Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rekonstrukcja czasu zalegania pokrywy śnieżnej na podstawie wartości albedo (na przykładzie pomiarów w południowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej)

Falarz M., Caputa Z., Partyka J.

Przegląd Geofizyczny

|

2016

|

Z. 3-4

195--207

PL

Główny cel opracowania to cel metodyczny – wypracowanie metody rekonstrukcji czasu zalegania pokrywy śnieżnej na podstawie pomiarów promieniowania słonecznego. Celem dodatkowym jest cel poznawczy – porównanie czasu zalegania pokrywy śnieżnej w różnych formach terenu (dno doliny i wierzchowina) i na różnych wysokościach n.p.m. Badania zostały przeprowadzone na przykładzie warunków niwalnych południowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, w dolinie Prądnika w Ojcowskim Parku Narodowym. W opracowaniu użyto danych z okresu 2008-2014 dotyczących pokrywy śnieżnej na stacji Park Zamkowy (PZ; 322 m n.p.m.), położonej w dnie doliny Prądnika, oraz wartości promieniowania słonecznego na stacji PZ i w Lepiance Czajowskiej (LCZ; 483 m n.p.m.), położonej na wierzchowinie. Na podstawie danych aktynometrycznych wyliczono wartości albedo. Rekonstrukcję liczby dni z pokrywą śnieżną przeprowadzono w LCZ w trzech etapach: 1) zbadano częstość występowania wartości albedo w przedziałach osobno w dniach z pokrywą śnieżną i w dniach bez pokrywy śnieżnej na stacji PZ; 2) przeprowadzono symulacje czasu zalegania pokrywy śnieżnej na stacji PZ, stosując różne wartości progowe albedo dziennego i albedo z godzin 6-9 UTC; 3) wartości graniczne albedo wyznaczone w poprzednim etapie badań stały się podstawą rekonstrukcji czasu zalegania pokrywy śnieżnej na stacji LCZ; za dzień z pokrywą śnieżną przyjęto taki, w którym albedo było większe od ustalonych wartości progowych. Wyznaczone wartości graniczne albedo wynoszą 26% dla okresu całego dnia i 34% dla godzin 6-9 UTC. Różnica między nimi jest wynikiem zależności wartości albedo od wysokości Słońca. Średnia roczna liczba dni z pokrywą śnieżną wyniosła 80 dni w PZ i 75 dni w LCZ. Różnica w czasie zalegania pokrywy śnieżnej między dnem doliny Prądnika a wierzchowiną południowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej jest wypadkową oddziaływania dwóch czynników: wysokości nad poziomem morza i formy terenu. Wysokość nad poziomem morza odgrywa większą rolę w tworzeniu się pokrywy śnieżnej, forma terenu natomiast w procesie zanikania śniegu wiosną.

EN

The main objective of the study is methodical one: development of a method to reconstruct the snow cover duration on the basis of measurements of solar radiation. The additional objective is cognitive: comparison of seasonal snow cover duration in various geomorphological forms: concave (the bottom of the valley) and convex (plateau) and at different heights above sea level. Studies were carried out on the example of the nival conditions in southern Krakow-Częstochowa Upland: in Prądnik valley in Ojcow National Park. There were used daily and timely data of total and reflected shortwave solar radiation for the period 2008-2014, on the basis of which albedo values (α; %) were calculated. Actinometric measurements were performed on the Park Zamkowy station (PZ; 322 m a.s.l.) located in the bottom of the valley of Prądnik and in Lepianka Czajowska station (LCZ; 483 m a.s.l.) located on the plateau of southern Kraków-Częstochowa Upland. There were also used daily data describing the thickness of the snow cover in the PZ for the same period. Reconstruction of the number of days with snow cover in the LCZ was performed in three stages: 1. frequency of albedo values were examined in intervals for days with snow cover and days without snow cover in the PZ; 2. simulations of snow cover duration (number of days) were conducted in the PZ using different threshold values (bottom limit) of daily albedo and albedo for 6-9 UTC; 3. limits of albedo designated in the preceding stage research were the basis of reconstruction the number of snow cover in the LCZ; a day with snow cover was the day when the albedo was higher than the established limit values. Designated the boundary values of the albedo is 26% for the entire day and 34% for 6-9 UTC. The difference between these values is the result of albedo dependency on the Sun height. The average annual number of days with snow cover in the investigated period (2008-2014) is 80 in the PZ (observation data) and 75 in LCZ (reconstructed and observation data). In November, when snow cover is created, more days with snow on the ground is observed on the plateau (LCZ: 3 days in average), while from December to March, snow cover occurred longer in the bottom of the valley (PZ). The difference in the snow cover duration between the bottom of the Prądnik valley and the plateau of southern Kraków-Częstochowa Upland increases in particular months towards the end of the winter season: it is namely 1 day in January, 2 days in February and 3 days in March. The differences in snow cover duration between the bottom of the valley and the plateau are the resultant of two factors: altitude and topography. The altitude above sea level, plays a more important role in the formation of snow cover, while the morphology of the terrain is of greater importance in the process of melting the snow in the spring.

2

Wpływ rzeźby terenu na usłonecznienie możliwe w rejonie Hornsundu (SW Spitsbergen)

Wojkowski J., Caputa Z., Leszkiewicz J.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

179--190

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań zmienności przestrzennej usłonecznienia możliwego w rejonie Hornsundu (SW Spitsbergen). Obszar ten charakteryzuje się złożoną rzeźbą terenu, która ze względu na niskie położenie Słońca nad horyzontem, jest jednym z głównych czynników kształtujących warunki insolacyjne obszarów polarnych. Celem pracy była analiza przestrzennego zróżnicowania usłonecznienia możliwego oraz ocena wpływu rzeźby terenu na jego rozkład. Do analizy zmienności przestrzennej warunków insolacyjnych posłużono się numerycznym modelowaniem przy użyciu GIS. Na podstawie numerycznego modelu terenu Aster GDEM o rozdzielczości 30 m wymodelowano rozkłady przestrzenne rocznej sumy usłonecznienia możliwego oraz sumy dobowe dla przesilenia letniego oraz zrównań wiosennego i jesiennego. Badania wykazały, że silne urzeźbienie terenu, urozmaicenie form, ekspozycji i nachyleń stoków oraz znaczne deniwelacje sprawiają, że w rejonie Hornsundu może występować dość duże zróżnicowanie warunków insolacyjnych.

EN

The article presents the results of the research on the spatial diversity of possible sunshine duration in Hornsund (SW Spitsbergen) area. This region is characterised by a complex relief. As the elevation of the Sun is low over the horizon, it is one of the main factors shaping insolation conditions of the Polar regions. The aim of the research was analysis of the spatial diversity of the possible sunshine duration and examining the impact of the relief over its distribution. Numeric modelling was used to analyse the spatial changeability of the insolation conditions. On the basis of the digital elevation model Aster GDEM with the resolution 30 m, spatial distribution of annual sums and daily sums of possible sunshine duration were prepared for the summer solstice and the equinox. The research proved that relief, diversity of forms, exposition and slopes as well as denivelations make the region of Hornsund rich in diversity of insolation conditions.

3

Rekonstrukcja brakujących danych temperatury gruntu w Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie (SW Spitsbergen) w latach 1990-2013

Leszkiewicz J., Caputa Z.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

201--210

PL

Temperatura gruntu jest ważnym wskaźnikiem stanu wieloletniej zmarzliny oraz warstwy czynnej szczególnie w okresie współczesnego ocieplenia klimatu. Oddziałuje na zjawiska geomorfologiczne, hydrologiczne i inne, które zachodzą głównie w warstwie czynnej, natomiast całkowite zamarznięcie gruntu wyraźnie hamuje ich przebieg. Stąd też duże zainteresowanie danymi temperatury gruntu. Jednak historyczne dane często cechują się brakami pomiarowymi lub krótkimi seriami a nawet błędami. Dlatego dająca pozytywne wyniki, metoda rekonstrukcji danych temperatury gruntu na różnych głębokościach może ułatwić badania nad termiką gruntu. Metoda warunków meteorologicznych poprzedzających (MWMP) pozwala z wysoką wiarygodnością statystyczną odtworzyć brakujące serie danych na podstawie temperatury powietrza lub innych. Użyteczność metody przedstawiono na podstawie brakujących pomiarów temperatury gruntu na Polskiej Stacji Polarnej. Stwierdzono wysoką korelację (r>0,9) oraz istotność statystyczną dla relacji temperatura powietrza poprzedzająca – temperatura gruntu. Długość czasu reakcji (połowa czasu poprzedzającego) wyniosła: 1-4 dni dla przypowierzchniowej temperatury gruntu (głębokości 5, 10 i 20 cm) oraz 8-26,5 dni dla temperatury gruntu z głębokości 100 cm. Analiza długich serii czasowych pozwoliła na określenie tendencji współczesnego ocieplenia gruntu, np. zanik temperatury gruntu -10°C na głębokości 100 cm od roku 2005.

EN

The ground temperature is an important indicator of the state of permafrost and the active layer, especially during the contemporary warming. It affects geomorphological, hydrological and other phenomena, which occur mainly in the active layer, whereas the total freezing of the ground effectively inhibits their course. Hence the great interest in the ground temperature data. However, the historical data is often characterized by the lack of measurements or short series, or even errors. Therefore, adopting an effective method for the reconstruction of the data of the ground temperature at different depths can facilitate research on the ground temperature. The method of preceding weather conditions allows reconstruction of the missing statistical data series based on the air temperature or other factors with great efficiency. The effectiveness of the method is illustrated by the example of the missing ground temperature measurements at the Polish Polar Station. A high correlation (r >0.9) and statistical significance of the relationship between the preceding air temperature and the temperature of the ground. The length of the response time (half of the preceding time) was: 1-4 days for the subsurface ground temperature (a depth of 5, 10 and 20cm) and 8-26.5 days for the ground temperature at a depth of 100cm. The analysis of long time series allowed detecting the trends of the modern warming of the ground, for example the disappearance of the ground temperature of -10°C at a depth of 100cm since 2005.

4

Klasyfikacja zim w polskiej stacji polarnej w Hornsundzie (SW Spitsbergen) w okresie 1978/1979-2014/2015

Caputa Z., Leszkiewicz J.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

169--178

PL

Zmiany klimatu w ostatnich kilkudziesięciu latach w rejonie Hornsundu (SW Spitsbergen) wynikają głównie ze zmiany warunków pogodowych zim. Dlatego temperatura powietrza i grubość pokrywy śnieżnej, podstawowe elementy meteorologiczne charakteryzujące zimy, posłużyły do przeprowadzenia ich klasyfikacji. W wyniku standaryzacji tych elementów z wielolecia 1978/1979-2014/2015 wydzielono pięć typów zim: typowe (typ 0), mroźne i śnieżne (1), łagodne i śnieżne (2), mroźne i mało śnieżne (3) oraz łagodne i mało śnieżne (4). Taka klasyfikacja pozwoliła uporządkować zimy, określić tendencje ich zmian, scharakteryzować typy oraz dodatkowo, daje możliwość porównywania zim w różnych obszarach polarnych i wysokogórskich. W badanym okresie stwierdzono zmianę typu z zim mroźnych i śnieżnych na łagodne i mało śnieżne.

EN

The progressive warming of climate in recent decades in the region of Hornsund (SW Spitsbergen) has resulted mainly from a change in the nature of winters. Air temperature and snow depths, the basic elements characterizing the meteorological winter, were used to develop the winter classification. As a result of the standardization of the data, five types of winter have been distinguished: typical winter (type 0) and four the other four types of winter: freezing, snowy winter (1), mild, snowy winter (2), freezing winter with little snow (3), mild winter with little snow (4). In the period of 1978/1979-2014/2015 the following have been found out the change from the freezing and snowy winters to mild winters with little snow.

5

Pomiary termiki gruntu oraz promieniowania słonecznego w latach 1989-1995 Hornsund, Sw Spitsbergen

Caputa Z., Głowacki P.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

1998

|

nr 8

111--123

EN

The data were recorded at the laboratory on the outflow Fugleberget (5 m a.s.1.) nearby the Polish Polar Station, Hornsund, south Spitsbergen. The second author recorded the data with instrument's during the 1989-1994 period. Temperature measurements on the ground surface, ground temperature at a depth of 5, 10, 20, 50, 75, 100, 150, and 200 cm, and radiation measurements were conducted in the laboratory on the outflow Fugleberget. The 5 years data were gathered, decoded and analysed using an LRI tape, LDA logger (Geopan), Seedata, Excel programs by the first author. A full year of data was collected only during years ł989 (after 12 July), 1991, 1992, 1993, as other years had data gaps. The maximum value of global radiation (K↓) reached 790 W/m2 in June 1991, 750 W/m2 in May 1992, and 690 W/m2 in July 1993. The largest amount of solar radiation received in May (420-500 MJ/m2), June (470-600 MJ/m2) and July (500-650 MJ/m2). The total amount of solar radiation in 1992 reached 2066 MJ/m2, and in 1991 and 1993 reached similarly 2349 MJ/m2 and 2397 MJ/m2 . Short-wave ref1ected radiation (KI) depends on global radiation and the ref1ectivity of the surface. At the present site the albedo reaches 70-80% in spring, and albedo of tundra was 10-20% during summer, as measured by Głowicki (l985a) in the summer 1980 and Niedźwiedź (1993) during the expedition of 1989/1990 .