Atmospheric circulation influence on the winter thermal conditions in Poland in 2021-2050 based on the RACMO2 model

• Autorzy: Jędruszkiewicz J. , Piotrowski P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ctg-2012-0002

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermal conditions are largely determined by atmospheric circulation. Therefore, projection of future temperature changes should be considered in relation to changes in circulation patterns. This paper assess to what extent changes in circulation correspond to spatial variability of the winter temperature increase in Poland in 2021-2050 period based on the RACMO2 model. The daily data of the mean temperature and sea level pressure (SLP) from selected regional climate model and observations were used. SLP data were used to determine the advection types and circulation character. Firstly, changes in frequency of circulation types between 2021-2050 and 1971-2000 periods were examined. Then changes in air temperature for specific circulation type in relation to reference period were studied. Finally, the influence of atmospheric circulation on spatial temperature variation was discussed. Considerably high increase in cyclonic situation of more than 18%, especially from the west and south-west direction, and decrease in anticyclonic situation mainly from the west and northwest in winter was noticed. Changes in frequency of circulation types result in temperature growth. For some types it is predicted that warming can reach even 3-4°C. The cyclonic (Ec, SEc, Sc) and anticylonic (SEa, Sa, Ea) types are likely to foster the highest warming in the scenario period.

PL

Polska charakteryzuje się znacznym zróżnicowaniem przestrzennym w rozkładzie temperatury powietrza w porze zimowej. W sezonie zimowym przeważa południkowy układ izoterm co świadczy o silnym oddziaływaniu z jednej strony ciepłych, wilgotnych mas powietrza napływających znad Atlantyku, a z drugiej chłodniejszych i bardziej suchych znad kontynentu azjatyckiego. Regionalne modele klimatu opracowane dla obszaru Europy wskazują jednoznacznie na wzrost temperatury w okresie zimy na obszarze całego kontynentu, szczególnie a wschodzie i północnym-wschodzie kontynentu, nawet o 3°C. Projekcje te są oparte są m.in. o prognozy występowania krótszych zim oraz cieńszej i krócej zalegającej pokrywie śnieżnej wpływającej w znacznym stopniu na albedo i ilość ciepła zatrzymywanego przez grunt. Jedną z ważniejszych przyczyn zmienności temperatury powietrza jest cyrkulacja powietrza. Pomimo licznych badań dotyczących powiązań cyrkulacyjno-termicznych w XX wieku prowadzonych przez polskich badaczy, brakuje opracowań dotyczących wpływu cyrkulacji atmosferycznej na prognozowane zmiany temperatury w XXI wieku. Celem opracowania jest zbadanie tych relacji dla zimy z okresu 2021-2050 w porównaniu z obserwacjami z lat 1971-2000. W pracy posłużono się danymi średniej dobowej temperatury powietrza oraz ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza z regionalnego modelu RACMO2 opracowanego w ramach projektu ENSEMBLES. Symulowane wartości temperatury z modelu zostały poddane korekcji za pomocą metody kwantylowej. Wyniki modelu jednoznacznie wskazują na wzrost cyrkulacji cyklonalnej o ponad 18% miedzy latami 2021-2050 a 1971-2000. Szczególnie wysoki wzrost częstości cyrkulacji cyklonalnej oczekiwany jest z kierunków południowozachodniego i zachodniego o 7 i 8%. Z drugiej strony prognozowany jest wyraźny spadek częstości występowania cyrkulacji antycyklonalnej z kierunków zachodniego i północnozachodniego o ok. 9 i 5%. Największy wzrost temperatury powinien towarzyszyć występowaniu cyrkulacji SEc od 2 na wschodzie do 4°C na zachodzie kraju. Istotne ochłodzenie prognozowane jest z kierunku NW podczas cyrkulacji cyklonalnej miejscami nawet poniżej 1°C w zachodniej i południowej Polsce. W omawianym 30-leciu prawdopodobnie coraz rzadziej będzie występować sytuacja blokadowa, natomiast coraz częsciej pozytywna faza NAO.

Słowa kluczowe

EN

circulation pattern; RACMO2; temperature change; A1B scenario

PL

cyrkulacja atmosferyczna; RACMO2; zmiany temperatury; scenariusz A1B

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Contemporary Trends in Geoscience
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 1, iss. 1
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., mapy, wykr.

Twórcy

autor

Jędruszkiewicz J.

• Faculty of Geographical Sciences, University of Lodz, Narutowicza Str. 88, 90-139 Łódź

autor

Piotrowski P.

• Faculty of Geographical Sciences, University of Lodz, Narutowicza Str. 88, 90-139 Łódź

Bibliografia

• 1. Déqué, M., (2007) Frequency of precipitation and temperature extremes over France in an anthropogenic scenario: Model results and statistical correction according to observed values, Global and Planetary Change, 57, 16–26
• 2. IDDRI, (2010) Institut du Developpement Durable et des Relations Internationales: INVULNERABLe project, http://www.iddri.org/L’iddri/Fondation/Projet INVULNERABLe,
• 3. Jenkinson, A. F., Collinson P., (1977) An initial climatology of gales over the North Sea, Synoptic Climatology Branch Memorandum, 62, Meteorological Office, Brackenll
• 4. Kjellström, E., (2003) Changes in the probability distribution functions for temperature between an A2 scenario run and a control run with RCAO-H. SWECLIM Newsletter, 14, 12-16
• 5. Kjellström, E., (2004) Recent and future signatures of climate change in Europe, Ambio, 33, 193-8
• 6. Jędruszkiewicz, J., (2012) Projections of the temperature extreme changes in Poland for 2021-2050, In: The role of atmospheric circulation in climate formationZ. BielecBąkowska, W. Łupikasza, A. Widawski, (eds.), 435-442 (in Polish)
• 7. Piani, C., Haerter, J. O. and Coppola, E., (2010) Statistical bias correction for daily precipitation in regional climate models over Europe, Theor Appl Climatol, 99, 187–192
• 8. Piotrowski P. (2009) The objective method of classification of atmospheric circulation for Poland, Folia Geographica Physica, 10, 1-216 (in Polish)
• 9. Räisänen, J., Hansson, U., Ullerstig, A., Döscher, R., Graham, L. P., Jones, C., Meier, M., Samuelsson, P. and Willén, U. (2003) GCM driven simulations of recent and future climate with the Rossby Centre coupled atmosphere Baltic Sea regional climate model RCAO, Reports Meteorology and Climatology 101, SMHI, SE-60176 Norrköping, Sweden, 1-61
• 10. Räisänen, J., Ruokolainen, L., (2009)Probabilistic forecasts of temperature and precipitation change by combining results from global and regional climate models (CES Climate Modelling and Scenarios Deliverable 2.3), Department of Physics, University of Helsinki, Technical report, 1-36
• 11. Slonosky, V.C, Jones, P.D., Davies, T.D, (2001) Atmospheric circulation and surface temperature in Europe from the 18th century to 1995, Int. J. Climatol. 21: 63–75
• 12. Van Loon, H., Rogers, J.C. (1978) The seesaw in winter temperature between Greenland and Northern Europe. Part I. General description, Monthly Weather Review 106, 296-310
• 13. Woś A. (2010) Klimat Polski w drugiej połowie XX wieku, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań (in Polish)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.