Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kompensacja Bjerknesa

Styszyńska Anna, Marsz Andrzej A.

Przegląd Geofizyczny

|

2022

|

Z. 3-4

99--118

PL

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

EN

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

2

Przebieg temperatury powietrza w Polsce w latach 1931–2020 : zmiany antropogeniczne czy naturalne?

Marsz Andrzej A., Styszyńska Anna

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2022

|

Vol. 13, nr 1(47)

44--52

PL

Artykuł omawia wyniki badań nad zmianami rocznej temperatury powietrza na obszarze Polski w latach 1931-2020. Wyniki analizy wskazują, że wzrost temperatury nad Polską rozpoczął się dopiero po roku 1988, wraz ze zmianą warunków makrocyrkulacyjnych, wymuszonych przez zmianę stanu termicznego Atlantyku Północnego. Przeprowadzone analizy przyczyn wzrostu temperatury wykazują, że czynniki zmienności naturalnej stanowią główny czynnik kształtujący zmienność temperatury, natomiast rola wzrostu koncentracji CO2 jest w tym procesie marginalna.

EN

The results of research into changes in annual air temperatures in Poland during the period 1931-2020 have been described in the paper. The results of the analysis indicate that the increase in temperature started after 1988, which corresponded to alterations in macrocirculation conditions due to changes in thermal state of North Atlantic Ocean. The conducted analyses of temperature increase show that natural variability factors are the main cause behind temperature variability, while the role of increased CO2 concentration in this process is marginal.

3

Air Temperature in Poland from 1931 to 2020 : Are the Changes Anthropogenic or Natural?

Marsz Andrzej A., Styszyńska Anna

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2022

|

Vol. 13, nr 1(47)

36--43

EN

The results of research into changes in annual air temperatures in Poland during the period 1931-2020 have been described in the paper. The results of the analysis indicate that the increase in temperature started after 1988, which corresponded to alterations in macrocirculation conditions due to changes in thermal state of North Atlantic Ocean. The conducted analyses of temperature increase show that natural variability factors are the main cause behind temperature variability, while the role of increased CO2 concentration in this process is marginal.

PL

Artykuł omawia wyniki badań nad zmianami rocznej temperatury powietrza na obszarze Polski w latach 1931-2020. Wyniki analizy wskazują, że wzrost temperatury nad Polską rozpoczął się dopiero po roku 1988, wraz ze zmianą warunków makrocyrkulacyjnych, wymuszonych przez zmianę stanu termicznego Atlantyku Północnego. Przeprowadzone analizy przyczyn wzrostu temperatury wykazują, że czynniki zmienności naturalnej stanowią główny czynnik kształtujący zmienność temperatury, natomiast rola wzrostu koncentracji CO2 jest w tym procesie marginalna.

4

Zmiany stanu termicznego Atlantyku Północnego a przebieg wybranych elementów klimatycznych charakteryzujących klimat Polski

Marsz Andrzej A., Styszyńska Anna

Przegląd Geofizyczny

|

2021

|

Z. 3-4

161--186

PL

W pracy rozpatruje się związki między szeregami 7 elementów klimatycznych, obliczonych jako średnie obszarowe dla Polski, a rocznymi szeregami SST na Atlantyku Północnym, obliczonymi dla gridów między 30 a 70°N, w rozdzielczości przestrzennej 10°φ × 10°λ. Okres analizy obejmuje lata 1951-2018. Dane SST pochodzą ze zbioru NOAA NCDC ERSST v.3b, a dane do utworzenia rocznych obszarowych wartości elementów klimatycznych nad Polską stanowią przetworzone dane IMGW BIP (temperatura i wilgotność powietrza, zachmurzenie ogólne, sumy opadów i usłonecznienie) oraz dane pochodzące z reanalizy (SLP i prędkość wiatru). Wyniki analizy ujawniły, że między wszystkimi roz- patrywanymi elementami klimatycznymi a SST na N Atlantyku zachodzą istotne lub (w zdecydowanej przewadze) wysoce istotne korelacje. Rozkład przestrzenny korelacji SST z poszczególnymi elementami przedstawia wyraźne zróżnicowanie geograficzne (rys. 1-7). SST na N Atlantyku w rejonie 30-40°N i 60-40°W wykazuje silne i wysoce istotne korelacje z temperaturą powietrza, sumą usłonecznienia i wilgotnością względną nad Polską. Słabsze, ale przeważnie wysoce istotne korelacje SST z rocznym zachmurzeniem, sumami opadu, SLP i prędkością wiatru obserwuje się w rejonie 50-60°N, 60-20°W. Analiza w większej rozdzielczości przestrzennej przeprowadzona na dwóch obszarach (sekcja S i sekcja N, ryc. 8) wskazała, czego należało się spodziewać, że wartości współczynników korelacji między zmianami SST są wyższe od określonych w analizie o małej rozdzielczości przestrzennej. Oprócz korelacji między SST w poszczególnych punktach i elementami klimatycznymi nad Polską, zachodzą również korelacje między południkowymi gradientami SST między 40 a 60°N. Największą siłę korelacji osiągają te na długościach B (40°W) i C (30°W) - tab. 8. Zmienność SST wykazuje silne związki ze składową długookresową zmian elementów klimatycznych, słabsze ze zmiennością międzyroczną. Analiza relacji logicznych wskazuje, że zmiany SST stanowią przyczynę zmian elementów klimatycznych nad Polską. Zmiany rocznych wartości SST na poszczególnych akwenach objaśniają około 46% wariancji rocznej temperatury powietrza i usłonecznienia w Polsce, 27-30% wariancji wilgotności względnej i prędkości wiatru oraz 12-23% wariancji rocznej zachmurzenia ogólnego, sum opadów oraz SLP. Ponieważ zmienność każdego elementu klimatycznego jest funkcją zmian SST na Atlantyku Północnym, wynika z tego, że zmiany i zmienność klimatu Polski są w znacznej części sterowane przez zmiany stanu termicznego Atlantyku Północnego.

EN

The study considers the relationships between the series of 7 climatic elements, averaged for the area of Poland, and the annual series of SST in the North Atlantic, calculated for grids between 30 and 70°N, at a spatial resolution of 10°φ × 10°λ. The period of analysis covers the years 1951-2018. The SST data comes from the NOAA NCDC ERSST v.3b data base. The data used for the creation of area-averaged annual values of climatic elements over Poland are obtained from IMWM NRI (Institute of Meteorology and Water Management – National Research Institute) – air temperature and humidity, cloud cover, precipitation sums and sunshine duration, and from reanalyzed data – SLP and wind speed. The results of the analysis showed that there are significant or (prevalent) highly significant correlations between all the considered climatic elements and the SST in the North Atlantic. The spatial distribution of the SST correlation with individual elements shows a clear geo graphic differentiation (Fig. 1-7). SST in the North Atlantic in the region of 30°N – 40°N and 60°N - 40°W produces strong and highly significant correlations with air temperature, sum of sunshine duration and relative humidity over Poland). Weaker, but predominantly highly significant correla tions of SST with annual cloudiness, sum of precipitation, SLP and wind speed are observed in the region of 50°N – 60°N, 60°W – 20°W. The analysis based on higher spatial resolution carried out in two areas (section S and section N, Fig. 8) indicated, what could be expected, that the values of the correlation coefficients between changes in SST are higher than those performed for lower spatial resolution. Next to the correlation between the SST defined for individual grids and the climatic ele ments over Poland, the correlations between the longitudinal SST gradients between 40°N and 60°N are also observed. The greatest values of these correlations are noticed for the B (40°W) and C (30°W) profiles – Table 8. SST variability shows strong relation with the long-term component of changes in climatic elements, weaker with inter-annual variability. The analysis of logical relations shows that SST is the cause of changes in climatic elements over Poland. Changes in the annual SST values in individual water bodies explain about 46% of the annual air temperature and sum of sunshine dura tion variance in Poland, 27-30% of the relative humidity and wind speed variance, and 12-23% of the annual variance of cloud cover, sum of precipitation and SLP. Since the variability of each climatic element is a function of SST changes in the North Atlantic, the changes and variability in Poland’s climate are largely driven by changes in the thermal state of the North Atlantic.

5

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.