Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany zlodzenia Morza Karskiego w latach 1979-2015. Podejście systemowe

Styszyńska A., Marsz A. A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2016

|

Nr 26

109--156

PL

Praca omawia zmiany powierzchni lodów na Morzu Karskim i mechanizmy tych zmian. Scharakteryzowano przebieg zmian zlodzenia, ustalając momenty skokowego zmniejszenia się letniej powierzchni lodów. Rozpatrzono wpływ cyrkulacji atmosferycznej, zmian temperatury powietrza i zmian zasobów ciepła w wodach na zmiany zlodzonej tego morza. Analizy wykazały, że wszystkie zmienne opisujące zarówno stan zlodzenia jak i stan elementów klimatycznych są ze sobą wzajemnie powiązane przez różnego rodzaju sprzężenia zwrotne. W rezultacie tworzy się rekurentny system, w którym zmiany powierzchni lodów, wpływając na przebieg innych elementów systemu (temperaturę powietrza, temperaturę wody powierzchniowej) w znacznej części same sterują swoim rozwojem. Zmiennością całego tego systemu sterują zmiany intensywności cyrkulacji termohalinowej (THC) na Atlantyku Północnym, dostarczając do niego zmienne ilości energii (ciepła). Reakcja systemu zlodzenia Morza Karskiego na zmiany natężenia THC następuje z 6.letnim opóźnieniem.

EN

The work discusses the changes in the ice extent on the Kara Sea in the years 1979-2015, i.e. in the period for which there are reliable satellite data. The analysis is based on the average monthly ice extent taken from the database AANII (RF, St. Peterburg). 95% of the variance of average annual ice extent explains the variability of the average of ice extent in ‘warm' season (July-October). Examination of features of auto-regressive course of changes in ice extent shows that the extent of the melting ice area between June and July (marked in the text RZ07-06) can reliably predict the ice extent on the Kara Sea in August, September, October and November as well as the average ice extent in a given year. Thus the changes in ice extent can be treated as a result of changes occurring within the system. Analysis of the relationship of changes in ice extent and variable RZ07-06 with the features of atmospheric circulation showed that only changes in atmospheric circulation in the Fram Strait (Dipole Fram Strait; variable DCF03-08) have a statistically significant impact on changes in ice extent on the Kara Sea and variable RZ07-06. The analysis shows no significant correlation with changes in ice extent or AO (Arctic Oscillation), or NAO (North Atlantic Oscillation). Variable RZ07-06 and variable DCF03-08 are strongly correlated and their changes follow the same pattern. Analysis of the relationship of changes in ice extent and variable RZ07-06 with changes in air temperature (the SAT) showed the presence of strong relationships. These correlations differ significantly depending on the region; they are much stronger with changes in air temperature in the north than in the south of the Kara Sea. Temperature of cold period (average temperature from November to April over the Kara Sea, marked 6ST11-04) has a significant effect on the thickness of the winter ice and in this way the thickness of ice in the next melting season becomes part of the "memory" (retention) of past temperature conditions. The thickness of the winter ice has an impact on the value of the variable RZ07-06 and on changes in ice extent during the next ‘warm’ season. As a result, 6ST11-04 explains 62% of the observed variance of the annual ice extent on the Kara Sea. SAT variability in the warm period over the Kara Sea (the average of the period July-October, marked 6ST07-10) explains 73% of the variance of annual ice extent. SAT variability of the N part of the Kara Sea (Ostrov Vize, Ostrov Golomjannyj), which explains 72-73% of the variance ice extent during this period, has particularly strong impact on changes in ice extent during warm period. These stations are located in the area where the transformed Atlantic Waters import heat to the Kara Sea. Analysis of the impact of changes in sea surface temperature (SST) variability on sea ice extent indicated that changes in SST are the strongest factor that has influence on ice extent. The variability of annual SST explains 82% of the variance of annual ice extent and 58% of the variance of the variable RZ07-06. Further analysis showed that the SAT period of warm and annual SAT on the Kara Sea are functions of the annual SST (water warmer than the air) but also ice extent. On the other hand, it turns out that the SST is in part a function of ice extent. All variables describing the ice extent and its changes as well as variables describing the nature of the elements of hydro-climatic conditions affecting the changes in ice extent (atmospheric circulation, SAT, SST) are strongly and highly significantly related (Table 9) and change in the same pattern. In this way, the existence of recursion system is detected where the changes in ice extent eventually have influence on ‘each other’ with some time shift. The occurrence of recursion in the system results in very strong autocorrelation in the course of inter-annual changes in ice extent. Despite the presence of recursion, factors most influencing change in ice extent, i.e. the variability in SST (83% of variance explanations) and variability in SAT were found by means of multiple regression analysis and analysis of variance. Their combined impact explains 89% of the variance of the annual ice extent on the Kara Sea and 85% of the variance of ice extent in the warm period. The same rhythm of changes suggests that the system is controlled by an external factor coming from outside the system. The analyses have shown that this factor is the variability in the intensity of the thermohaline circulation (referred to as THC) on the North Atlantic, characterized by a variable marked by DG3L acronym. Correlation between the THC signal and the ice extent and hydro-climatic variables are stretched over long periods of time (Table 10). The system responds to changes in the intensity of THC with a six-year delay, the source comes from the tropical North Atlantic. Variable amounts of heat (energy) supplied to the Arctic by ocean circulation change heat resources in the waters and in SST. This factor changes the ice extent and sizes of heat flux from the ocean to the atmosphere and the nature of the atmospheric circulation, as well as the value of the RZ07-06 variable, which determines the rate of ice melting during the ‘warm’ season. A six-year delay in response of the Kara Sea ice extent to the THC signal, compared to the known values of DG3L index to the year 2016, allows the approximate estimates of changes in ice extent of this sea by the year 2023. In the years 2017 to 2020 a further rapid decrease in ice extent will be observed during the ‘warm' period (July-October), in this period in the years 2020-2023 ice free conditions on the Kara Sea will prevail. Ice free navigation will continue from the last decade of June to the last decade of October in the years 2020-2023. Since the THC variability includes the longterm, 70-year component of periodicity, it allows to assume that by the year 2030 the conditions of navigation in the Kara Sea will be good, although winter ice cover will reappear.

2

Zmiany temperatury wody powierzchniowej na morzach Arktyki Rosyjskiej i ich konsekwencje dla żeglugi na Północnej Drodze Morskiej (1979-2016)

Styszyńska A., Pastusiak T.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2016

|

Nr 26

165--177

PL

Praca omawia zmiany średniej miesięcznej temperatury wody powierzchniowej na morzach Arktyki Rosyjskiej w latach 1979-2016. Stwierdzono, że w badanym okresie następował powolny wzrost temperatury wody. Jednakże tylko na Morzu Barentsa był on istotny statystycznie we wszystkich miesiącach roku, a w SW części Morza Karskiego oraz w zachodniej części Morza Czukockiego w okresie od czerwca do grudnia. W analizowanym 38.leciu największy wzrost temperatury wody powierzchniowej miał miejsce na Morzu Wschodniosyberyjskim (+0,57°C/10 lat w sierpniu i +0,44°C/10 lat we wrześniu) oraz w SW części Morza Karskiego w lipcu (+0,53°C/10 lat). W dalszym ciągu na wszystkich morzach, poza Morzem Barentsa, do czerwca włącznie temperatura wody ma wartości niższe od temperatury jej zamarzania przy swoistym dla danego morza zasoleniu. Najpóźniej temperaturę zamarzania osiągają wody Morza Barentsa gdzie w ostatniej dekadzie (2006-2015) na podejściu do północnego wejścia na PDM rzadko kiedy temperatura wody spadała poniżej temperatury zamarzania oraz wody Morza Czukockiego (w grudniu). Oznacza to, że statki pokonujące PDM w listopadzie będą miały szansę przepłynąć ją po „czystej” wodzie lub w cienkich, młodych lodach, które dla współczesnych statków nie stanowią większego zagrożenia.

EN

The paper discusses changes of the mean monthly sea surface temperature on the Russian Arctic seas in the years 1979-2016. It was found that during the period under investigation there was a slow increase in water temperature. However, only in the Barents Sea it was statistically significant in all months of the year, and in the SW part of the Kara and western Chukchi seas from June to December. In the analyzed 38 years the highest rise in surface water temperature was recorded in the East Siberian Sea (+0.57°C/decade in August and +0.44°C/decade in September) and in the SW Kara Sea in July (+0.53°C/decade). Still on all these seas, except for the Barents Sea, until June inclusive, the water temperature was lower than its freezing temperature for a particular salinity specific for the sea. At the latest, freezing temperatures reached the waters of the Barents Sea, where in the last decade (2006-2015) at the approach to the north entrance of the Northern Sea Route (NSR) rarely water temperature has fallen below the freezing point. At the same time, the Chukchi Sea waters reached freezing temperatures in December. This means that vessels sailing through the NSR in November will have the chance to pass it through "ice free" water or in thin, young ice, which for modern ships is not a major threat.

3

Zmienność ciśnienia atmosferycznego w Arktyce Atlantyckiej a temperatura powietrza w Polsce. Przyczynek do przejawów „monsunu europejskiego”

Marsz A. A., Styszyńska A.

Przegląd Geofizyczny

|

2015

|

Z. 1-2

3--25

PL

W pracy omówiono wpływ miesięcznych i rocznych zmian ciśnienia atmosferycznego w Arktyce Atlantyckiej na temperaturę powietrza (Ta) w Polsce. Zmiany SLP w punkcie 75°N, 015°E wywierają najsilniejszy wpływ na temperaturę na obszarze N i NE Europy oraz NW Azji (dalej oznaczenie SLP w tym punkcie P[75,15]). Analiza rozkładu współczynników korelacji (tab. 1, rys. 1) wykazała, że zmiany rocznej P[75,15] w 50-leciu 1961-2010 wykazują silne i wysoce istotne skorelowanie dodatnie z roczną temperaturą w Polsce, objaśniając od ~37 do ~61% wariancji rocznej Ta na poszczególnych stacjach uwzględnionych w analizie, a przeciętnie nad Polską ponad połowę wariancji (~52%) rocznej temperatury „obszarowej” w rozpatrywanym 50-leciu. Rozkład współczynników korelacji między miesięcznymi wartościami P[75,15] a miesięczną Ta na poszczególnych stacjach (tab. 1, rys. 2 i 3) wykazuje, że związki między tymi wartościami wykazują wyraźną sezonowość. Silne i wysoce istotne związki występują w okresie chłodnym (listopad-marzec), znacznie słabsze i mniej konsekwentne w okresie „ciepłym” (maj-wrzesień). Oba okresy oddzielone są miesiącami (kwiecień i październik), w których na żadnej z analizowanych stacji istotnych statystycznie korelacji nie obserwuje się. Podobna analiza przeprowadzona w odniesieniu do dwu podokresów – 1961-1985 i 1986-2010 wykazuje (tab. 2), że związki między P[75,15] a Ta nad Polską są niestabilne w funkcji czasu. W pierwszym podokresie (1961-1985), który charakteryzował się niższą średnią temperaturą powietrza, były one silniejsze i nieco inny był ich rozkład w czasie niż w drugim podokresie (1986-2010). Tak silny wpływ zmian SLP nad obszarem Arktyki Atlantyckiej na temperaturę w Polsce można objaśnić współdziałaniem sezonowych zmian SLP w barentso-karskiej bruździe obniżonego ciśnienia z sezonowymi zmianami SLP w rejonie występowania centrum zimowego Wyżu Azjatyckiego. W okresie zimowym, w którym nad NE Mongolią lokuje się centrum Wyżu Azjatyckiego, SLP nad Arktyką Atlantycką spada (rys. 4), w ciepłej porze roku przebieg SLP staje się odwrotny. W rezultacie pojawia się różnica SLP między tymi ośrodkami (rys. 5), powodująca zimą napływ ciepłego powietrza znad N Atlantyku nad obszar N Europy i NW Azji. W okresie ciepłej pory roku zwrot kierunku przepływu mas powietrza odwraca się. W efekcie w ciągu całego roku, z wyjątkiem kwietnia i października, spadki SLP nad Arktyką Atlantycką pociągają za sobą zróżnicowane (rys. 2 i 3) wzrosty temperatury powietrza nad Polską. Wobec względnie niewielkiej międzyrocznej zmienności ciśnienia nad obszarem NE Mongolii i bardzo dużej zmienności SLP w Arktyce Atlantyckiej, o intensywności napływu powietrza atlantyckiego zimą nad N Europę i kontynentalnego latem, a zatem i o temperaturze w Polsce, decyduje zmienność SLP w Arktyce Atlantyckiej. Proces ten jest podobny do NAO, jednak wpływ zmian P[75,15] na temperaturę powietrza w Polsce jest silniejszy od NAO (tab. 3) i zaznacza się również w miesiącach letnich. Rozkład sezonowy zmian przepływu mas powietrza w opisanym współdziałaniu SLP z nad Arktyki Atlantyckiej i obszaru zimowego występowania Wyżu Syberyjskiego przypomina zmiany zachodzące w cyrkulacji monsunowej. W tym przypadku jednak napływ mas powietrza morskiego nad kontynent europejski następuje w okresie zimowym, a nie letnim. Jest to zjawisko odmiennej kategorii od opisywanego w starszej meteorologicznej literaturze europejskiej „monsunu europejskiego”, w którym napływ mas powietrza morskiego ma następować latem.

EN

The work discusses the influence of monthly and annual changes in atmospheric pressure in the Atlantic Arctic on the air temperature (Ta) in Poland. Changes in SLP at a point 75°N, 015°E have the strongest influence on the temperature in the area N and NE of Europe and NW Asia (the marking of SLP at the point P[75,15]). The analysis of distribution of correlation coefficients (Tab. 1, Fig. 1) showed that the annual changes in P[75,15] in the 50-year period,1961-2010, have a powerful and highly significant positive correlation with the annual temperature in Poland, explaining from ~37 to ~61% of the Ta annual variance at stations included in the analysis, and over Poland on average more than half of the variance (~52%) of ‘regional’ annual temperature in the analyzed 50-year- period. Distribution of coefficients of correlation between the monthly values of P[75,15] and monthly Ta at individual stations (Tab. 1, Fig. 2 and 3) indicates that the relationship between these values show a clear seasonality. Strong and highly significant relationships appear during the cool periods (November-March) and they are much weaker and less consistent during the “warm” season (May-September). Both periods are separated by periods of months (April and October) in which there are not any statistically significant correlations observed at the analyzed stations. A similar analysis carried out in two sub-periods - 1961-1985 and 1986-2010 shows (Tab. 2) that the correlations between P[75,15] and Ta over Poland are unstable as a function of time. In the first sub-period (1961-1985), which was characterized by a lower average temperature, they were stronger and their distribution in time was a bit different than in the second sub-period (1986-2010). Such a strong effect of changes in SLP over the area of the Atlantic Arctic on temperature in Poland can be explained by the interaction of seasonal changes in SLP in Barents-Kara trough of low pressure with seasonal changes in SLP in the region where the center of Asian High/ Siberian High occurs in winter. In the winter, in which the center of Asian High is located over the NE Mongolia, the SLP over the Atlantic Arctic falls (Fig. 4); in the warm season the course of SLP is the opposite. As a result, there is a difference between the SLP centers (Fig. 5), in winter resulting in the inflow of the warm air from over the N Atlantic over the area of N Europe and NW Asia. During the warm season the flow direction of air masses is reversed. As a result, throughout the year, with the exception of April and October, the falls in the SLP over the Atlantic Arctic are followed by varied increases in air temperature over Poland (Fig. 2 and 3). In view of the relatively small inter-annual variability of pressure over the area of NE Mongolia and very high variability of the SLP in the Atlantic Arctic, the intensity of the Atlantic air flow in winter over Europe and the continental air in the summer, and therefore the temperatures in Poland are influenced by the SLP variability in the Atlantic Arctic. This process is similar to the NAO, but the impact of changes in P[75,15] on the temperature of the air in Poland is stronger than the NAO (Table 3) and it also extends into the summer months. Distribution of seasonal changes in the flow of air masses with the described SLP over the Atlantic Arctic and the region of the Siberian High occurrence in winter resembles the changes in the monsoon circulation. In this case, however, the influx of marine air masses over the continent of Europe takes place in winter, not in summer. This phenomenon is different from the meteorological category described in the older European literature as “European monsoon” in which the influx of marine air masses is to be observed in summer.

4

Zmiany temperatury powietrza na morzach Arktyki Rosyjskiej i ich konsekwencje dla żeglugi na północnej drodze morskiej

Pastusiak T., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

227--238

PL

Praca omawia zmiany średniej miesięcznej temperatury powietrza na morzach Arktyki Rosyjskiej w latach 1988-2013. Wartości średnie wieloletnie z tego okresu porównano z danymi podawanymi w locjach rosyjskich dla okresu 1936-1987. Stwierdzono, że w badanym okresie na wszystkich badanych stacjach doszło do wzrostu temperatury powietrza. Największy wzrost miał miejsce w sezonie chłodnym (o 1,5-2 deg). W sezonie ciepłym wzrosty były znacznie mniejsze i na ogół nie przekraczały 1 deg. Tylko na 3 stacjach doszło do wydłużenia okresu występowania dodatnich średnich miesięcznych wartości temperatury powietrza (Kanin Nos – w maju, O. Biełyj – w czerwcu, O. Wrangla – we wrześniu). Choć na wszystkich stacjach nastąpił wzrost wartości średnich, to daleko nie wszystkie te zmiany są istotne statystycznie. W latach 1988-2013, w pełni sezonu ciepłego, w lipcu i sierpniu, temperatura powietrza nie stanowi żadnego utrudnienia dla żeglugi na Północnej Drodze Morskiej. Występująca okresowo, w czerwcu i wrześniu, niska lub nawet bardzo niska temperatura powietrza stanowić może tylko pewne utrudnienie dla żeglugi na PDM, związane przede wszystkim z prowadzeniem na statku lub w porcie prac na wolnym powietrzu oraz z występowaniem zjawisk pochodnych – oblodzeniem statku, ograniczoną widzialnością i utrzymywaniem się (w czerwcu) lub tworzeniem się już (we wrześniu) nowej pokrywy lodowej.

EN

The paper discusses changes of the mean monthly air temperature on the Russian Arctic seas in the years 1988-2013. The mean long-term values for the period compared with the data contained in the Russian Sailing Directions for the period 1936-1987. There was an increase in air temperature on all studied stations in the analyzed period. The largest increase occurred in a cold season (1.5-2 degrees Celsius). Increases of temperature in the warm season were much smaller than in cold period and were generally not exceed 1 degree Celsius. Only at 3 stations the lengthening of the period of average monthly positive air temperature (Kanin Nos Peninsula – in May, Island Belyy – in June, Wrangel Island – in September) was observed. An increase of average values has been observed at all stations, but not all these changes were statistically significant. In the years 1988-2013, while fully warm season – in July and August – air temperature does not pose any difficulties for the navigation on the Northern Sea Route. Occurring periodically – in June and September – a low or even very low air temperature may only cause some difficulties for navigation on the Northern Sea Route. This is primarily related to navigation of the vessel at sea or in port during outdoor work. It is also associated with the occurrence of related phenomena – limited visibility, icing the vessel and the persistence of old (in June) or the formation of already new (in September) ice cover.

5

„Problemy Klimatologii Polarnej” w świetle wybranych statystyk

Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

105--118

PL

W pracy przedstawiono analizę cytowań artykułów opublikowanych w 24 tomach rocznika „Problemy Klimatologii Polarnej” w latach 1992-2014 opracowaną na podstawie bazy Web of Science i serwisu naukowo-informacyjnego Google Scholar. Przeprowadzono również kwerendę takich cytowań w polskich publikacjach zwartych z zakresu geografii fizycznej, ekologii i biologii. Analizy ujawniły dużą liczbę cytowań w czasopismach z tzw. Listy Filadelfijskiej (164) i bardzo dużą liczbę cytowań w czasopismach i wydawnictwach polskich.

EN

The paper presents an analysis of citations of articles published in the yearbook ‘Problems of Polar Climatology’ for the period 1992-2014 developed on the basis of Web of Science and Google Scholar scientific- information service. A query of such citations in Polish shorted publications was also carried out in the field of physical geography, ecology and biology. The Journal is indexed by "Cold Regions Bibliography" and Polish "BazTech". 272 articles by 104 authors were published in 24 volumes of ‘Problems of Polar Climatology’. Research problems of vast majority of works related to the Arctic, including, in particular, Svalbard (133 articles), which was the focus of Polish scientists’ research activities. Issues relating to the Antarctic were discussed in 66 articles and focused mainly on the characteristics of different climatic elements and weather processes in the area of Arctowski Station in the South Shetland Islands. The analysis revealed a large number of citations (164) in journals indexed in Science Citation Index Expanded (Table 1) and a very large number of citations in Polish journals (705) and publications (441) – Table 4. Taking into account very large number of citations, thematically narrow profile of journals and a relatively small group of authors dealing with issues of polar meteorology and climatology in Poland, it can be concluded that this magazine plays an important role in spreading research achievements in this field.

6

Badania polarne Akademii Morskiej w Gdyni

Marsz A. A., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

75--98

PL

W pracy omówiono tematykę badań prowadzonych przez pracowników Wyższej Szkoły Morskiej/Akademii Morskiej w Gdyni w wysokich szerokościach półkul północnej i południowej. W latach 1975-2015 pracownicy tej uczelni opublikowali łącznie 231 artykułów, komunikatów i sprawozdań oraz 14 pozycji książkowych o charakterze monograficznym dotyczących różnych aspektów badań polarnych. Wśród tych prac 142 pozycje dotyczyły Arktyki i 103 pozycje – Antarktyki. Podstawowa problematyka badawcza obejmowała zagadnienia zmienności i zmian warunków hydroklimatycznych w Arktyce i Antarktyce, kształtowania się warunków lodowych i problemów żeglugi w lodach oraz zagadnień uprawiania żeglugi w rejonach słabo rozpoznanych pod względem nawigacyjnym, w tym badań dotyczących batymetrii dna i geomorfologii wybrzeży. Artykuł zawiera jako załącznik bibliografię prac polarnych pracowników Wyższej Szkoły Morskiej i Akademii Morskiej w Gdyni.

EN

The paper discusses topics of research conducted by the staff of the Gdynia Maritime University in the high latitudes of northern and southern hemispheres. In the years 1975-2015 the employees of the university have published a total of 231 articles, communications and reports and 14 books of monographic covering various aspects of polar research. Among the 142 works related to the Arctic positions and 103 positions – Antarctica. The basic research problems included issues variability and change hydro-climatic conditions in the Arctic and Antarctic, the formation of ice conditions and navigation in ice problems and issues of navigation in areas poorly recognized in terms of navigation, including research on the bottom bathymetry and geomorphology coasts. The article includes as an annex a bibliography of works polar employees Gdynia Maritime University.

7

Zmienność termicznego charakteru okresów zimowych w Polsce i jej przyczyny

Marsz A. A., Styszyńska A.

Automatyka, Elektryka, Zakłócenia

|

2015

|

Vol. 6, Nr 4(22)

118-127

PL

Praca przybliża problematykę funkcjonowania fenomenu klimatycznego Oscylacji Północnego Atlantyku (Norh Atlantic Oscillation–NAO) oraz omawia jej wpływ na kształtowanie charakteru termicznego zim (grudzień–marzec) na obszarze Polski. Zmiana faz NAO z w przewadze ujemnych na w przewadze dodatnie, jaka nastąpiła w latach 1987-1989 spowodowała, że po roku 1989 obserwuje się w Polsce znaczne złagodzenie stopnia ostrości zim.

EN

The article raises the issue of the climate phenomenon of the North Atlantic Oscillation (NAO), and describes its influence on shaping the thermal character of winters (December-March) in Poland. The change of NAO phases from those predominantly negative into the predominantly positive, which took place within the years 1987-1989, caused the reduction in severity of winters after 1989 in Poland.

8

Zmiany powierzchni lodów morskich na morzach eurazjatyckiej Arktyki i ich potencjalny wpływ na nawigację na Północnej Drodze Morskiej w drugiej dekadzie XXI wieku

Marsz A. A., Pastusiak T., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2014

|

Nr 24

73-99

PL

W pracy przedstawiono wyniki szczegółowej analizy zachodzącej współcześnie (1979-2013) ewolucji pokrywy lodowej na morzach Arktyki Rosyjskiej, przez które prowadzą trasy Północnej Drogi Morskiej (PDM) oraz analizę długości sezonu żeglugowego (okresu, w którym koncentracja lodów nie przekracza 15%). Stwierdzono występujące w ostatnich latach (2002-2013) wyraźne polepszenie się potencjalnych warunków żeglugi, choć na morzach Łaptiewów i Wschodniosyberyjskim warunki te pozostają nadal bardzo trudne i labilne, nawet w okresie najmniejszego rozwoju pokrywy lodowej (druga połowa sierpnia – pierwsza połowa października). Przeprowadzona analiza długości okresu „bezlodowego”, w którym warunki lodowe dopuszczają względnie swobodną żeglugę statków nieposiadających najwyższych klas lodowych wykazuje, że w obecnych, wyjątkowo łagodnych warunkach lodowych, trasy na morzach Łaptiewów i Wschodniosyberyjskim nie gwarantują corocznej swobodnej żeglugi bez pomocy lodołamaczy nawet w sezonie nawigacyjnym, stanowiąc „wąskie gardła” całego szlaku PDM. Dla okresu od lipca do listopada podano orientacyjne ryzyko żeglugi na poszczególnych morzach dla statku samodzielnie pokonującego trasę PDM.

EN

The paper presents the results of the detailed analysis of the evolution of the ice cover occurring currently (1979-2013) on the Russian Arctic seas (Fig. 2-19), through which leading the Northern Sea Route (NSR) as well as the results of the detailed analysis of the length of the navigation season (the period in which the ice concentration does not exceed 15%). In recent years (2002-2013) was noted a clear improvement of potential navigation conditions, although these conditions on the Laptev Sea and the East Siberian Sea are still very difficult and labile, even during periods of the smallest development of the ice cover (second half of August – the first half of October). The analysis of the length of the "ice-free" period, during which an ice conditions allow for relatively free navigation of vessels without a high ice class shown that in the current, very mild ice conditions, routes leading through the Laptev Sea and East Siberian Sea do not guarantee ”ice-free” navigation without assistance of icebreakers in the navigation season each year, being the "bottlenecks" of the entire route NSR. An approximate risk to navigation of the ship overcoming the NSR alone in the period from July to November has been determined for each sea (Table 1).

9

Przebieg wskaźnika oceanizmu w eurazjatyckim sektorze Arktyki i Subarktyki w XX i na początku XXI wieku

Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2014

|

Nr 24

51-72

PL

Praca omawia zmienność wskaźnika oceanizmu (Oc) na lądowym obszarze eurazjatyckiego sektora Arktyki i Subarktyki w latach 1935-2014. Wskaźnik Oc stanowi miarę stopnia oceaniczności i kontynentalizmu klimatu. Analizy wykazały relatywnie niewielkie zróżnicowanie przestrzenne rozkładu Oc. Obszary występowania klimatu oceanicznego lokują się na zachód od wybrzeży Spitsbergenu i Skandynawii, klimat suboceaniczny obejmuje wybrzeża kontynentu i wyspy w rejonie Morza Barentsa i wąskim językiem sięga po Wyspę Wrangla, pozostałe obszary i akweny objęte są domeną klimatu kontynentalnego. Analiza zmian wskaźnika Oc w kolejnych dziesięcioleciach wykazała dużą stabilność domeny klimatu kontynentalnego. Największa zmienność przestrzenna Oc występuje w rejonie Morza Barentsa. Obszar położony na zachód od Gór Czerskiego znajduje się pod wpływem ma powietrza napływających znad północnego Atlantyku. Głównym czynnikiem wymuszającym zmienność wskaźnika Oc są zmiany ciśnienia w Arktyce Atlantyckiej związane z występowaniem makrotypu cyrkulacji środkowotroposferycznej W Wangengeima-Girsa. Zmiany powierzchni lodów morskich w Arktyce wywierają bezpośredni skutek na zmienność oceanizmu tylko w strefie przybrzeżnej.

EN

The work discusses variability of oceanity index (Oc) on land area of Euro-Asian sector of the Arctic and Sub-Arctic in the years 1935-2014. The Oc index is a measure of the degree of climate continentality and oceanity. The analyses showed a relatively small variation of Oc spatial distribution. Areas with oceanic climate are located west of the coast of Spitsbergen and Scandinavia; sub-oceanic climate includes coast of the mainland and the islands in the Barents Sea and a narrow passage that reaches Wrangel Island. Other land and sea areas are mainly covered by the continental climate. Analysis of changes in Oc index in the consecutive decades showed high stability of the continental climate domain. The greatest spatial variability of Oc occurs in the Barents Sea. Area west of Chersky Mountains is influenced by air masses advection from the North Atlantic. The main factor forcing the variability of oceanity index (Oc) there are pressure changes in the Atlantic Arctic, associated with Wangengeim-Girs W macro-type of mid-tropospheric circulation. Changes in the area of sea ice in the Arctic have a direct effect on the oceanity index only in the coastal zone.

10

Zmiany temperatury powierzchni morza przy zachodnich wybrzeżach Półwyspu Antarktycznego (1900-2012)

Marsz A. A., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2013

|

Nr 23

7--19

PL

Praca przedstawia wyniki analizy zmian temperatury powierzchni morza (SST) na akwenie rozciągającym się na NW od północnej części Półwyspu Antarktycznego w latach 1900-2012. Stwierdzono występowanie trzech okresów zmian SST. Pierwszy okres – w latach 1900-1932 – charakteryzował się względnie stabilnym zachowaniem SST (trend zerowy, niewielka zmienność międzyroczna, niska (~0,3°C) średnia roczna SST. W drugim okresie – w latach 1932-2000 – nastąpił wzrost zmienności międzyrocznej SST i stopniowy, trójfazowy wzrost SST (trend +0,006(±0,001)°C•rok-1, sumaryczny wzrost rocznej SST o 0,7 deg do ~+1°C). Najwyższą wartość średnią obszarową SST osiągnęła w roku 2000. Trzeci okres – w latach 2000-2012 – charakteryzował się gwałtownym spadkiem SST (trend –0,048(±0,010)°C•rok-1, spadek SST o ~1 deg). Analiza trendów miesięcznych wykazuje, że zmiany SST stanowią rezultat adwekcji wód o odmiennych zasobach ciepła niesionych z zachodu przez Prąd Cirkumantarktyczny. Zmiany SST na badanym akwenie w ostatnim okresie nie są związane ze zmianami makroskalowej cyrkulacji atmosferycznej (SAM, Południowego Trybu Pierścieniowego, Oscylacji Antarktycznej). Opisane zmiany SST zachodzące w latach 2000-2012 mogą doprowadzić do zmiany trendu zmian temperatury powietrza na stacjach zachodniego wybrzeża Półwyspu Antarktycznego.

EN

The paper presents the results of the analysis of changes in sea surface temperature (SST) of the sea area extending to NW from the northern part of the Antarctic Peninsula in the years 1900-2012. Three periods of SST changes were noted: – period covering years 1900-1932 with relatively stable behaviour of the SST (zero trend, a small inter-annual variability, low average annual SST – ~ 0.3°C), – period covering years 1932-2000 with an increase in inter-annual variability of SST and a gradual three-phase increase in SST (trend 0.006 (± 0.001)°C•yr-1, the total increase in annual SST of 0.7 degrees (up to ~ 1°C). The highest average value of the SST was noted in 2000. – period covering years 2000-2012 – a period of rapid drop in SST (trend –0.048 (± 0.010)°C•yr-1, SST decrease of ~ 1 degree). The analysis of monthly trends shows that the changes in SST are the result of advection of water resources with different heat carried from the west by the Antarctic Circumpolar Current. Changes in SST in the analyzed sea area in the last period are not connected with changes in macro-scale atmospheric circulation (SAM Southern Annular Mode, Antarctic Oscillation). The described changes in the SST occurring in 2000-2012 may lead to changes in the trend of temperature changes at the stations on the west coast of the Antarctic Peninsula.

11

Porównanie wybranych elementów meteorologicznych w sezonie letnim 2011 roku między stacjami Calypsobyen i Akseloya (W Spitsbergen)

Styszyńska A., Siwek K., Gluza A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2013

|

Nr 23

157--168

PL

W pracy przedstawiono zróżnicowanie warunków meteorologicznych jakie występuje latem w rejonie Bellsundu. Analizą objęto okres od 23 czerwca do 1 września 2011 roku. Długość serii pomiarowej wynika z terminu rozpoczęcia i zakończenia Wyprawy UMCS na Spitsbergen. W pracy przeanalizowano zmienność temperatury powietrza oraz kierunku i prędkości wiatru na stacjach Calypsobyen i Akseloya. W badanym czasie na stacji Akseloya dominuje wiatr NE, a subdominuje wiatr z SW, natomiast na stacji Calypsobyen odpowiednio wiatry z ENE i NW. Na obu stacjach średnie prędkości wiatru są zbliżone. Przy wszystkich kierunkach wiatru, poza sektorem SW, temperatura powietrza na stacji Akseloya jest wyższa niż na Calypsobyen. Największe różnice temperatury występują przy wiatrach z ESE (4,3 deg). Występowanie wyraźnego ocieplenia na stacji Akseloya przy wiatrach z sektora E – SSE wiązać należy ze zjawiskami fenowymi.

EN

The paper presents a variation of meteorological conditions that are observed during summer in the region of Bellsund. The analysis covered the period from 21 June to 1 September 2011. The length of the measurement series results from the date of commencement and completion of UMCS Expedition to Spitsbergen. The paper examines the variability of air temperature and wind direction and speed at the Calypsobyen and Akseloya stations. In the analyzed period, NE wind dominates at the Akseloya station and SW wind sub-dominates there whereas at the Calypsobyen station winds from ENE and NW respectively. The average wind speeds at both stations are similar. For all wind directions, outside the SW sector, the air temperature at the Akseloya station is higher than at the Calypsobyen station. The largest temperature differences occur when winds from ESE (4.3 deg) are observed. The presence of visible warming at the Akseloya station during winds from the E-SSE sector should be associated with the phenomenon of foehn winds.

12

Intensywny dryf lodu w rejonie wyspy Wrangla, zjawiska z nim związane i konsekwencje dla bezpieczeństwa żeglugi

Pastusiak T., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2013

|

Nr 23

191--204

PL

Praca omawia zjawiska hydrometeorologiczne towarzyszące intensywnemu dryfowi lodu w rejonie Wyspy Wrangla w dniach 19-30 marca 2012 roku. Rezultaty badania związków pomiędzy parametrami hydrologiczno-meteorologicznymi wykazały silne zależności pomiędzy prędkością wiatru, prędkością prądu morskiego, prędkością dryfu lodu i gradientem poziomu morza. Oszacowana długość „koryta” rzeki lodu wahała się od 100 do 580 Mm zaś jego szerokość od 30 do 180 Mm. Można przyjąć, że długość „koryta” rzeki lodu jest wprost proporcjonalna do prędkości dryfu tego lodu, a szerokość „koryta” jest odwrotnie proporcjonalna do prędkości dryfu tego lodu.

EN

The work discusses the hydro-meteorological phenomena associated with intense ice drift in the vicinity of Wrangel Island in the days of 19-30 March 2012. The results of the study of the correlations between hydrological and meteorological parameters showed strong relationship among the wind speed, sea current rate, speed of ice drift and gradient of sea level. The observed length of the “bed” of ice jet ranges from 100 to 580NM and its width from 30 to 180NM. It can be assumed that the length of the "bed” of ice jet is directly proportional to the speed of the ice drift and the width of the "bed" is inversely proportional to the speed of the ice drift.

13

Wpływ cyrkulacji środkowotroposferycznej na temperaturę powietrza w północnej Kanadzie i na Alasce

Marsz A. A., Styszyńska A., Zblewski S.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2012

|

nr 22

117-151

PL

Praca omawia wpływ zmian frekwencji „pacyficzno-amerykańskich” makrotypów cyrkulacji środkowotroposferycznej Wangengejma-Girsa na kształtowanie się temperatury powietrza na obszarze północnej Kanady i Alaski (> 60°N). Związki te analizowano w przekrojach miesięcznych i rocznych, w latach 1986-2010. Stwierdzono występowanie na ogół słabych związków, wykazujących dodatkowo wyraźne zróżnicowanie sezo-nowe i regionalne. Te na ogół słabe w przekrojach miesięcznych związki wynikają z niewielkiego zróżnicowania kierunków adwekcji stowarzyszonych z występowaniem poszczególnych makrotypów. Na obszarze leżącym na E od 125°W dla każdego z występujących makrotypów charakterystyczna jest dominacja napływów z północy. Związki temperatury rocznej z cyrkulacją środkowotroposferyczną różnicują się w zależności od rozmiarów zmian temperatury. W badanym okresie na obszarze położonym na W od 125°W temperatura roczna nie wykazuje statystycznie istotnego trendu (+0,022(š0,020)°Cźrok-1), a na E od tej długości występuje silny i istotny trend (+0,135(š0,025)°Cźrok-1). Na całym obszarze zmiany temperatury rocznej objaśnia zmienność frekwencji makro-typu Z w styczniu, przy czym na obszarze na W od 125°W objaśnienie to jest niewielkie (~31% zmienności), na E od 125°W zmienność frekwencji tego makrotypu objaśnia ~49% rocznej wariancji temperatury rocznej. W rów-naniu regresji wielokrotnej, której zmiennymi niezależnymi są frekwencje makrotypu Z w styczniu oraz makrotypu M1 w lipcu i wrześniu, zmienność frekwencji wymienionych makrotypów objaśnia 69% wariancji temperatury rocznej, jaka występuje na wschód od 125°W. Analiza wykazuje, że wzrost temperatury na całym obszarze jest związany z ujemnym trendem występującym we frekwencji makrotypu Z w styczniu i zastępowaniem go przez makrotyp M2, a na środkowej i wschodniej części obszaru dodatkowo z dodatnim trendem frekwencji makrotypu M1 w lipcu i wrześniu. Spadek frekwencji makrotypu Z w styczniu nie jest monotoniczny, gwałtowny spadek frekwencji tego makrotypu zaznaczył się w latach 1995-1996. Spadkowi frekwencji tego makrotypu odpowiada wzrost temperatury powietrza na wschód od 125°W o 2 deg. Najbardziej prawdopodobną przyczyną tej zmiany cyrkulacji środkowotroposfe-rycznej jest występujący w tym samym czasie spadek powierzchni lodów morskich na Zatoce Baffina. Ogólnie, zmiany temperatury rocznej na obszarze Alaski i północnej Kanady w latach 1986-2010 są niemal całkowicie objaśnione przez zachodzące w tym samym czasie zmiany cyrkulacji środkowotroposferycznej.

EN

The paper discusses the influence of the frequency of "Pacific-American" Wangengejma-Girs macro-types of mid-tropospheric circulation on the air temperature in the area of northern Canada and Alaska (> 60°N). These correlations were analyzed monthly and annually, the period of analysis covered the years of 1986-2010. Generally weak correlations were found which also showed clear seasonal and regional variations. Generally weak links between the monthly frequency of macro-types and the air temperature result from a slight variation in directions of advection above the described area associated with the occurrence of the particular macro-types. In the area located to the E of 125°W the dominance of the inflows from the north is characteristic for each of the observed macro-types. Relationships of annual temperature with the mid-tropospheric circulation vary depending on the temperature changes in the analyzed area. In the area located W of 125° annual temperature during the examined period does not show a statistically significant trend (0.022 (š 0.020)°Cź year-1), E of this longitude there is a strong and significant trend (0.135 (š 0.025)°Cźyear-1). Changeability in the frequency of the macro-type Z in January explains the changes in the annual temperature in the entire area but in the area W of 125°W the explanation is small (~31% of the variation), in the area E of 125°W the changeability in the frequency of that macro-type explains ~49% of the annual variation of annual temperature. In the multiple regression equation where the frequencies of the macro-type Z in January and the macro-type M1 in July and September are the independent variables, the variability of frequency of the said macro-types explains 69% of the annual temperature variation which is observed east of 125°W. The analysis shows that the temperature rise in the whole area is associated with a negative trend in the frequency of the macro-type Z in January and its replacement by the macro-type M2, and in the central and eastern part of the area it is also associated with the positive trend in the frequency of the macro-type M1 in July and September. The decrease in the frequency of the macro-type Z in January is not monotonic, the sudden drop in the frequency of this macro-type was observed in 1995-1996. The decrease in the frequency of this macro-type is accompanied by the visible increase in the air temperature by 2 degrees E of 125° at the same time. The most likely cause of this change in the mid-tropospheric circulation is, the observed at the same time, decrease in sea ice in the Baffin Bay. Generally, the changes in the annual tempe-rature in the region of Alaska and Northern Canada in the years 1986-2010 are almost entirely explained by the changes in the mid-tropospheric circulation observed at the same time.

14

Temperatura wód atlantyckich na głębokości 200 m w Prądzie Zachodniospitsbergeńskim (76.5°N, 9-12°E), a temperatura powierzchni morza w tym rejonie (1996-2011)

Marsz A. A., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2012

|

nr 22

43-56

PL

Praca omawia rozkład w czasie i przestrzeni związków, jakie zachodzą między temperaturą Wód Atlantyckich w Prądzie Zachodniospitsbergeńskim i temperaturą powierzchni morza (SST) na wodach wokół-spitsbergeńskich. Wykorzystano pomiary temperatury Wód Atlantyckich prowadzone przez Instytut Oceanologii PAN na głębokości ~200 m na profilu 76,5°N, 9-12°E (oznaczenie TW200). Szereg TW200 jest krótki (1996-2011) i stanowi średnią z pomiarów wykonywanych w lipcu i sierpniu. Celem pracy jest określenie w jakiej mierze stosowane powszechnie zbiory danych SST charakteryzują na tych akwenach zasoby ciepła w głębszych warstwach wód. Stwierdzono, że zbiory te dobrze charakteryzują podpowierzchniowe zasoby ciepła Wód Atlantyckich w chłodnej porze roku – okresie zimowego wychładzania oceanu – od listopada do kwietnia-maja. Jest to związane z działaniem intensywnej konwekcji. W sezonie ciepłym (od czerwca do października) związki między TW200 i SST stają się słabe ze względu na tworzenie się w przypowierzchniowej warstwie oceanu warstwy wygrzanych wód, stabilnych hydrostatycznie. W wyniku tego kontakt wód powierzchniowych z wodami zalegającymi głębiej ustaje i zmiany SST kształtują się pod wpływem zmian bilansu cieplnego powierzchni oceanu, bez większego wpływu zasobów ciepła wód zalegających głębiej. W przekrojach miesięcznych najsilniejsze związki między TW200 i SST zachodzą w kwietniu tego samego roku (SST wyprzedza moment pomiaru TW200) i w grudniu tego samego roku (SST jest opóźnione względem TW200). W ujęciu sezonowym najsilniejsze związki TW200 zachodzą ze średnią SST z okresu styczeń-kwiecień (SST01-04). Z wartością TW200 z danego roku związki takie zachodzą dwukrotnie – w tym samym roku co pomiar TW200 i w roku następnym. Rozkład współczynników korelacji wartości TW200 z SST na obszarze północnej części Morza Norweskiego, zachodniej części Morza Barentsa i NE części Morza Grenlandzkiego wskazuje, że wartość TW200 stanowi jeden z najważniejszych wskaź-ników klimatycznych dla tej części Arktyki.

EN

The work discusses the distribution in time and space of relationships taking place between the temperature of the Atlantic Water in the West Spitsbergen Current and sea surface temperature of waters in the vicinity of Spitsbergen. Temperature of the Atlantic water is measured by the Institute of Oceanology of Polish Academy of Sciences at a depth of ~200 m along the profile 76.5°N, 9-12°E and is the average of the measurements taken in July and August along the profile (marked TW200). The measurement series TW200 is short (1996-2011; 16 years). The aim of this study is to determine the extent to which the commonly used SST data sets describe the resources of warm water in the deeper layers of the sea area. It was found that the SST data sets very well characterized subsurface warm water resources of the Atlantic in the cold season of the year – the winter cooling of the ocean – from November to April-May. It is connected with the action of intensive convection. In the period of warm season (June to October) the relationship between TW200 and SST becomes weak due to the formation of a hydrostatically stable layer of warm water in the surface layer of the ocean. As a result the contact of surface waters with deeper layers of water ceases and changes in SST are influenced by changes in ocean surface heat balance, without much impact of heat resources from deeper ocean. The strongest monthly correlations between the TW200 and SST occur in April of the same year (SST precedes time of measurement TW200) and in December of the same year (SST is delayed relatively to TW200). The strongest seasonal correlations between TW200 and mean SST occur from the period of January-April (SSTJFMA). Such correlations between the value of TW200 and SST in a given year occur twice – in the same year when TW200 was measured and the following year. The distribution of coefficients of correlation between TW200 and SST in the northern part of the Norwegian Sea, the western part of the Barents Sea and NE part of the Greenland Sea indicates that the value of the TW200 is one of the most important climatic factors for this part of the Arctic.

15

Zmienność maksymalnej miąższości czynnej warstwy zmarzliny w rejonie Bellsundu (W Spitsbergen) w okresie 1986-2009

Marsz A. A, Pękala K., Repelewska-Pękalowa J., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2011

|

nr 21

133-154

PL

W pracy przebadano wpływ temperatury powietrza, cyrkulacji atmosferycznej i temperatury powierzchni morza na Prądzie Zachodniospitsbergeńskim na zmiany maksymalnej miąższości czynnej warstwy zmarzliny na Calypsostrandzie (Bellsund) w latach 1986-2009. Stwierdzono, że podstawowym czynnikiem klimatycznym, regulującym tą zmienność jest temperatura powietrza w Svalbard-Lufthavn, co pozwala na rekonstrukcję przebiegu zmian miąższości czynnej warstwy zmarzliny na Calypsostrandzie w okresie 1911-2009. W badanym okresie nie zachodzą istotne związki między miąższości czynnej warstwy zmarzliny a zmiennością wskaźników cyrkulacji hemisferycznej (AO) i regionalnej (NAO). Bardzo silny wpływ na miąższość czynnej warstwy zmarzliny na Calypsostrandzie wywierają zmiany temperatury powierzchni Morza Grenlandzkiego w rejonie przepływu ciepłego Prądu Zachodniosptsbergeńskiego.

EN

The measurements of thickness of the sling part of permafrost thawing in summer i.e. permafrost active layer were made on Spitsbergen in the Bellsund region in 1986-2009 within the polar expedition programs accomplished by Maria Curie Skłodowska University, Lublin. The investigations included the seaside plain Calypsostranda situated on the western side of Recherche Fiord in the forefield of the glaciers Scott and Renard (Fig. 1) constituting a complex of raised marine terraces formed during the glacioisostatic movements. Maximal thickness of active permafrost (CWCmax) was determined using the sounding method in 10 chosen points localized within the geocomplexes typical of tundra (Fig. 2). The average many years' maximal values of active layer thickness are presented in Table 1. The paper presents the results of studies on the effect of air temperature, atmospheric circulation and sea surface temperature on Western Spitsbergen Current on the variation of maximal thickness of active permafrost layer. As follows from the studies the interyear changes of maximal thickness of the active layer on Calypsostranda are relatively susceptible to the changes of air temperature which indicates prompt susceptibility to changes. The tendency towards the increase of ground thawing depth on Calypsostranda in 23 years under consideration is not stable and can change significantly depending on temperature. Though there is no doubt that during the last 4-5 years there have appeared signs of quickened increase of active layer thickness on Calypsostranda (Fig. 4), the conclusion about permanent degradation of permafrost seems to be risky at present. Of the climatic factors the essential one affecting the interannual changeability of maximal thickness of the active layer on Calypsostranda is air temperature in Svalbard-Lufthaven. The regression analysis showed (Equation 1) that the variance CWmax is explained best by the merged May and June temperatures (SVsumT_V-VI) and the average March temperature (SVT_III) (Fig. 5). Changeability of these both variables accounts for 83% variance CWCmax. Equation [1] allows to reconstruct the course of changes of maximal thickness of the active layer on Calypsostranda in 1911-2009 (Fig. 6). In the studied period distinct and essential connections between CWCmax on Calypsostranda and changeability of hemispheric circulation indices (AO) or regional (NAO) were not found. However, temperature changes of Greenlandic Sea surface in the region of warm Western Spitsbergen Current flow (Table 3) affect significantly on air temperature on Spitsbergen and as a result on active layer thickness on Calypsostranda. As the hitherto course of maritime processes indicates a gradual decrease in heat resources carried by Western Spitsbergen Current, one can deduce that air temperature in the region of Spitsbergen will drop in near future. That will probably lead to a decrease in thawing depth on Calypsostranda. Differentiation in active layer thickness is dependent on local factors such as configuration, aspect of slopes, vegetation cover as well as kind and extent of water mobility in covers as it was reported earlier.

16

Wpływ zmian temperatury wody powierzchniowej mórz Barentsa, Norweskiego i Grenlandzkiego na trend rocznej temperatury powietrza na Spitsbergenie

Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2011

|

nr 21

115-131

PL

Praca omawia wpływ zmian temperatury wód powierzchniowych (SST - sea surface temperature) mórz Barentsa, Norweskiego i Grenlandzkiego zachodzących w okresie zimowego wychładzania (styczeń-kwiecień) na roczne i sezonowe wartości temperatury powietrza na Spitsbergenie w okresie 1912-2010. Stwierdzono, że zimowa SST rozległej powierzchni mórz otaczających Spitsbergen jest silnie skorelowana z roczną temperaturą powietrza na Spitsbergenie przez kolejne trzy lata (k, k+1, k+2). Powierzchnia akwenów, na których występują opóźnione korelacje z temperaturą powietrza na Spitsbergenie stopniowo zmniejsza się, a siła związków słabnie. Obszary, na których w roku k+2 korelacje utrzymują najwyższą (p < 0.001) istotność odtwarzają szlaki przenosu prądowego. Akwen, na którym zmienność SST z roku k najsilniej koreluje z roczną i zimową temperaturą powietrza na Spitsbergenie w kolejnych trzech latach (k, k+1, k+2) nie zmienia swojego położenia - jest to obszar leżący na pograniczu N części Morza Norweskiego i W części Morza Barentsa - między Bjornoyą a Nordkapem. Długookresowe zmiany temperatury powierzchni mórz wokółspitsbergeńskich regulują długookresową zmienność temperatury powietrza na Spitsbergenie, a występujący w przebiegu rocznej temperatury powietrza trend ma swoją genezę w zmianach zasobów ciepła w wodach tych mórz.

EN

This work discusses the influence of changes in SST (sea surface temperature) of the Barents, Norwegian and Greenland seas occurring during winter cooling (January-April) on annual and seasonal air temperatures at Spitsbergen during 1912-2010. It was found that the winter SST of vast seas surrounding the region of Spitsbergen is strongly correlated with annual and winter air temperature at Spitsbergen during the next three years (k, k+1, k+2). The sea areas, where the delayed correlations with air temperature at Spitsbergen are observed, gradually decrease, and the strength of the correlation decreases. The routes of moving current represent the areas where correlations maintain the highest significance (p <0.001) in the year k+2. The sea area, where variability of SST from year k is most strongly correlated with the annual and winter air temperature at Spitsbergen in the next three years (k, k+1, k+2) does not change its position - this is the area lying on the border of the north part of the Norwegian Sea and the west part of the Barents Sea - between Bjornoya and Nordkap. Long-term sea surface temperature changes of vast seas surrounding the region of Spitsbergen regulate the long-term variability of the air temperature on Spitsbergen, and appearing in the course of the annual air temperature trend has his own genesis in changes of resources of the warmth in waters of these seas.

17

Temperatura powietrza a kierunek wiatru w Hornsundzie (1978-2009)

Ferdynus J., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2011

|

nr 21

197-211

PL

Praca charakteryzuje związki temperatury powietrza z kierunkami wiatru obserwowanymi na stacji w Hornsundzie w wieloleciu 1978-2009. Na stacji najczęściej wieje wiatr ze wschodu, od 38.3% w czerwcu do 59.4% wszystkich obserwacji w marcu. Subdominuje wiatr z NE (od 5.3% w lipcu do 30.9% w październiku). Przy wiatrach z N, NE i E średnia temperatura powietrza w okresie grudzień-marzec jest niższa od -10°C. Najcieplejsze są wiatry południowe (od -2.4°C w grudniu do 4.5°C w sierpniu). W okresie dnia polarnego (czerwiec-wrzesień) wieloletnie średnie miesięczne temperatury powietrza są dodatnie niezależnie od kierunku wiatru. Występujące na stacji w Hornsundzie wiatry cechują się dużą stałością struktury termicznej. W okresie chłodnym (listopad-maj) 'trwale' ciepłe są wiatry z sektora od W przez SW, S do SE, a 'trwale' zimne są wiatry z N, NE i E. Od listopada do stycznia największy wpływ na temperaturę powietrza w danym miesiącu wywierają wiatry z NE, a od lutego do maja - wiatry wschodnie.

EN

This work characterises correlations between air temperatures and the wind directions observed at the Hornsund station over the many-year period 1978-2009. The wind direction most frequently observed at this station is east and it is noted in 38.3% of all observations in June and in 59.4% in March. NE wind prevails (form 5.3% in July to 30.9% in October). When N, NE and E winds are observed then the mean air temperature in the period December- March is lower than -10°C (from -10°C with E winds in December to -13.3°C with NE winds in January). Warmest are S wind (from -2.4°C in December to 4.5°C in August). During the polar day (June -September) the many-year mean monthly air temperatures are positive regardless of wind direction and in the middle of summer they are characterized by similar values: in July from 4.0°C with winds from SW to 5.1°C with NE winds, in August from 3.5°C with N winds to 4.5°C S winds. Winds occurring at the Hornsund station are characterized by high stability of thermal structures. During the cold (November-May) winds from the sector by W, S to SE are 'permanently' warm and winds from the N, NE and E are 'permanently' cold. From November to January the biggest impact on air temperature in the month have winds from the NE and from February to May - easterly winds.

18

Rozkład przestrzenny oraz skala ocieplenia Arktyki Atlantyckiej w 30-leciu 1980-2009 i jej porównanie z 'wielkim ociepleniem Arktyki' lat 30. XX wieku

Marsz A. A., Styszyńska A.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2011

|

nr 21

91-114

PL

Praca analizuje procesy zmian temperatury powietrza w Arktyce Atlantyckiej, jakie zachodziły w czasie współczesnego ocieplenia Arktyki (1980-2009). Przeprowadzono analizę trendów rocznych i sezonowych, obliczono również roczne i sezonowe różnice temperatury między średnimi z lat 2007-2009, a średnimi z lat 1980-1982. Analiza wykazała silne, wykazujące znaczne zróżnicowanie regionalne, wzrosty temperatury rocznej i sezonowej. Najsilniejszy wzrost w badanym okresie następował w okresie jesieni i zimy. Najsilniejsze trendy temperatury powietrza jesienią (> 0.15°Crok-1) występują w rejonie północo-zachodniej części Morza Karskiego oraz w rejonie Spitsbergenu. Zimą wartości najsilniejszych trendów przesuwają się ku zachodowi w rejon Spitsbergenu, a same trendy ulegają wzmocnieniu (>0.2°Crok-1). W okresie lata wartości trendów są niewielkie (+0.04-0.06°Crok-1), ale nad obszarami morskimi są statystycznie istotne. W okresie wiosny, poza pojedynczymi stacjami, trendów statystycznie istotnych brak. Nad obszarami lądowymi Eurazji, za wyjątkiem Półwyspu Skandynawskiego, trendy temperatury we wszystkich sezonach (porach roku) są słabe i przeważnie nieistotne. Znacznie silniejsze, i na ogół statystycznie istotne, trendy temperatury (poza okresem wiosny) występują nad obszarami morskimi, zwłaszcza tymi, do których jest swobodny dopływ wód atlantyckich. Zmiany rozkładu przestrzennego trendów i ich wartości w okresie jesiennym i zimowym wskazują, że wzrost temperatury powietrza jest powiązany ze strumieniami ciepła z oceanu do atmosfery. Porównanie sezonowego rozkładu trendów temperatury powietrza w czasie współczesnego ocieplenia z podobnym rozkładem trendów, jaki zaznaczał się w czasie 'ocieplenia Arktyki lat 30. XX wieku', wykazało, że na obszarze Arktyki Atlantyckiej w obu fazach ocieplenia Arktyki rozkład ten jest taki sam. Nie znajduje potwierdzenia na obszarze Arktyki Atlantyckiej wielokrotnie formułowana w literaturze przedmiotu teza, że w czasie obecnego ocieplenia Arktyki najsilniejsze trendy występują wiosną. Podobnie regionalny rozkład zmian temperatury powietrza zachodzący w czasie współczesnego ocieplenia jest taki sam, jak ten, który wystąpił w Arktyce Atlantyckiej w czasie ocieplenia Arktyki 'lat 30. XX wieku'. Najsilniejsze ocieplenie w obu fazach wzrostu temperatury w Arktyce Atlantyckiej wystąpiło nad tym samym obszarem, w którym w czasie ochłodzenia Arktyki w latach 60. XX wieku wystąpiło najsilniejsze ochłodzenie. Bezwzględna skala zmian temperatury i jej rozkład regionalny, jaka nastąpiła w latach 1980-2009 na obszarze Arktyki Atlantyckiej jest niemal taka sama, jak w czasie fazy ocieplenia 'lat 30. XX wieku'. Pozwala to twierdzić, że między oboma fazami ocieplenia tej części Arktyki brak jest różnic.

EN

This work examines processes of changes in air temperature in the Arctic Atlantic which occurred during the contemporary Arctic warming (1980-2009, Fig. 1 and 2). An analysis of annual and seasonal trends has been carried out, as well as, calculations of the annual and seasonal temperature differences between the average of the years 2007, 2008 and 2009, and the average temperatures of the years 1980, 1981 and 1982. The analysis indicated strong, but showing considerable regional variation, increases in annual temperature and seasonal temperature (see Fig. 4 A2, B2, C2,D2 and 5B). The strongest increase in air temperature over the examined period was observed during the autumn and winter (Fig. 4 C2 and D2). The strongest trends of air temperature in autumn (> 0.15°Cyear-1) occur in the north-western part of the Kara Sea (between Franz Josef Land and Northern Land) and in the region of Spitsbergen (see Fig. 4 C1). In winter the strongest trends are moving westward into the region of Spitsbergen (Fig. 4 D1) and the same trends are strengthening (>0.2°Cyear-1). During summer the values of trends are small (+0.04-0.06°Cyear-1) but above the sea area these trends are statistically significant (Fig. 4 B1). In the spring, apart from individual stations, statistically significant trends are not noted (Fig. 4 A1). Over land areas of Eurasia, with the exception of the Scandinavian Peninsula, the temperature trends in all seasons (seasons of the year) are weak and mostly insignificant. Much stronger, and generally statistically significant, trends in temperature (apart from spring) occur over the sea areas, especially those where the Atlantic waters flow freely. Changes in the spatial distribution of trends and their values in the autumn and winter periods indicate that the increase in air temperature is correlated with heat flows from the ocean to the atmosphere. Comparison of seasonal distribution of temperature trends during the contemporary warming trend with a similar distribution, which was observed during the 'Arctic warming in the 30-ties 'of the twentieth century', indicated that the distribution is the same in the Arctic Atlantic in both phases of the Arctic warming. There is no proof of the thesis, so popular in literature, that trends are strongest in the contemporary Arctic warming in spring. Similarly, the regional distribution of air temperature changes occurring during the contemporary warming is the same as that which occurred in the Atlantic Arctic during the Arctic warming 'in the 30-ties of the twentieth century' (see Fig. 6). The Arctic in the 60-ties of the twentieth century experienced the strongest cooling (Fig. 7). The absolute scale of temperature changes and its regional distribution, which occurred in the years 1980-2009 in the Atlantic Arctic, is almost the same as during the warming phase 'of the 30-ties of the twentieth century'. This allows to state that there is no difference between those two phases of warming in this part of the Arctic.

19

Współczesne zmiany pokrywy lodów morskich w strefach polarnych i ich konsekwencje dla żeglugi na akwenach arktycznych

Marsz A. A., Styszyńska A.

Prace Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

|

2010

|

Z. 24

65-84

PL

W pracy omówione są zmiany powierzchni lodów morskich zachodzące współcześnie w Antarktyce i Arktyce oraz problemy żeglugi na akwenach Arktyki. Zwraca się uwagę, że powierzchnia lodów morskich w Antarktyce powoli wzrasta, a powierzchnia lodów w Arktyce bardzo gwałtownie maleje. Autorzy są zdania, że w ciągu najbliższych lat nastąpi stopniowe ochłodzenie Arktyki i wzrost powierzchni lodów, związane z przejściem AMO do fazy zstępującej. Żegluga w Arktyce dla statków bez klasy lodowej lub z niską klasą lodową nie będzie bezpieczna nawet latem, a trasą z Europy do Cieśniny Beringa przez biegun – niemożliwa. Wydłużenie sezonu żeglugowego na wodach arktycznych możliwe jest, w perspektywie najbliższych kilkunastu lat, jedynie poprzez budowę statków o odpowiednio wysokich parametrach technicznych, specjalnie przystosowanych do żeglugi w lodach.

EN

This work deals with changes in the sea ice cover of the Antarctica and Arctic observed nowadays and with the problems connected with navigation in the Arctic. It has been pointed out that sea ice cover in the Antarctic is increasing slowly whereas sea ice cover in tine Arctic is decreasing rapidly. The main reason for such decrease is attributed to greater inflow of warm Atlantic waters connected with positive phase of AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation). Nowadays very optimistic opinions are being spread regarding the possibilities of the development of navigation in the Arctic. These opinions are connected with anticipated disappearance of summer sea ice cover in the years 2013-2015 and disappearance of sea ice cover even in winter a few or a dozen years later. The authors think that within the next few years a gradual cooling of the Arctic will be observed. It will be accompanied by the increase in the sea ice cover connected with the change of AMO into descending phase. Navigation in the Arctic for vessels without ice class or with low ice class will not be safe even in summer and the route from Europe to the Bering Strait via the pole will not be possible at all. The prolonged navigation season in the Arctic waters is possible in the nearest dozen of years only for vessels of adequately high technical parameters, specially built for navigation in ice.

20

Sztorm w dniach 13-14 października 2009 roku nad Zachodnią częścią Zatoki Gdańskiej

Marsz A. A., Styszyńska A.

Prace Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

|

2010

|

Z. 25

45-59

PL

W pracy omówiono rozwój sytuacji synoptycznej, która doprowadziła do powstania sztormu 13–14 października 2009 roku, oraz scharakteryzowano zmienność warunków hydrometeorologicznych, które wystąpiły w okresie poprzedzającym sztorm, w czasie sztormu i w okresie posztormowym nad obszarem zachodniej części Zatoki Gdańskiej.

EN

This work presents the development of synoptic situation which resulted in storm in the region of western part of the Gdańsk Gulf on 13–14 October 2009 and characterizes the changeability of hydro-meteorological conditions in the period preceding the storm, during the storm noted on 13–14 October and in the period just after the storm. This work has made use of the data of the observation net of the Maritime Office in Gdynia. The depression responsible for the stormy weather on the south Baltic Sea was following the Vb trajectory according to van Bebber classification (Fig. 2) and the storm developed on the edge of high pressure area with its centre over Scandinavia (Fig. 6). The maximum wind speed was noted on 14 October and in the North Port in Gdansk it reached the value of 32 mźs–1 (Fig. 3). The wind was very gusty. A few-day lasting stormy N-NE winds (Fig. 4) resulted in very high seas. On 14 October the significant wave reached 4.2–4.3 m and the maximum wave was 7.8–7.9 m high. The storm overflows exceeded the alarm states of water (Fig. 7). There were some disturbances in the work of the ports of Gdynia and Gdańsk, destruction of some hydro-technical equipment, tourist infrastructure and rapid abrasion of coasts.