Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Współczesne anomalie termiczne na historycznych ziemiach polskich

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2017

|

Z. 1-2

29--43

PL

W opracowaniu dokonano porównania częstości i rodzaju anomalii termicznych na historycznych ziemiach polskich na podstawie źródeł historycznych (X-XVI wiek) i danych pomiarowych (1951-2015). Stwierdzono odpowiednio 56 epizodów zimnych (głównie zimy) i 14 epizodów ciepłych (przeważnie lata) oraz 21 miesięcy anomalnie zimnych i 22 anomalnie ciepłe. Ich rozkład w czasie potwierdził znane z innych źródeł zmiany wiekowe klimatu w środkowej Europie, w tym szczególnie początek małej epoki lodowej (XV wiek) i nasilające się współczesne ocieplenie (od końca XX wieku).

EN

The study compares the frequency and type of thermal anomalies within former Polish borders (Fig. 1) using historical records (10th to 16th centuries) and data derived from actual measurements (1951-2015). Altogether 56 cold episodes (mainly winters, Table 1) and 14 warm episodes (mainly summers, Table 2) were identified, as well as 21 anomalously cold months and 22 anomalously warm months (Tables 3 and 4). The occurrence of strong disturbances in the annual air temperature profile in the form of exceptionally cold and exceptionally warm months and seasons is a natural feature of the European climate, especially in the central parts of the continent where the features of the dominant moderate climate involve transiency between maritime and continental influences. While their absolute frequency is low, the most frequent of such anomalies fall at the extreme ends of the spectrum, i.e. exceptionally cold winter months and exceptionally hot summer months. They even occur during long spells of an opposite type of climate, i.e. exceptionally hot summers during the Little Ice Age and exceptionally severe winters during the latest warming period. Despite this apparent paradox, the second conclusion that the study makes is an expected increase in the frequency of negative anomalies during cool periods and an analogous increase in positive anomalies during warm periods. This is evident in an increased number of severe winters during the early phase of the Little Ice Age, which is higher in comparison to that during the preceding period and during warm spells. The current warming period, especially the last 25 years, is marked by an exceptional dominance of hot and warm months both in comparison to the preceding period and to the number of anomalously cold months during the same warming period. The comparison made in this study of the frequency of anomalously cold and anomalously warm spells (months and seasons) recorded in historical sources (10th-16th c.) and noted from measurements (20th-21st c.) within former Polish borders has demonstrated that these spells correctly reflect longer-term climatic changes known from other sources.

2

Zależność liczby niezwykle zimnych i niezwykle ciepłych miesięcy w Europie (1951-2010) od liczby uwzględnionych stacji meteorologicznych

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2016

|

Z. 3-4

225--237

PL

W artykule przedstawiono dyskusję wyników badań uzyskanych na podstawie różnego zagęszczenia stacji meteorologicznych wykorzystanych do charakterystyki niezwykle zimnych (NZ) i niezwykle ciepłych (NC) miesięcy zimowych i letnich w Europie w 60-leciu 1951-2010. Podstawę analizy porównawczej stanowiła liczba miesięcy NZ i NC, jak i obszary, na których poszczególne anomalne miesiące wystąpiły wyłonionych na podstawie 210 i 60 stacji, wybranych spośród tych 210, tzn. w wariancie „210” i „60” . Kryterium wyłonienia miesięcy NZ i NC miesięcy była wartość średniej temperatury powietrza różniąca się od średniej wieloletniej na danej stacji przynajmniej o 2 odchylenia standardowe. Uzyskane wyniki pokazały, że zagęszczenie sieci stacji (wariant „210”) umożliwiło, zgodnie z przyjętą hipotezą badawczą, rozpoznanie większej liczby miesięcy anomalnych pod względem termicznym, zwłaszcza występujących na pojedynczych stacjach. Badania zasięgu terytorialnego występowania anomalii podczas miesięcy NZ i NC pokazały, że wyniki dotyczące miesięcy, które wystąpiły na przynajmniej 5% stacji w obydwu wariantach nie różnią się zasadniczo od tych opartych na gęstszej sieci stacji. Te drugie stanowią ich uszczegółowienie.

EN

This research topic arose following a long line of papers published by the authors on exceptionally cold and warm months (ECMs, EWMs) or seasons. The seasonal approach was covered earlier (e.g. Kossowska-Cezak, Twardosz, 2015; Kossowska-Cezak et al., 2016; Twardosz, Kossowska-Cezak, 2015, 2016; Twardosz et al., 2016) and included records from 60 stations selected out of a pool of 210 stations. This was followed by publication of a volume, which focused on months and took data from all of these 210 stations over the period 1951-2010 (Fig. 1). The different sample size has had the authors ask the question how it might have influenced the number of ECMs and EWMs and the areas affected with these phenomena. The months were defined to fall into the exceptional category if their average air temperature differed from the long-term average at a given station by two standard deviations or more. The comparative analysis covered the number of ECMs and EWMs identified in Europe during the 60-year study period (Tab. 1), the areas of occurrence of some of these months that were identified using weather station networks of different densities (Fig. 2-4), and those ECMs and EWMs that differed in the number of stations included in the two approaches by a large margin (Fig. 5). The results showed that by increasing the station network density (210) the number of anomalous months identified became higher, especially at single stations. In contrast, the sample size did not have much of an impact on the territorial reach of each ECM or EWM and the denser station network only increased the detail of each coverage.

3

Niezwykle zimne miesiące zimowe w Europie (1951-2010)

Kossowska-Cezak U., Pełech S., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2016

|

Z. 1-2

45--72

PL

W pracy podjęto się charakterystyki częstości, czasu wystąpienia i zasięgu przestrzennego niezwykle zimnych miesięcy zimowych w Europie. Podstawę badań stanowiły wartości średniej miesięcznej temperatury powietrza z 60 stacji meteorologicznych od połowy XX wieku do 2010 roku. Za niezwykle zimne miesiące zimowe (NZM) uznano te, w których średnia temperatura powietrza na danej stacji różni się od odpowiedniej średniej wieloletniej (1951-2010) przynajmniej o 2 odchylenia standardowe. W rozpatrywanym 60-leciu największą częstością NZM wyróżniły się 2 pierwsze 10-lecia – odpowiednio 16 i 17 NZM, najmniej (7) ich było w ostatnim 10-leciu 1991-2000, a od początku XXI wieku ponownie zaczęła nieznacznie wzrastać ich częstość i zasięg. Poszczególne NZM obejmowały obszary różnej wielkości. Najrzadziej zdarzały się w południowo-zachodniej części Europy (jeden NZM). Względnie rzadko występowały NZM na obszarze Wysp Brytyjskich oraz krańcach południowo-wschodnich Europy, po ok. 5 NZM w 60-leciu. Na pozostałym obszarze Europy wystąpiło po 7-9 NZM, przy czym największą ich częstością wyróżnił się obszar od Półwyspu Skandynawskiego, przez środek Europy po Bałkany. Na wschodnich krańcach Europy NZM były też względnie częste, ale żaden z nich nie objął całego obszaru, lecz tylko większą lub mniejszą jego część południową albo północną. NZM o największym zasięgu był NZM luty 1956, który wystąpił na 36 z 60 stacji. Objął on całą południową Europę i pas środkowy kontynentu od Atlantyku do Uralu. Podczas tego NZM największa anomalia temperatury wystąpiła w Astrachaniu -14°C i była największą w całym rozpatrywanym materiale. Do miesięcy niezwykle zimnych o dużym zasięgu przestrzennym, obejmującym przynajmniej jedną trzecią liczby stacji (ponad 20 stacji) należały także: luty 1954, styczeń 1963 i 1987.

EN

Europe's climate is characterised by the occurrence of deep short-lasting drops in air temperature, which are reflected in anomalously low monthly average temperatures. This study has been undertaken in order to determine the frequency, timing and spatial extent of exceptionally cold winter months at 60 weather stations across Europe. The study was based on monthly average air temperatures recorded by 60 stations between the mid-20th century and 2010. Exceptionally cold winter months (ECMs) are considered to occur when the average air temperature at a given station differs from the respective multi-annual average (1951-2010) by at least 2 standard deviations. It was found that such ECMs are quite frequent in Europe: during the 180 winter months of the six decades of 1951-2010, 67 ECMs occurred at 387 stations, which means that each ECM covered an area with 6 stations on average. In the six decades under study, the highest frequency of ECMs was seen in the first 2 decades – 16 and 17 ECMs respectively, and the lowest (7) in the last decade of the 20th century. The individual ECMs extended over areas of various sizes. Their frequency was the lowest in south-west Europe (one ECM), where, behind the barrier of the Alps and the Pyrenees, advection of cold air masses from the north is less frequent. ECMs were relatively rare in the area of the British Isles and the southern and eastern ends of Europe which saw 5 ECMs each in the 60-year period and where such months were not recorded by all the stations. The number of ECMs in the rest of Europe ranged between 7 and 9 with the highest frequency recorded by the area stretching from the Scandinavian Peninsula, across the centre of Europe, to the Balkans. ECMs were also relatively frequent in the easternmost parts of Europe, but none of them covered the entire area, only its bigger or smaller southern or northern parts. In the latter, the monthly average temperatures at many spots dropped below -25°C with temperature anomalies exceeding -10°C, and even -13°C. The ECM of February 1956 had the greatest extent of all comprising 36 out of the 60 stations. It covered the entire south of Europe and stretched across the central part of the continent from the Atlantic to the Ural Mountains. During that ECM, the largest temperature anomaly of -14°C was recorded in Astrakhan which was the largest in the entire period under study. Other exceptionally cold months with a large spatial extent, covering at least one third of the stations (over 20), were February 1954, January 1963 and January 1987.

4

Extremely Cold Winter Months in Europe (1951-2010)

Twardosz R., Kossowska-Cezak U., Pełech S.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 6

2609--2629

EN

Investigation of extreme thermal conditions is important from the perspective of global warming. Therefore, this study has been undertaken in order to determine the frequency, timing and spatial extent of extremely cold months in winter time at 60 weather stations across Europe over a sixty-year period from 1951 to 2010. Extremely cold months (ECMs) are defined as months in which the average air temperature is lower than the corresponding multi-annual average by at least 2 standard deviations. Half of all the ECMs occurred in the years 1951-1970 (33 out of 67). The lowest number of ECMs was recorded in the decade 19912000, but since the beginning of the 21st century, their density and territorial extent has started to increase again. The extremely cold months with ECMs of the greatest spatial extent, covering at least one third of the stations (over 20 stations), included: February 1954 (22), February 1956 (36), January 1963 (25), and January 1987 (23 stations).

5

Niezwykle mroźne zimy i niezwykle gorące lata w Europie (1951-2010)

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2015

|

Z. 3-4

163--187

PL

W pracy scharakteryzowano częstość, czas wystąpienia i zasięg przestrzenny okresów zimowych i letnich o skrajnych warunkach termicznych w Europie w 60-leciu 1951/2010. Na podstawie kryterium statystycznego plus/minus dwa odchylenia standardowe od średniej wieloletniej temperatury w zimie i lecie wyłoniono niezwykle mroźne zimy (NMZ) i niezwykle gorące lata (NGL) na 60 stacjach meteorologicznych. Dla celów porównawczych wyróżniono też tą samą metodą zimy niezwykle łagodne (NŁZ) i lata niezwykle chłodne (NCL). Stwierdzono, że NMZ i NGL w 60-leciu w Europie wystąpiły odpowiednio w 18 i 24 latach. Były one znacznie częstsze niż zimy i lata o cechach przeciwnych. Chociaż NMZ było mniej niż NGL, to były one groźniejsze, gdyż obejmowały większe obszary. Do rekordowo rozległych anomalnych pór roku należały: NMZ 1962/63 i 1953/54 oraz NGL 2010 i 2003. Wykazano, że najwięcej NMZ było w 10-leciu 1961-1970, a najmniej w XXI wieku, NGL natomiast w 10-leciu 1961-1970 nie było w ogóle, a w XXI najwięcej (9) w ciągu 10 lat.

EN

The paper explores the frequency, timing and geographical coverage of exceptional winters and summers in Europe during the 60 years between 1951 and 2010. Exceptional seasons, namely exceptionally cold winters (ECWs) and exceptionally hot summers (EHSs), were identified at 60 weather stations using the criterion of a double standard deviation from the relevant long-term seasonal temperature. For comparative purposes the same method was used to identify exceptionally mild winters (EMWs) and exceptionally cool summers (ECSs). ECWs were registered in 18 years, while EHSs in 24 years. Both kinds of exceptional seasons were much more frequent than their milder versions. The smaller number of ECWs in comparison to EHSs belied the true significance of the former, as the exceptional winters tended to cover larger areas, including particularly in 1962/63 and 1953/54. Large coverage of EHSs was recorded in 2010 and 2003. The study found that the decade with the largest number of ECWs, 1961-1970, included not a single EHS, while the decade when EHSs peaked, the first decade of the 21st century, was also the time with the lowest number of ECWs.

6

Exceptionally Hot and Cold Summers in Europe (1951-2010)

Twardosz R., Kossowska-Cezak U.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 1

275--300

EN

The paper explores exceptional thermal conditions, an area of research that has increased in significance in the context of the changes that are being observed in climate. Specifically, the study addressed the frequency, long-term change and spatial coverage of exceptionally hot summers, and exceptionally cool summers (EHS and ECS) in Europe. The statistical criterion of plus/minus two standard deviations from the long-term average was used to identify EHS and ECS at 60 weather stations over the period 1951-2010. The study has demonstrated that EHS are characterised by greater temperature anomalies than ECS and are approximately twice as frequent. They occurred virtually everywhere within the study area, whilst ECS are concentrated in its northern part. Five EHS (1972, 2002, 2003, 2007, and 2010) and three ECS (1956, 1962, and 1976) were large enough to be recorded by at least 10% of the stations.

7

Anomalnie wysokie sezonowe i roczne opady atmosferyczne w polskich Karpatach i na ich przedpolu (1881-2010)

Cebulska M., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2014

|

Z. 3-4

111--126

PL

Celem tej pracy jest określenie wielkości, częstości, czasu wystąpienia oraz zasięgu przestrzennego anomalnie wysokich opadów atmosferycznych w porach roku i w całym roku w polskich Karpatach i na ich przedpolu w latach 1881-2010. Podstawą wyłonienia anomalnie wysokich opadów (AWO) przyjęto kwartyl górny powiększony o 1,5-krotność wielkości rozstępu międzykwartylowego sum opadów H (P≥Q75%+1,5H). W okresie 130 lat były 62 anomalnie wilgotne pory roku i 25 anomalnie wilgotnych lat. Pojawiały się one najczęściej tylko na pojedynczej stacji, co świadczy o wpływie nie tylko uwarunkowań cyrkulacyjnych, ale także i lokalnych na występowanie bardzo dużych opadów. W zimie i lecie obszar objęty AWO był mniejszy – średnio na 2 stacjach, a wiosną i jesienią większy – na 3 stacjach. Najwięcej AWO rocznych – 40% pojawiło się w 10-leciu 2001-2010. Największe bezwzględne sumy AWO sezonowych występują w lecie na stacjach w części zachodniej i wyżej położonej części południowo-wschodniej. Największe przekroczenie średniej sumy wieloletniej może pojawiać się we wszystkich porach roku (do 300% średniej). Największy zasięg przestrzenny miały AWO wiosną 2010 roku – 10 stacji, jesienią 1931 i 2007 – po 9 stacji. Stwierdzono większą częstość AWO w części zachodniej obszaru (do 7 wiosną w Wiśle), co należy wiązać z przeważającą cyrkulacją zachodnią w strefie umiarkowanej sprowadzającą wilgotne masy powietrzne znad Atlantyku.

EN

The paper answers questions about the scale, frequency, timing and extent of anomalously wet periods, both seasonal and annual, in the Polish Carpathian Mountains and in their foreland, during the period 1881-2010. For the purpose of the study anomalously wet periods (AWPs) were defined as those when precipitation totals were equal to or greater than the top quartile plus 1.5x of the interquartile gap H (P≥Q75%+1.5H). During the 130 years covered by the study, there were 62 anomalously wet seasons (AWS) and 25 anomalously wet years (AWY). Most AWPs were recorded at one station only, which suggests a strong local that influence in addition to circulation-related circumstances. The scale and the geographical extent of winter and summer AWSs tended to be smaller than those of spring and autumn with the ratio of two stations on average in the former to three stations in the latter case. The last of the studied decades, 2001-2010, had the greatest number of the AWY at 40% of all. The highest absolute AWS count was recorded at stations in a western section and in higher-altitude section of the south-east. The highest surpluses over the long-term average appear in all seasons (below 300% of the average). The AWS with the largest spatial coverage occurred in spring of 2010 at 10 stations and in autumn of 1931 and 2007 at nine stations each. It was found that AWSs were more frequent in the west of the area (up to seven at Wisła), which is explained by the mostly western circulation in the moderate climate zone bringing in humid air masses from over the Atlantic Ocean.

8

Niezwykle chłodne sezony letnie w Europie Środkowej i Wschodniej (1951-2010)

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2013

|

Z. 1-2

25--39

PL

W pracy podjęto zagadnienie występowania niezwykle chłodnych sezonów letnich (NZL) – zjawiska rzadkiego, ale wywołującego wiele negatywnych skutków, m.in. w rolnictwie, gospodarce i turystyce. Określono zasięg przestrzenny i dokonano charakterystyki termicznej tych sezonów na obszarze Europy Środkowej i Wschodniej. Badania oparto na wartościach średnich miesięcznych temperatury powietrza (od czerwca do sierpnia) oraz liczby dni z temperaturą maksymalną >25, >30 i >35⁰C i minimalną >20⁰C z 59 stacji meteorologicznych z lat 1951-2010. Za NZL przyjęto te, w których średnia temperatura powietrza była niższa od średniej z 60-lecia na danej stacji przynajmniej o 2 odchylenia standardowe (t≤tśr.-2σ). NZL nie występują na całym obszarze; wystąpiły na 34 spośród 59 stacji (58% stacji), po jednym lub dwa w ciągu 60 lat, głównie w północnej połowie obszaru. Wyłoniono 6 NZL: w roku 1962, 1969, 1976, 1978, 1984 i 1994, które swym zasięgiem objęły przynajmniej 5% stacji. Średnia temperatura powietrza w NZL była zwykle niższa od średniej wieloletniej o 2-3⁰C. W NZL jeden z miesięcy mógł być również niezwykle chłodny, ale w większości przypadków (58%) o niezwykle niskiej średniej temperaturze w sezonie decydowało długotrwałe utrzymywanie się względnie niskiej temperatury we wszystkich miesiącach lata.

EN

The authors analysed the occurrence of exceptionally cold summer seasons (ECS). The phenomenon is rare, but can cause several adverse effects on agriculture, industry and tourism. The study involves the spatial extent and thermal profiling of such seasons in Central and Eastern Europe. Input data included average monthly temperature (June-August) and the number of days with a maximum temperature >25, >30 and >35⁰C and a minimum temperature >20⁰C, recorded at 59 weather stations during the period 1951-2010. An ECS was defined as having an average temperature lower than the 60-year average at a given station by at least 2 standard deviations (t≤tśr.-2σ). The study showed that ECS only occurred in some parts, mostly northern, of the study area, at 34 of the 59 stations (58%), and never more than twice at a given station. Six such seasons were identified that covered at least 5% of all stations at a time, including 1962, 1969, 1976, 1978, 1984 and 1994. The average air temperature of an ECS was normally 2-3⁰C lower than the long-term average. Some ECS also had an exceptionally cold month, but in most cases (58%) the seasonal criterion of exceptional coldness was met due to the persistence of relatively low temperatures during all of the summer season.

9

Niezwykłe anomalie termiczne w strefie klimatu podbiegunowego obszaru atlantycko-europejskiego

Twardosz R., Kossowska-Cezak U.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2013

|

Nr 23

93--105

PL

Opracowanie oparto na wartościach średnich miesięcznych temperatury powietrza z 17 stacji meteorologicznych od Wybrzeży Grenlandii do Nowej Ziemi z 60-lecia 1951-2010. Do badań przyjęto stacje, w których temperatura średnia wieloletnia w najcieplejszym miesiącu, tj. w lipcu, nie przekracza 12°C. Za anomalne uznano te miesiące, w których temperatura różniła się od średniej wieloletniej przynajmniej o 2 odchylenia standardowe. Zbadano przebieg roczny występowania miesięcy o anomalii ujemnej (niezwykle zimnych) i dodatniej (niezwykle ciepłych) oraz tendencji zmian ich częstości w 60-leciu, a także rozkład przestrzenny najbardziej rozległych anomalii. Stwierdzono, ze w ciągu 60 lat były 132 miesiące niezwykle zimne i 127 miesięcy niezwykle ciepłych. Najwięcej miesięcy niezwykle zimnych (41) i najmniej niezwykle ciepłych (11) było w 10-leciu 1961-1970; najmniej miesięcy niezwykle zimnych (3) i najwięcej niezwykle ciepłych (57) było w 10-leciu 2001-2010. Wzrost częstości miesięcy ciepłych zaznaczył się głównie w zachodniej części badanego obszaru.

EN

The study is based on average monthly temperature data from 17 weather stations located along a belt between the Greenland coast and the island of Novaya Zemlya and recorded during the period 1951-2010. The stations were selected to meet the criterion of a maximum long-term average temperature of 12°C for the warmest month, i.e. July. The anomalous month was defined as having an average temperature different from the long-term average by at least 2 standard deviations. Both positive (exceptionally warm) and negative (exceptionally cold) anomalies were analysed, as well as their trends of frequency change during the study period and the spatial distribution of the cases with the largest geographical spread. However, a majority of the anomalous months of each type were only recorded at single stations or at two neighbouring stations (of those included in the study), which would suggest spatially limited or even strictly local factors effecting such an exceptional temperature increase or drop. Exceptionally cold months (ECM) were more frequent than their warm counterparts (EWM), had a greater spatial extent and the scale of their anomaly tended to be larger (i.e. down to –12°C compared to maximum +10°C for EWMs). ECMs were more often linked in two-month or three-month series (31 such series), while multiple EWM series were fewer (18), but longer, lasting up to 6 months. The highest numbers of anomalous months were recorded during the decade 1961-1970 (41 ECM and 11 EWM) and the lowest numbers in the decade 2001-2010 (3 ECM and 57 EWM). The increase in the warm month activity was largely limited to the western end of the study area. The annual pattern of anomalous months was far more defined in the eastern section of the area, along the coast of a vast continent, than in the maritime west. This clear definition of the eastern pattern was mainly down to the frequency of ECMs and their large spatial extent. In the western section of the area the distribution of ECMs and EWMs is more balanced with a recent maximum of EWM frequency located in Iceland. ECMs coincide with the advection of cold air masses from the north and northeast, while EWMs tend to occur in association with southern warm advections.

10

Niezwykle gorące miesiące i sezony letnie w Europie Środkowej i Wschodniej (1951-2010). Część II. Niezwykle gorące sezony letnie

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 3-4

325-342

PL

W artykule określono częstość i zasięg niezwykle gorących okresów letnich (VI-VIII – NGL) w Europie Środkowej i Wschodniej oraz dokonano ich charakterystyki termicznej. Podstawą opracowania są wartości średnie miesięczne temperatury powietrza z 59 stacji meteorologicznych z obszaru 45-60N i 15-65E z lat 1951-2010. Za NGL przyjęto te, w których średnia temperatura przekroczyła odpowiednią średnią wieloletnią przynajmniej o 2 odchylenia standardowe (t≥t_śr.+2σ). W latach 1951-2010 stwierdzono na wydzielonym obszarze 15 NGL, które występowały na obszarach różnej wielkości i o różnej lokalizacji. Spośród 15 NGL 3 były tylko na pojedynczych stacjach. Największy zasięg NGL miało w 2010 r. (39 stacji, Rosja) i 1972 r. (16 stacji, Rosja) (tab. 1). NGL najrzadziej występowały w pierwszej połowie 60-lecia (tylko 4, w tym w latach 1961-1970 nie było żadnego NGL). Częstość NGL zaczęła wzrastać po roku 1990 – w kolejnych 10-leciach było ich po 5, przy czym te z XXI wieku miały większy zasięg terytorialny. Rekordowym, tak ze względu na zasięg, jak i wyjątkowo wysoką temperaturą powietrza oraz czas jej utrzymywania się, było NGL w 2010 r. w Rosji. W najgorętszych NGL średnia temperatura była zwykle wyższa od średniej wieloletniej (tzn. anomalia) o 2-4C, a wyjątkowo do 6C.

EN

The study determined the frequency, extent and thermal characteristic of exceptionally hot summer months (EHM) and summer seasons (EHS, June-August) in Central and Eastern Europe. Average monthly air temperature data was sourced from 59 weather stations located within an area defined by the coordinates 45-60N and 15-65E covering 1951-2010. EHM and EHS were defined as periods when the average temperature exceeded the long-term average by at least two standard deviations (t≥t_śr.+2σ). The second part of the study focuses on exceptionally hot summers (EHS). During the period 1951-2010, the study area experienced 15 EHSs with a wide variety of geographical coverage and intensity. Three EHSs were recorded on just one station each, but the record geographic coverage was far greater, including the summers of 2010 (39 stations) and 1972 (16), both in Russia (Tab. 1). EHSs were the least frequent during the fi rst half of the period 1961-1970 (just 4, including none between 1961 and 1970). Their frequency began to increase after 1990 and the last two decades experienced fi ve EHSs each, but the summers in the last decade of the period covered a greater territory. The EHS of 2010 in Russia was the record event in terms of its coverage, temperatures and the duration. The average air temperature of the hottest EHSs was typically higher than the long-term average (i.e. an anomaly) by 2-4oC and in some cases by up to 6C.

11

Niezwykle gorące miesiące i sezony letnie w Europie Środkowej i Wschodniej (1951-2010). Część I. Niezwykle gorące miesiące letnie

Kossowska-Cezak U., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2012

|

Z. 3-4

299-324

PL

W artykule określono częstość i zasięg niezwykle gorących miesięcy (NGM) i całych okresów letnich (VI-VIII – NGL) w Europie Środkowej i Wschodniej oraz dokonano ich charakterystyki termicznej. Podstawą opracowania są wartości średnie miesięczne temperatury powietrza z 59 stacji meteorologicznych z obszaru 45-60oN i 15-65oE z lat 1951-2010. Za NGM i NGL przyjęto te, w których średnia temperatura przekroczyła odpowiednią średnią wieloletnią przynajmniej o 2 odchylenia standardowe (t≥t_śr.+2σ). Część I opracowania dotyczy miesięcy (NGM). W latach 1951-2010 na wydzielonym obszarze wystąpiło 47 NGM, które obejmowały różne obszary tak pod względem położenia, jak i wielkości. Spośród 47 NGM 15 było tylko na 1-2 stacjach. Największy zasięg miały w 2010 r. w Rosji – w lipcu (36 stacji) i sierpniu (34), w sierpniu 2007 (25),sierpniu 1972 (19), czerwcu 1999 (19) i sierpniu 1992 (17 stacji) (tab. 2). NGM najrzadziej występowały w 10-leciu 1961-1970 (tylko 2); na pierwszą połowę 60-lecia przypadło ich 14. Częstość NGM zaczęła wzrastać po roku 1990. W latach 1991-2000 było ich 11, 2001-2010 – 15. Najgorętszymi miesiącami były lipiec i sierpień 2010, sierpień 2003 i sierpień 1972. W najgorętszych NGM średnia temperatura była zwykle wyższa od średniej wieloletniej (tzn. anomalia) o 3-5C, a nawet do 5-6C.

EN

The study determined the frequency, extent and thermal characteristics of exceptionally hot summer months (EHM) and summer seasons (EHS, June-August) in Central and Eastern Europe. Average monthly air temperature data was sourced from 59 weather stations located within an area defined by the coordinates 45-60oN and 15-65oE covering the years 1951-2010. EHM and EHS were defined as periods when the average temperature exceeded the long-term average by at least two standard deviations (t≥t_śr.+2σ). The study was divided into two parts, the first of which focuses on exceptionally hot months (EHM). During the period 1951-2010, the study area experienced 47 EHMs with a wide variety of geographical coverage and intensity. Fifteen EHMs were recorded at just 1-2 stations, but the record geographic coverage was far larger, including June (36 stations) and August 2010 (34), August 2007 (25), August 1972 (19), June 1999 (19) and August 1992 (17), all in Russia (Tab. 2). EHMs were the least frequent in the decade 1961-1970 (just 2 months) and the fi rst half of the 60-year study period only had 14. Their frequency began to increase after 1990: there were 11 during 1991-2000 and 15 during 2001-2010. The hottest months of the period included July and August 2010, August 2003 and August 1972. The average air temperature of the hottest EHMs was normally higher than the long-term average (i.e. an anomaly) by 3-5C to 5-6C.

12

Praktyczne testowanie istotności różnicy wartości średnich w seriach opadowych

Twardosz R., Walanus A.

Przegląd Geofizyczny

|

2011

|

Z. 1-2

81-97

PL

W badaniach klimatologicznych często porównuje się średnie sumy opadów w porach roku lub typach cyrkulacji. Jednak nie zawsze dokonuje się oceny istotności różnicy średnich sum. W pracy zaproponowano dwa odmienne sposoby testowania istotności różnic średnich dobowych opadów wraz z podaniem przykładów stosowania testów przy wykorzystaniu standardowych formuł arkusza MS Excel. Pierwszy ze sposobów polega na transformacji danych za pomocą przekształcenia Boxa-Coxa. Drugi natomiast opiera się na zastosowaniu testów istotności niezależnych od rozkładów, tj. testu serii Walda-Wolfowitza, testu sum rang U Manna-Whitneya i testu zgodności Kołmogorowa-Smirnowa. Podane są algorytmy realizacji wszystkich testów za pomocą standardowych formuł arkusza MS Excel (niezależnych od wersji programu).

EN

In climate research it is frequent to search for the difference in precipitation in different circumstances. However, because of high skewness of the probability distributions of the daily precipitation the standard statistical procedures, which assume normality are inappropriate here. Two approaches to the problem are considered, the application of Box-Cox transform to get normal distribution, and application of the standard distribution-independent tests. Namely the Wald-Wolfowitz, Mann-Whitney U, and Kolmogorov-Smirnov tests are considered to be especially useful. The algorithms for all tests are given to perform them in the standard MS Excel spreadsheet (practically independent on the program version, with no use of Visual Basic).

13

Zmienność czasowa najniższych miesięcznych sum opadów atmosferycznych w dorzeczu Górnej Wisły (1901-2000)

Cebulska M., Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2010

|

Z. 3-4

175-188

PL

Zbadano wieloletni i roczny przebieg najniższych miesięcznych sum opadów atmosferycznych w dorzeczu górnej Wisły na podstawie danych z 8 stacji z okresu 1901-2000. Z każdej stacji wybrano najniższą sumę miesięczną opadów w każdym roku z rozpatrywanego stulecia. Wykazano, że najniższe miesięczne sumy opadów mogą występować w ciągu całego roku, z największą częstością w miesiącach zimowych. W ich przebiegu wieloletnim nie występują istotne statystycznie trendy zmian, chociaż ocieplenie klimatu może spowodować wzrost nasilenia się niedoboru wody opadowej wskutek większego parowania. Do najsuchszych miesięcy należał październik 1951 r., kiedy na wielu stacjach wystąpiła susza atmosferyczna o zasięgu kontynentalnym. Na niektórych rozpatrywanych stacjach w półroczu chłodnym zdarzały się także miesiące bez opadów. W półroczu ciepłym nie stwierdzono miesięcy bezopadowych, chociaż zdarzały się miesiące z opadami poniżej 10% średniej wieloletniej sumy. Przeprowadzona weryfikacja dopasowania rozkładu teoretycznego do najmniejszych sum miesięcznych opadów wskazała na rozkłady Gumbela i normalny jako najlepsze.

EN

In the study of multi-year and annual patterns of the lowest monthly precipitation totals data was collected from eight stations in the upper river Vistula basin spanning the period of 1901-2000. From each station and from each year of the study period the lowest monthly precipitation totals were selected. The study showed that the lowest monthly precipitation totals occurred throughout the year, but were the most frequent in winter months. No statistically significant trends were discovered in the long-term even if an existing deficit of precipitation could have been expected to increase due to a greater evaporation associated with the climate warming effect. Among the driest months of the period was October 1951 when a continental scale atmospheric draught was observed at many stations. Some of the stations included in the study recorded months without any precipitation in the cool half of the year. No such dry months were observed in the warm half of the year, but there were months with less than 10% of the long term average. The Gumbel and Gaussian distributions were found to be the best match of the actual distribution of the lowest monthly precipitation totals .

14

Fale niezwykłych upałów w Europie na początku XXI wieku

Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2009

|

Z. 3-4

193-204

PL

Celem artykułu jest charakterystyka termiczna fal upałów, jakie zdarzyły się w Europie na początku XXI wieku. Szczególną uwagę zwrócono na nasilenie, czas trwania i zasięg przestrzenny fal upałów w 2003 i 2006 roku. Podstawę opracowania stanowią dobowe wartości temperatury powietrza średniej, maksymalnej i minimalnej. Szczegółową charakterystykę termiczną fal upałów ukazano na przykładzie Paryża i Krakowa. Niezwykłość fal upałów w lecie 2003 i 2006 roku przejawiała się dużym zasięgiem przestrzennym, długotrwałością, nasileniem oraz dużą liczbą zgonów, zwłaszcza w sierpniu 2003 roku. Charakterystyka termiczna fal upałów ukazała istotną rolę temperatury występującej w nocy w kształtowaniu uciążliwych warunków gorąca, stanowiących bezpośrednie zagrożenie dla życia człowieka. Najbardziej obciążające sytuacje biotermiczne, powodujące wzrost liczby zgonów, występują wówczas gdy temperatura maksymalna w dzień przekracza 30C, a temperatura minimalna w nocy 20C -tzw. doby tropikalne. Przyczyny występowania tak niezwykłych zjawisk klimatycznych należy upatrywać nie tylko we współczesnym ocieplaniu się klimatu ziemskiego, ale także w zmienności cyrkulacji atmosferycznej.

EN

The author's objective was to determine the thermal characteristics of heat waves recorded in Europe at the beginning of the 21st century. The study focused particularly on the intensity, duration and the spatial extent of heat waves in 2003 and 2006. Diurnal records of average, maximum and minimum air temperatures were used. Detailed thermal characteristics of heat waves were illustrated with examples of heat waves in Paris and Krakow. The unusual nature of the heat waves observed in the summer seasons of 2003 and 2006 was manifested by their great spatial extent, long duration, great intensity and by the large number of deaths attributed to them, especially in August 2003. The heat wave thermal characteristics obtained revealed that minimum air temperatures played the crucial role in the development of the kind of heat conditions that caused a direct hazard to life. The study concluded that the most difficult biothermic conditions which lead to increased deaths, known as tropical days, occurred when the maximum daytime temperature exceeded 30C and the minimum night-time temperature was greater than 20C. The occurrence of such extraordinary climatic phenomena may be caused by the volatility of atmospheric circulation, as well as by contemporary climatic warming.

15

Opady normalne i anomalne w Krakowie w latach 1850-1998. [Komunikat]

Twardosz R.

Przegląd Geofizyczny

|

2000

|

Z. 2

171-182

EN

The paper presents an analysis of annual distribution of normal precipitation and frequency of pre-cipitation anomalies in Cracow. Annual and monthly precipitation totals from the Climatological Station of the Jagiellonian University from the years 1850-1998 were used. The method of S.Mrugała (1977) was applied in order to determine the norm and anomalies of precipitation. Long-time regularities of anomalies as well as correlation between periods with precipitation above and below norm on the one hand and synoptic situations according to classification of T.Niedźwiedź (1999) on the other were determined. Considerable differentiation of normal and anomalous precipitation was pointed out, both in the annual and long-term course. Negative anomalies are more frequent and last longer than the posi-tive ones both in a year and in particular months. It was determined that the sign of the annual precipitation anomaly depends on the distribution of frequency of anomalies in particular months. Such relations turned out to be strongest in case of below norm precipitation, when the frequency of negative anomalies was predominating in all the months, while in June and August only negative anomalies took place. The occurrence of anomalous periods is conditioned by the kind of synoptic situation. It was calcu-lated that during the periods of negative precipitation anomalies there is an increase of frequency of anticyclonic situations (Ka and WA), while positive precipitation anomalies correspond to the growth of frequency of cyclonic situations (Wc, Bc, Nc).

16

Precipitation variability and tendency in Kraków for the period 1850-1997 related to circulation patterns

Twardosz R.

Acta Geophysica Polonica

|

1999

|

Vol. 47, nr 1

111-133

EN

The paper analyses the long-term variability of precipitation in Kraków and establishes precipitation trends in relation to circulation patterns. Data for annual, semi-annual, seasonal and monthly precipitation totals from the 1850-1997 period was used. Averages, maxima, minima, standard deviations and variability coefficients were presented. Correlation coefficient values were calculated between the precipitation totals and the cyclonicity indices C, determined on the basis of the classification of circulation types proposed by T. Niedźwiedź for the period 1874-1995. The annual precipitation totals did not show any trend. Precipitation variability is characterised by regular fluctuations. In the entire data series it is only in January and July that the precipitation displays any significant trends, which are rising and falling, respectively. The precipitation variability in Kraków shows significant correlation with the fluctuations of the C-index and this correlation was most pronounced in the cold half-year (November-April) and in October.