Zmiany klimatyczne w Arktyce Kanadyjskiej w ostatnim ćwierćwieczu XX i na początku XXI wieku

• Autorzy: Zblewski S. , Marsz A. A.

Warianty tytułu

EN

Changes in some features of the climate in the Canadian Arctic in the last 25-year period of 20th century and in the first years of 21st century

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca omawia zmiany temperatury powietrza na obszarze Subarktyki i Arktyki Kanadyjskiej oraz otaczających je akwenów oraz podejmuje próbę ustalenia roli cyrkulacji atmosferycznej w kształtowaniu tych zmian. Analizie poddano temperaturę powietrza, temperaturę powierzchni morza oraz koncentrację lodów morskich w latach 1982-2009. Stwierdzono występowanie dodatnich trendów temperatury rocznej powietrza na całym obszarze. Wyniki badań wskazują, że zmianami temperatury powietrza, temperatury powierzchni morza i koncentracji lodów morskich w rejonie wschodniej części Arktyki Kanadyjskiej (Zatoka Baffina, Ziemia Baffina, Wyspa Devon, Półwysep Bothia i Basen Foxe'a) steruje NAO. Kierunki zmian wymienionych elementów są odwrotne do fazy NAO (ujemna faza NAO – wzrost temperatury powietrza i morza, spadek koncentracji lodów, dodatnia faza NAO – odwrotnie). Oddziaływanie NAO na temperaturę powietrza jest najsilniejsze w okresie zimowym, oddziaływanie zimowego NAO na temperaturę powierzchni morza i koncentrację lodów jest asynchro-niczne (najsilniejsze latem) i realizuje się poprzez działanie ogniwa pośredniego, jakim jest grubość lodów morskich. Na zachód od linii Cambridge Bay – Baker Lake głównym czynnikiem sterującym zmianami temperatury powietrza jest układ telekoneksyjny PNA. Jego działanie jest najsilniejsze w końcu jesieni i początku zimy, najwyraźniej działanie PNA zaznacza się na obszarze Kanadyjskiej Subarktyki i słabnie w kierunku N i NE. Zmienność PNA wywiera niewielki wpływ (tylko w sierpniu) na koncentrację lodów i temperaturę wody Morza Beauforta. Dodatnim fazom PNA odpowiada wzrost temperatury powietrza. Wystąpienie wzrostu rocznej temperatury powietrza na całym obszarze Arktyki i Subarktyki Kanadyjskiej wymaga wystąpienia w tym samym roku ujemnej fazy NAO i dodatniej fazy PNA. Jeśli w danym roku wystąpią jednoimienne fazy obu oscylacji, stosownie do znaków obu oscylacji na części badanego obszaru zaznaczy się występowanie dodatnich, a na części – ujemnych anomalii temperatury powietrza. Ponieważ w badanym okresie w zmienności NAO zaznacza się trend ujemny, w przebiegu PNA słaby trend dodatni, można uważać, że obserwowany wzrost temperatury powietrza nad obszarem Arktyki i Subarktyki Kanadyjskiej w dużej części jest rezultatem długookresowych zmian warunków cyrkulacyjnych.

EN

This work describes changes in air temperature in the region of Subarctic and Canadian Arctic and in the sea area adjacent to them and is an attempt to define the influence of atmospheric circulation on these changes. The analysis covered the air temperature, sea surface temperature and sea ice concentration. The analyzed period lasted from 1982-2009. Positive trends in air temperature were noted over the whole area. The results of the research indicate that NAO is responsible for the changes in the air temperature, sea surface temperature and the concentration of sea ice in the region of the eastern part of the Canadian Arctic (the Baffin Bay, Baffin Island, Devon Island, the Bothnia Peninsula and Foxe Basin). The direction of changes is opposite to the phase of NAO (negative phase of NAO – increase in sea and air temperatures, decrease in ice concentration, positive phase of NAO – just the other way round). The strongest impact of NAO on air temperature is observed in winter. The influence of winter NAO on sea surface temperature and on ice concentration is asynchronous (the strongest in summer) and employs action of an indirect factor, i.e. the thickness of ice. West of Cambridge Bay – Baker Lake line the main factor responsible for the changes in air temperature is teleconnection pattern of PNA (Pacific-North American). Its impact is the strongest at the end of autumn and the beginning of winter (October-December). Most clearly the influence of PNA is marked in the region of the Canadian Subarctic (southern and central party of Northwest Territories), its influence becomes weaker northwards and north-eastward. Changeability of PNA has little influence on sea surface temperature of the Beaufort Sea and on its ice concentration. Positive phases of PNA are associated with the increase in air temperature. The observed increase in annual air temperature over the entire area of the Canadian Arctic and Subarctic must be accompanied by negative phase of NAO in the same year and by positive phase of PNA. If in a given year there are the same phases of both oscillations, following the signs of these oscillations, positive anomalies in air temperature are observed in the Subarctic region and in the Canadian Arctic and negative anomalies in some parts. As in the analyzed period of NAO variability a negative trend is marked and in PNA a weak positive trend is noted, it may be assumed that the observed increase in air temperature over the Subarctic region and in the Canadian Arctic results, to a great extent, from long term changes in conditions of circulation.

Słowa kluczowe

PL

Morze Beauforta; Zatoka Hudsona; Morze Baffina; Arktyka Kanadyjska; zmiany klimatu; cyrkulacja atmosferyczna; NAO; PNA

EN

NAO; PNA; Beaufort Sea; Hudson Bay; Baffin Bay; atmospheric circulation

• Wydawca: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
• Czasopismo: Problemy Klimatologii Polarnej
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 20
• Strony: 45--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zblewski S.

autor

Marsz A. A.

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

Bibliografia

• 1. Atłas Arktiki, 1985. Glavnoje Upravlenie Gieodezii i Kartografii pri Sovietie Ministrov, Moskva: 204 s.
• 2. Grumet N.S., Wake C.P., Mayewski P.A., Zielinski G.A., Whitlow S.I., Koerner R.M., Fisher D.A., Woollett J.M., 2001. Variability of sea-ice extent in Baffin Bay over the last millennium. Climatic Change, 49 (1–2): 129–145.
• 3. Hinkel K.M., Nelson F.E., 2007. Anthropogenic heat island at Barrow, Alaska, during winter: 2001-2005. Journal of Geophysical Research 112: 10.1029/2006JD007837.
• 4. Hinzman L.D., Bettez N.D., Bolton W.R., Chapin F.S., Dyurgerov M.B., Fastie C.L., Griffith B., Hollister R.D., Hope A. Huntington H.P., Jensen A.M., Jia G.I., Jorgenson T., Kane D.L., Klein D.R., Kofinas G., Lynch A.H., Lloyd A.H., McGuire A.D., Nelson F.E., Oechel W.C., Osterkamp T.E., Racine C.W., Romanovsky V.E., Stone R.S., Stow D.A., Sturm M., Tweedie C.E., Vourlitis G.L., Walker M.D., Winkler K.S., Yoshikawa K., 2005. Evidence and Implications of Recent Climate Change in Northern Alaska and Other Arctic Regions. Climatic Change, 72 (3): 251–298; DOI: 10.1007/ s10584-005-5352-2.
• 5. Jones P.D., Jόnsson 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.
• 6. Marsz A.A., 2008. Zmiany pokrywy lodów morskich Arktyki na przełomie XX i XXI wieku i ich związek z cyrku-lacją atmosferyczną. Problemy Klimatologii Polarnej, 18: 7–33.
• 7. 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.
• 8. Maxwell J.B., 1981. Climatic Regions of the Canadian Arctic Islands. Arctic, 34 (3): 225–240.
• 9. Overland J.E., Wang M., Salo S., 2008. The recent Arctic warm period. Tellus, 60A: 587–597. DOI: 10.1111/j. 1600-0870.2008.00327.x
• 10. Overpeck J., Hughen K., Hardy D., Bradley R., Case R., Douglas M., Finney B., Gajewski K., Jacoby G., Jennings A., Lamoureux S., Lasca A., MacDonald G., Moore J., Retelle M., Smith S., Wolfe A., Zielinski G., 1997. Arctic Environmental Change of the Last Four Centuries. Science, 278: 1251–1256.
• 11. Reynolds R.W., Rayner N.A., Smith T.M., Stokes D.C., Wang W., 2002. An Improved In Situ and Satellite SST Analysis for Climate. Journal of Climate, 15 (13): 1609–1625.
• 12. Vincent L.A., Gullett D.W., 1999. Canadian historical and homogeneous temperature datasets for climate change analyses. International Journal of Climatology, 19 (12): 1375–1388.
• 13. Wallace J.M., Gutzler D.S., 1981. Teleconnections in the geopotential height field during the Northern Hemisphere Winter. Monthly Weather Review, 109: 784–812.
• 14. Zblewski S., 2004. Zmiany temperatury wody na Prądzie Zachodniogrenlandzkim w okresie 1982-2003. Problemy Klimatologii Polarnej, 14: 29–37.
• 15. Zblewski S., 2005. Wpływ zmian temperatury wody na Prądzie Zachodniogrenlandzkim na zmiany temperatury powietrza na Ziemi Baffina i Labradorze (1982-2002). Problemy Klimatologii Polarnej, 15: 41–51.