Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kompensacja Bjerknesa

Styszyńska Anna, Marsz Andrzej A.

Przegląd Geofizyczny

|

2022

|

Z. 3-4

99--118

PL

Praca przedstawia związek między transportem oceanicznym ciepła i transportem atmosferycznym ciepła z tropików do Arktyki, znany pod nazwą kompensacji Bjerknesa (1964). W artykule zwraca się uwagę na konsekwencje klimatyczne kompensacji Bjerknesa dla obszarów Europy. Przy wykorzystaniu danych obserwacyjnych przedstawia się słuszność tej hipotezy odnośnie ujemnych korelacji między oceanicznymi i atmosferycznymi strumieniami ciepła oraz dodatnich związków między anomaliami oceanicznego transportu ciepła i intensywnością wiatrów zachodnich w szerokościach umiarkowanych.

EN

The work presents the relationship between ocean heat transport and atmospheric heat transport from the tropics to the Arctic, known as the Bjerknes compensation (1964). Attention is drawn to the climatic consequences of Bjerknes’ compensation for the areas of Europe. Using the observational data, the validity of this hypothesis is presented regarding the negative correlations between oceanic and atmospheric heat fluxes and positive relationships between ocean heat transport anomalies and the intensity of westerly winds in moderate latitudes.

2

Cyrkulacja atmosferyczna w badaniach polskich klimatologów

Niedźwiedź Tadeusz, Łupikasza Ewa

Przegląd Geofizyczny

|

2019

|

Z. 1-2

107--166

PL

Opracowanie przedstawia kierunki najważniejszych badań polskich klimatologów w zakresie klimatologii synoptycznej, której zadaniem jest badanie różnych form cyrkulacji atmosfery oraz ich wpływu na warunki klimatyczne. Początki rozwoju tego działu klimatologii w Polsce sięgają początku XX wieku. Natomiast intensywny rozwój badań nastąpił po II wojnie światowej. W Polsce do tych badań stosowane były następujące klasyfikacje typów cyrkulacji: liczbowa klasyfikacja typów cyrkulacji i typów pogody J. Lityńskiego (1962, 1969), subiektywna typologia Osuchowskiej-Klein (1973, 1991), automatyczna klasyfikacja typów cyrkulacji dla półkuli północnej Ustrnula (1997) oraz klasyfikacja Piotrowskiego (2009). Była też używana makroskalowa klasyfikacja „Grosswetterlagen” wg Hessa i Brezowsky’ego (1952, 1977) dla Europy Środkowej. Do typologii regionalnych należy kalendarz typów cyrkulacji dla Polski południowej (Niedźwiedź 1981), dla regionu lubelskiego (Bartoszek 2015) oraz dla obszaru Sudetów (Ojrzyńska 2012). Wśród wskaźników cyrkulacji stosowano NAO, makrotypy cyrkulacji środkowotroposferycznej (poziom 500 hPa) opracowane przez meteorologów rosyjskich Wangenheima (1935, 1946) i Girsa (1964, 1981), indeksy cyrkulacji strefowej Ws i południkowej Wp Lityńskiego (1969) oraz wskaźnik Niedźwiedzia (1981, 2019): wskaźnik cyrkulacji zachodniej – Wi, cyrkulacji południowej – Si oraz cykloniczności – Ci. Szereg prac dotyczy występowania mas powietrznych i frontów atmosferycznych. Badano wpływ cyrkulacji atmosfery na wybrane elementy klimatu. Najwięcej opracowań dotyczy genezy dużych opadów atmosferycznych wywołujących powodzie.

EN

This paper presents most important directions of research that were undertaken by polish climatologist in the field of synoptic climatology which analyses various forms of atmospheric circulation and their impact on climate. Initial research in the field of synoptic climatology dates back in early 20th century while fast development of the research took place after the II World War. Several classification of circulation types constituted the basis of polish synoptic climatology, including quantitative classification of circulation types and weather types by Lityński (1962, 1969), subjective typology by Osuchowska-Klein (1973, 1991), automatic classification of circulation types for Norther Hemisphere by Ustrnul (1997) and objective classification by Piotrowski (2009). „Grosswetterlagen” macroscale classification after Hess and Brezowsky (1952, 1977) for Central Europe was also used. Regional typologies include: the calendar of circulation types for Southern Poland (Niedźwiedź 1981), Lublin region (Bartoszek 2015) and for the Sudetes (Ojrzyńska 2012). The most frequently used circulation indices included: NAO, macro types of mid-tropospheric circulation developed by Russian meteorologists Wangenheim (1935, 1946) and Girs (1964, 1981), zonal Ws and meridional Wp circulation indices by Lityński (1969) and circulation indices by Niedźwiedź (1981, 2019): zonal circulation index – Wi, meridional circulation index – Si and cyclonicity index – Ci. A lot of works concerned air masses and atmospheric fronts. The research was undertaken on the influence of atmospheric circulation on selected climate elements. Most studies concerned the origin of heavy precipitation causing floods.

3

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.

4

Występowanie dni z przejściem temperatury powietrza przez 0°C na wybranych stacjach w atlantyckim sektorze Arktyki

Łupikasza E., Niedźwiedź T., Małarzewski Ł.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2013

|

Nr 23

121--135

PL

Opracowanie dotyczy ważnego wskaźnika współczesnych zmian klimatu – dni z przejściem temperatury powietrza przez 0°C, które wyróżniono na podstawie temperatury dobowej maksymalnej i minimalnej mierzonej na 4 wybranych stacjach w obrębie atlantyckiego sektora Arktyki w okresie regularnych pomiarów instrumentalnych. Analiza częstości występowania tych dni w kolejnych miesiącach wskazuje na ich bimodalny przebieg roczny z maksimum w maju lub czerwcu, a minimum w lipcu lub sierpniu. Obliczona metodą Mann- Kendalla istotność tendencji wykazała spadek częstości występowania dni z Tmax>0°C i Tmin<0°C w miesiącach z cieplejszej części roku oraz w grudniu. Czasowe zmiany występowania tych dni zależą od lokalnej cyrkulacji atmosfery – najsilniej od napływu powietrza z południa, który w lecie przyczynia się do spadku, zaś w zimie do wzrostu ich frekwencji.

EN

This study aims at determining the occurrence of days with freeze-thaw events at selected meteorological stations (Svalbard Lufthavn, Hornsund, Hopen, Bjørnøya) representing the Atlantic sector of the Arctic, recognizing the trends in the frequency of these days and their relation to atmospheric circulation. The days with freeze-thaw events (TD0) were selected on the basis of daily minimum and maximum air-temperature during the period of regular instrumental measurements conducted at particular stations – Hopen: November 1946 – March 2013, Bjørnøya: January 1946 – March 2013, Svalbard Lufthavn: January 1957 – March 2013, Hornsund: July 1978 – March 2013. Basic descriptive statistics were used to investigate the annual course of the days with freezethaw events (Tmax>0°C and Tmin<0°C) occurrence in the period 1979-2012 which allowed the comparison of the statistics between the stations. Statistical significance of trends were checked with Mann-Kendall test whereas the trends magnitudes were calculated with the least square method and expressed as a change in the number of days per 10 years. Spearman correlation coefficients were calculated to assess the relations between the DT0 occurrence and atmospheric circulation. Three local circulation indices (S index, W index, C index) and one macroscale circulation index (AO index) were taken into consideration. Statistical significance level of 0.05 was used for both trends and correlations coefficients. The trends were calculated for three various periods: the period of regular instrumental measurements – various at particular stations, the period 1979-2012 – common for all stations analysed and 1995-2012 which is the period of dramatic warming of the Arctic (Przybylak 2007). The investigations were conducted from monthly, seasonal (winter – Dec, Jan, Feb; spring – Mar, Apr, May; summer – Jun, Jul, Aug; autumn – Sep, Oct, Nov) and annual perspective. Days with freeze–thaw events are considered as an indicator of current climate change primarily manifesting in the rapid increase of air-temperature. The average annual number of days with freeze-thaw events varied depending on station from 63 days to 96 days in the period of 1979-2012. These days occurred during the whole year with the maximum in autumn (Svalbard Lufthavn, Hornsund and Hopen) or spring (Bjørnøya) and the minimum in summer (Svalbard Lufthavn, Hornsund, Bjørnøya) or winter (Hopen). The annual course of the number of days with freeze-thaw events is bimodal with the first rate maximum in May (Svalbard Lufthavn, Hornsund, Bjørnøya) or June (Hopen) and the secondary maximum in October. The clearest changes (increase) in the frequency of DT0 occurrence were found in Hopen and Bjørnøya in the months belonging to the warmer part of a year – July, August, September. In Svalbard Lufthavn and Hornsund significant increase in the frequency of DT0 was detected in June. In December increasing trends in the DT0 occurrence were significant which also applies to January DT0 trends at both Longyearbyen and Bjørnøya stations. Dramatic increase of the air-temperature in the Arctic which began in the middle of the nineties has not influenced the frequency of days with freeze-thaw events – the trends calculated for the period of 1995-2012 were significant only in September and sporadically (single stations) in May and December. The long-term variability in the number of days with freeze-thaw events was significantly related to atmospheric circulation. The occurrence of such days was most influenced by the S circulation index, which determined the frequency of DT0 in majority of months and seasons despite summer. At the beginning of a year (February – March) the frequency of DT0 depended most on the flow of air from west (W circulation index). The cyclonity index (C index) affected the number of DT0 at Hopen and Bjørnøya stations. The impact of macroscale circulation (AO index) on the variability of DT0 was limited to Bjørnøya station in the case of monthly values and covered Hopen station in the case of seasonal values. Statistically significant correlation coefficients calculated for the warmer part of a year (from June to September) were positive and were negative for the rest months. Significant decrease of the DT0 frequency in September might be related to the strengthening of the northern flow.

5

Zastosowanie regresji wielokrotnej w modelowaniu średniej miesięcznej temperatury maksymalnej i minimalnej

Zieliński M.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 1

85-95

PL

Model regresji wielokrotnej został zastosowany do modelowania wartości średniej miesięcznej temperatury maksymalnej i minimalnej na 10 wybranych polskich stacjach meteorologicznych. Wartości temperatury stanowiły zmienne zależne, a miesięczne wartości wskaźników cyrkulacji: North Atlantic Oscillation (NAO), Scandinavian Pattern (SCA), East Atlantic Pattern (EA), East Atlantic/ Western Russia Pattern (EA/WR), Polar/Eurasia Pattern (POL) stanowiły zmienne niezależne. Okres poddany analizie (1951-2006) został podzielony na dwie równe 28-letnie części. Podziału dokonano na podstawie analizy zmienności wspomnianych indeksów cyrkulacyjnych powyżej odnoszące się do każdego miesiąca. W obu krótszych seriach wyznaczono równania regresji wielokrotnej. Obliczono wartości współczynnika determinacji (R2), określono także istotność statystyczną regresji. W celu weryfikacji modelu drugiej z 28-letnich serii użyto, wraz z pierwszą, jako okresu referencyjnego. Obliczono miary różnicy wartości prognozowanych (ang. differencial measures), a wśród nich m.in. pierwiastek błędu średniokwadratowego (RMSE), błąd systematyczny (MSEs) i błąd niesystematyczny (MSEu), a także indeks zgodności (d). Wymienione wskaźniki pozwoliły wyznaczyć miesiące, w których cyrkulacja w największym stopniu wpływa na kształtowanie temperatur ekstremalnych, a co za tym idzie na możliwości ich modelowania. Porównanie wyników z pierwszego okresu (1951-1978) i drugiego (1979-2006) wskazuje, że zmienność cyrkulacji w znacznym stopniu oddziałuje na możliwości wykorzystania równania regresji wielokrotnej do modelowania temperatur ekstremalnych. Ponadto temperatura minimalna w mniejszym stopniu podlega wpływom cyrkulacji aniżeli tempera-tura maksymalna. W związku z tym modele statystyczne oparte na jej wartościach cechują się większymi błędami.

EN

Multiple linear regression model was used for modeling of mean monthly maximum and minimum temperature on 10 meteorological stations located in Poland. The temperature values were the dependent variables, while the monthly circulation index values: North Atlantic Oscillation (NAO), Scandinavian Pattern (SCA), East Atlantic Pattern (EA), East Atlantic/Western Russia Pattern (EA/ WR), Polar/Eurasia Pattern (POL) were the independent variables. The analyzed period (1951-2006) was divided into two equal 28-year subseries. Division was based on analysis of the variability of mentioned circulation indices. The annual index values were smoothed with 10-year moving average. Then the NAO and the EA passed from the period when their negative phase prevailed to the period when the positive one was more frequent. In case of the SCA the change was opposed. Two other indices have reached the lowest values in the late 70's and 80's, while the maxima occurred around the middle of 28-year series. The periodicity of the indices were investigated by the means of autocorrelation function (Blackman-Tukey method). For each month in both short time series the multiple regression equation was determined. The determination coefficient (R2) was calculated, and statistical significance of regression was tested. In order to verify the models, the second of the 28-year series was used, with the first, as the reference period. For predicted values the differential measures such as: root mean square error (RMSE), systematic error (MSEs), unsystematic error (MSEu) and index of agreement (d). Above measures allowed to determine the months when the circulation has had the most important influence on maximum and minimum temperature variation and thus on the possibility of theirs modeling. The comparison of the results of the first period (1951-1978) and second (1978-2006) indicates that the variability of circulation significantly affects the ability to use the multiple regression equations for modeling of the extreme temperatures. Moreover minimum temperature is less vulnerable to circulatory impacts, thus statistical models depending on circulation indices are less accurate than in case of maximum temperature.