Wpływ zmian temperatury wody powierzchniowej mórz Barentsa, Norweskiego i Grenlandzkiego na trend rocznej temperatury powietrza na Spitsbergenie

• Autorzy: Styszyńska A.

Warianty tytułu

EN

Influence of changes in sea surface temperature in the Barents, Norwegian and Greenland seas on the annual air temperature trend at Spitsbergen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca omawia wpływ zmian temperatury wód powierzchniowych (SST - sea surface temperature) mórz Barentsa, Norweskiego i Grenlandzkiego zachodzących w okresie zimowego wychładzania (styczeń-kwiecień) na roczne i sezonowe wartości temperatury powietrza na Spitsbergenie w okresie 1912-2010. Stwierdzono, że zimowa SST rozległej powierzchni mórz otaczających Spitsbergen jest silnie skorelowana z roczną temperaturą powietrza na Spitsbergenie przez kolejne trzy lata (k, k+1, k+2). Powierzchnia akwenów, na których występują opóźnione korelacje z temperaturą powietrza na Spitsbergenie stopniowo zmniejsza się, a siła związków słabnie. Obszary, na których w roku k+2 korelacje utrzymują najwyższą (p < 0.001) istotność odtwarzają szlaki przenosu prądowego. Akwen, na którym zmienność SST z roku k najsilniej koreluje z roczną i zimową temperaturą powietrza na Spitsbergenie w kolejnych trzech latach (k, k+1, k+2) nie zmienia swojego położenia - jest to obszar leżący na pograniczu N części Morza Norweskiego i W części Morza Barentsa - między Bjornoyą a Nordkapem. Długookresowe zmiany temperatury powierzchni mórz wokółspitsbergeńskich regulują długookresową zmienność temperatury powietrza na Spitsbergenie, a występujący w przebiegu rocznej temperatury powietrza trend ma swoją genezę w zmianach zasobów ciepła w wodach tych mórz.

EN

This work discusses the influence of changes in SST (sea surface temperature) of the Barents, Norwegian and Greenland seas occurring during winter cooling (January-April) on annual and seasonal air temperatures at Spitsbergen during 1912-2010. It was found that the winter SST of vast seas surrounding the region of Spitsbergen is strongly correlated with annual and winter air temperature at Spitsbergen during the next three years (k, k+1, k+2). The sea areas, where the delayed correlations with air temperature at Spitsbergen are observed, gradually decrease, and the strength of the correlation decreases. The routes of moving current represent the areas where correlations maintain the highest significance (p <0.001) in the year k+2. The sea area, where variability of SST from year k is most strongly correlated with the annual and winter air temperature at Spitsbergen in the next three years (k, k+1, k+2) does not change its position - this is the area lying on the border of the north part of the Norwegian Sea and the west part of the Barents Sea - between Bjornoya and Nordkap. Long-term sea surface temperature changes of vast seas surrounding the region of Spitsbergen regulate the long-term variability of the air temperature on Spitsbergen, and appearing in the course of the annual air temperature trend has his own genesis in changes of resources of the warmth in waters of these seas.

Słowa kluczowe

PL

temperatura powietrza; temperatura powierzchni morza; Spitsbergen

EN

Spitsbergen; air temperature; sea surface temperature

• Wydawca: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
• Czasopismo: Problemy Klimatologii Polarnej
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 21
• Strony: 115--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Styszyńska A.

• Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej, Wydział Nawigacyjny, Akademia Morska ul. Sędzickiego 19, 81-374 Gdynia,

Bibliografia

• 1. Aagaard K., Foldvik A., Hillman S.R., 1987. The West Spitsbergen Current: Disposition and water mass transformation. Journal of Geophysical Research, 92: 3778–3784.
• 2. 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.
• 3. Chase T.N., Herman B., Pielke R.A., Zeng X., Leuthold M., 2002. A proposed mechanism of the regulation of minimum midtropospheric temperatures in the Arctic. Journal of Geophysical Research, 107 (D 14); DOI 10.1029/2001JD001425.
• 4. Chylek P., Folland C.K., Lesins G., Dubey M.K., Wang M., 2009. Arctic air temperature change amplification and the Atlantic Multidecadal Oscillation. Geophysical Research Letters, 36, L14801, doi:10.1029/2009GL038777.
• 5. Cokelet E.D., Tervalon N., Bellingham J.G., 2008. Hydrography of West Spitsbergen Current, Svalbard Branch: Autumn 2001. Journal of Geophysical Research, 113, CO1006, doi: 10.1029/2007/JC004150.
• 6. Curry J., 1983. On the formation of continental polar air. Journal of the Atmospheric Sciences, 40: 2278–2292.
• 7. Divine D.V., Dick C., 2006. Historical variability of sea ice edge position in the Nordic Seas. Journal of Geophy-sical Research, 111, 10.1029/2004JC002851.
• 8. Divine D.V., Dick C., 2007. March through August ice edge positions in the Nordic Seas, 1750–2002. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center. Digital media.
• 9. Frolov I.E., Gudkovich Z.M., Kraklin V.P., Kovalev E.G., Smolyanitsky V.M., 2009. Climate change in Eurasian Arctic shelf seas: centennial ice cover observations. Springer: 164 s.
• 10. Gerland S., Renner A.H.H., Godtliebsen F, Divine D., Løyning T.B., 2008. Decrease of sea ice thickness at Hopen, Barents Sea, during 1966-2007. Geophysical Research Letters, 35(6), L06501, 10.1029/2007GL032716.
• 11. Haugan P.M., 1999. Structure and heat content of the West Spitsbergen Current. Polar Research: 18: 183–188.
• 12. 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., L.H. Pettersson, Hasselman K., Cattle H.P., 2004. Arctic Climate Change: observed and modelled temperature and sea-ice variability. Tellus A, 56 (4): 328–341.
• 13. Koenigk T., Mikolajewicz U., Haak H., Jungclaus J., 2006. Variability of Fram Strait sea ice export: Causes, impacts and feedbacks in a coupled climate model. Climate Dynamics, 26: 17–34.
• 14. Koenigk T., Mikolajewicz U., Jungclaus J.H., Kroll A., 2009. Sea ice in the Barents Sea: seasonal to interannual variability and climate feedbacks in a global coupled model. Climate Dynamics, 32 (7-8): 1119–1138.
• 15. Kruszewski G., 2004a. Wzrost temperatury wód wokółspitsbergeńskich w ostatnim dwudziestoleciu (1982–2002). [w:] Polish Polar Studies. XXX International Polar Symposium, Gdynia: 203–211.
• 16. Kruszewski G., 2004b. Zmienność temperatury powierzchni morza w rejonie Spitsbergenu (1982–2002) jako przejaw współcześnie zachodzących zmian klimatycznych. Problemy Klimatologii Polarnej, 14: 79–86.
• 17. Kvingedal B., Drange H., Dokken T., Fuervik T., Gerdes R., Berger W., 2005. Sea-ice extent and variability in the Nordic Seas, 1967–2002. [w:] The Nordic Seas: an integrated perspective: oceanography, climatology, biogeo-chemistry, and modeling. AGU Geophysical monograph 158, Washington DC: 39–49.
• 18. Kwok R., Maslowski W., Laxon S.W., 2005. On large outflows of Arctic sea ice into the Barents Sea. Geophysical Research Letters, 32, L22503, doi:10.1029/2005GL024485.
• 19. Limits of Oceans and Seas, 1953. International Hydrographic Organization. Special Publication 23. 3rd Ed., Monte Carlo: 42 s.
• 20. Loeng H., 1991. Features of the physical oceanographic conditions of the Barents Sea. Polar Research, 10: 5–18.
• 21. Løyning T.B., 2001. Hydrography in the north-western Barents Sea, July-August 1996. Polar Research, 20 (1): 1–11.
• 22. Marsz A.A., 2007. Temperatura powietrza. [w:] Marsz A.A., Styszyńska A. (red.), Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 131–174.
• 23. Marsz A.A., 2010. Rola międzystrefowej cyrkulacji południkowej nad wschodnią częścią Atlantyku Północnego w kształtowaniu niektórych cech klimatu Arktyki Atlantyckiej. Problemy Klimatologii Polarnej, 20, s. 7-29.
• 24. Marsz A.A., Styszyńska A. (red.), 2007. Klimat rejonu Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie – stan, zmiany i ich przyczyny. Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni: 376 s.
• 25. 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.
• 26. Nordli Ø., Hanssen-Bauer i., Førland E.J., 1996, Homogeneity analyses of temperature and precipitation series from Svalbard and Jan Mayen. DNMI-klima, 16/96, 41 pp.
• 27. Nordli O., 2010. The Svalbard airport temperature series. Bulletin of Geography – physical geography series, 3: 5–25.
• 28. Overland J.E., Spillane M.C., Percival D.B., Wang M., Mofjeld H.O., 2004. Seasonal and regional variation of pan-Arctic surface air temperature over the instrumental record. Journal of Climate, 15, 3263–3282.
• 29. Overland J. E., Wang M., 2005. The Arctic climate paradox: The recent decrease of the Arctic Oscillation. Geo-physical Research Letters, 32, L06701, doi:10.1029/2004GL021752.
• 30. Piechura J., Beszczynska-Moller A., Osinski R., 2001. Volume, heat and salt transport by the West Spitsbergen Current. Polar Research, 20: 233–240.
• 31. Rogers J.C., Yang L., Li L., 2005. The role of Fram Strait winter cyclones on sea ice flux and on Spitsbergen air temperatures. Geophysical Research Letters, 32, L06709, DOI: 10.1029/2004GL022262.
• 32. Rudels B., Jones E.P., Schauer U., Eriksson P., 2004. Atlantic sources of the Arctic Ocean surface and halocline waters. Polar Research, 23 (2): 181–208.
• 33. Schauer U., Beszczyńska-Moller A., 2009. Problems with estimation and interpretation of oceanic hest transport – conceptual remarks for the case of Fram Strait in the Arctic Ocean. Ocean Science, 5: 487–494.
• 34. Schauer U., Loeng H., Rudels B, Ozhigin V., Dieck W., 2002. Atlantic water flow through the Barents and Kara Sea. Deep Sea Research, Part I, 49 (12): 2281–2296.
• 35. Semenov V.A., 2006. Sruktura izmenčivosti temperatury v vysokikh širotakh Severnogo polušariya. Izvestiya RAN. Fizika atmosfery i okeana, 43 (6): 744–753.
• 36. Semenov V.A., Bengtsson L., 2003. Modes of the wintertime Arctic temperature variability. Geophysical Research Letters 30; 1781, doi:10.1029/2003GL017112.
• 37. Serreze M.C., Francis J.A., 2006. Arctic Amplification Debate. Climatic Change, 76: 241–264.
• 38. Smedsrud L.H., Ingvaldsen R., Nilsen J. E. Ø., Skagseth Ø., 2010. Heat in the Barents Sea: transport, storage, and surface fluxes. Ocean Science, 6: 219–234 (www.ocean-sci.net/6/219/2010/).
• 39. Smith T.M., Reynolds R.W., Peterson T.C., Lawrimore J., 2008. Improvements to NOAA's Historical Merged Land-Ocean Surface Temperature Analysis (1880-2006). Journal of Climate, 21 (10): 2283–2296.
• 40. 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, doi:10.1029/ 2005GL023429.
• 41. Steffensen E.L., 1982. The climate at Norwegian Arctic station. Klima, 5. Det Norske Meteorologiske Institutt, Oslo: 44 s.
• 42. Styszyńska A., 2004. Wpływ temperatury wody na Prądzie Norweskim na kształtowanie rocznej temperatury powietrza w atlantyckiej Arktyce i notowane tam ocieplenie w okresie ostatniego 20-lecia. Problemy Klimatologii Polarnej, 14: 69–78.
• 43. Styszyńska A., 2005. Przyczyny i mechanizmy współczesnego (1982–2002) ocieplenia atlantyckiej Arktyki. Wydawnictwo Akademii Morskiej, Gdynia: 109 s.
• 44. Styszyńska A., 2007. Zmiany klimatyczne w Arktyce a procesy oceaniczne. [w:] red. Styszyńska A. i Marsz A.A.; Zmiany klimatyczne w Arktyce i Antarktyce w ostatnim pięćdziesięcioleciu XX wieku i ich implikacje środowiskowe. Wyddawnictwo Akademii Morskiej, Gdynia: 111–144.
• 45. Tsukernik M., Deser C., Alexander M., Tomas R., 2009. Atmospheric forcing of Fram Strait sea ice export: A closer look. Climate Dynamics, 35 (7): 1349–1360.
• 46. Vinje T., 2001. Anomalies and Trends of Sea-Ice Extent and Atmospheric Circulation in the Nordic Seas during the Period 1864–1998. Journal of Climate, 14 (3): 255–267.
• 47. Walczowski W., 2009. Woda Atlantycka w Morzach Nordyckich – właściwości, zmienność, znaczenie klimatyczne. Instytut Oceanologii PAN, Rozprawy i monografie, 22, Sopot: 241 s.
• 48. Walczowski W., Piechura J., 2006. New evidence of warming propagating toward the Arctic Ocean, Geophysical Research Letters, 33, L12601, doi:10.1029/2006GL025872.
• 49. Walczowski W., Piechura J., 2007. Pathways of the Greenland Sea warming. Geophysical Research Letters, 34, L10608, doi:10.1029/2007GL029974.
• 50. Walczowski W., Piechura J., 2011. Influence of the West Spitsbergen Current on the local climate. International Journal of Climatology, 31 (7): 1088–1093.
• 51. Wu B., Wang J., Walsh J., 2004. Possible Feedback of Winter Sea Ice in the Greenland and Barents Seas on the Local Atmosphere. Monthly Weather Review, 132: 1868–1876.
• 52. Wu B., Wang J., Walsh J.E., 2006, Dipole anomaly in the winter Arctic atmosphere and its association with sea ice motion. Journal of Climate, 19 (2): 210–225.
• 53. Zakharov V.F. 1997. Sea Ice in the Climate System. World Climate Research Programme/Arctic Climate System Study, WMO/TD 782, World Meteorological Organization, Geneva, 80 s.