Rola międzystrefowej cyrkulacji południkowej nad wschodnią częścią Atlantyku Północnego w kształtowaniu niektórych cech klimatu Arktyki Atlantyckiej

• Autorzy: Marsz A. A.

Warianty tytułu

EN

Role of interzonal meridional circulation over the eastern part of the North Atlantic in formation of some features of the Atlantic Arctic climate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł omawia występowanie silnych adwekcji powietrza z szerokości umiarkowanych i pogra-nicza stref subtropikalnej i umiarkowanej do Arktyki Atlantyckiej (1950-2009). Te przepływy międzystrefowe stanowią przyczynę krótkookresowych (miesiąc, rzadziej 2 miesiące) silnych wzrostów temperatury w Arktyce Atlantyckiej, które znajdują następnie odbicie we wzroście temperatury rocznej. Osłabienie takich postaci cyrku-lacji w dłuższych okresach prowadzi do spadku temperatury w Arktyce Atlantyckiej. Przepływy międzystrefowe stanowią kombinację silnej cyrkulacji strefowej nad środkową częścią Atlantyku i silnej cyrkulacji południkowej nad wschodnią częścią Atlantyku Północnego, Europą Środkową i Półwyspem Skandynawskim. Są słabo powią-zane z AO i NAO, natomiast bardzo silnie ze wskaźnikami regionalnej cyrkulacji atmosferycznej w rejonie Spits-bergenu. Największą intensywność, ale i największą zmienność przepływów międzystrefowych, obserwuje się w chłodnej porze roku (październik-marzec). Ze zmiennością przepływów międzystrefowych silnie powiązana jest temperatura powietrza miesięcy chłodnej pory roku w środkowej i zachodniej części Arktyki Atlantyckiej, a w centralnej części Arktyki Atlantyckiej również bardzo silnie większość innych niż temperatura elementów klimatycznych (wilgotność względna, zachmurzenie ogólne, miesięczne sumy opadów, liczba dni z opadem, etc.). Pozwala to traktować zmienność intensywności przenosu międzystrefowego jako jeden z istotnych mecha-nizmów kształtujących zmienność klimatu w środkowej i zachodniej części Arktyki Atlantyckiej. Analiza jednak wykazuje, że zmiany intensywności przenosu międzystrefowego nie są przyczyną obserwowanego ocieplenia w tej części Arktyki.

EN

The article describes the phenomenon of strong air advection from the subpolar lattitudes and the regions between subtropical and subpolar zones to the Atlantic Arctic (1950-2009). These interzonal flows are responsible for the short time periods (one month or less frequently two month periods) strong increases in temperature of the Atlantic Arctic which later on are reflected in the rise in the annual temperature. The decrease in these types of circulation over longer periods results in the decrease in temperature of the Atlantic Arctic. The interzonal flows are combination of strong zonal circulation over the central part of the Atlantic and strong meridional circulation over the eastern part of the North Atlantic, central Europe and the Scandinavian Peninsula. They are weakly correlated with AO and NAO but very strongly correlated with the indexes of the regional atmospheric circulation in the region of Spitsbergen. The greatest intensity and the most varied changeability in the interzonal flows can be observed in the cold season of the year (October – March). The air temperature of the cold season of the year in the central and western part of the Atlantic Arctic is significantly connected with the changeability in the interzonal flows and in the central part of the Atlantic Arctic it is not only temperature that is strongly correlated with the variability but also other climatic elements (relative humidity, overall cloudiness, monthly precipitation, number of days with precipitation, etc.). That is why the variability in the intensity of interzonal flow can be treated as one of the important mechanisms responsible for the changes in the climate in the central and western part of the Atlantic Arctic. However the analysis indicates that changes in the intensity of interzonal flow are not the cause of warming of this part of the Arctic.

Słowa kluczowe

PL

Arktyka Atlantycka; cyrkulacja atmosferyczna; gwałtowne ocieplenia

EN

Atlantic Arctic; atmospheric circulation; advection; rapid warming

• Wydawca: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
• Czasopismo: Problemy Klimatologii Polarnej
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 20
• Strony: 7--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marsz A. A.

• Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej WN, Akademia Morska ul. Sędzickiego 19, 81–374 Gdynia,

Bibliografia

• 1. Bengtsson L., Semenov V.A., Johannessen O.M., 2004. The Early Twentieth-Century Warming in the Arctic – A Possible Mechanism. Journal of Climate, 17 (20): 4045–4057.
• 2. Budyko M.I., 1974. Izmeneniya klimata. Gidrometeoizdat, Leningrad: 279 s.
• 3. Cohen J., Barlow M., 2005. The NAO, the AO, and Global Warming: How Closely Related? Journal of Climate, 18 (21): 4498–4513.
• 4. Comiso J., 2003. Warming trends in the Arctic from clear sky satellite observations. Journal of Climate, 16 (21): 3498–3510.
• 5. Drzeniecka-Osiadacz A., Migała K., Sikora S., 2007. Cechy warstwy granicznej atmosfery w rejonie Hornsundu w lipcu i sierpniu 2005. [w:] R. Przybylak, M. Kejna, A. Araźny, P. Głowacki (red.): Abiotyczne środowisko Spitsbergenu w latach 2005-2006 w warunkach globalnego ocieplenia, Toruń: 131–146.
• 6. Girs A.A., 1981. K voprosu o formakh atmosfernoj cirkulacii i ikh prognostičeskom ispolzovanii. Trudy AANII, 373: 4–13.
• 7. Hansen J.E., Lebedeff S., 1987. Global trends of measured surface air temperature. Journal of Geophysical Research, 92 (D11): 13345–13372.
• 8. Hansen J.E., Ruedy R., Glascoe J., Sato M., 1999. GISS analysis of surface temperature change. Journal of Geophysical Research, 104 (D24): 30997–31022.
• 9. Jia W., Meibing J., Takahashi J., Suzuki T., Polyakov I.V., Mizobata K., Ikeda M., Saucier F.J., Meier M., 2008. Modeling Arctic Ocean heat transport and warming episodes in the 20th century caused by the intruding Atlantic Water. Chinese Journal of Polar Science, 19 (2): 159 –167.
• 10. Johannessen O.M., Bengtsson L., Miles M.W., Kuzmina S.I., Semenov V.A., Alekseev G.V., Nagurnyi A.P., Zakharov V.F., Bobylev L.P., Pettersson L.H., Hasselmann K., Cattle H.P., 2004. Arctic climate change: observed and modelled temperature and sea-ice variability. Tellus A, 56 (4): 328–341.
• 11. Jones P.D., Jonsson T., Wheeler D., 1997. Extension to the North Atlantic oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and south-west Iceland. International Journal of Climatology, 17 (13): 1433–1450.
• 12. Kalnay E., Kanamitsu M, Kistler R., Collins W., Deaven D, Gandin L, Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Leetmaa L., 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. BAMS (Bulletin of the American Meteorological Society), March, 1996: 124 s.
• 13. Kelly P.M., Jones P.D., Sear C.B., Cherry B.S.G., Tavakol R.K., 1982. Variations in Surface Air Temperatures: Part 2. Arctic Regions, 1881-1980. Monthly Weather Review, 110 (2): 71–83.
• 14. Levitus S., Matishov G., Seidov D., Smolyar I., 2009. Barents Sea multidecadal variability. Geophysical Research Letters, 36, L19604, doi:10.1029/2009GL039847.
• 15. McBean G., Alekseev G., Chen D., Førland E., Fyfe J., Groisman P.Y., King R., Melling H., Vose R., Whitfield P.H., 2004. Arctic Climate: Past and Present. [w:] red. The ACIA International Scientific Symposium On Climate Change in the Arctic. Reykjavik, 2004: 22–60.
• 16. Marsz A.A., 2007. Wilgotność powietrza. [w:] A. Marsz i A. Styszyńska (red.): Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 176-183.
• 17. Marsz A.A., Styszyńska A., 2009. Oceanic 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.
• 18. Niedźwiedź T., 1992. Wybrane problemy klimatologii synoptycznej Spitsbergenu. Problemy Klimatologii Polarnej, 2: 77–84.
• 19. Niedźwiedź T., 2001. Zmienność cyrkulacji atmosfery nad Spitsbergenem w drugiej połowie XX wieku. Problemy Klimatologii Polarnej, 11: 7–26.
• 20. Niedźwiedź T., 2006. Główne cechy cyrkulacji atmosferycznej nad Spitsbergenem. Problemy Klimatologii Polarnej, 16: 91–105.
• 21. Niedźwiedź T., 2007a. Cyrkulacja atmosferyczna [w:] A. Marsz i A. Styszyńska (red.): Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 45–63.
• 22. Niedźwiedź T., 2007b. Kalendarz typów cyrkulacji atmosferycznej T. Niedźwiedzia występujących w rejonie Spitsbergenu. [w:] A. Marsz i A. Styszyńska (red.): Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 371–376.
• 23. Niedźwiedź T., 2007c. Ciśnienie atmosferyczne. [w:] A. Marsz i A. Styszyńska (red.): Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 65–69.
• 24. Overland J.E., Wang M., 2005. The Arctic climate paradox: The recent decrease of the Arctic Oscillation. Geophysical Research Letters, 32, L06701, doi:10.1029/2004GL021752.
• 25. Overland J.E., Wang M., Salo S., 2008. The recent Arctic warm period. Tellus A, 60 (4): 587–597.
• 26. Polyakov I.V., Johnson M.A., 2000. Arctic decadal and interdecadal variability. Geophysical Research Letters, 27 (24): 4097–4100.
• 27. Polyakov I.V., Alekseev G.V., Bekryaev R.V., Bhatt U., Colony R.L., Johnson M.A., Karklin V.P., Makshtas A.P., Walsh D., Yulin A.V., 2002. Observationally based assessment of polar amplification of global warming. Geophysical Research Letters, 29 (18):1878, doi:10.1029/2001GL011111.
• 28. Polyakov I.V., Alekseev G.V., Bekryaev R.V., Bhatt U.S., Colony R., Johnson M.A., Karklin V.P., Walsh D., Yulin A.V., 2003a. Long-term ice variability in Arctic marginal seas. Journal of Climate, 16(12): 2078–2085.
• 29. Polyakov I.V., Beszczynska A., Carmack E.C., Dmitrenko I.A., Fahrbach E., Frolov I.E., Gerdes R., Hansen E., Holfort J., Ivanov V.I., Johnson M.A., Karcher M., Kauker F., Morison J., Orvik K.A., Schauer U., Simmons H.L., Skagseth Ø., Sokolov V.T., Steele M., Timokhov L.A., Walsh D., Walsh J.E., 2005. One more step toward a warmer Arctic. Geophysical Research Letters, 32, L17605, doi:10.1029/2005GL023740.
• 30. Polyakov I.V., Bekryaev R.V., Alekseev G.V., Bhatt U.S., Colony R.L., Johnson M.A., Makshtas A.P., Walsh D., 2003b. Variability and trends of air temperature and pressure in the maritime Arctic, 1875–2000. Journal of Climate, 16 (12): 2067–2077.
• 31. Polyakova E., Journel A., Polyakov I.V., Bhatt U.S., 2006. Changing relationship between the North Atlantic oscillation index and key North Atlantic climate parameters. Geophysical Research Letters, 33, L03711. doi:10.1029/2005GL024573.
• 32. Przybylak R., 1996. Zmienność temperatury powietrza i opadów atmosferycznych w okresie obserwacji instru-mentalnych w Arktyce. UMK, Toruń: 279 s.
• 33. Przybylak R., 2003. The climate of the Arctic. Atmospheric and Oceanographic Sciences Library, 26, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London: 288 s.
• 34. Przybylak R., 2006. Współczesne zmiany klimatu w Arktyce. [w:] A.A. Marsz i A. Styszyńska (red.), Zmiany klimatyczne w Arktyce i Antarktyce w ostatnim pięćdziesięcioleciu XX wieku i ich implikacje środowiskowe. Wydawnictwo Akademii Morskiej, Gdynia: 93–110.
• 35. Przybylak R., 2007. Recent air-temperature changes in the Arctic. Annals of Glaciology, 46 (1): 316–324.
• 36. Rigor I.G., Colony R.L., Martin S., 2000. Variations in Surface Air Temperature Observations in the Arctic, 1979–97. Journal of Climate, 13 (5): 896–914.
• 37. Rodewald M., 1972. Einige hydroklimatische Besonderheiten des Jahrzehnts 1961–1970 im Nordatlantik und im Nordpolarmeere. Deutsche Hydrographische Zeitschrift, 25 (3); DOI: 10.1007/BF02226692.
• 38. Semenov V.A., 2008. Vliyanie okeanicheskogo pritoka v Barencovo more na izmenchivost' klimata v Arktike. Doklady Akademii Nauk, 418 (1): 106–109.
• 39. Soon W.W.-H., 2005. Variable solar irradiance as a plausible agent for multidecadal variations in the Arctic-wide surface air temperature record of the past 130 years. Geophysical Research Letters, 32, L16712, 5 PP, doi:10.1029/2005GL023429.
• 40. Styszyńska A., 2005. Przyczyny i mechanizmy współczesnego (1982-2002) ocieplenia atlantyckiej Arktyki. Wy-dawnictwo Uczelniane Akademii Morskiej w Gdyni: 109 s.
• 41. Styszyńska A., 2007. Wiatr. [w:] A. Marsz i A. Styszyńska (red.): Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Horn-sundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 71–86.
• 42. Thompson D.W.J., Wallace J.M., 1998.The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields. Geophysical Research Letters, 25 (9): 1297–1300.
• 43. Thompson D.W.J., Wallace J.M., 1999. Annular modes in the extratropical circulation. Part I: Month-to-month variability. Journal of Climate, 13 (5): 1000–1016.
• 44. Thompson D.W.J., Wallace J.M., Hegerl G.C., 2000. Annular modes in the extratropical circulation. Part II: Trends. Journal of Climate, 13 (5): 1018–1036.
• 45. Vangengejm G.Ya., 1952. Osnovy makrocirkulyacionnogo metoda dolgosročnykh meteorologičeskikh prognozov dlya Arktiki. Trudy AANII, 34: 314 s.
• 46. Wood K.R., Overland J.E., 2010. Early 20th century Arctic warming in retrospect. International Journal of Clima-tology, 30 (9): 1269–1279.
• 47. Zakharov V.F., 1981. L’dy Arktiki i sovremennye prirodnye processy. Gidrometeoizdat, Leningrad: ss 135.
• 48. Zakharov V.F., 1987. Morskie l'dy i klimat. [w:] V.M. Kotlyakov i M.G. Grosvald (red.): Vzaimodejstvie oledene-niya s atmosferoj i okeanom. Nauka, Moskva: 66–90.
• 49. Zakharov V.F., 1997. Sea Ice in the Climate System. Arctic Climate System Study. World Climate Research Programme, WMO/TD-No.782, World Meteorological Organization, Geneva. ss. 80.