Charakterystyka zmienności odpływu arktycznej rzeki lodowcowej w sezonie letnim na przykładzie rzeki Waldemara, Svalbard

Nowak, M.; Sobota, I.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Charakterystyka zmienności odpływu arktycznej rzeki lodowcowej w sezonie letnim na przykładzie rzeki Waldemara, Svalbard

Autorzy

Nowak M. , Sobota I.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Runoff variability in the summer season of proglacial Arcic river on the sample of the Waldemar River, Svalbard

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wybrane elementy zmienności odpływu Rzeki Waldemara (Svalbard) w sezonie letnim 2014 roku. Przeprowadzone badania stanowią kontynuację pomiarów trwających nieprzerwanie od 1996 roku. Przeanalizowano zmienność w sezonie (na podstawie uśrednionych danych dobowych) oraz zmienność w ciągu doby (na podstawie danych godzinowych). Wybrane elementy odpływu nawiązano do przebiegu wybranych elementów meteorologicznych, zarówno w ujęciu ich wpływu na kształtowanie przepływu w sezonie letnim, jak i nagłych zdarzeń znacznie modyfikujących odpływ. W okresie pomiarowym średni przepływ wyniósł 0,72 m3s-1 i wahał się od 0,11 do 1,85 m3s-1. Zmienność odpływu była powiązana głównie z trzema zmiennymi meteorologicznymi: temperaturą powietrza, opadem atmosferycznym i wilgotnością względną. W sezonowym rytmie odpływu stwierdzono zmniejszenie przepływów wraz z czasem. Dobowy rytm odpływu wykazywał cechy typowe dla rzek lodowcowych: maksimum natężenia przepływu występowało w godzinach popołudniowych, minimum zaś w godzinach porannych. Zmienność odpływu Rzeki Waldemara w sezonie letnim 2014 roku była znacznie modyfikowana dwoma epizodami opadowymi, które wystąpiły w drugiej dekadzie lipca oraz w ostatnich dniach sierpnia.

In this work the selected elements of the Waldemar River discharge variations in summer season of 2014 were described. Discharge variability was analyzed in both scales: seasonal (based on daily means) and diurnal (based on hourly means). Runoff course was referenced to the selected meteorological parameters variability in both: their influence on the seasonal scale runoff shaping and sudden events, like rain floods. In the study period mean discharge was 0.72 m3s-1 and ranged from 0.11 to 1.85 m3s-1. General course of the Waldemar River runoff was connected with three meteorological variables: air temperature, precipitation and relative humidity. Correlation coefficients between them and runoff indicate strong relationships. In the seasonal scale the discharge decreasing with time was observed. However, this trend was interrupted several times when the periods of high and low air temperature or rain floods occurred. Daily discharge course was typical for proglacial rivers: maximum discharge was observed in the afternoon while the lowest discharge appeared in the morning. In the daily course evolution a certain regularity was revealed: discharges and its amplitudes were decreasing. It is also worth noting that the Waldemar River runoff course in the summer season of 2014 was strongly interrupted by rain events. Two significant rain floods were observed in days 17.07-20.07 and 28.08. Delay between strong precipitation occurrence and high discharge was small and amounted to 1-2 hours. In relations to the dynamic changes presently observed in glaciered areas the collected data constitutes valuable source of information about conditions and relations of outflow from glacial catchments.

Słowa kluczowe

odpływ proglacjalny zmienność odpływu relacje hydrometeorologiczne rzeki lodowcowe Kaffiøyra Svalbard

proglacial discharge runoff variability proglacial rivers Kaffiøyra Svalbard

Wydawca

Stowarzyszenie Klimatologów Polskich

Czasopismo

Problemy Klimatologii Polarnej

Rocznik

2016

Tom

Nr 26

Strony

71--82

Opis fizyczny

Bibliogr. 43 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowak M.

mnowak@umk.pl

Stacja Polarna UMK, Katedra Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, ul. Lwowska 1, 87-100 Toruń

autor

Sobota I.

Stacja Polarna UMK, Katedra Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, ul. Lwowska 1, 87-100 Toruń

Bibliografia

1. Baranowski S., 1977, Subpolarne lodowce Spitsbergenu na tle klimatu tego region. Acta Universitatis Wratislaviensis, No 393, Studia Geograficzne XXXI, Uniwersytet Wrocławski, Wrocław: 157 s.
2. Bartoszewski S., 1991, Ablation of Scott Glacier and its role in river flow formation. [in:] Arctic environment research, Spitsbergen Geographical Expeditions, Polar Session, UMCS, Lublin: 107-121.
3. Bartoszewski S., 1998, Reżim odpływu rzek Ziemi Wedel Jarlsberga, Spitsbergen. Wyd. UMCS, Lublin, 167 s.
4. Bartoszewski S., Gluza A., Siwek K., 2004, Ablacja lodowcowa i odpływ rzeki Scotta (Spitsbergen) w sezonie letnim 2001. Polish Polar Studies. 30th International Polar Symposium, Gdynia: 29-38.
5. Bennet M.R., Glasser N.F., 2009, Glacial geology. John Wiley & Sons: 385 s.
6. Engelhardt M., 2013, Glacier mass-balance and discharge modeling. PhD Thesis. Dept. of Geosciences, University of Oslo: 135 s.
7. Głowacki P., 2007, Rola procesów fizyczno-chemicznych w kształtowaniu struktury wewnętrznej i obiegu masy lodowców Spitsbergenu. Materiały i Prace Instytutu Geofizyki PAN, M30 (400): 143 s.
8. Hock R., 1998, Modelling of glacier melt and discharge. Zürcher Geographische Schriften 70. ETH, Zürich: 140 s.
9. Hock R., 2005, Glacier melt: a review of processes and their modelling. Progress in Physical Geography, 29 (3): 362-391.
10. Jania J., 1994, Field investigations during glaciological expeditions to Spitsbergen in the period 1992-1994 (interim report). Uniwersytet Śląski, Katowice: 40 s.
11. Jania J., 1997, Glacjologia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 359 s.
12. Jansson P., Hock R., Schneider T., 2003, The concept of glacier storage – a review. Journal of Hydrology, 282: 115-129. doi: 10.1016/S0022-1694(03)00258-0
13. Korska A., 2006, Miary zmienności przepływów. [w:] Pociask-Karteczka J. (red.). Zlewnia – właściwości i procesy. Wyd. UJ: 153-160.
14. Leszkiewicz J., 1987, Charakterystyczne cechy zlewni polarnych oraz próba modelowania statystycznego topnienia śniegu i odpływu ablacyjnego w zachodniej części Spitsbergenu. Prace Naukowe UŚ, 920: 84 s.
15. Małecki J., 2013, The present-day state of Svenbreen (Svalbard) and changes of its physical properties after the termination of the Little Ice Age. Maszynopis rozpr. dokt., Uniwersytet Adama Mickiewicza, Poznań: 166 s.
16. Małecki J., 2015, Glacio−meteorology of Ebbabreen, Dickson Land, central Svalbard, during 2008–2010 melt seasons. Polish Polar Research, 36 (2): 145-161. doi: 10.1515/popore-2015-0010.
17. Migała K., Luks B., Puczko D., Sikora S., Drzeniecka-Osiadacz A., Grabiec M., Głowacki P., 2008, Ablation and vertical gradients of air temperature - a study from Hans Glacier, SW Spitsbergen. [in:] The Dynamics and Mass Budget of Arctic Glaciers. Extended abstracts. Workshop and GLACIODYN (IPY) Meeting, Obergurgl (Austria): 74-77.
18. Migała K., Piwowar B.A., Puczko D., 2006, A meteorological study of the ablation process on Hans Glacier, SW Spitsbergen. Polish Polar Research, 27: 243-258.
19. Migała K., Puczko D., Jania J., Głowacki P. 2007, Ablation of Hans Glacier (Svalbard) estimated using energy balance from the AWS data. [in:] The Dynamics and Mass Budget of Arctic Glaciers. Extended abstracts. Workshop and GLACIODYN (IPY) Planning Meeting, 15-18 January 2007, Pontresina (Switzerland): 67-70.
20. Nowak M., Sobota I., 2015, Artificial neural networks in proglacial runoff simulation: application and efficiency analysis in comparison to the multivariate regression; a case study of Waldemar River (Svalbard). Geografiska Annaler, 97: 489-506. 10.1111/geoa.12089
21. Østrem G., 1973, Runoff forecasts for highly glacierized basins. The Role of Snow and Ice in Hydrology. IAHS Publications, 107: 1111-1129.
22. Pardé M., 1957, Rzeki. Wyd. PWN, Warszawa: 233 s.
23. Piasecki J., 1988, Accumulation and ablation on the Scott Glacier and Renard Glacier in 1987 (South Bellsund, Spitsbergen). [in:]: XV Sympozjum Polarne. Stan obecny i wybrane problemy polskich badań polarnych. Wrocław: 242-253.
24. Rachlewicz G., 2007, Mechanizmy wezbrań rzecznych w zlewniach zlodowaconych (przykłady z doliny Ebba, Spitsbergen Środkowy). [w]: Kostrzewski A., Szpikowski J. (red.): Funkcjonowanie geoekosystemów zlewni rzecznych, 4, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań: 197-208.
25. Rachlewicz G., 2009, Contemporary sediment fluxes and relief changes in high Arctic glacierized valley systems (Billefjorden, Central Spitsbergen). Seria Geograficzna nr 87, Wydawnictwo UAM, Poznań: 203 s.
26. Shiklomanov I. A., 1999, World Water Resources: Modern Assessment and Outlook for the 21st Century – Summary of World Water Resources at the Beginning of the 21st Century. UNESCO, Federal Service of Russia for Hydrometeorology & Environment Monitoring, St. Petersburg.
27. Sobota I., 1997a, Preliminary characteristics of outflow from the Waldemar Glacier (Kaffiøyra, NW Spitsbergen) in the 1996 summer. [w:] Dynamics of polar environment. Spitsbergen Geographical Expeditions, Polar Session, UMCS, Lublin: 157-162.
28. Sobota I., 1997b, Ablacja i odpływ z lodowca Waldemara w sezonie letnim 1997. [w:] Rzeźba, współczesne procesy morfogenetyczne i problemy zmian środowiska obszarów polarnych, Streszczenia referatów i komunikatów Sesji Polarnej, UMCS, Lublin: 70-74.
29. Sobota I., 1998, Ablacja i odpływ z lodowca Waldemara w sezonie letnim 1997. [w:] Relief, Quaternary Paleogeography and Changes of the Polar Environment Polar Session. Spitsbergen Geographical Expeditions. UMCS, Lublin: 149-168.
30. Sobota I., 2000, Ablation and discharge of the Waldemar Glacier, north-western Spitsbergen, in summer 1998. Polish Polar Research, 21(1): 3-18.
31. Sobota I., 2004, Ablacja i odpływ z lodowca Waldemara i lodowca Ireny w sezonie letnim 2001 i 2003 roku. XXX Międzynarodowe Sympozjum Polarne, Gdynia. Polish Polar Studies: 333-343.
32. Sobota I., 2005, Zarys hydrografii Kaffiøyry. [w:] Grześ M., Sobota I. (red.), Kaffiøyra. Zarys środowiska geograficznego Kaffiøyry (NW Spitsbergen). Oficyna Wydawnicza TURPRESS, Toruń: 13-16.
33. Sobota I., 2007, Ablation and outflow from Kaffiøyra glaciers in 1996-2006, Svalbard. [w:] Oerlemans J., TijmReijmer C.H. (red.), The Dynamics and Mass Budget of Arctic Glaciers. IASC Working Group on Arctic Glaciology Meeting, IMAU: 104-107.
34. Sobota I., 2009, The near-surface ice thermal structure of the Waldemarbreen, Svalbard. Polish Polar Research, 30(4): 317-338.
35. Sobota I., 2013, Współczesne zmiany kriosfery północno-zachodniego Spitsbergenu na przykładzie regionu Kaffiøyry. Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń: 449 s.
36. Sobota I., 2014, Changes in dynamics and runoff from the High Arctic glacial catchment of Waldemarbreen, Svalbard. Geomorphology, 212: 16–27. doi: 10.1016/ j.geomorph.2013.04.001.
37. Sobota I. 2016, Icings and their role as an important element of the cryosphere in High Arctic glacier forefields. Bulletin of Geography. Physical Geography Series, 10: 81-93.
38. Sobota I., Ćmielewski M., Nowak M., 2010, Charakterystyka i przyczyny zmienności natężenia przepływu rzeki lodowcowej w sezonie letnim na przykładzie Rzeki Waldemara, Svalbard. Problemy Klimatologii Polarnej, 20: 143-159.
39. Sobota I., Nowak M., 2012, Dynamika odpływu ze zlodowaconej zlewni Rzeki Waldemara (NW Spitsbergen) w sezonach letnich 2009-2011. Problemy Klimatologii Polarnej, 22: 57-68.
40. Sobota I., Nowak M., Weckwerth P., 2016, Long-term changes of glaciers in north-western Spitsbergen. Global and Planetary Changes, 144: 182-197.
41. Szafraniec J., 2002, Influence of positive degree-days and sunshine duration on the surface ablation of Hansbreen, Spitsbergen glacier. Polish Polar Research, 23 (3-4): 227-240. UNEP, 2007, Global outlook for ice and snow.
42. UNEP/GRID-Arendal: 235 s.
43. Wójcik G., Marciniak K., Przybylak R., 1999, Ablacja lodowca Waldemara (Ziemia Oskara II, NW Spitsbergen) w sezonach letnich 1977, 1978 i 1980. Problemy Klimatologii Polarnej: 89-102.

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-6ab71afe-b87a-4415-880a-9a9334f77abd