Strona redakcyjna
R E V I E W O F G E O P H Y S I C S
Quarterly journal published by
the Polish Society of Geophysics
and Committee of Geophysics Polish Academy of Science
R A D A R E D A K C Y J N A
Kazimierz A d am o w s k i, University of Ottawa, Kanada
Wojciech G r a b o w s k i, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, USA
Marek G r a d (przewodniczący), Uniwersytet Warszawski, Polska
Jerzy J a w o r s k i, emeryt, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej-PIB
Andrzej K i j k o, University of Pretoria, Republika Południowej Afryki
Witold F. K r a j e w s k i, University of Iowa, USA
Jacek M a j o r o w c z, University of Alberta, Edmonton, Kanada
Przemysław Ł a g o d z k i, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej-PIB
Maciej S a d o w s k i, Instytut Ochrony Środowiska-PIB
K O M I T E T R E D A K C Y J N Y
Redaktor naczelny i statystyczny: Zbigniew C z e c h o w s k i
Zastępca redaktora naczelnego: Joanna W i b i g
Redaktorzy tematyczni: Artur M a g n u s z e w s k i (hydrologia),
Barbara P o p i e l a w s k a (przestrzeń okołoziemska), Piotr Ś r o d a (wnętrze Ziemi),
Joanna T r e p i ń s k a (klimatologia), Joanna W i b i g (meteorologia)
Redaktor językowy, sekretarz redakcji: Rafał S t e p n o w s k i
ADRES REDAKCJI
Polskie Towarzystwo Geofizyczne
ul. Podleśna 61, pok. 703 (IMGW), 01-673 Warszawa
www.ptgeof.imgw.pl
Publikowane artykuły są opiniowane przez niezależnych recenzentów
1. Stałe wydawanie czasopisma Przegląd Geofizyczny
w wersji internetowej
2. Zabezpieczenie oryginalności artykułów naukowych
publikowanych w czasopiśmie Przegląd Geofizyczny
3. Publikowanie wybranych artykułów w Przeglądzie Geofizycznym
w języku angielskim
finansowane w ramach umowy 571/P-DUN/2018 ze środków
Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczonych
na działalność upowszechniającą naukę.
Projekt okładki i opracowanie graficzne tytułów działów:
Andrzej P i l i c h
Druk i oprawa: Mazowieckie Centrum Poligraficzne
ORYGINALNE PRACE I PRZYCZYNKI - PAPERS AND CONTRIBUTIONS
1.
THERMAL VARIABILITY IN THE LUBLIN REGION DURING AN EXCEPTIONALLY SEVERE HEAT WAVE IN AUGUST 2015
Agnieszka KRZYŻEWSKA - Maria Curie-Skłodowska University in Lublin Faculty of Earth Sciences and Spatial Management,
Sylwester WERESKI - Maria Curie-Skłodowska University in Lublin Faculty of Earth Sciences and Spatial Management,
Marek NOWOSAD - Maria Curie-Skłodowska University in Lublin Faculty of Earth Sciences and Spatial Management
Summary
Heat waves are defined as at least 3 consecutive days with maximum temperature >30°C (Krzyżewska, Wereski 2011). Their course largely depends on the circulation conditions, but local conditions related to the geographic location and surroundings of the station also play an important role.
According to the International Panel for Climate Change, heat waves are treated as extreme events (IPCC 2014) that will be longer and more intensive in the future (Meehl, Tebaldi 2004). One of the longest and most intensive heat waves in Central-East Europe occurred in the first half of August 2015. In the Lublin Region, it commenced on 3 August 2015, and lasted continuously for almost two weeks.
The objective of the paper is to present the variability of the thermal conditions that occurred in the Lublin Region during an exceptionally strong heat wave in August 2015. The analysis was performed based on data obtained from six stations of the Institute of Meteorology and Water Management (IMGW) and seven automatic field stations of the Maria Curie-Skłodowska University (UMCS).
Keywords
Key words: Lublin Region, air temperature, heat wave, synoptic conditions, exceptionally warm month
Quotation
Krzyżewska, A., Wereski S., Nowosad M., 2018, Thermal variability in the Lublin Region during an exceptionally severe heat wave in August 2015. Review of Geophysics, z. 1-2, 3-14
2.
ZWIĄZEK USŁONECZNIENIA I TEMPERATURY POWIETRZA NA PODSTAWIE WIELOLETNIEJ SERII KLIMATOLOGICZNEJ W KRAKOWIE (1884-2016)
RELATIONSHIP BETWEEN SUNSHINE DURATION AND AIR TEMPERATURE ON THE BASIS OF LONG-TERM CLIMATOLOGICAL SERIES IN KRAKOW (1884-2016)
Dorota MATUSZKO - Uniwersytet Jagielloński, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej,
Katarzyna PIOTROWICZ - Uniwersytet Jagielloński, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej
Streszczenie
i temperatury powietrza wykonywane są w tym samym miejscu w całym okresie pomiarowym. Celem niniejszego opracowania jest charakterystyka zmienności usłonecznienia i temperatury powietrza oraz określenie związku między nimi.
W opracowaniu wykorzystano średnie dobowe wartości temperatury powietrza i sumy dzienne usłonecznienia z lat 1884-2016, pochodzące z pomiarów wykonywanych na stacji meteorologicznej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.
Średnia roczna suma usłonecznienia wynosiła w badanym wieloleciu 1559,3 godzin, maksymalna – 1919,5 (w 1943 r.), a minimalna –1067,2 (w 1980 r.). Średnia roczna temperatura powietrza wahała się od 6,4°C w 1940 r. do 11,3°C w 2015.
Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że w Krakowie współczesnemu ociepleniu klimatu nie towarzyszy wzrost sum usłonecznienia, a w przebiegu wieloletnim występuje nawet ich spadek. Można zatem sądzić, że przyczyną wzrostu temperatury powietrza nie jest wzrost dopływu promieniowania słonecznego, lecz zatrzymanie w przyziemnych warstwach atmosfery ciepła z wypromieniowania Ziemi lub emisja sztucznego ciepła ze źródeł antropogenicznych. Największy przyrost temperatury powietrza występuje w chłodnym półroczu, kiedy główną rolę w kształtowaniu temperatury odgrywa cyrkulacja atmosferyczna, a do atmosfery dostarczane są dodatkowe ilości ciepła wynikające z ogrzewania domów.
Słowa kluczowe
usłonecznienie, temperatura powietrza, globalne ocieplenie, zmiany klimatu, Kraków
Cytowanie
Matuszko D., Piotrowicz K., 2018, Związek usłonecznienia i temperatury powietrza na podstawie wieloletniej serii klimatologicznej w Krakowie (1884-2016). Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 15-30
Summary
Krakow is one of the few cities in Europe where sunshine duration and air temperature measurements have been performed at the same location throughout the entire measurement period. The aim of this paper is to characterize the variability of sunshine duration and air temperature and to define the relationship between these climate elements.
The data used were the average daily values of air temperature and daily sunshine duration totals from 1884-2016 measured at the meteorological station of the Jagiellonian University in Krakow.
The average annual sunshine duration total for the multi-year period is 1559.3 hours, while the maximum is 1919.5 (in 1943) and the minimum is 1067.2 (in 1980). The average annual air temperature varied from 6.4°C in 1940 to 11.3°C in 2015.
Based on the analysis, it was found that the contemporary climate warming in Krakow is not accompanied by an increase in sunshine duration totals; in fact a decrease over the multi-annual course has been noticed. It may be assumed that the increase in air temperature is not caused by the increase in solar radiation, but rather by the retention of heat in the Earth’s atmosphere coming from the radiation of the Earth or the emission
of heat from anthropogenic sources.
The biggest increase in the air temperature occurs in the cold half of the year, that is, when the atmospheric circulation plays a major role in shaping the temperature and when additional heat is supplied to the atmosphere due to heating the homes.
Keywords
sunshine duration, air temperature, global warming, climate change, Krakow
Quotation
Matuszko D., Piotrowicz K., 2018, Relationship between sunshine duration and air temperature of the basis of long¬-term climatological series in Krakow (1884-2016) – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 15-30
3.
EKSTREMALNE ZJAWISKA METEOROLOGICZNE W GDYNI DO 1950 ROKU
METEOROLOGICAL EXTREME EVENTS IN GDYNIA UNTIL 1950
Małgorzata OWCZAREK - Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii,
Mirosław MIĘTUS - Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii
Streszczenie
W pracy analizowano warunki termiczne, opadowe oraz anemometryczne w Gdyni w latach 1923-1950, które można uznać za ekstremalne. Wyniki z lat 1923-1950 oceniono w odniesieniu do wielolecia referencyjnego 1971-2000 oraz całego okresu pomiarowego 1923-2014. Analizowano rozkłady empiryczne i teoretyczne wybranych elementów meteorologicznych. W przypadku temperatury powietrza wyznaczono wartości kwantyli 5, 10, 90 i 95% rozkładów empirycznych temperatury maksymalnej i minimalnej oraz częstość występowania dni upalnych, fal gorąca i dni bardzo mroźnych. Wyznaczono sumę opadów w ciągu roku podczas dni z opadem o ekstremalnej sumie dobowej, liczbę dni z opadem silnym i bardzo silnym, a także najdłuższe ciągi kolejnych dni z opadem oraz bez opadów. Wyznaczono wartości kwantyli 10 i 90% rozkładu miesięcznych sum opadów. Wyznaczono wartości maksymalnej prędkości wiatru o okresie powtarzalności 5, 10 i 50 lat z zastosowaniem rozkładów GEV (ang. Generalized Extreme Value).
Najbardziej znaczące różnice ekstremalnych warunków termicznych pomiędzy rozpatrywanymi
wieloleciami stwierdzono w przypadku rocznego rozkładu temperatury minimalnej, który ulega systematycznemu przesunięciu w kierunku wyższych wartości. Wykazano również wzrost najniższych wartości temperatury maksymalnej oraz spadek liczby dni bardzo mroźnych. Różnice ekstremalnych warunków opadowych w poszczególnych wieloleciach mogą świadczyć o zwiększeniu intensywności opadów w niektórych miesiącach półrocza ciepłego oraz wzroście zagrożenia niedoborem opadów w ciągu całego roku. Dodatnie różnice maksymalnej prędkości wiatru, o możliwości wystąpienia co najmniej raz na 50 lat, mogą wskazywać na wzrost ryzyka strat
spowodowanych wystąpieniem silnego wiatru.
Słowa kluczowe
ekstrema klimatyczne, temperatura powietrza, opady atmosferyczne, prędkość wiatru, rozkład częstości, Gdynia
Cytowanie
Owczarek M., Miętus M., 2018, Ekstremalne zjawiska meteorologiczne w Gdyni do 1950 roku. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 31-50
Summary
The aim of the research was to analyze the thermal, precipitation and anemometric conditions in Gdynia in the years 1923-1950, which can be considered as climate extreme. The results of the years 1923-1950 were evaluated for the reference period 1971-2000 and the whole measuring period 1923-2014. The empirical and theoretical frequency
distributions of selected meteorological elements were analyzed. Statistical characteristics of the extreme thermal conditions (the values of 5, 10, 90 and 95% quantile of the empirical distributions) as well as the frequency of sweltering days, hot waves and very ice days were determined. Heavy and very heavy precipitation days, the amount of precipitation during days with extreme daily precipitation amount and the longest periods
of consecutive days with precipitation and with no precipitation were determined. The maximum wind speed values of 5, 10 and 50-year return period was estimated with the use of Generalized Extreme Values analysis (GEV). The most significant differences in the extreme thermal conditions between the considered periods were found in the annual minimum temperature frequency distribution, which has been shifted towards higher values. It also showed an increase in the lowest values of the maximum temperature
and a decrease in the number of very cold days. Results related to extreme precipitation conditions may indicate the intensity of precipitation events in some months of the warm season and an increase the risk of meteorological drought over the whole year. The expected return level of the extreme wind speed for 50 year return period, determined in relation to the periods considered, indicates an increase in the risk of losses caused by strong wind.
Keywords
climate extremes, air temperature, precipitation, wind speed, frequency of distribution, Gdynia
Quotation
Owczarek M., Miętus M., 2018, Meteorological extreme events in Gdynia until 1950 – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2,31-50
4.
ZMIENNOŚĆ WYSTĘPOWANIA SUSZ W OKRESIE WEGETACYJNYM W POLSCE W LATACH 1966-2015
VARIABILITY OF DROUGHT OCCURRENCE DURING GROWING SEASON IN POLAND IN YEARS 1966-2015
Katarzyna SZYGA-PLUTA - Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych
Streszczenie
Suszę atmosferyczną określa się często poprzez analizę niedoboru opadów na danym obszarze w badanym przedziale czasowym. Do identyfikacji suszy służą różne wskaźniki, z których w niniejszym opracowaniu wybrano: wskaźnik standaryzowanego opadu SPI (ang. Standardized Precipitation Index), wskaźnik względnego opadu RPI (ang. Relative Precipitation Index) i wskaźnik hydrotermiczny K Sielianinowa. W opracowaniu wykorzystano dane dotyczące średniej dobowej temperatury powietrza oraz dobowej sumy opadów atmosferycznych z trzydziestu stacji IMGW-PIB w miesiącach od kwietnia do października z lat 1966-2015. Dokonano oceny okresu wegetacyjnego w kolejnych latach pod względem niedoboru opadów przy wykorzystaniu wybranych wskaźników w badanym okresie, przedstawiono liczbę miesięcy charakteryzujących się suszą o różnym stopniu nasilenia, ich udział w okresie wegetacyjnym oraz zróżnicowanie przestrzenne na badanym obszarze. Należy stwierdzić, że do wyznaczania występowania okresów suszy w kolejnych latach znaczenie wyboru wskaźnika jest mniejsze niż w przypadku wyznaczenia okresów o różnej intensywności suszy. Występowanie suszy atmosferycznej w Polsce w okresie wegetacyjnym jest bardzo zróżnicowane, stąd niekompletna i niewystarczająca jest ocena suszy na podstawie uśrednionych wartości wskaźników dla całego obszaru Polski.
Słowa kluczowe
susza, SPI, RPI, wskaźnik K Sielianinowa, Polska
Cytowanie
Szyga-Pluta K., 2018, Zmienność występowania susz w okresie wegetacyjnym w Polsce w latach 1966-2015. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 51-68
Summary
Atmospheric drought is often referred to by analyzing the rainfall deficit in a given area for a specified period. Different indicators are used to identify the drought, from which the Standardized Precipitation Index (SPI), Relative Precipitation Index (RPI) and the hydrothermal K Sielianinov Index have been selected. The data of average daily air temperature and daily precipitation totals from 30 IMGW-PIB stations in April-October from years1966-2015 were used. An assessment of the growing period in the following years in terms of rainfall shortage using selected indicators over the analyzed period showed the number of months characterized by varying degrees of severity of drought, their share in the growing period and spatial variation in the studied area. It should be
noted that to determine the occurrence of drought periods in subsequent years, the significance of the indicator choice is smaller than when drought intensities are determined. The occurrence of atmospheric drought in Poland during the vegetation period is very diverse, hence the drought assessment based on averaged values of indicators for the whole area of Poland is incomplete and insufficient.
Keywords
drought, SPI, RPI, the K Sielianinov Index, Poland
Quotation
Szyga-Pluta K., 2018, Variability of drought occurrence during growing season in Poland in years 1966-2015 – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 51-68
5.
WYBRANE UWARUNKOWANIA SYNOPTYCZNE INTENSYWNEJ TORNADOGENEZY W EUROPIE W LATACH 1998-2013
SELECTED SYNOPTIC CONDITIONS OF INTENSIVE TORNADOGENESIS IN EUROPE IN THE YEARS 1998-2013
Luiza WIECZOREK - Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych,
Agnieszka PODSTAWCZYŃSKA - Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych
Streszczenie
Głównym celem pracy było wyróżnienie rodzajów sytuacji synoptycznych, podczas których występowało zjawisko intensywnej tornadogenezy. Dodatkowym celem opracowania było wskazanie położenia geograficznego obszarów pochodzenia mas powietrza, w jakich formowały się najsilniejsze trąby powietrzne w skali Fujity (F3 i F4) oraz analiza częstości adwekcji z wyznaczonych obszarów źródłowych. Baza danych niniejszej pracy składała się z części ogólnej (w pełni zweryfikowane raporty European Severe Weather Database o liczbie, sile i miejscu wystąpienia trąb powietrznych w latach 1998-2013 – 1 772 trąb powietrznych z obszaru Europy, w tym 102 przypadki w granicach Polski) oraz bazy wyselekcjonowanej, zawierającej dane m.in. o trąbach powietrznych występujących w trakcie zjawiska intensywnej tornadogenezy, towarzyszących im dolnych i górnych sytuacjach synoptycznych (mapy z archiwum ww.wetter3.de), 72-godzinnych trajektoriach wstecznych mas powietrza napływających nad miejsce wystąpienia
trąb powietrznych o sile F3 i F4 (wykorzystano model NOAA HYSPLIT 4.1).
Zjawisko intensywnej tornadogenezy zdefiniowano jako wystąpienie co najmniej dwóch trąb powietrznych w ciągu 12 godzin w miejscach oddalonych od siebie maksymalnie o 150 km lub wystąpienie trąb powietrznych jako sekwencji zjawiska podążającego za frontami atmosferycznymi. Kryterium procesu intensywnej tornadogenezy spełniło 40% (718) trąb powietrznych w badanym okresie. Wyróżniono trzy główne sytuacje synoptyczne w dniach intensywnej tornadogenezy, tj. z frontami atmosferycznymi (51%), bezfrontowe (44%), z frontogenezą, frontolizą oraz frontami górnymi (5%). Łącznie główne sytuacje synoptyczne podzielono na 28 typów, z czego front chłodny oraz
zatoka niskiego ciśnienia najczęściej towarzyszyły zjawisku intensywnej tornadogenezy.
Silne trąby powietrzne o prędkości wiatru powyżej 250 km/h (F3 i F4) stanowiły tylko 3% (46) przypadków w badanym okresie. Analiza szlaków przemieszczania się mas powietrza trzy doby przed adwekcją nad miejsce obserwacji silnych trąb powietrznych wykazała przewagę powietrza morskiego nad kontynentalnym na poziomach 2 500 m i 5 000 m, a kontynentalnego nad morskim na wysokości 500 m.
Wyróżniono szesnaście geograficznych obszarów pochodzenia mas powietrza 72-godz. przed napływem nad miejsca intensywnej tornadogenezy w Europie, ograniczonych równoleżnikami 25°N i 57°N oraz południkami 70°W i 25°E. Morze Śródziemne, środkowa i wschodnia część północnego Atlantyku i Półwysep Bałkański to obszary, które najczęściej zasilały adwekcje nad miejsca intensywnej tornadogenezy.
Słowa kluczowe
trąba powietrzna, Europa, Polska, warunki synoptyczne, masy powietrza
Cytowanie
Wieczorek L., Podstawczyńska A., 2018, Wybrane uwarunkowania synoptyczne intensywnej tornadogenezy w Europie w latach 1998-2013. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 69-88
Summary
The main purpose of this study was to distinguish types of synoptic situations corresponding to the intense tornadogenesis. An additional objectives of the study were to indicate the geographical location of air masses source in which the intense tornado (F3 and F4, Fujita scale) were formed, and analysis of the frequency of air masses fetch
from the designated source areas.
The database of this work consisted of a general part (entirely verified reports of the European Severe Weather Database on the number, strength and location of tornadoes in 1998-2013, i.e. 1 772 tornadoes from Europe, including 102 cases within Poland) and a selected database containing the data: about tornadoes occurring during the intense
tornadogenesis, accompanying lower and upper synoptic situations (maps from the archive www.wetter3.de), 72-hour backward trajectories of air masses fetch over the site of the intense tornados F3 and F4 (using NOAAHYSPIT 4.1 model).
The phenomenon of the intense tornadogenesis was defined in this study as the occurrence of two tornadoes within 12 hours at least in the sites located up to 150 km or the occurrence of tornadoes as a sequence of phenomena following the atmospheric fronts. There were 40% (718) cases of tornadoes within the intense tornadogenesis in analyzed period.
Three main synoptic situations were distinguished in the days of intense tornadogenesis, i.e. with atmospheric fronts (51%), without atmospheric fronts (44%), with frontogenesis, frontolysis and upper fronts (5%). In total, the main synoptic situations were divided into 28 types, of which the cold front and the trough most often corresponded
to the phenomenon of intense tornadogenesis.
The intense tornadoes with wind speeds above 250 km/h (F3 and F4) occurred in 3% (46) cases in the analyzed period. Analysis of the 3-day air masses backward trajectories revealed the dominance of maritime air masses at 2 500 m and 5 000 m levels, and the continental air masses at 500 m level within the intense tornadoes occurrences.
There were 16 geographical sources of air masses fetch over of the site of intense tornadogenesis in Europe, limited by latitudes of 25°N and 57°N and longitudes of 70°W and 25°E. Mediterranean Sea, the central and the eastern part of the North Atlantic, Balkan Peninsula are the areas that most often supplied air masses fetch over the sites
of the intense tornadogenesis.
Keywords
tornado, Europe, Poland, synoptic conditions, air masses
Quotation
Wieczorek L., Podstawczyńska A., 2018, Selected synoptic conditions of intensive tornadogenesis in Europe in the years 1998-2013 – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 69-88
6.
ZMIENNOŚĆ FORM CYRKULACJI ŚRODKOWOTROPOSFERYCZNEJ WEDŁUG KLASYFIKACJI WANGENHEIMA-GIRSA I ICH RELACJE Z POLEM CIŚNIENIA NA POZIOMIE MORZA
VARIABILITY OF MID-TROPOSPHERIC CIRCULATION FORMS ACCORDING TO WANGENHEIM-GIRS CLASSIFICATION AND THEIR RELATIONS TO SEA-LEVEL PRESSURE PATTERNS
Krzysztof KOŻUCHOWSKI, - Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych,
Jan DEGIRMENDŽIĆ - Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych
Streszczenie
Opracowanie przedstawia wyniki statystycznej analizy zmienności form cyrkulacji atmosferycznej na podstawie klasyfikacji Wangenheima-Girsa. W analizie wykorzystano dwie miary frekwencji form cyrkulacji: 1. roczne liczby dni z formami cyrkulacji W, E i C (częstość nd), 2. roczne liczby epizodów poszczególnych form (Ne), tj. liczby okresów, w których przez kolejne dni w roku utrzymuje się dana forma. Wykonano ocenę wieloletnich zmian frekwencji form cyrkulacji na podstawie kumulowanych odchyleń częstości nd i Ne od średnich z okresu 1949-2015 oraz porównano frekwencję form cyrkulacji w trzech tzw. epokach cyrkulacyjnych: E+C (1950-1969), E (1970-1991) i W (1992-2015). Ponadto, analizowano zmiany frekwencji nd i Ne z roku na rok oraz następstwo występowania epizodów form W, E i C.
W okresie 1949-2015 wydzielono 3 476 epizodów cyrkulacyjnych o średnim czasie trwania około siedmiu dni. W analizowanym okresie wzrastała znacząco częstość nd formy W, głównie wskutek wzrostu liczby epizodów (Ne). Skróceniu uległy natomiast epizody form E i C. Stwierdzono istotną, rosnącą tendencję rocznej liczby epizodów trzech form cyrkulacji Ne (W+E+C). Częstotliwość zmian form cyrkulacyjnych wzrosła szczególnie po roku 2003 (rys. 3). Istotne statystycznie różnice wystąpiły między frekwencją form cyrkulacji w trzech wyróżnionych podokresach – tzw. epokach cyrkulacyjnych. Największą zmienność można przypisać formom W i C. Największą inercją zmian czasowych wyróżnia się częstość formy W (tab. 3, 4, 5).
Zmiany z roku na rok frekwencji form cyrkulacyjnych, jak i związki między zmianami rocznych częstości poszczególnych form wykazują stochastyczny charakter krótkookresowej zmienności form cyrkulacji atmosferycznej. Niemniej, w analizowanej próbie sześćdziesięciu sześciu zmian z roku na rok frekwencji nd i Ne znaleziono słabą zbieżność zmian częstości form W i C oraz E i C. Znaleziono także śladowo zaznaczoną tendencję, zgodnie z którą po epizodach formy E następują ze względnym nadmiarem epizody formy W, po epizodach W – epizody C, a po epizodach C – epizody E (rys. 4). W przeważającej liczbie przypadków (około 2/3 lat analizowanej serii) stwierdzono zbieżność względnej dominacji form W i C lub zbieżność dominacji form E i C (lata te oznaczono indeksami WWC, ECC i ECE, zob. tab. 10).
Przedstawiono hipotezę, według której losowe zmiany form cyrkulacji mogą powodować powstawanie znaczących fluktuacji, obserwowanych w przebiegu częstości poszczególnych form (forma W nieznacznie sprzyja powstawaniu formy C, forma C sprzyja formie E itd., zob. rys. 8).
Pole średniego ciśnienia, odpowiadające formom cyrkulacji W, E i C (rys. 6-11) wskazuje, że formie W odpowiada silnie pogłębiona depresja w strefie wysokich szerokości geograficznych nad Europą. Formom cyrkulacji południkowej E i C odpowiadają dodatnie anomalie ciśnienia, położone w pobliżu osi klinów na powierzchni 500 hPa (odpowiednio w pobliżu południków 40-50°E i 0-10°E). Podczas panowania formy E nad północno-wschodnią Europą kształtują się układy wyżowe; w zimie przybierające postać rozległego klina Wyżu Azjatyckiego. Podczas epizodów formy C wyż kształtuje się nad Europą Zachodnią; w sezonie letnim ma on postać klina Wyżu Azorskiego.
Słowa kluczowe
klasyfikacja Wangenheima-Girsa, formy cyrkulacji, epizody cyrkulacyjne, zmienność form cyrkulacji, pola ciśnienia na poziomie morza, Europa i Atlantyk Północny
Cytowanie
Kożuchowski K., Degirmendžić J., 2018, Zmienność form cyrkulacji środkowotroposferycznej według klasyfikacji Wangenheima-Girsa i ich relacje z polem ciśnienia na poziomie morza. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 89-122
Summary
The paper presents the results of a statistical analysis of the temporal variations in the occurrence of atmospheric circulation forms based on the Wangenghim-Girs classification. Two statistical measures of the occurrence of circulation forms are used: 1) annual frequency of circulation forms, i.e. the number of days with individual forms (nd); 2) annual frequency of circulation episodes (Ne). An episode denotes a period in which a sole form in successive days occurs. An assessment of long-term changes in frequencies of circulation forms is provided on the basis of cumulative deviations from averages of the period 1949-2015, and so in the comparison of the frequency of circulation forms in three so-called circulation epochs: E+C (1950-1969), E (1970-1991) and W (1992-2015). Moreover, the year to year changes in nd and Ne frequencies, and the succession of the circulation episodes of W, E and C forms were analyzed.
In the 1949-2015 period 3 476 circulation episodes with average duration of ca. 7 days were identified. In the analyzed period, the nd frequency of the form W was significantly growing, mostly due to the rise of the number of W episodes. In contrast, the episodes of the E and C forms shortened. A remarkable rising tendency in the number of episodes of the three forms Ne (W+E+C) was also identified. The changeability of circulation form rose particularly after 2003 (fig. 3). Statistically significant differences were observed between the frequency of circulation forms in three identified sub-periods – the so called circulation epochs. The greatest variability may be attributed to the W and C forms. The greatest persistence in temporal changes characterizes the frequency of the W form
(tab. 3, 4, 5).
Year to year changes in frequencies of circulation forms, and relations between changes in yearly frequencies of particular forms demonstrate stochastic character of short-term variability of circulation patterns. However, in the analyzed sample of 66 year to year changes in nd and Ne frequencies a slight association in frequency changes of the W and C forms, and E and C forms was identified. Moreover, a detectable tendency was observed for the W form episodes to succeed with relative higher frequency the E form episodes, as the C form episodes succeed the W form episodes, and the E form episodes succeed the C form episodes (F=fig. 4). The majority of he analyzed cases (about 2/3 of the years in question) were characterized by the association of relatively dominant W and C forms, or the association of the E and C forms prevalence (these
years were marked with WWC, ECC, and ECE indexes, see tab. 10).
According to the hypothesis presented random changes in circulation forms may cause significant frequency fluctuations of particular forms (the C form occurs slightly frequently after the W form, and the E form after the C one, etc., see fig. 8).
The average sea level pressure field, related to the W, E and C circulation forms (fig. 6-11) indicates that zonal W form is related to a deep depression in high latitudes over Europe. Meridional circulation forms E and C are related to the positive pressure
anomalies located near the axes of ridges at the 500 hPa level (near to the 40-50°E and 0-10°E meridians respectively). During the prevalence of the E form over North-Eastern Europe highs are being formed, which take the shape of the spacious ridge of the Asian high in winter. During the C form episodes the high is being formed over Western Europe, and it takes shape of the ridge of the Azorian high in summer.
Keywords
Wangenheim-Girs classification, circulation forms, circulation episodes, variability of circulation forms, sea level pressure, Europe and Northern Atlantic
Quotation
Kożuchowski K., Degirmendžić J., 2018, Variability of mid-tropospheric circulation forms according to Wangenheim-Girs classification and their relations to sea-level pressure patterns – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 89-122
7.
WPŁYW WYBRANYCH BARIER GÓRSKICH NA ROZKŁAD OPADÓW W POLSKICH KARPATACH
INFLUENCE OF SELECTED MOUNTAIN BARRIER FOR THE DISTRIBUTION OF PRECIPITATION IN THE POLISH CARPATHIANS
Elżbieta CEBULAK - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy,
Danuta LIMANÓWKA - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy,
Robert PYRC - Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy,
Piotr GĘBICA - Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie,
Leszek STARKEL - Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN
Streszczenie
Krawędzie gór i wyżyn stanowią istotne bariery dla przepływu mas powietrza wędrujących znad oceanów. Przy znacznej wysokości i szerokości pasm górskich mogą one stanowić zaporę trudną do przebycia albo być strefą podwyższonych opadów, zwłaszcza dla wędrujących cyklonów. Nawet niewysokie progi stanowią barierę, która objawia się w postaci prądów konwekcyjnych.
Autorzy omawiają przykłady z różnych części polskich Karpat. Zwarte krawędzie Beskidu Śląskiego, Małego i Żywieckiego do 1 km wysokości wystawione są na opady ośrodków niżowych z kierunków W-NW. Ku wschodowi krawędź rozbita jest na mniejsze grupy górskie Beskidu Wyspowego, co ułatwia wnikanie opadów w głąb gór wysokich. Niekiedy chmura burzowa wędruje wzdłuż wysokiego progu (np. krawędzi Zachodnich Bieszczadów), ale i próg Pogórza wysoki tylko do 200 m sprzyja lokalnym opadom konwekcyjnym.
Cytowanie
Cebulak E., Limanówka D., Pyrc R., Gębica L., Starkel L., 2018, Wpływ wybranych barier górskich na rozkład opadów w polskich Karpatach. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 123-134
Summary
The edges of mountains and uplands constitute significant barriers to the flow of air masses travelling from the oceans. The barriers are particularly difficult to be overcome when the height and width of mountain ranges are large, such settings can be create zones of increased rainfall, especially for roaming cyclones. Even low mountain edges form barriers which induce convectional currents.
The authors discuss examples from various parts of the Polish Carpathians. The compact edges of the Silesian, Mały and Żywiecki Beskids up to 1 km high are exposed to precipitation of low-pressure systems from the W-NW directions. To the east, the edge is split into smaller mountain groups of the Beskid Wyspowy, which facilitates the penetration of high rainfall into the mountain interior. Sometimes storm clouds travel along a high edge of the mountains, e.g. along the edge of the Western Bieszczady. The edge of the foothills, only up to 200 m high, favours local convection rainfall.
Quotation
Cebulak E., Limanówka D., Pyrc R., Gębica L., Starkel L., 2018, Influence of selected mountain barrier for the distribution of precipitation in the Polish Carpathians – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 123-134
WSPOMNIENIA POŚMIERTNE - COMMEMORATION
8.
Zygmunt Wojciech Stopiński (1921-2017)
Wojciech Dębski - Instytut Geofizyki PAN,
Zbigniew Czechowski - Instytut Geofizyki PAN
9.
Witold Gustaw Strupczewski (1937-2017)
Ewa Bogdanowicz - Polskie Towarzystwo Geofizyczne,
Krzysztof Kochanek - Polskie Towarzystwo Geofizyczne,
Iwona Kuptel-Markiewicz - Polskie Towarzystwo Geofizyczne
Z ŻYCIA TOWARZYSTWA - FROM THE SOCIETY ACTIVITIES
10.
Zebranie plenarne Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Geofizycznego
Jolanta Krupa-Marchlewska - Polskie Towarzystwo Geofizyczne,
Jerzy Szkutnicki - Polskie Towarzystwo Geofizyczne,
Urszula Kossowska-Cezak - Polskie Towarzystwo Geofizyczne
11.
Sprawozdanie z działalności Polskiego Towarzystwa Geofizycznego w roku 2017
Jerzy Szkutnicki - Polskie Towarzystwo Geofizyczne
12.
Konferencja „Współczesne problemy klimatu Polski” (H. Lorenc)
Halina Lorenc - Polskie Towarzystwo Geofizyczne