Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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.

3

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.

4

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.

5

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.

6

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.

7

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.

8

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.

9

Wybrane aspekty hydro- i morfodynamiki brzegu południowego Bałtyku w świetle zjawisk klimatycznych

Ostrowski R., Pruszak Z.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2015

|

nr 5

668--677

PL

Syntetyczne omówienie hydro- i morfodynamicznych procesów strefy brzegowej w kontekście zmienności zarówno globalnych, jak lokalnych obserwowanych zmian klimatycznych. Rozważania na temat oddziaływania globalnych zmian klimatycznych na morfodynamiczne procesy zachodzące w wielorewowej strefie brzegowej południowego Bałtyku o łagodnie nachylonym dnie.

EN

Synthetic discussion of hydro- and morphodynamic coastal processes in the context of observed climatic changes, both global and local. Considerations on impact of the global climatic changes on morphodynamic processes occurring in the multi-bar south Baltic coastal zone with a mildly inclined bottom.

10

Effect of the North Atlantic Oscillation on the Thermal Characteristics of Lakes in Poland

Wrzesiński D., Choiński A., Ptak M.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 3

863--883

EN

This paper presents the effect of the North Atlantic Oscillation (NAO) on the thermal characteristics of lakes in Poland. In the analysis, the use was made of monthly air temperatures recorded at fifteen meteorological stations, water temperatures of twelve lakes, and Hurrell’s winter NAO indices. Over the study period (1971-2010), there was a marked increase in the temperatures of both, air and lake waters. Depending on the NAO phase, water temperatures were observed to depart from mean values, being markedly higher than average (even by 1°C) in the positive winter NAO phase. The differences in water temperatures were statistically significant in the winter-spring season. In turn, in the negative NAODJFM phase lake water temperatures in winter and spring were markedly lower than average (in March even by 1.0°C). The unique response of some lakes depends on their morphometric parameters, including their mean depth.

11

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.

12

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.

13

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.

14

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.

15

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.

16

Dni przymrozkowe w Warszawie (1976-2005)

Lisowska M.

Przegląd Geofizyczny

|

2013

|

Z. 1-2

55--65

PL

Na podstawie wartości temperatury maksymalnej i minimalnej z trzydziestolecia 1976-2005, z dwóch stacji meteorologicznych w Warszawie – peryferyjnej na Okęciu i śródmiejskiej na Uniwersytecie Warszawskim – obliczono średnią miesięczną liczbę dni przymrozkowych (z temperaturą minimalną poniżej 0°C i maksymalną powyżej 0°C), a także wyznaczono okres ich występowania w ciągu roku. Na podstawie zmodyfi kowanego Kalendarza typów cyrkulacji według Lityńskiego i danych o masach powietrznych określono prawdopodobieństwo pojawiania się przymrozków podczas dni o określonych typach cyrkulacji i adwekcji poszczególnych mas powietrznych. Dni przymrozkowe występują od października do kwietnia, a sporadycznie także we wrześniu i maju. Są najczęstszymi dniami charakterystycznymi w Warszawie, najwięcej jest ich w marcu, a najmniej w październiku i kwietniu. Długość okresu przymrozkowego jest o ponad 25 dni dłuższa na stacji peryferyjnej niż na śródmiejskiej. Największe prawdopodobieństwo wystąpienia przymrozków jest związane z adwekcją powietrza arktycznego oraz polarnego kontynentalnego. Na Okęciu zaobserwowano wyraźną zależność występowania dni przymrozkowych od typu cyrkulacji. Na stacji śródmiejskiej warunki lokalne modyfikują znacząco wpływ cyrkulacji na pojawianie się przymrozków.

EN

On the basis on daily values of maximum and minimum temperature from years 1976-2005 of the two weather stations in Warsaw – Okęcie and the University – calculated average monthly number of frost days (with a minimum temperature below 0°C and maximum over 0°C) and determination the periods of their occurrence during the year. Atmospheric circulation was characterized by using modified Calendar of circulation types after Lityński and air masses. Then was determined its influence on occurrence of frost days. In addition has been calculated probability of exceeded certain values of minimum air temperature during the frost days in each air mass. The results are presented as a cumulative distribution function. Frost days during the year are most common in March. Approximately half days in this month is frostiness. Frost days are related with anticyclonic types and airflow from eastern sector. The highest probability of their occurrence is in arctic and continental polar air masses.

17

Rola cyrkulacji atmosferycznej w kształtowaniu warunków higrycznych w dorzeczu górnej Wisły

Wypych A., Czekierda D.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 2

351-364

PL

Wilgotność powietrza, charakteryzująca zawartość pary wodnej w powietrzu, jest elementem odgrywającym istotną rolę w procesach meteorologicznych zachodzących w atmosferze. Głównym celem opracowania jest ocena zróżnicowania warunków higrycznych w dorzeczu górnej Wisły na tle cyrkulacji atmosferycznej. Wykorzystano dane dobowe z lat 1981-2010, pochodzące z 9 stacji synoptycznych. Przedstawiono zróżnicowanie w czasie i przestrzeni wilgotności właściwej i niedosytu wilgotności powietrza. Oddziaływanie czynnika cyrkulacyjnego określono wykorzystując kalendarz sytuacji synoptycznych w dorzeczu górnej Wisły T. Niedźwiedzia. Z przeprowadzonej analizy wynika istotna zależność zawartości pary wodnej w powietrzu, zwłaszcza w ujęciu sezonowym, od aktualnej sytuacji synoptycznej. Stwierdzono również duże zróżnicowanie przestrzenne warunków higrycznych w określonych warunkach cyrkulacyjnych. Najbardziej niekorzystne warunki higryczne, prowadzące m.in. do wysuszenia przypowierzchniowych warstw gleby, panują w sytuacji antycyklonalnej z napływem mas powietrza z południowego zachodu. Dobra zależność warunków wilgotnościowych od cyrkulacji atmosferycznej jest widoczna przede wszystkim w chłodnej połowie roku. W miesiącach letnich sytuacja jest bardziej skomplikowana, co może również świadczyć o istotnym wpływie czynnika radiacyjnego oraz lokalnych warunków środowiskowych.

EN

Air humidity, describing the amount of water vapour in the atmosphere, is an element which plays an important role among the meteorological processes which are taking place within the atmosphere. The principal aim of this study is to examine the atmospheric circulation conditionings of air humidity differentiation in the upper Vistula river basin (southern Poland). Research was based on data for the period 1981-2010 coming from 9 meteorological stations. The temporal and spatial differentiation of air humidity in relation to atmospheric circulation patterns was examined by analysis of specific humidity and saturation deficit values. The circulation factor was determined by the synoptic situation types classification by T. Niedźwiedź. Analysis conducted to confirm the impact of atmospheric circulation over Southern Poland on humidity conditions and their spatial differentiation showed the significant relationship seasonally dependant. The most difficult hygric conditions, leading to drying up of subsurface soils, are connected with south-west air mass advection and the high pressure system over southern Poland. The relationship is much stronger in the cool half of the year whereas during summer months also radiation and local, environmental conditions play an important role and modify air humidity.

18

Zasadność wyróżniania pośrednich typów cyrkulacji atmosferycznej w klasyfikacjach dla obszaru Polski

Piotrowski P.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 2

185-195

PL

W opracowaniu zaprezentowano automatyczną metodę wyznaczania typów cyrkulacji atmosferycznej pośrednich między cyrkulacją cyklonalną i antycyklonalną. Wyznaczenie tych typów cyrkulacji atmosferycznej jest możliwe dzięki porównaniu znaków wirowości wiatru geostroficznego na krańcach analizowanego obszaru oraz określeniu kierunku wiatru geostroficznego. Zasadność wyznaczania pośrednich typów cyrkulacji atmosferycznej została sprawdzona przez analizę poziomych gradientów ciśnienia atmosferycznego, różnic temperatury powietrza i ciśnienia pary wodnej na obszarze Polski podczas określonych kierunków wiatru geostroficznego oraz na podstawie częstości typów pośrednich. Niezależnie od kierunku adwekcji, podczas pośrednich typów cyrkulacji atmosferycznej poziome gradienty ciśnienia atmosferycznego były większe niż w typach cyrkulacji, podczas których nad obszarem Polski dominował jednolity charakter cyrkulacji atmosferycznej. Największe kontrasty termiczne na krańcach Polski stwierdzono w dniach z cyrkulacją pośrednią ze wschodu, południo-wschodu i południa. Podczas tych samych typów cyrkulacji pośredniej oraz podczas cyrkulacji pośredniej północno-wschodniej stwierdzono największe różnice ciśnienia pary wodnej na krańcach analizowanego obszaru. W wieloleciu 1948-2010 najczęściej spośród wszystkich wyróżnionych typów pośrednich występował typ północno-zachodni. Na podstawie przeprowadzonej analizy trudno jest jednoznacznie wyznaczyć typy cyrkulacji pośredniej, które powinny być uwzględnione w typologii cyrkulacji atmosferycznej. Najlepszym rozwiązaniem wydaje się być dopasowanie liczby wyróżnianych typów cyrkulacji atmosferycznej (nie tylko typów pośrednich) do określonych wymogów analizy przyczynowo-skutkowej.

EN

Intermediate atmospheric circulation types are determined on the base of automatical method. This method is based on two circulation indices - shear vorticity and direction of geostrophic wind. By the comparison of shear vorticity signs at opposite ends of the study area intermediate types are determined. Validity of determination of intermediate atmospheric circulation types by the analysis of horizontal pressure gradient and differences of air temperature and water vapor pressure over Poland area was checked. Horizontal pressure gradients during all intermediate types are stronger comparing to typical cyclonic and anticyclonic situations. The strongest horizontal pressure gradients during intermediate situations occurring during zonal flow of air masses. The greatest thermal contrasts during intermediate circulation are connected with flow of air masses from east, southeast and south. Advection from the same directions and from northeast causes the high differences of water vapor pressure between opposite ends of Poland. Among intermediate types, the type connected with northwest advection occurring most frequently. From the analysis of results it is difficult to clearly determine which intermediate types should be taken into consideration in atmospheric circulation typology. The best solution seems to be adjusting the number of atmospheric circulation types (not only intermediate types) to determined needs of a cause and effect analysis.

19

Opady w 2010 roku w Krakowie na tle wielolecia 1863-2010

Woźniak A.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 3-4

407-420

PL

W pracy scharakteryzowano warunki pluwialne w Krakowie w 2010 r. na tle wielolecia w powiązaniu z cyrkulacją atmosferyczną w Polsce Południowej według T. Niedźwiedzia. Podstawę badań stanowiły sumy opadów dobowych z 2010 r. oraz sumy miesięczne i liczba dni z opadem o różnej wielkości z wielolecia 1863-2010. Wykazano, że suma roczna opadów w Krakowie w 2010 r. była najwyższa od roku 1863 i stanowiła aż 166% średniej sumy wieloletniej. Opady w 6 miesiącach (od maja do września i w listopadzie) były anomalnie wysokie, a tylko w październiku były anomalnie niskie. Największa suma była w maju – 285 mm, co stanowi 386% średniej sumy wieloletniej, a wkład tej sumy miesięcznej do rocznej z 2010 wyniósł aż 25%. W maju było też najwięcej dni z opadem – 27. Przyczyną wystąpienia tak wysokich opadów była zwiększona częstość cyklonalnych typów cyrkulacji z sektora północnego oraz sytuacja bruzdy cyklonalnej.

EN

The paper compares pluvial conditions in Krakow in 2010 to the period 1863-2010 and links them to the atmospheric circulation in southern Poland according to T. Niedźwiedź. Daily precipitation totals in 2010 as well as monthly totals and numbers of days with precipitation of various amounts during the long-term period were used. The annual precipitation in Krakow in 2010 was shown to be greater than in 1863 and equal to 166% of the long-term average. Abnormally high precipitation was recorded in six months of that year (May-September and November) and only October was abnormally dry. The greatest monthly total was recorded in May at 285 mm, which was equivalent to 386% of the long-term average and contributed 25% of the 2010 annual total. May also had the largest number of wet days at 27. This abnormally heavy precipitation was caused by an increased frequency of cyclonic circulation types with northern advection and of the cyclonic trough.

20

Automatyczny kalendarz cyrkulacji atmosferycznej dla Sudetów - założenia i metody konstrukcji opartym na systemie GRASS

Ojrzyńska H.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 2

171-183

PL

Automatyczny kalendarz cyrkulacji atmosferycznej dla Sudetów w wieloleciu 1976-2010 opracowano na podstawie zmodyfikowanych kryteriów konstrukcji obiektywnego kalendarza cyrkulacji powietrza stosowanego przez Deutcher Wetterdienst. Zmiany w stosunku do pierwowzoru DWD objęły głównie odwołanie się do wartości geopotencjału z wyższej powierzchni izobarycznej (850 hPa) podczas określania „dolnej” cyklonalności oraz rezygnację z wag lokalizacyjnych. Kalendarz przygotowano na podstawie danych gridowych z reanaliz NCEP/NCAR, interpolowanych na obszar badań przy użyciu funkcji sklejanych w systemie GIS GRASS. Ciąg poleceń systemu umożliwił wyliczenie wartości 4 indeksów (cyklonalności dolnej, cyklonalności górnej, wilgotności oraz kierunku wiatru), będących podstawą kwalifikacji do jednego z 40 typów cyrkulacji. Użyteczność kalendarza potwierdzono, analizując zróżnicowanie temperatury powietrza na wybranych stacjach meteorologicznych w wydzielonych typach cyrkulacji. Z uwagi na małą częstość występowania niektórych typów wskazano możliwość ich grupowania, przez rezygnację z wybranych kryteriów klasyfikacyjnych. Podkreślono także opcję poszerzenia klasyfikacji o dodatkowe typy kierunku wiatru. Automatyzacja obliczeń oraz możliwość szybkiej modyfikacji kryteriów, w zależności od celów badań, świadczy o wysokiej użyteczności systemu GIS GRASS w analizach klimatologicznych.

EN

Automatic calendar of atmospheric circulation for Sudety Mountains was prepared for the period 1976-2010 on the basis on modified construction criteria of the objective calendar use by Deutscher Wetterdienst. Changes, towards DWD original, concern appeal to geopotential value from higher isobaric level (850 hPa) during low level cyclonality index calculation and resignation from localization weights. Calendar was prepared on the basis on grid data from NCEP/NCAR reanalysis, interpolated on research area with the use of spline in GIS GRASS system. Sequence of commands enabled counting values of 4 indices (low level cyclonality, high level cyclonality, humidity and direction of advection), which were a basis of classification to one of 40 circulation types. Usefulness of calendar confirmed air temperature diversity analyzing on selected meteorological station in following circulation types. Because of low frequency some of 40 circulation types, there were pointed a possibility of quickly types grouping, through resignation from selected classification criteria. It was point option of broad the classification over additional wind direction types. Calculation automation and possibility of quickly classification criteria modification, in dependence on research aim, confirm great usefulness GIS GRASS system in climatological analysis.