Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Meteorological Conditions of Precipitation Deficits in the Cultivation of Winter Wheat in Central and Eastern Poland

Skowera Barbara, Baranowska Alicja, Węgrzyn Alicja, Bartoszek Krzysztof, Wojkowski Jakub, Ivanišová Eva

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 9

50--62

EN

The problem of precipitation deficits constitutes an issue that is significant on a global, regional, and local scale, particularly in the aspect of climate warming. The purpose of this research was to determine the amount, frequency and trends of precipitation deficits in the cultivation of winter wheat in central and eastern Poland, over a period of fifty years (1971–2020). This study used the values of average monthly air temperatures, as well as monthly total precipitation, decadal precipitation needs of winter wheat within central and eastern Poland. Based on the performed research, both spatial and temporal differences were observed in the scope of the amount and frequency of precipitation deficits in the cultivation of winter wheat. The lowest risk of precipitation deficits was found in May (from 15% to 32%), which is a critical month in the cultivation of this plant in Poland, while the highest risk of precipitation deficits was observed in June (from 22% to 56%), which is an unfavourable phenomenon, because winter wheat is in the so-called grain filling phase since mid-June. It was also found that there is a statistically significant upward trend of the winter wheat’s precipitation needs in April, June, and July. An increase in the inflow of warm and dry air masses from the southern sectors was one of the factors impacting the amount and frequency of precipitation deficits in the cultivation of wheat. The problem of climate warming that has been increasing in recent years, and – as a consequence – an increase in precipitation deficit during the growing season of plants, demonstrate the need for further research in this scope.

2

Temperatura powietrza w Polsce podczas adwekcji z sektora zachodniego

Piotrowski Piotr

Przegląd Geofizyczny

|

2022

|

Z. 3-4

119--133

PL

Częstość adwekcji mas powietrza z sektora zachodniego waha się na obszarze Polski w granicach od 44,7% w południowo-wschodniej części Polski do 52,4% w południowo-zachodniej części kraju. Cyrkulacja antycyklonalna z sektora zachodniego znacznie częściej obejmuje swym oddziaływaniem cały obszar Polski niż cyrkulacja cyklonalna, szczególnie jesienią i latem. Rozmieszczenie układów barycznych sterujących cyrkulacją cyklonalną i antycyklonalną z sektora zachodniego jest odmienne pod względem lokalizacji i stopnia rozbudowy przestrzennej układów niżowych i wyżowych w poszczególnych porach roku. Układ baryczny sterujący cyrkulacją antycyklonalną jest najbardziej rozbudowany jesienią i latem, natomiast cyrkulacją cyklonalną - zimą. Średnia temperatura powietrza o godz. 12:00 UTC na obszarze Polski podczas cyrkulacji antycyklonalnej jest wyższa we wszystkich miesiącach od średniej wartości temperatury powietrza z całego analizowanego okresu (1959-2021), natomiast w przypadku cyrkulacji cyklonalnej jest wyższa tylko od listopada do marca. Tendencje temperatury powietrza podczas cyrkulacji cyklonalnej i antycyklonalnej z sektora zachodniego we wszystkich porach roku są wzrostowe na całym obszarze Polski. Oscylacja Północnoatlantycka ma największy wpływ na temperaturę powietrza w Polsce o godz. 12:00 UTC w miesiącach zimowych, zarówno podczas cyrkulacji cyklonalnej, jak i antycyklonalnej z sektora zachodniego.

EN

The frequency of advection from west sector ranges from 44.7% in southeastern Poland to 52.4% in southwestern of country and has a significant impact on the conditions. Anticyclonic circulation from west sector much more often covers the entire area of Poland in comparison to cyclonic circulation, especially in autumn and summer. The localization of baric centers controlling the cyclonic and anticyclonic circulation from west sector in in the various seasons is different in terms of location and degree of spatial expansion in. Baric system controlling anticyclonic circulation is most spatially extended in autumn and summer, while during cyclonic circulation - in winter. Monthly mean of air temperature at 12:00 UTC in the Poland area during anticyclonic circulation is higher in all months than mean value over the entire period analyzed (1959-2021), while during cyclonic circulation monthly air temperature is higher only from November to March. The positive trends of air temperature during cyclonic and anticyclonic circulation occur in all seasons in the whole area of Poland. The highest positive trends of air temperature during the predominance of circulation from western sector over the Poland area are visible in spring and autumn during anticyclonic circulation. The North Atlantic Oscillation has the greatest impact on air temperature in Poland during the winter months, both during cyclonic and anticyclonic circulation from west sector.

3

Zima 2019-2020 roku : historyczne minimum zlodzenia Bałtyku

Marsz Andrzej A., Styszyńska Anna

Przegląd Geofizyczny

|

2021

|

Z. 3-4

227--249

PL

W sezonie zimowym 2019-2020 wystąpiło historyczne minimum rocznej maksymalnej powierzchni zlodzonej Bałtyku (MIE) w całym 301.letnim okresie obserwacji (1720-2020). MIE osiągnęła w tym sezonie lodowym wartość zaledwie 37 tys. km2, przy średniej (1720-2019) równej 213 tys. km2 i (odchyleniu standardowym) równym 112,9 tys. km2. W pracy rozpatruje się zespół procesów, które doprowadziły do osiągnięcia przez MIE ekstremalnie niskiej wartości. Analizę przeprowadzono dla okresu ostatnich 70 lat (1951-2020). Główną przyczyną wystąpienia w sezonie zimowym 2019-2020 tak niskiej MIE jest zmiana reżimu cyrkulacji środkowotroposferycznej w latach 1987-1989, polegająca na przejściu epoki cyrkulacyjnej E w epokę cyrkulacyjną W. W ostatniej epoce cyrkulacyjnej frekwencja makro-typu W według klasyfikacji Wangengejma-Girsa wzrosła znacznie powyżej wartości średnich (ryc. 3). Ponieważ zmienność frekwencji makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznej steruje zmiennością wartości elementów klimatycznych, w tym temperaturą powietrza, usłonecznieniem, prędkością wiatru (tab. 1), zmiana frekwencji makrotypów doprowadziła do zmiany bilansu cieplnego Bałtyku. Po roku 1988 wzrosła akumulacja ciepła słonecznego w wodach Bałtyku w okresie letnim i zmniejszyły się strumienie ciepła jawnego i ciepła parowania z powierzchni Bałtyku w okresach zimowych. W efekcie tych zmian temperatura powierzchni morza (SST) systematycznie wzrastała i SST na coraz większych powierzchniach morza nie osiągała w okresach zimowych temperatury krzepnięcia. W przebiegu SST pojawił się trend dodatni i tym samym wystąpił ujemny trend w przebiegu MIE. Spowodowało to zmianę reżimu lodowego Bałtyku, w ostatniej epoce cyrkulacyjnej silnie zmniejszyła się średnia wartość MIE i znacznie wzrosła częstość występowania łagodnych sezonów lodowych, w tym sezonów ekstremalnie łagodnych (MIE < 81.0 tys. km2). Wystąpienie w okresie ostatniej zimy (DJFM; 2019-2020) bardzo silnej cyrkulacji strefowej (ryc. 6), będącej skutkiem dominacji frekwencji makrotypu W (tab. 3) doprowadziło do wystąpienia bardzo silnych anomalii temperatury powietrza i anomalii SST (ryc. 7), uniemożliwiających, poza skrajnymi północnymi akwenami Bałtyku (Zatoka Botnicka), rozwój zlodzenia. Wystąpienie historycznego minimum MIE w sezonie lodowym 2019-2020 stanowi wynik ewolucji pola SST Bałtyku, zacho-zącej pod wpływem zmiany charakteru cyrkulacji atmosferycznej po roku 1988.

EN

In the winter season 2019-2020, there was a historical minimum of the annual maximum ice extent (MIE) of the Baltic Sea within the entire 301-year observation period (1720-2020). In this ice season MIE reached a value of only 37,000 km2, with an average (1720-2019) of 213,000 km2 and (standard deviation) of 112,900 km2. The paper considers the set of pro-cesses that led to the MIE reaching an extremely low value. The analysis was carried out for the last 70 years (1951-2020). The main reason for the occurrence of such a low MIE in the winter season 2019-2020 is the change in the mid-tropospheric circulation regime in the years 1987-1989, consisting in the transition of the E circulation epoch into the W circulation epoch. In the last period of circula-tion epoch the frequency of the W macrotype according to the Wangengejm-Girs classifica-tion increased significantly above the mean values (Fig. 3). As the variability of the frequency of the macrotypes of the mid-tropospheric circulation controls the variability of the values of climatic elements, including air temperature, sunshine duration, wind speed (Table 1), the change in the frequency of macrotypes led to a change in the thermal balance of the Baltic Sea. After 1988 the accumulation of solar heat in the waters of the Baltic Sea in the Summer period increased, and the fluxes of sensible heat and the heat of evaporation from the surface of the Baltic Sea in Winter periods decreased. As a result of these changes the sea surface temperature (SST) was systematically increasing, and the SST on increasingly larger sea sur-faces did not reach the freezing point in Winter. There was a positive trend in the course of SST and thus a negative trend in the course of MIE. This caused a change in the ice regime of the Baltic Sea. In the last circulation epoch the mean value of MIE decreased significantly and the frequency of mild ice seasons increased significantly, including extremely mild seasons (MIE <81,000 km2). The occurrence of a very strong zonal circulation during the last winter (DJFM; 2019-2020) (Fig. 6), resulting from the dominance of the W macrotype frequency (Table 3), led to a very strong air temperature anomalies and to the SST anomalies (Fig. 7), preventing, apart from the extremely northern waters of the Baltic Sea (Gulf of Bothnia), the development of the ice cover. The occurrence of the historical MIE minimum in the 2019-2020 ice season is the result of the evolution of the Baltic SST field, which took place as a result of the change in the nature of the atmospheric circulation after 1988.

4

Cyrkulacyjne uwarunkowania występowania mgieł na wybranych lotniskach w Polsce

Śmigiera Sylwia

Przegląd Geofizyczny

|

2021

|

Z. 1-2

65--83

PL

Celem pracy jest określenie wpływu cyrkulacji atmosfery na występowanie mgieł na wybranych lotniskach w Polsce. Wykorzystano dane z okresu 1981-2015, obejmujące liczbę godzin z mgłą w poszczególnych dniach na stacjach w Szczecinie, Gdańsku, Poznaniu, Warszawie, Wrocławiu, Krakowie i Rzeszowie. Typy cyrkulacji atmosferycznej zostały opisane zgodnie z typologią J. Lityńskiego. Dodatkowo wykorzystano dane uzupełniające, obejmujące Numeryczny Model Terenu (DEM), mapy sieci rzecznej i zbiorników wodnych w Polsce oraz mapę pokrycia terenu CORINE Land Cover 2012. Z przeprowadzonych analiz wynika, że istotną rolę w występowaniu dni z mgłą odgrywają kierunki adwekcji powietrza. W większości przypadków najwięcej dni z mgłą występowało podczas adwekcji powietrza z kierunków południowych, a najmniej z północnych, niezależnie od pory roku. Zróżnicowanie przestrzenne występowania mgły w określonym typie cyrkulacji jest spowodowane między innymi wpływem warunków lokalnych. Największy wpływ wykazują rzeźba terenu i obecność zbiorników wodnych.

EN

The aim of this paper is to examine the influence of atmospheric circulation on the occurrence of days with fog at the airports in Poland. The data included the number of hours with fog on particular days in the period of 1981-2015 on the stations in Szczecin, Gdańsk, Poznań, Warszawa, Wrocław, Kraków and Rzeszów. The study uses the circulation typology by J. Lityński. Additionallny, Digital Elevation Model, map of rivers and water reservoirs in Poland and land cover map CORINE 2012 were used in this research. The occurrence of days with fog in particular circulation types was assessed with the frequency and conditional probability. It was found that the directions of air advection play an important role in the occurrence of days with fog. In most cases the most days with fog occurred during air advection from southern directions and the least from northern ones. The spatial diversity of fog occurrence in a given type of circulation is caused by the influence of local conditions. The strongest influence is exerted by the relief and the presence of water reservoirs.

5

Niezwykle ciepła pogoda w czerwcu 2019 roku w Polsce i jej przyczyny cyrkulacyjne

Twardosz Robert, Wałach Piotr

Przegląd Geofizyczny

|

2020

|

Z. 3-4

179--194

PL

Do największych zagrożeń natury meteorologicznej pojawiających się w ostatnich latach w Polsce należy występowanie długotrwałych warunków silnego gorąca, którym zwykle towarzyszy susza, wywołuje groźne skutki w gospodarce, często o charakterze klęski żywiołowej. W tej pracy skoncentrowano się na charakterystyce termicznej i uwarunkowaniach cyrkulacyjnych w wyjątkowo ciepłym czerwca 2019 r. w Polsce. Podstawę badań stanowiły średnie miesięczne wartości temperatury powietrza oraz codzienne wartości temperatury maksymalnej i minimalnej z 69-lecia 1951-2019 z 60 stacji synoptycznych w Polsce, a także kalendarz typów cyrkulacji Lityńskiego (1969). Wykazano, że czerwiec 2019 roku charakteryzował się największymi anomaliami bezwzględnymi (ponad 6°C), jak i względnymi (ponad 4 odchylenia standardowe), jakie zdarzyły się w Polsce począwszy od 1951 roku. O pojawieniu się skrajnych warunków gorąca zadecydował łączny wpływ czynników adwekcyjnych i radiacyjnych.

EN

The study looks at the occurrence of prolonged periods of very hot weather, which have recently emerged as one of the most dangerous natural phenomena in Poland. Spells of sweltering weather are typically accompanied by droughts and have been known to seriously affect the economy, often attaining the scale of a natural catastrophe. This focus of this study is the case of an unusually hot June 2019 in Poland and its related thermal and circulational characteristic. The thermal aspect is analysed using the average monthly air temperatures and the daily maximum and minimum temperatures recorded at the country’s 60 synoptical weather stations over the 69-year period spanning 1951 and 2019. The calendar of circulation types by Lityński (1969) was used to assess the circulation conditions. The study concludes that June 2019 was characterised by both the highest absolute anomalies (of more than 6°C) and the highest relative anomalies (more than 4 standard deviations) recorded in Poland since 1951. This extremely hot weather spell was ultimately produced by the combined influence of the advection and radiation effects.

6

The Occurrence of Fog at Meteorological Stations Located on the Airport in Poland in the Years 2005-2015

Skomorowski A., Piotrowski P.

Przegląd Geofizyczny

|

2018

|

Z. 4

315--327

EN

Evaluating synoptic conditions and the incidence of fog cases as well as number of days with fog across a large spatial spectrum such as atmospheric circulation and comparing results to local scale analyzes will help to accurately identify conditions conductive to formation of fogs on the territory of Poland. The aim of the study is to analyze the time of fog formation during the day, fog duration, and the extent of limitation of the horizontal visibility. Data coded in METAR (Meteorological Aerodrome Report) messages was used to perform the analysis of synoptic from 8 stations located at the largest airports in Poland. In the analysis, the main criterion was the number of cases when horizontal visibility limited below 1 km – number of fogs. Results show that there is a clear, seasonal pattern of fog frequency for all stations in this study. For a majority of stations, the minimum number of fogs occurred during the summer months and the maximum number of fogs was observed in October and November. The probability of fogs in the cold half of the year, during the anticyclonic circulation, is slightly higher than during cyclonic circulation and is connected with meridional air advection. In the warm half of the year the probability of fogs during cyclonic circulation increases. Fog duration in most cases did not exceed 3 hours for all stations. At the stations analyzed, fog most often limits the horizontal visibility to 500 m, but there are seasonal differences in the frequency for separated ranges of horizontal visibility.

7

Związek występowania opadów z cyrkulacją atmosferyczną w środkowej Polsce (1961-2015)

Radziun W.

Przegląd Geofizyczny

|

2017

|

Z. 3-4

217--235

PL

Celem opracowania jest poznanie zmienności opadów atmosferycznych podczas różnych typów cyrkulacji w latach 1961-2015. Dane pochodzą z 7 stacji meteorologicznych IMGW znajdujących się na obszarze województwa łódzkiego: Szczerców, Skierniewice, Poddębice, Sieradz, Żychlin, Sulejów oraz Łódź. Podstawą badań są opady dobowe oraz kalendarz typów cyrkulacji. We wszystkich porach roku stwierdzono najwyższe średnie opady atmosferyczne podczas cyrkulacji o charakterze cyklonalnym z kierunków NW, W i SW. Najwyższe sezonowe opady atmosferyczne (ok. 80 mm w Szczercowie) występowały latem przy adwekcji z kierunku SW. Na wiosnę występuje najmniejsze zróżnicowanie opadów atmosferycznych ze względu na kierunek adwekcji. Największe prawdopodobieństwo wystąpienia opadów atmosferycznych stwierdzono podczas typów cyklonalnych - 40-80%, zdecydowanie najmniejsze podczas cyrkulacji antycyklonalnej, rzędu od ok. 10% z kierunku SE jesienią do 45% z kierunku SW latem.

EN

The aim of paper is to analyze the variability of the precipitation during different types of circulation over the years 1961-2015. The database derives from seven IMGW weather stations i. e. Szczerców, Skierniewice, Poddębice, Sieradz, Żychlin, Sulejów and Łódź. All of them are located in Central Poland. The basis of the study is the daily precipitation and the atmospheric circulation calendar. The highest mean precipitation were observed during the cyclonic circulation with advection from NW, W and SW in all seasons. The highest seasonal precipitation (about 80 mm) was recorded in summer at the Szczerców station for SW sector. Moreover the least diversity of precipitation concerning the different directions of advection was found in spring. The highest probability of rainfall from 40 to 80% were observed during cyclonic circulation. Considerable lower values were marked over anticyclonic circulation from 10% in autumn for SE advection to 45% in summer for SW advection.

8

Przestrzenna i czasowa zmienność cyrkulacji atmosferycznej na obszarze Polski

Piotrowski P.

Przegląd Geofizyczny

|

2017

|

Z. 1-2

45--54

PL

Oceny zmienności warunków cyrkulacyjnych na obszarze Polski względem jej centrum dokonano na podstawie charakteru cyrkulacji atmosferycznej, kierunku adwekcji i typologii cyrkulacyjnej opartej na dwóch wymienionych wskaźnikach cyrkulacji. Wyniki analizy poszczególnych wskaźników cyrkulacji atmosferycznej wykazały duży spadek zgodności wskaźników wraz z oddalaniem się od centrum Polski. Największą zgodność uzyskano w przypadku charakteru cyrkulacji atmosferycznej, a najmniejszą w przypadku typów cyrkulacji. W odległości 100 km od centralnego punktu wzorcowego stwierdzono zmianę typu cyrkulacji atmosferycznej w ok. 20-25% przypadków, a w odległości 300 km – w ok. 40%, a na południu Polski nawet więcej niż w połowie przypadków. Dynamikę zmian warunków cyrkulacyjnych na obszarze Polski sprawdzono opierając się na 16 typach cyrkulacji atmosferycznej określonych co 6 godzin i wyznaczonych metodą Jenkinsona i Collisona. Największe przestrzenne zróżnicowanie częstości zmian typu cyrkulacji atmosferycznej na inny odnotowano latem, a najmniejsze jesienią.

EN

Evaluations of the variability of the atmospheric circulation in the area of Poland in relation to the center of country taken into account of the cyclonic and anticyclonic circulation, the direction of advection and circulation typology based on the above-mentioned two indices of atmospheric circulation. The results of the analysis of particular atmospheric circulation indices showed a significant decrease in the compatibility indices with distance from the center of Poland. The highest compatibility was obtained in the case of the cyclonic and anticyclonic circulation, and the lowest in the case of atmospheric circulation types. At a distance of 100 km from a center of reference point the type of atmospheric circulation changes in approx. 20-25% of cases, and at a distance of 300 km - in approx. 40%, and in the southern part of country even more than half of the cases. The dynamics of changes in the circulation conditions in the area of Poland were checked on the basis of 16 atmospheric circulation types determined every six hours based on the Jenkinson’s and Collison’s method. The highest spatial diversification of frequency of transition the specified atmospheric circulation type to another occurred in summer and lowest in autumn.

9

Cyrkulacyjne uwarunkowania występowania mgieł i ograniczonej widzialności w Hornsundzie (Spitsbergen)

Łupikasza E., Niedźwiedź T.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2016

|

Nr 26

5--16

PL

W artykule omówiono przebieg roczny występowania mgieł i ograniczonej widzialności poziomej (<1km) w Hornsundzie. Wykorzystano w tym celu dane o zjawiskach meteorologicznych w okresie od lipca 1978 do połowy listopada 2016 roku. Zbiór danych poszerzono o wyniki bardzo dobrej jakości obserwacji zgromadzonych podczas Międzynarodowego Roku Geofizycznego (lipiec 1957 – sierpień 1958). W Hornsundzie mgły występowały średnio podczas 34 dni w roku. Częściej, bo przez 55 dni, widzialność pozioma była ograniczona poniżej 1 km. Zjawiska te najczęściej pojawiały się latem (średnio 21 dni), zwłaszcza w lipcu podczas dni z adwekcją powietrza z południowego zachodu. Dysproporcja pomiędzy częstością występowania dni z mgłą i ograniczoną widzialnością była niewielka latem i osiągała maksimum w zimie kiedy widzialność pozioma jest ograniczona głównie przez intensywne opady śniegu lub zawieje i zamiecie śnieżne. W zimie największym prawdopodobieństwem występowania mgły (8 %) wyróżniała się sytuacja synoptyczna z centrum wyżu nad Spitsbergenem (typ Ca), zaś prawdopodobieństwo wystąpienia ograniczonej widzialności w typach cyklonalnych było większe (18%) niż w typach antycyklonalnych (6%).

EN

Data on meteorological phenomenon from Polish Polar Research Station in Hornsund were used to recognize the annual course of fog days and days with horizontal visibility <1km and their relation to atmospheric circulation. Fog occur relatively often in the Arctic being noticed on 34 days a year. Days with limited horizontal visibility are even more frequent (55 days). The highest frequency of the phenomenon falls in summer (21 days), with the clear maximum in July (9 days), mainly on days with south-western air advection. On such days probability of the phenomenon in anticyclonic situation (SWa 56%) is 11% higher than in analogous cyclonic situation (SWc 45%). In summer the frequencies of fog and horizontal visibility <1km are similar. In other season disproportion in the frequency of these phenomena is bigger, particularly in winter. This indicates that in summer the limited visibility is usually due to fog while in other seasons it is related to intense snow precipitation, blowing snow or blizzards. South-western flow of air masses also favours the occurrence of fog and limited horizontal visibility in autumn. In spring these relations are slightly different. The highest probability of the phenomena is related to air advection from the west. Fog occurrence is favoured by Wa type (22%), while limited visibility is related to Wc type(31%). In winter fog probability increases on days with anticyclone centre located over Spitsbergen (Ca 8%). In these season the relation between fog occurrence and atmospheric circulation are quite different than between limited visibility and atmospheric circulation. Limited visibility probability in cyclonic situations (18%) is higher than in anticyclonic (6%), with the maximum in SEc (37%) and Cc (31%) types. In winter visibility is mainly limited by intense snow precipitation, blowing snow and blizzards, which are related to low pressure systems.

10

Związek między cyrkulacją atmosferyczną według Lityńskiego i sezonowymi opadami w Polsce

Pianko-Kluczyńska K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2015

|

Vol. 24, No. 2

167--177

PL

Warunki opadowe (czyli suma opadu i liczba dni z opadem), jakie panują w danym sezonie, na określonym terenie, są bardzo ważne w agrometeorologii. W pracy analizowano związki między indeksami cyrkulacyjnymi i typami cyrkulacji zdefiniowanymi przez J. Lityńskiego i sezonowymi warunkami opadowymi dla sześciu wybranych stacji synoptycznych Polski. Stacje te reprezentują różne regiony Polski. Poszukiwano związków przydatnych z punktu widzenia klimatologa oraz osoby prognozującej pogodę. Ważne więc było, aby dana sytuacja cyrkulacyjna nie tylko często towarzyszyła danej klasie opadowej, ale żeby jednocześnie do rzadkości należały przypadki, gdy cyrkulacja ta występowała z inną klasą opadową. Warunki opadowe określono, posługując się kilkoma klasyfikacjami: pięcioklasową bazującą na stosunku sumy opadu i liczby dni z opadem do ich wieloletnich średnich sezonowych (Biuletyn Meteorologiczno-Hydrologiczny w IMGW), siedmioklasową dla sumy opadu, opartą na standaryzowanym indeksie opadowym – SPI (często wykorzystywaną w opracowaniach agrometeorologicznych) oraz trzyklasową KLIM, stosowaną w prognozach długoterminowych zarówno w stosunku do sezonowej sumy opadu, jak i liczby dni z opadem. Cyrkulacja sezonowa została opisana za pomocą odniesienia wartości percentyli dla sezonu z danego roku do percentyli z okresu referencyjnego 1981–2010. Percentyle dotyczyły wartości indeksów będących podstawą klasyfikacji Lityńskiego oraz liczby dni z danym typem lub jego składową. Za pomocą indeksu Jaccarda zbadano siłę związków między klasami opadowymi i typami cyrkulacji oraz między klasami opadowymi i poszczególnymi składowymi cyrkulacji. Autor przeprowadził dwie rekonstrukcje warunków opadowych za pomocą prostego probabilistycznego klasyfikatora Bayesa (dla typów i indeksów cyrkulacyjnych na wejściu). Celem pracy było sprawdzenie, czy klasyfikacja według Lityńskiego jest przydatna przy opracowywaniu modelu prognozy sezonowych suszy i powodzi. Potwierdziła się hipoteza, że cyrkulacja atmosferyczna niesie ze sobą informację o bieżących i przyszłych warunkach opadowych, należy ją jednak uwzględniać w modelach prognostycznych razem z wiedzą o innych procesach atmosferycznych.

EN

Precipitation conditions (i.e. the sum of precipitation and number of days with precipitation), which exist in a given season and area, are very important for agriculture. The aim of the study was to verify the thesis that the atmospheric circulation based on Lityński’s indices and types of circulation, can determine the most likely precipitation conditions, in future seasons, in selected synoptic stations in Poland. Precipitation conditions were specified using several classifications: of five classes based on the ratio of total precipitation (number of days with precipitation to their seasonal many-years averages (Meteorological and Hydrological Bulletin, IMWM), of seven classes for total precipitation, based on Standardized Precipitation Index – SPI (often used in studies of agrometeorological), and of three classes system, which is used in long-term forecasts (this classification, denoted KLIM, describes either total precipitation and the number of days with precipitation). Seasonal circulation was described by reference of percentiles for the season of the year to the percentiles of the reference period 1981–2010. Percentiles were determined for the values of the indices and the number of days with selected type or its component. The author conducted two reconstructions of precipitation characteristics using a simple probabilistic Bayesian classifier (for types and circulation indices as explanatory variables). The aim of this work was to verify whether the classification according to Lityński is useful in forecasting of seasonal drought and flooding. The hypothesis has been confirmed that the atmospheric circulation delivers the information about current and future precipitation conditions but the knowledge of other atmospheric processes should be taken into account in forecasting models.

11

Cyrkulacja termohalinowa na Atlantyku Północnym a temperatura powietrza w Polsce (1961-2010)

Marsz A. A.

Przegląd Geofizyczny

|

2015

|

Z. 3-4

109--131

PL

Praca omawia związki między zmiennością intensywności AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) a temperaturą powietrza w Polsce. Badany okres obejmuje lata 1961-2010. Zmienność AMOC charakteryzuje opracowany przez autora wskaźnik DG3L (jego przebieg – patrz ryc. 5). Stwierdzono występowanie na obszarze Polski umiarkowanej siły, ale istotnych statystycznie ( r od +0,45 do 0,55) związków temperatury rocznej z tym wskaźnikiem (ryc. 1 i 2). Analiza związków miesięcznych wykazała występowanie w niektórych miesiącach roku (ryc. 3, tab. 1) istotnych statystycznie (p < 0,05) korelacji między DG3L a temperaturą na części lub całym obszarze kraju. Najsilniejsze i obejmujące cały obszar Polski korelacje występują w kwietniu, lipcu i sierpniu (ryc. 3; IV, VII, VIII). Stwierdzono również występowanie słabszych związków asynchronicznych, w których zmiany DG3L wyprzedzają w czasie o rok zmiany temperatury. Badania nad przyczynami występowania tych związków wykazały, że wraz ze wzrostem intensywności AMOC rośnie frekwencja wystąpienia makrotypu cyrkulacji środkowotroposferycznej W i jednocześnie maleje frekwencja makrotypu E według klasyfikacji Wangengejma-Girsa (tab. 2, ryc. 4). Stanowi to odbicie rozkładu przestrzennego zasobów ciepła w Atlantyku Północnym. Każdy z tych makrotypów, poprzez powiązane z nim sytuacje synoptyczne (pola SLP), modyfikuje kierunki napływu mas nad Polskę, zmieniając udział składowych strefowych i merydionalnych wiatru geostroficznego na dolnych poziomach. Wzrost frekwencji makrotypu W pociąga za sobą wzrost częstości napływu powietrza z W i S (tab. 3), a jednocześnie ogranicza frekwencję makrotypu E, z którym związane są napływy z kierunków N i E, co ostatecznie prowadzi do zmian temperatury powietrza w kierunku jej wzrostu. Z gwałtownym wzrostem natężenia AMOC po roku 1988 związany jest równie gwałtowny wzrost frekwencji makrotypu W i jednoczesny spadek frekwencji makrotypu E. Doprowadziło to do wzrostu częstości i intensywności napływów powietrza z SW i W, co skutkuje zróżnicowanym co do wartości wzrostem temperatury we wszystkich miesiącach roku. Ograniczenie frekwencji makrotypu E w chłodnej porze roku (ryc. 6) zmieniło charakter zim, w kierunku eliminacji zim ostrych i protekcji zim łagodnych. W rezultacie po roku1988 doszło do zmiany reżimu termicznego zim, co w konsekwencji zmieniło przebieg temperatury rocznej (nagły wzrost o 1°C i zmniejszenie zakresu jej zmienności (patrz ryc. 1 i 7). Konkluzją pracy jest stwierdzenie, że zmiany stanu termicznego Atlantyku Północnego, powodowane przez zmienność AMOC, poprzez sterowanie zmianami cyrkulacji atmosferycznej w atlantycko-eurazjatyckim sektorze cyrkulacyjnym, sterują zmianami klimatu na obszarze Europy i Polski. Przyczyną nagłej zmiany klimatycznej (climate shift) między rokiem 1987 a 1989 nad Europą, w tym i Polską, było gwałtowne przejście AMOC (i AMO) z fazy negatywnej do fazy pozytywnej. Wnioski te potwierdzają wyniki wcześniejszych badań Suttona i Donga (2012) oraz tych badaczy, którzy w zmianach stanu termicznego Atlantyku i zmianach intensywności cyrkulacji termohalinowej dopatrują się głównej przyczyny multidekadowych zmian klimatu.

EN

The work discusses the relationship between variability of intensity of AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) and the air temperature in Poland. The examined period covers the years from 1961 to 2010. AMOC variability is characterized by the author’s own DG3L index (its course - see Fig. 5). Statistically significant (r from 0.45 to 0.55), although not very strong, correlation between DG3L and annual air temperature was noted in Poland (Fig. 1 and 2). Analysis of monthly correlations showed the presence of statistically significant (p <0.05) correlation between DG3L and temperature all over the country or over part of its region in certain months of the year (Fig. 3, Tab. 1). The strongest correlations occur in April, July and August and are observed all over Poland (Fig. 3, IV, VII, VIII). Weak asynchronous correlations were also noted but changes in DG3L occur one year before changes in temperature are observed. Research into the reasons for the occurrence of these correlations showed that the increase in the intensity of AMOC is accompanied by increase in frequency of occurrence of mid-tropospheric circulation of W macro-type, according to the Wangengejm-Girs classification, while the frequency of E macro-type decreases (Tab. 2, Fig. 4). This reflects spatial distribution of heat resources in the North Atlantic. Each of these macro-types, via their synoptic situation (SLP field), modifies the direction of flow of the masses over Poland, changing the share of meridional and zonal components of geostrophic wind in lower levels. The increase in frequency of W macro-type entails increase in the frequency of air flow from W and S (Tab. 3) at the same time reducing the frequency of E macro-type, which is connected with inflow from directions N and E. This eventually leads to changes in air temperature, i.e. its increase. The sharp increase in intensity of AMOC after 1988 is associated with an equally rapid increase in frequency of W macro-type and simultaneous decrease in frequency of E macro-type. This led to an increase in the frequency and intensity of air inflows from SW and W, which results in differing values of temperature increase in all months of the year. Limitation of E macro-type frequency in the cold season (Fig. 6) changed the nature of winters, i.e. eliminating severe winters and protecting mild winters. As a result, after 1988, there was a change in thermal regime of winters, which, in turn, changed the course of the annual temperature (sudden increase by 1°C and a reduction in the range of its variability (see Fig. 1 and 7). The conclusion of the work is that the changes in the thermal state of the North Atlantic, caused by the variability of AMOC, control climate changes in Europe and Poland, by controlling changes in the atmospheric circulation in the Atlantic-Eurasian circulation sector. The reason for abrupt climate shift between 1987 and 1989 over Europe, including Poland, was the violent transition of AMOC (and AMO) from a negative phase to a positive phase. These conclusions are confirmed by the results of earlier research by Sutton and Dong (2012), as well as by these researchers, who claim that the main cause of multi-decade changes in climate is attributed to thermal state of the Atlantic and changes in the intensity of thermohaline circulation.

12

Model zmian powierzchni lodów morskich Arktyki (1979-2013) – zmienne sterujące w modelu „minimalistycznym” i ich wymowa klimatyczna

Marsz A. A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

s. 249--334

PL

Praca omawia model zmian powierzchni zlodzonej Arktyki typu „białej skrzynki”, opierający się na dwu zmiennych niezależnych – wskaźniku oznaczonym jako DG3L, który charakteryzuje intensywność cyrkulacji termohalinowej (THC) na Atlantyku Północnym i wskaźniku D, który charakteryzuje cyrkulację atmosferyczną nad Arktyką. Objaśnienie konstrukcji obu wskaźników i wartości ich szeregów czasowych przedstawione jest w załącznikach Z1 i Z2. Okres opracowania obejmuje lata 1979-2013 i jest limitowany dostępnością danych o zmianach powierzchni lodów morskich w Arktyce. Model liniowy opierający się na tych zmiennych objaśnia ~72% wariancji rocznej powierzchni zlodzonej w Arktyce i powyżej 65% wariancji powierzchni zlodzonej w marcu (maksimum rozwoju powierzchni lodów) i wrześniu (minimum). Główną rolę w kształtowaniu tej zmienności odgrywa zmienność cyrkulacji termohalinowej, rola cyrkulacji atmosferycznej jest niewielka i wykazuje silną zmienność sezonową. Analiza tego modelu wykazała, że rzeczywiste zależności są nieliniowe, a zmiany pokrywy lodowej zachodzą w dwu odrębnych reżimach – „ciepłym” i „chłodnym”. Reżim „ciepły” funkcjonuje w sytuacji, gdy THC jest bardziej intensywna niż przeciętnie (wskaźnik DG3L > 0). Dochodzi wtedy do szybkiego spadku powierzchni lodów w okresie ciepłym – zwłaszcza we wrześniu i powolnego spadku rozmiarów pokrywy lodowej w marcu, cyrkulacja atmosferyczna w tym reżimie odgrywa istotną rolę w kształtowaniu zmian powierzchni lodów. Spadek natężenia THC poniżej przeciętnej (DG3L ≤ 0), z opóźnieniem około 6.letnim prowadzi, do przejścia do reżimu „chodnego”. W reżimie chłodnym następuje szybki przyrost powierzchni lodów w okresie ciepłym i bardzo powolny wzrost powierzchni lodów w marcu, rola cyrkulacji atmosferycznej w kształtowaniu zmienności pokrywy lodowej staje się nikła. Po dalszych kilku latach utrzymywania się reżimu „chłodnego” międzyroczne zmiany powierzchni zlodzonej stają się małe. Analizy związków między zmiennymi z przesunięciami czasowymi wykazały, że cyrkulacja atmosferyczna nad Arktyką stanowi funkcję THC. W rezultacie, za główną przyczynę zmian powierzchni zlodzonej Arktyki należy uznać rozciągnięte w czasie działanie zmian intensywności THC, które w rozpatrywanym okresie objaśnia ~90% wariancji rocznej powierzchni zlodzonej.

EN

The paper presents the assumptions and structure of statistical model reproducing the changes in sea ice extent in the Arctic, using the minimum number of steering variables. The data set of NASA's Goddard Space Flight Center (GSFC) nsidc0192_seaice_trends_climo/total-area-ice-extent/nasateam/ (Total Ice-Covered Area and Extent) was used as starting data in the calibration of this model. Its subsets characterizing the sea ice extent of the Arctic Ocean (ArctOcn), Greenland Sea (Grnland), Barents and Kara seas (BarKara) were used. Their sums create a new variable known as the ‘Proper Arctic’. This model also used the following subsets: Archipelago Canadian (CanArch), Bay and Strait Hudson (Hudson), and Baffin Bay and Labrador Sea (Baffin), the sum of which creates another variable the ‘American Arctic’. The sum of all the above mentioned subsets creates a variable defined as the ‘entire Arctic’. The study covered the period 1979-2013, for which the said data set is made up of uniform and reliable data based on satellite observations. The model was developed for moments of maximum (March) and minimum (September) development of sea ice extent as well as for the annual average sea ice extent. After presenting the assumptions of the model (model type ‘White box’), formal analysis of the type and characteristics of the model, the choice of steering variables (independent; Chapters 3 and 4) was made. The index characterizing the intensity of thermohaline circulation (THC) in the North Atlantic, referred to as DG3L and an index characterizing atmospheric circulation having significant influence on changes in sea ice extent, marked as D, were used as independent variables in this model. Physical fundamentals and rules for calculating the DG3L index are discussed in detail in Annex 1, and the D index in Annex 2. These Annexes also include time series of both indexes (DG3L – 1880-2015; D – 1949-2015). Research into delays between the impact of variables and changes in sea ice extent indicated that sea ice extent showed maximum strength of the correlation with the DG3L variable with a three-year delay and with D variable with zero delay. The final form of the model is a simple equation of multiple regression (equation [1]). The following equations are used for estimating the regression parameters for individual sea areas in those time series: the Proper Arctic – equation [1a, 1b, 1c]; the American Arctic – equations [2a, 2b, 2c] and for the entire Arctic - equation [3a, 3b, 3c]. Statistical characteristics of each model are presented in Tables 3, 4 and 5, and Figures 2, 3 and 4 respectively and show the scattering of values estimated by means of each model in relation to the observed values. All models show high statistical significance. The best results, both in terms of explanation of the variance of the observed sea ice extent, as well as the size of the standard errors of estimation of sea ice extent are obtained for changes in the sea ice extent of the entire Arctic. The reasons for this may be traced back to the fact that errors in the estimation of partial models ([1a, 1b, 1c] and [2a, 2b, 2c]) have different signs, which in a synthetic model partially cancel out each other. Moreover, if the variable DG3L three years before shows strong and evenly distributed in time action, the D variable characterizing atmospheric circulation shows clearly seasonal activity – it is marked only during the minimum development of sea ice extent (September), when the degree of ice concentration is reduced, allowing its relatively free drift. The model for the annual average of sea ice extent of the entire Arctic (in the accepted limits) explains 71.5% of the variance, in September 68%, and in March 65% of the variance (Table 5). The lowest values are obtained for the American Arctic, where the D variable, characterizing atmospheric circulation does not appear to have significant influence, so the model is a linear equation with one variable (DG3L). Nevertheless, also in this case, the variance of the annual sea ice extent in the American Arctic is explained exceeding 50%. Variability of THC (described by the DG3L index) explains ~67% of the variance of annual sea ice extent and variability of atmospheric circulation (described by the D index) explains ~6% of the variance of annual sea ice extent of the entire Arctic. It allows claiming that THC and atmospheric circulation are the essential factors that influence the variability of sea ice extent of the Arctic. Both of these factors are natural factors. Further analysis of the results presented by various models and especially those affected by the DG3L variable (Fig. 5) delayed by three years suggests that the linear model is not the most appropriate model reflecting the changes in the sea ice extent of the entire Arctic and its parts. The action of DG3L variable, accumulated over several years, is saved and this causes that a strong significant correlation with the sea ice extent is prolonged. The analysis carried out by means of the segmented regression showed that the variability of sea ice extent was different where THC is lower than the average (DG3L ≤ 0), or different where THC is stronger than average (DG3L> 0; see equation [4a, 4b]). When the index is zero or less than zero, the impact of THC on the increase in sea ice extent is limited and the influence of changes in atmospheric circulation on sea ice extent is very small. Conversely, when the THC becomes intense and imports increased amounts of heat to the Arctic, the influence of DG3L index on the decrease in sea ice extent rises, like growing impact of atmospheric circulation on variation of sea ice extent (see equations [5a, 5b]. The segmented regression equations with these two variables explain 88.76% of the observed annual variation of sea ice extent of the entire Arctic (equations [5a, 5b]).This means that the sea ice extent of the Arctic is variable in two distinct regimes – ‘warm’, when the DG3L> 0 and ‘cold’, when the DG3L ≤ 0. This is similar to the results of Proshutinsky and Johnson (1997), Polyakov et al. (1999) and Polyakov and Johnson (2000) and their LFO oscillation. Time limits of the transition intensity of the THC phases from the positive to negative and vice versa correspond to similar limits of LFO, suggesting that the two different systems have the same cause. Polyakov and Johnson (2000) and Polyakov et al. (2002, 2003, 2004, 2005) can see the main reason for the change in the LFO regime in the transition of atmospheric circulation from anticyclonic regime to cyclonic regime and vice versa. The analysis of the reason for the transition of regime of changes in sea ice extent from ‘warm’ to ‘cold’ and vice versa – THC or atmospheric circulation – has shown that the D index is a function of previous changes in DG3L index. Atmospheric circulation over the Arctic shows a greater delay in response to changes in THC than the sea ice extent – this occurs with a 6-year delay (see Table 6, Equation 6). This allows replacing the D variable in the equations describing the change in sea ice extent, directly by DG3L variable from 6 years before (see Equation [7a, 7b]).These simultaneous equations explain about 90% of the observed annual variance of the sea ice extent of the entire Arctic in the years 1979-2013. Most importantly, however, it can be stated, with a high degree of certainty, that the variability of THC of the North Atlantic steers both the changes in sea ice extent and Basic features of atmospheric circulation over the Arctic. The effects of other factors than THC, having influence on variability of sea ice extent and the basic processes of the climate in the Arctic, in the short time scales, leave not too much space/place. The transition from ‘cold’ to ‘warm’ regime in the development of the sea ice extent in the Arctic requires an increase in the intensity of THC. If the values of DG3L index are greater than 0 for a period not shorter than three years, the decrease in the sea ice extent will start, initially in the period of its minimum development (August, September). If the resultant values of the DG3L index have positive values for further three years, the atmospheric circulation will transform into a cyclonic circulation (D index goes to positive values). The role of atmospheric circulation during the ‘warm’ season in the Arctic having influence on the change (reduction) of the sea ice extent becomes significant. The ‘warm’ regime will remain as long as long after its start the situation in which the algebraic sum of DG3L values is greater than 0. If such a situation lasts long, or in case of accumulation of high values of DG3L index, the sea ice cover can disappear almost completely in the warm period. The transition from the ‘warm’ regime to the ‘cold’ regime demands fulfillment of reverse conditions – a consistent decrease in the values of DG3L index into negative values for at least another three year period. After three years this will result in rapid increase in sea ice extent during warm period, thereby increasing the annual average of sea ice extent. If in subsequent years the value of DG3L index remains lower than zero, after the next 3-4 years, the atmospheric circulation will become the anticyclonic circulation. After that there will be gradual, slow growth in sea ice extent, decrease in air temperature, increase in ice thickness and change in the age of the ice structure towards the increase in the multi-year ice. The ice cover in the Arctic will become "self-sustaining", reducing interannual variability. Major changes will occur in the ‘warm’ season, minor in other seasons. The maximum sea ice extent of the Arctic in the cold season, with current conditions in the ‘cold’ regime, can reach ~13.5-14.5 million km2, the average annual sea ice extent should be ~12 (± 0.5) million km2. This area, especially in the winter season, may be in fact higher, since the weakening of the THC must also lead to a decrease in air temperature in the hemisphere.

13

Dynamika wskaźników cyrkulacji nad Spitsbergenem

Niedźwiedź T., Łupikasza E.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

153--167

PL

Artykuł dotyczy wieloletnich zmian cyrkulacji atmosfery nad Spitsbergenem opisanej za pomocą trzech syntetycznych wskaźników cyrkulacji – wskaźnika cyrkulacji strefowej W, wskaźnika cyrkulacji południkowej S oraz wskaźnika cykloniczności C – wyznaczonych na podstawie częstości występowania typów cyrkulacji nad Spitsbergenem. W odpracowaniu wykorzystano chronologiczne ciągi wymienionych wskaźników za okres od grudnia 1950 do września 2015 roku. Artykuł jest aktualizacją wcześniejszych opracowań publikowanych w latach 2001 i 2006. Pomimo iż Spitsbergen leży w strefie dominacji wiatrów wschodnich to w okresie badawczym stwierdzono istotny statystycznie wzrost częstości adwekcji powietrza z zachodu oraz wzrost częstości występowania układów niżowych w skali roku. Istotny wzrost występowania sytuacji niżowych stwierdzono również w większości sezonów z wyjątkiem lata. Cyrkulacja strefowa (wskaźnika W) nie podlegała istotnym statystycznie zmianom w rozpatrywanym okresie. Kierunek trendów wskaźnika cyrkulacji południkowej S zmieniał się w zależności od pory roku, przy czym statystycznie istotny był jedynie wzrostowy trend zimą wskazujący na wzrost nasilenia napływu powietrza z sektora południowego.

EN

This paper discusses long-term variability of atmospheric circulation over Spitsbergen using three complex circulation indices – zonal circulation index W, meridional circulation index S and cyclonicity index C. The indices were calculated on the basis of the frequency of circulation types occurrence over Spitsbergen. Chronological series of circulation indices covering the period from December 1950 to September 2015 were used. This paper is an update of previously published papers in 2001 and 2006 on the changes in atmospheric circulation over Spitsbergen. Although Spitsbergen is located in the zone of eastern winds dominance, significant increase in the frequency of air advection from the west and increase in the frequency of low pressure systems were found on annual scale. Significant increasing trends in the frequency of cyclonic types were also found in every season except for summer. Trends in W index were not statistically significant on seasonal scale. Direction of trends in meridional circulation index (S index) is diversified depending on season however significant changes were only found in winter indicating an increase in the air advection from the southern sector.

14

Częstość występowania i uwarunkowania cyrkulacyjne nocy ciepłych, bardzo ciepłych oraz gorących w okolicach Lublina i Nałęczowa

Bartoszek K., Węgrzyn A., Sienkiewicz E.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2014

|

Vol. 23, No. 4

410--420

PL

W artykule scharakteryzowano występowanie oraz uwarunkowania cyrkulacyjne nocy ciepłych, bardzo ciepłych i gorących w okolicy Lublina i Nałęczowa w okresie 1966–2010. Został stwierdzony wyraźny wzrost długości ciągów oraz liczby nocy ciepłych po 1990 roku, a nocy bardzo ciepłych i gorących od początku XXI wieku. W ciągu roku największą częstością ich występowania odznaczał się okres od połowy lipca do pierwszej dekady sierpnia. Na pojawianie się tego typu nocy większe znaczenie od rodzaju układu barycznego miał kierunek adwekcji powietrza. Największe prawdopodobieństwo ich pojawienia się notowano przy napływie powietrza z kierunków od wschodniego do południowo-zachodniego, najmniejsze zaś z północno-zachodniego i północnego. Występowaniu w ostatnich latach większej liczby tego rodzaju nocy nie towarzyszyło nasilenie cyrkulacji z sektorów południowego i wschodniego.

EN

In the article the incidence and atmospheric circulation conditions of warm, very warm and hot nights in the Lublin and Nałęczów region in the period 1966–2010 were characterized. The study showed increasing length sequences and number of warm nights from the 1990s, and very warm and hot nights from the beginning of the twenty-first century. During the year, the highest frequency of occurrence was noticed from mid-July to the first decade of August. The appearance of warm nights was more related to the direction of air flow than with air pressure systems. The greatest likelihood of occurrence was recorded during synoptic situations with air advection from the east to the south-west, while the smallest from the north-west to the north. A larger number of very warm and hot night were not connected with intensification of the southern and eastern advection.

15

Zróżnicowanie przestrzenne wilgotności względnej powietrza w północnej części równiny Kaffiøyra i na Lodowcu Waldemara (NW Spitsbergen) w okresie od września 2010 do sierpnia 2013

Przybylak R., Araźny A., Ulandowska-Monarcha P.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2014

|

Nr 24

25-36

PL

W artykule przedstawiono zróżnicowanie przestrzenne wilgotności względnej powietrza w północnej części rejonu Kaffiøyry i na Lodowcu Waldemara w okresie IX 2010 – VIII 2013. W okresie od września 2010 do sierpnia 2011, dla którego istnieją najpełniejsze dane dla wszystkich stanowisk pomiarowych, najwyższe wartości wilgotności względnej zostały zanotowane na szczytach górskich (89%) i na polu firnowym Lodowca Waldemara (86%). Najniższa wartość tego parametru wystąpiła natomiast na tundrze (79%). W całym okresie badawczym, na podstawie zredukowanej liczby stacji, stwierdzono, iż najsuchszy był punkt Kaffiøyra-Heggodden (KH, 83%) zlokalizowany na morenie czołowo-bocznej Lodowca Aavatsmarka, a najbardziej wilgotno było na polu firnowym Lodowca Waldemara (LW2, 85%). Wilgotność względna na badanym obszarze wykazała przeważnie wzrost wartości wraz ze wzrostem wysokości nad poziom morza. Najwilgotniejsze powietrze w rejonie badań towarzyszyło typom cyrkulacji Sc+SWc+Wc i Sa+SWa+Wa (anomalie dodatnie od 7 do 9%), a najsuchsze (anomalie ujemne wahające się od 6% do 9%) podczas napływu mas powietrza z sektora wschodniego, niezależnie od rodzaju układu barycznego. Najmniejsze różnice (do ok. 1-2%) wystąpiły w sytuacjach bezadwekcyjnych reprezentowanych przez typ Ka+Ca.

EN

This paper presents the spatial diversity of air relative humidity (2 m a.g.l.) in the northern part of the Kaffiøyra Plain and on the Waldemar Glacier (NW Spitsbergen), from September 2010 to August 2013, based on measurements taken at six sites located in different environments (Table 1, Figure 1). Results are described for years and seasons, defined as: autumn (Sep-Oct), winter (Nov-Mar), spring (Apr-May) and summer (Jun-Aug). In the period from September 2010 to August 2011, the highest relative humidity was noted on mountain ridges (89%) and in upper part of the Waldemar Glacier (86%). The lowest value of humidity (79%) occurred at a tundra site called ‘Terrace’, located about two kilometres from the coast (Table 2, Figure 2). In the entire period of observations, for which a reduced number (3) of observation sites exists, drier air (83%) was observed at the Kaffiøyra-Heggodden (KH) site, located in the terminal-lateral moraine of the Aavatsmark Glacier, whereas the wettest air (85%) was measured at the firn part of the Waldemar Glacier (LW2). Relative humidity generally shows an increase as altitude increases above sea level. The marked influence of atmospheric circulation on relative humidity was also noted. In the study period, as compared to long-term values from 1951 to 2006, a decrease in the frequency of occurrence of anticyclonic types and an increase in the frequency of cyclonic types (by 10% and 6.8%, respectively) was also noted (Figure 3). Most humid air in the study area occurred within the circulation types Sc+SWc+Wc and Sa+SWa+Wa (positive anomalies varied from 7% to 9%), and the driest (negative anomalies from 6% to 9%) during air advection from the eastern sector within both anticyclonic and cyclonic weather patterns (Table 3 and Figure 4). The smallest differences (up to 2%) were connected with non-advectional weather type Ka+Ca.

16

The atmospheric circulation patterns during dry periods in Lithuania

Rimkus E., Kažys J., Valiukas D., Stankunavičius G.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (2)

223--239

EN

This paper reveals the atmospheric circulation patterns during dry periods in Lithuania.~The research covers the period from 1961 to 2010. Atmospheric circulation features were analysed using the Hess and Brezowski classification of macro-circulation forms, NAO and AO indices, a 500 hPa geopotential height field and the Tibaldi-Molteni blocking index. Different phases of the dry period (developing, persisting and attenuation) were evaluated individually. Also, the regional differences of dry period formation were investigated. In general dry periods are determined by a decrease in zonal and an increase in meridional circulation forms as well as the atmospheric blocking process over the Baltic region longitudinal belt 0-20 days prior to the start of the dry period. An especially strong shift from general circulation patterns are observed during the developing phase of a dry period. Drought persistence in the Baltic region is almost always predetermined by strong anticyclonic circulation. Most drought development stages are associated with negative NAO/AO phases.

17

Conditions and rate of extreme dunes abrasion at the Pomeranian Bay

Tylkowski J.

Landform Analysis

|

2014

|

Vol. 27

45--54

EN

This paper presents the temporal and spatial variability of the abrasion dynamics of the dunes located on the coast of the Southern Baltic Sea within the Polish section of the Pomeranian Bay between 1986 and 2008. The study presents long-term tendencies and daily dynamics of coastal dunes abrasion, being the consequence of intensive storm surges. Systematic, quantitative measurements of the abrasion of dunes were performed by the Maritime Offices in Szczecin, Słupsk and Gdynia within the sections of the dune coast most severely affected by abrasion. To determine the origin of the abrasion of dunes, the key hydro-meteorological conditions that determine the geomorphological changes of coastal sea areas, such as types of atmospheric circulation and the maximal sea levels during storm surges, were reviewed. The study also shows the maximal sea level thresholds that can determine the potential dynamics of coastal dunes abrasion at the Pomeranian Bay.

18

Typ cyrkulacji atmosferycznej a efektywność pracy instalacji solarnej

Pietras-Szewczyk M.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2014

|

T. 45, nr 5

179--182

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów natężenia promieniowania słonecznego oraz efektywności pracy instalacji solarnej na stanowisku pomiarowym znajdującym się we Wrocławiu. Uzyskane wartości zestawiono z danymi opisującymi sytuację synoptyczną w wybranych dniach. Zestawienie wyników umożliwiło sformułowanie wniosków dotyczących wpływu określonych typów cyrkulacji atmosferycznej na prace instalacji solarnej.

EN

In this study have been presented the results of solar radiation measurements which was compared with efficiency of solar collector works on the measuring stand located in Wrocław. Obtained data have been compared with the type of atmospheric circulation. Summarize of the results allowed for formulate conclusions on the effects of certain types of atmospheric circulation on the work of the solar system.

19

Wpływ cyrkulacji atmosferycznej na kształtowanie zachmurzenia w Krakowie (2004-2008)

Pluta G.

Przegląd Geofizyczny

|

2013

|

Z. 3-4

185--196

PL

Praca stanowi próbę określenia wpływu cyrkulacji atmosferycznej na kształtowanie wielkości i rodzaju zachmurzenia w zależności od pory roku w Krakowie. Jako źródło danych wykorzystano obserwacje z 12 UTC dokonywane na stacji naukowej Zakładu Klimatologii IG UJ w Krakowie w latach 2004-2008 oraz Kalendarz typów cyrkulacji atmosfery dla Polski Południowej T. Niedźwiedzia z tego samego okresu. Badano związek średniej wielkości zachmurzenia z typami cyrkulacji oraz prawdopodobieństwo wystąpienia wybranych rodzajów chmur (Cirrus, Altocumulus, Stratocumulus, Cumulus). Na podstawie częstości względnej wyznaczono typy cyrkulacji sprzyjające ich wystąpieniu. Zaprezentowana metoda pozwoliła na wykazanie różnic wpływu czynników cyrkulacyjnych kształtujących wielkość i rodzaj zachmurzenia między poszczególnymi porami roku. Wykazała również związek zalegania chmur Stratocumulus z typami antycyklonalnymi cyrkulacji na jesieni, słabszy wpływ czynników cyrkulacyjnych na kształtowanie zachmurzenia i dużą rolę konwekcji latem oraz wpływ adwekcji z sektora południowego generującej sytuacje fenowe na występowanie chmur Cirrus i Altocumulus w zimie i na jesieni.

EN

This study attempts to investigate and describe an influence of atmospheric circulation on forming cloudiness on depending of particular seasons in Krakow. 12 UTC observations from the scientific station of Department of Climatology IG Jagiellonian University in Krakow for the period 2004-2008 and Calendar of circulation types for Southern Poland by T. Niedźwiedź for analogous period were used. The influence of circulation types on average cloud cover was investigated, as well as the probability of occurrence for selected cloud genera (Cirrus, Altocumulus, Stratocumulus, Cumulus). Basing on relative frequency, circulation types favorable for their occurrence were determined. Presented method permitted to identify differences of influence of circulation factors on cloud cover and cloud genera between particular seasons. It also indicated that occurrence of Stratocumulus depends on anticyclonic types, weak influence of circulation factors on forming cloudiness with big role of convection in summer and influence of advection from southern sector generating foehn situations on occurrence Cirrus and Altocumulus clouds in winter and autumn.

20

Frekwencja makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznej według klasyfikacji Wangengejma-Girsa w okresie zimowym a pole ciśnienia atmosferycznego nad Europą i północną Azją

Marsz A.A.

Przegląd Geofizyczny

|

2013

|

Z. 1-2

3--23

PL

Procesy cyrkulacyjne w środkowej troposferze sterują procesami cyrkulacji dolnej, dzięki czemu częstość występowania środkowotroposferycznych fal długich w określonych położeniach może stanowić syntetyczną klimatyczną charakterystykę przepływów w dolnej troposferze. W pracy przeanalizowano związki zachodzące między frekwencją makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznych Wangengejma-Girsa a polem ciśnienia na poziomie morza (SLP) w okresie zimowym nad obszarem strefy umiarkowanej Europy i północnej Azji (40-65°N, 10°W-130°E). Zima rozumiana jest jako okres od grudnia do marca włącznie, badaniami objęto okres 1951-2010. Przeprowadzona analiza wykazała bardzo silne związki między frekwencją makrotypów W i E według klasyfikacji Wangengejma-Girsa a polem ciśnienia (rys. 6). Ze wzrostem frekwencji makrotypu W w czasie zimy silnie spada ciśnienie w północnej części Europy i Azji, rośnie na pograniczu strefy umiarkowanej z subtropikami, co prowadzi do dominacji cyrkulacji strefowej, sięgającej na północy w głąb Syberii (do 120-125°E). W przypadku wzrostu frekwencji makrotypu E rozkład przestrzenny zmian SLP jest odwrotny, a zasięg Wyżu Azjatyckiego silnie rozciąga się na północo-zachód. W rezultacie zmian frekwencji makrotypów W i E wytwarza się zimą „huśtawka” zmian ciśnienia między południową a północną częścią strefy umiarkowanej, najsilniejsza nad obszarem zachodniej i środkowej Europy. Wzrost frekwencji makrotypu C powoduje najsilniejsze deformacje pola SLP na obszarze wokół Morza Północnego (wzrost ciśnienia), słabsze w rejonie Kazachstanu (spadek SLP). Na pozostałych obszarach przy zmianach frekwencji makrotypu C zmiany SLP są statystycznie nieistotne. Obserwowane w latach 1951-2010 zmiany frekwencji makrotypów W, E i C, poprzez ich wpływ na kształtowanie pola SLP, dobrze objaśniają występujące w tym okresie zmiany temperatury powietrza na rozpatrywanym obszarze.

EN

Circulation processes in the mid- troposphere control the lower circulation processes. Thanks to this frequency of long mid-tropospheric waves in certain positions may be a synthetic climatic characteristics of the flows in the lower troposphere. The study is analyzing the relationships between the frequency of mid-tropospheric circulation Wangengejm-Girs macro-types and sea level pressure (SLP) in Winter over the area of moderate zones of Europe and North Asia (40-65°N, 10°W-130°E). Winter is defined as the period from December to the end of March. The study covered the period 1951-2010. The analysis showed a very strong corelation between the frequency of W and E macro-types according to the Wangengejm-Girs classification and pressure field (Fig. 6, E).In Winter the increase of frequency of macro-type W causes a visible fall of pressure in the northern part of Europe and Asia, and increase in pressure on the border of the moderate zone with the subtropical zone. This leads to the dominance of the zonal circulation extending north into Siberia (up to 120-125 °E). In case of the increase in frequency of macro-type E, spatial distribution of SLP changes is reversed, and the range of the Asian High extends far to the north-west. In Winter the dominance of macro-type E leads to a blockade with the center over the Ural region - NE Europe. Changes in a frequency of macro-types W and E create a “swing” of pressure, and changes between southern and northern part of the temperate zone. It is the strongest over the area of western and central Europe. The increase in frequency of macro-type C causes the strongest deformation of SLP fields in the area around the North Sea (increase in pressure) and weaker deformation in the region of Kazakhstan and Western Siberia (decrease in SLP). In other areas changes in frequency of macro-type C do not result in SLP changes which are statistically significant. The observed changes in the frequency of macro-types W, E and C, over the period 1951-2010, their influence on the SLP field, explain in a very good way, the changes in air temperature in the examined area observed during this period.