Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Inercja rocznego odpływu całkowitego rzek Polski względem międzyrocznej zmienności przebiegu elementów klimatycznych

100%

Marsz A. A. , Styszyńska A.

|

2021

|

nr 12 (72)

159-179

EN

The work discusses the formation of the annual total runoff of Polish rivers as a function of changes in the annual values of climatic elements. The results of the analysis show that in the years 1966–2015, 40–50% of the runoff variance in a hydrological year was determined by the variability of climatic elements that occurred in the preceding year, and 20–30% in the same year. This indicates the occurrence of much stronger inertia in the variability of the runoff in relation to the variability of weather conditions. The main elements influencing the variability of the runoff are the annual rainfall and the annual air temperature in the preceding year, and in the same hydrological year – the variability of annual rainfall, sunshine duration and air temperature. The runoff from the area of Poland shows a strong relationship (R = 0.82) with the de Martonne climate aridity indices, the variability of which in the preceding and the current year together explains ~66% of its variance.

2

Zmiany ciśnienia atmosferycznego nad Morzem Barentsa a zmienność elementów klimatycznych nad Polską i Europą

63%

Marsz A. A. , Styszyńska A.

Przegląd Geofizyczny

|

2024

|

tom Z. 1-2

3--23

PL

Zmiany ciśnienia atmosferycznego nad Morzem Barentsa, niezależnie od zmian ciśnienia w Niżu Islandzkim, wywierają silny i istotny wpływ na zmiany ciśnienia atmosferycznego nad Europą. Polegają one na zgodnych w fazie ze zmianami ciśnienia nad Morzem Barentsa zmianach ciśnienia nad północną Europą (szerokości 75-60°N) i przeciwnych w fazie zmianach nad południową Europą (na S od ~55°N). Praca przedstawia wyniki badań nad zachowaniem się zmienności elementów klimatycznych nad Polską i Europą, zachodzących pod wpływem rocznych zmian ciśnienia nad Morzem Barentsa (dalej SLP). Okresem opracowania są lata 1951-2020. Stwierdzono statystycznie istotne związki między SLP i rocznymi obszarowymi wartościami elementów klimatycznych nad Polską: temperaturą powietrza (TPL), zachmurzeniem ogólnym (NPL), usłonecznieniem (UPL), wilgotnością względną (fPL), sumami opadów (RPL), ciśnieniem atmosferycznym (PPL) i prędkością wiatru (VPL). Wzrostowi SLP ponad normę wieloletnią odpowiada nad Polską spadek TPL, UPL i PPL, a wzrost NPL, RPL, fPL i VPL. Spadek SLP pociąga za sobą odwrotne skutki. Zmiany SLP objaśniają od 33 (TPL) do kilkunastu procent wariancji pozostałych elementów, przy czym najsłabszą reakcję na zamiany SLP wykazuje roczna suma opadów (~15% objaśnionej wariancji). Zmiany te wskazują, że wraz ze zmianami SLP nad Morzem Barentsa dochodzi do zmian trajektorii układów niskiego ciśnienia. W latach, w których SLP jest wyższe od normy tory niżów przemieszczają się nad południową Europą (~40-55°N), a w latach, w których SLP jest niższe od normy, tory niżów przemieszczają się nad północną Europą. W tych okresach nad południową Europą wzrasta udział pogód antycyklonalnych. Najwyraźniej wpływ zmian SLP na zmienność elementów klimatycznych zaznacza się w półroczu ciepłym, a silnie w 3 kwartale (lipiec-wrzesień). Różni to wpływ SLP nad Morzem Barentsa od wpływu NAO, które najsilniej wpływa na zmienność elementów klimatycznych w okresie zimowym. Oddziaływanie zmian SLP na zmienność elementów klimatycznych nad Europą jest ogólnie podobne do tego, jaki obserwuje się nad Polską. Nad całą Europą najsilniej z SLP nad Morzem Barentsa powiązana jest temperatura powietrza. Przy spadku SLP nad całą Europą temperatura powietrza wzrasta, przy wzroście – spada. Dzieje się tak, niezależnie od tego, czy nad daną częścią Europy SLP rośnie, czy maleje – znak zmian temperatury pozostaje taki sam. Wzrost temperatury rocznej nad Europą przy spadku SLP nad Morzem Barentsa zachodzi w rezultacie działania dwu różnych procesów. Przy spadku SLP nad północną Europą wzrost temperatury następuje w wyniku wzrostu intensywności napływów powietrza z zachodu (adwekcje powietrza morskiego w chłodnym półroczu), a nad południową Europą w wyniku wzrostu usłonecznienia (wzrost sytuacji antycyklonalnych w półroczu ciepłym). Przy wzroście SLP powyżej normy spadek temperatury nad północną Europą zachodzi w rezultacie osłabienia adwekcji mas powietrza z zachodu, a nad południową Europą (na S od 55°N) w wyniku wzrostu natężenia adwekcji powietrza z zachodu (wzrost frekwencji pogód cyklonalnych powoduje wzrost zachmurzenia i spadek usłonecznienia).

EN

Changes in atmospheric pressure over the Barents Sea, independently of pressure changes in the Icelandic Low, have a strong and significant impact on atmospheric pressure changes over Europe (Marsz and Styszyńska 2023b). They consist of pressure changes over northern Europe (latitudes 75-60°N) that are compatible in phase with pressure changes over the Barents Sea and opposite in phase with pressure changes over southern Europe (to the S of ~55°N). The paper presents the results of a study on the variability of climatic elements over Poland and Europe under the influence of annual pressure changes over the Barents Sea (hereafter SLP). The study period is 1951-2020. Statistically significant relationships were found between SLP and annual area values of climatic elements over Poland: air temperature (TPL), total cloud cover (NPL), sunshine duration (UPL), relative humidity (fPL), precipitation totals (RPL), atmospheric pressure (PPL) and wind speed (VPL). An increase in SLP above the multi-annual norm corresponds over Poland to a decrease in TPL, UPL and PPL, and an increase in NPL, RPL, fPL and VPL. A decrease in SLP has the opposite effect. Changes in SLP explain between 33 per cent (TPL) and several per cent of the variance in the other elements, with annual precipitation showing the weakest response to changes in SLP (~15 per cent of the explained variance). These changes indicate that with changes in SLP over the Barents Sea there are changes in the trajectories of low-pressure systems. In years when SLP is higher than normal, the tracks of lows move over southern Europe (~40-55°N), and in years when SLP is lower than normal, the tracks of lows move over northern Europe. During these periods, the proportion of anticyclonic weather increases over southern Europe. The effect of SLP changes on the variability of climatic elements is most pronounced in the warm half-year, and strongly in Q3 (July-September). This differentiates the influence of SLP over the Barents Sea from that of the NAO, which most strongly influences the variability of climatic elements in the winter period. The impact of SLP changes on the variability of climatic elements over Europe is generally similar to that observed over Poland. Overall of Europe, air temperature is most strongly related to SLP over the Barents Sea. When the SLP over the whole of Europe decreases, the air temperature increases; when it increases, it decreases. This is the case whether SLP increases or decreases over a particular part of Europe – the sign of temperature change remains the same. An increase in annual temperature over Europe with a decrease in SLP over the Barents Sea occurs as a result of two different processes. With a decrease in SLP over northern Europe, the temperature rise occurs as a result of an increase in the intensity of air inflows from the west (maritime air advections in the cool half of the year), and over southern Europe as a result of an increase in sunshine duration (increase in anticyclonic situations in the warm half of the year). When SLP increases above normal, the temperature decrease over northern Europe occurs as a result of a weakening of the advection of air masses from the west, and over southern Europe (to the S of 55°N) as a result of an increase in the intensity of air advection from the west (an increase in the frequency of cyclonic weather causes an increase in cloud cover and a decrease in sunshine duration).

3

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

51%

Marsz A. A. , Styszyńska A.

|

2021

|

tom 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.