-Vide J., 2008, Spatial and temporal trends in sunshine duration over Western Europe (1938-2004), Journal of Climate, 21 (22), 6089-6098, DOI: 10.1175/2008JCLI2442.1.
• [30] Stanhill G., Cohen S., 2005, Solar radiation changes in the United States during the twentieth century: evidence from sunshine duration measurements, Journal of Clime, 18, 1503-1512, DOI: 10.1175/JCLI3354.1.
• [31] Sun B., Groisman P. Y., 2000, Cloudiness variations over the former Soviet Union, International Journal of Climatology, 20 (10), 1097-1111, DOI: 10.1002/1097-0088(200008)20:10<1097::AID-JOC541>3.0.CO;2-5.
• [32] Warren S. G., Eastman R. M., Hahn C. J., 2007, A survey of changes in cloud cover and cloud types over Land from Surface Observations, 1971-1996, Journal of Climate, 20 (4), 717-738, DOI: 10.1175/JCLI4031.1.
• [33] Weber G. R., 1990, Spatial and temporal variations of sunshine in the Federal Republic of Germany, Theoretical and Applied Climatology, 41, 1-9, DOI: 10.1007/BF00866197.
• [34] Wibig J., 2008, Cloudiness variations in Łódź in the second half of the 20th century, International Journal of Climatology, 28 (4), 479-491, DOI: 10.1002/joc.1544.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).