VARIABILITY OF THE MERIDIONAL CIRCULATION INDEX OVER POLAND ACCORDING TO THE LITYŃSKI CLASSIFICATION FORMULA

Podobne dokumenty
Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

Charakterystyka przepływu powietrza nad centralną częścią polskiego wybrzeża

MULTI-MODEL PROJECTION OF TEMPERATURE EXTREMES IN POLAND IN

ZMIANY SKŁADOWEJ STREFOWEJ PRĘDKOŚCI WIATRU (U-wind) W REJONIE SPITSBERGENU ZACHODNIEGO ( )

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS FOLIA GEOGRAPHICA PHYSICA 3, Joanna. Wibig PRECIPITATION IN ŁÓDŹ IN THE PERIOD

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

DŁUGOTRWAŁOŚĆ WYSTĘPOWANIA MAS POWIETRZNYCH W POLSCE POŁUDNIOWEJ ( ) Duration of air mass occurrence in Southern Poland ( )

CYKLICZNE ZMIANY MIEJSKIEJ WYSPY CIEPŁA W WARSZAWIE I ICH PRZYCZYNY. Cyclic changes of the urban heat island in Warsaw and their causes

SPITSBERGEN HORNSUND

ZMIANY SKŁADOWEJ STREFOWEJ PRĘDKOŚCI WIATRU (U-wind) NA WSCHÓD OD SVALBARDU ( )

Fizyka Procesów Klimatycznych Wykład 11 Aktualne zmiany klimatu: atmosfera, hydrosfera, kriosfera

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS WIELOLETNIA ZMIENNOŚĆ LICZBY DNI Z OPADEM W KRAKOWIE

Ekstremalne zdarzenia meteorologiczne i hydrologiczne w Polsce (ocena zdarzeń oraz prognozowanie ich skutków dla środowiska życia człowieka)

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

Zmiany średniej dobowej temperatury powietrza w Lublinie w latach

THE DAY TO DAY VARIABILITY OF AIR TEMPERATURE IN CRACOW AND ITS SURROUNDINGS

SPITSBERGEN HORNSUND

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

SPITSBERGEN HORNSUND

Przebieg ciśnienia atmosferycznego w Lublinie w latach

UNIWERSYTET ŚLĄSKI WYDZIAŁ NAUK O ZIEMI ROLA CYRKULACJI ATMOSFERY W KSZTAŁTOWANIU KLIMATU

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

WIATRY SILNE NA POLSKIM WYBRZEŻU MORZA BAŁTYCKIEGO. Strong winds on Poland s Baltic Sea Coast

SPITSBERGEN HORNSUND

Instytut Geografii / Institute of Geography Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie / Pedagogical University of Cracow. Karviná, May 2014

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS KSZTAŁTOWANIE SIĘ WIELKOŚCI OPADÓW NA OBSZARZE WOJEWÓDZTWA MIEJSKIEGO KRAKOWSKIEGO

ZMIENNOŚĆ TERMICZNYCH PÓR ROKU W POZNANIU TYTUŁ ARTYKUŁU KATARZYNA SZYGA-PLUTA

SOME REMARKS ON THE HIGHEST WIND SPEED VALUES IN LUBLIN

SPITSBERGEN HORNSUND

NORMALNE SUMY OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH W WYBRANYCH STACJACH LUBELSZCZYZNY. Szczepan Mrugała

SPITSBERGEN HORNSUND

Forested areas in Cracow ( ) evaluation of changes based on satellite images 1 / 31 O

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

ZMIENNOŚĆ EKSTREMALNEJ TEMPERATURY POWIETRZA W REJONIE BYDGOSZCZY W LATACH

SPITSBERGEN HORNSUND

Institute of Meteorology and Water Management, Wroclaw Branch PP 10. Wrocław, June 2007

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

KLASYFIKACJA TERMICZNA MIESIĘCY, SEZONÓW I LAT W LUBLINIE W LATACH

ZMIENNOŚĆ TEMPERATURY POWIETRZA W ARKTYCE KANADYJSKIEJ W OKRESIE Rajmund Przybylak, Rafał Maszewski

ZWIĄZKI PRĘDKOŚCI WIATRU Z TEMPERATURĄ POWIETRZA NAD BAŁTYKIEM ( )

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

2. Synoptic situation between 5 11 November

SPITSBERGEN HORNSUND

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

Patients price acceptance SELECTED FINDINGS

Spatial planning in floodplains in mountain catchments of different row, in the basin of the Upper Vistula and the Upper and Central Odra

WPŁYW CYRKULACJI ATMOSFERY NA WYSOKIE OPADY W HORNSUNDZIE (SPITSBERGEN)

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

WPŁYW SYTUACJI SYNOPrYCZNYCH NA ZACHMURZENIE W KRAKOWIE. INFLUENCE OF THE SYNOPrIC SITUATIONS ON THE CLOUDINESS IN CRACOW

ZMIENNOŚĆ POŁOŻENIA TROPOPAUZY W WYSOKICH SZEROKOŚCIACH GEOGRAFICZNYCH

FREQUENCY OF OCCURRENCE OF PARTICULAR CLOUD GENERA AT NOON AND DURING CERTAIN SYNOPTIC SITUATIONS IN CRACOW

Rajmund Przybylak, Rafał Maszewski


Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

DOI: / /32/37

SPITSBERGEN HORNSUND

Warunki termiczne Rolniczej Stacji Doświadczalnej w Zawadach Thermal conditions at the Experimental Farm in Zawady

Zmienność warunków biotermicznych w Gdyni ( )

Wpływ sytuacji barycznych na przyrost pokrywy śnieżnej na wybranych stacjach w Europie

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

ABOUT NEW EASTERN EUROPE BESTmQUARTERLYmJOURNAL

ZASADNOŚĆ WYRÓŻNIANIA POŚREDNICH TYPÓW CYRKULACJI ATMOSFERYCZNEJ W KLASYFIKACJACH DLA OBSZARU POLSKI

Wprowadzenie. Małgorzata KLENIEWSKA. nawet już przy stosunkowo niewielkim stężeniu tego gazu w powietrzu atmosferycznym.

Network Services for Spatial Data in European Geo-Portals and their Compliance with ISO and OGC Standards

INSTITUTE OF METEOROLOGY AND WATER MANAGEMENT NATIONAL RESEARCH INSTITUTE

Emilka szuka swojej gwiazdy / Emily Climbs (Emily, #2)

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

KOMUNIKAT 2. The 44 th International Biometrical Colloquium and IV Polish-Portuguese Workshop on Biometry. Conference information:

SPITSBERGEN HORNSUND

PRÓBA PORÓWNANIA POTRZEB NAWADNIANIA SZKÓŁEK LEŚNYCH W LATACH W OKOLICACH BYDGOSZCZY, CHOJNIC I TORUNIA

Klimatyczne uwarunkowania rozwoju turystyki na Pomorzu Środkowym The climatic conditions of tourism development in Central Pomerania

Przyczyny cyrkulacyjne zmian zachmurzenia nad Polską ( )

Wskaźnik wilgotności powietrza jako kompleksowy opis zmienności wilgotności powietrza w Krakowie

PRACE I STUDIA GEOGRAFICZNE

VARIABILITY OF AIR MASSES OVER PODLASIE (NE POLAND) IN THE YEARS

Walyeldeen Godah Małgorzata Szelachowska Jan Kryński. Instytut Geodezji i Kartografii (IGiK), Warszawa Centrum Geodezji i Geodynamiki

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

I INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE

Opis Przedmiotu Zamówienia oraz kryteria oceny ofert. Części nr 10

Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

Domy inaczej pomyślane A different type of housing CEZARY SANKOWSKI

MIĘDZYDOBOWA ZMIENNOŚĆ TEMPERATURY POWIETRZA W ŁODZI

The Lorenz System and Chaos in Nonlinear DEs

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN POLONIA. Zmienność temperatury powietrza w Zamościu w latach

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS. WIELOLETNIA ZMIENNOŚĆ WYSTĘPOWANIA BURZ W SZCZECINIE, ŁODZI, KRAKOWIE I NA KASPROWYM WIERCHU W LATAm

WSPÓŁCZESNE ZMIANY KLIMATU WYSOKOGÓRSKIEJ CZĘŚCI TATR. Contemporary climate changes in the high mountain part of the Tatras

SSW1.1, HFW Fry #20, Zeno #25 Benchmark: Qtr.1. Fry #65, Zeno #67. like

SPITSBERGEN HORNSUND

Transkrypt:

Prace i Studia Geograficzne 2011, T. 47, ss. 41 48 Marek Nowosad Maria Curie-Sklodowska University, Faculty of Biology and Earth Sciences, Institute of Earth Sciences, Meteorology and Climatology Department 20 718 Lublin, al. Kraśnicka 2cd e-mail: marek.nowosad@umcs.pl VARIABILITY OF THE MERIDIONAL CIRCULATION INDEX OVER POLAND ACCORDING TO THE LITYŃSKI CLASSIFICATION FORMULA Zmienność wskaźnika cyrkulacji południkowej nad Polską według formuły Lityńskiego Streszczenie. Na podstawie dobowych wartości ciśnienia atmosferycznego SLP (źródło: NCEP/NCAR) obliczono codzienne wartości współczynnika cyrkulacji południkowej (MCI) według wzoru zastosowanego przez Lityńskiego (1969, 1971, 1973). Brano pod uwagę gridy na południkach 0º i 35ºE w zakresie od 40º do 65º N z krokiem co 2,5º. Analiza objęła okres 1948 2010. Średnie z tych 63 lat cechują się wyraźnym rytmem rocznym. Dodatnie średnie wartości MCI osiągane są od połowy września do połowy kwietnia, z maksimum między 8 a 12 listopada. Informują one o przewadze cyrkulacji południowej nad północną. Ujemne średnie wartości MCI występują od połowy maja do początku września. W wieloletnim przebiegu MCI nie wykryto trendów, ani w analizie średnich z poszczególnych pełnych lat, ani w analizie średnich z poszczególnych pór roku. Zmienność MCI z roku na rok była największa zimą (odchylenie standardowe σ = 1,11), a najmniejsza latem (σ = 0,35). Słowa kluczowe: reanaliza, przebieg roczny, fluktuacja, filtr dolno-przepustowy, pory roku Key words: reanalysis, annual course, long-term variation, low-pass filter, seasons INTRODUCTION The meridional circulation, beside the zonal circulation, realizes the important role in the formation of weather conditions in Poland. The inflow of the air from the northern sector can lead to the fall of the air temperature, meanwhile from the south to its growth.

42 Marek Nowosad The classification created by Lityński (1969, 1971, 1973) is one from the applied typologies of the atmospheric circulation over Poland. Three indices are considered in the Lityński s classification. They are zonal index, meridional index as well as pressure index. The calendar of every days types has been published for the period 1951 1999 (Stępniewska-Podrażka 1991, Pawłowska et al. 2000). The remarks about the Lityński classification of the atmospheric circulation types has been presented during the conference Advances in weather and circulation type classifications & applications (Nowosad 2008a) and the conclusions has been published (Nowosad 2008b). The aim of the work is the characteristic of variability of one of circulation indices (MCI) applied by Lityński (1969, 1971, 1973) to his circulation types classification. The variability of this index in the annual cycle is investigated as well as the long-term variation of MCI is investigated too. MATERIAL AND METHODS Daily values of see level pressure (SLP) from NCEP/NCAR reanalysis from the meridians 0º and 35ºE (with 2.5 degree step) between 40º and 65ºN are the data for this study. The reanalysis data are available online for the period from 1948 to nowadays. The data from 1948 to 2010 has been analysed in this paper. On the other hand SLP for the period 1900 1966 (from the meridians 0º and 35ºE between 40º and 65ºN) has been the source material to MCI calculation by Lityński (1969). This author determined SLP using the lower synoptic maps. MCI for the each day has been calculated with the formula: MCI = 10 (P35 P0)/35 where: MCI meridional circulation index (m s 1 ), P35 mean air pressure on meridian 35ºE (between 40 65ºN), P0 mean air pressure on meridian 0ºE (between 40 65ºN). It is the same formula as proposed by Lityński (1969). MCI is defined as the speed of geostrophic wind. The positive MCI value informs about the dominance of the circulation from south. The negative MCI value is connected with the dominance of the circulation from north. The daily values of MCI since 1 st Jan. 1948 till 31 st Dec. 2010 has been considered in this paper.

Variability of the meridional circulation index over Poland according... 43 The annual course of MCI has been smoothed by low-pass filter for daily data proposed by von Storch and Zwiers (1999, p. 388) 1. The circulation types hasn t been created in this paper. It seems that applying the value of the indices is useful to synoptic climatology investigations instead of the circulation types. Publishing the only concrete type is the considerable decrease of accessible information. One can create some classes of MCI using the calendar 2. ANNUAL COURSE OF MCI The mean annual value of MCI for the whole period of 1948 2010 is equal to +0.4 m s 1. It informs about the little dominance of southern circulation over northern one in the whole year scale. The southern circulation dominance over the northern circulation is visible in the winter (mean MCI +1.0 m s 1 ), in the autumn (+0.9 m s 1 ) as well as in the spring (+0.3 m s 1 ). On the other hand, the northern circulation dominance over the southern one take place in the summer (mean MCI minus 0.8 m s 1 ). The annual course of the mean value of MCI is presented on fig. 1. There is presented the smooth course (after using the filter proposed by von Storch and Zwiers 1999) too. Lityński (1969) wrote that the advantage of the southern circulation over northern one is visible in the winter, meanwhile northern component prevails over southern one in the summer. This feature is presented exactly on fig. 1. The prevalence of the southern circulation over northern one (positive values of MCI) appears on average from the middle of September to the middle of the April. The highest mean values of MCI, exceeding 2 m s 1, took place from 8 th to 12 th November. Negative mean values of MCI (the domination of northern circulation over southern one) has been found between the middle of May and the beginning of September. The systematic increase of MCI take place from the beginning of July to the November maximum. The highest and the lowest daily MCI appear between 28 th November and 21 st February. The highest daily MCI are: +12.8 m s 1 (5 th Feb. 1951), +12.3 m s 1 (28 th Nov. 1954) and +11.9 m s 1 (1 st Jan. 1949). The lowest ones: minus 9.7 m s 1 (31 st Jan. 1949), minus 9.4 m s 1 (21 st Feb. 1959) and minus 9.0 m s 1 (30 th Dec. 1974). 1 The symmetric filter is defined as follows: f(a 0 ) = 0.01518a -9 0.03003a -8 0.03684a -7 0.02820a -6 +0.04625a -4 +0.10288a -3 +0.15769a -2 +0.19744a -1 +0.21196a 0 +0.19744a 1 +0.15769a 2 + +0.10288a 3 +0.04625a 4 0.02820a 6 0.03684a 7 0.03003a 8 0.01518a 9 2 The MCI calendar is available in the internet http://serwisy.umcs.lublin.pl/marek. nowosad/tercile

44 Marek Nowosad Fig. 1. The mean MCI values for each day during the year for 1948 2010 period. Lowpass filter for daily data proposed by von Storch and Zwiers has been applied (see text) Ryc. 1. Średnie wartości wskaźnika cyrkulacji południkowej (MCI) dla każdego dnia cyklu rocznego (1948 2010). Zastosowano filtr dolnoprzepustowy proponowany przez von Storcha i Zwiersa dla danych dobowych (zob. tekst) LONG-TERM VARIATION OF MCI The long-term fluctuations of mean MCI values for the whole year as well as for the seasons (spring, summer, autumn and winter) has been shown on fig. 2, 3 and 4. Trend detections gives the negative results. The trends hasn t been found for the 63 years period. The standard deviation (σ) of 63 values 3 (each value represents each year) informs us about interannual variability of MCI. The interannual variability of MCI is high in winter (σ = 1.11) and in autumn (σ = 0.89) as well as low in summer (σ = 0.35). Standard deviation for the whole year is equal to 0.38 and for spring 0.59. The interannual variability of MCI for the whole year is higher in the period 1948 1985 (σ = 0.44) than in the period 1985 2010 (σ = 0.25) see fig. 2. The highest mean annual MCI took place in 1951 (+1.5 m s 1 ) and in 1960 (+1.2 m s 1 ). The negative MCI values represent years: 1955, 1964, 1971, 1973, 1975, 1983, 1997 and 2007 (Fig. 2). This negative values show the dominance of northern circulation over southern one. The highest northern dominance took place in 1973 (mean annual MCI = minus 0.5 m s 1 ). 3 The standard deviation (σ) of 62 values has been calculated for winter season.

Variability of the meridional circulation index over Poland according... 45 Fig. 2. The mean annual MCI values (1948 2010) Ryc. 2. Średnie roczne wartości wskaźnika cyrkulacji południkowej MCI (1948 2010) The seasonal spring MCI values reach values between +1.9 m s 1 (1986) and minus 1.4 m s 1 (1997). The seasonal MCI for each of 63 summer seasons has been negative (fig. 3). The lowest values took place in 1949 and 1976 (minus 1.7 m s 1 ) and in 1984 (minus 1.5 m s 1 ). During these summer seasons the dominance of northern circulation over southern one has been the biggest. The situation attracts the attention, that the index of the northern circulation calculated by Filipiuk and Kaszewski (2010) reach in 1984 the highest summer value for the period 1881 2009. The highest summer seasonal MCI took place in 1951 (minus 0.1 ms 1 ) and in 1992 (minus 0.2 m s 1 ). The summer dominance of northern circulation has been lowest in 1951 and 1992. One can underline very high values of autumn seasonal MCI in 2000 (+3.8 m s 1 ). The negative autumn seasonal MCI values took place during three neighbour years: 1971, 1972 and 1973 (Fig. 3). Fig. 4 shows high interannual variability of winter MCI. The highest winter seasonal MCI values appear in winter 1950/1951 (+3.8 m s 1 ) and 1968/1969 (+3.0 m s 1 ), 1959/1960 and 1976/1977 (+2.9 m s 1 ). The lowest one took place in the winter 1991/1992 (minus 2.0 m s 1 ).

46 Marek Nowosad Fig. 3. The mean seasonal MCI values (1948 2010) spring, summer, autumn Ryc. 3. Średnie sezonowe wartości wskaźnika cyrkulacji południkowej MCI (1948 2010) wiosna, lato, jesień Fig. 4. The mean seasonal MCI values (1948/1949 2009/2010) winter Ryc. 4. Średnie sezonowe wartości wskaźnika cyrkulacji południkowej MCI (1948/49 2009/10 zima

Variability of the meridional circulation index over Poland according... 47 CONCLUSIONS The Meridional Circulation Index is characterized by the clear seasonal rhythm. Positive average values MCI are achieved from the half of September to the half of the April with the maximum between 8 and 12 November. Negative average values MCI appear from the half of May to the beginning of September. The interannual variability of MCI is high in winter (σ = 1.11) and low in summer (σ = 0.35). The highest and the lowest daily MCI took place in winter. The significant linear trend of increase or decrease of MCI in the period 1948 2010 was not found. It concerns to the whole year as well as to each of four seasons (spring, summer, autumn, winter). ACKNOWLEDGEMENTS NCEP Reanalysis data provided by the NOAA/OAR/ESRL PSD, Boulder, Colorado, USA, from their Web site at http://www.esrl.noaa.gov/psd/ (Kalnay et al. 1996). References Filipiuk E., Kaszewski B. M., 2010, Changes of the northern circulation over Central Europe in the years 1881 2007 (on the basis of the Hess-Brezowsky classification). In Polish, summary in English. [in:] L. Kolendowicz (ed.) Klimat Polski na tle klimatu Europy. Warunki cyrkulacyjne i radiacyjne. Seria: Studia i Prace z Geografii i Geologii, 14, Bogucki Wyd. Nauk., Poznań, 39 49. Kalnay et al., 1996, The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bull. Amer. Met. Soc., 77, 437 470. Lityński J., 1969, A numerical classification of circulation and weather types for Poland. Prace PIHM (Papers of State Hydrological and Meteorological Institute), 97, Warszawa (in Polish, summaries in English and Russian), 3 14. Lityński J., 1971, Classification numérique des types de circulation et des types de temps en Pologne. Cahiers de Geographie de Quebec, 14, 329 338. Lityński J., 1973, Numerical classification of types of atmospheric circulation and types of weather in Poland. Prace i Studia IG UW, 11, Klimatologia 6, (in Polish, summaries in English and Russian), 19 29. Nowosad M., 2008a, Remarks about the Lityński classification calendar of the types of the atmospheric circulation. Poster presentation [in:] Advances in weather and circulation type classifications & applications. (COST 733 Mid-term Conference). Cracow, October 22 25, 2008 http://serwisy.umcs.lublin.pl/marek.nowosad/posters/200810_krakow.jpg Nowosad M., 2008b, Remarks about the Lityński classification calendar of the types of the atmospheric circulation. [in:] K. Piotrowicz, A. Wypych (red.) Advances in

48 Marek Nowosad weather and circulation type classifications & applications (COST&33 Mid-term Conference), Book of abstracts, COST-ESSEM (COST Action 733), Jagiellonian University, Kraków, Institute of Meteorology and Water Management, Branch in Krakow, 66. Pawłowska J., Jankowska A., Pindor T., 2000, A calendar of atmospheric circulation types according to J. Lityński (1991 1999). IMGW, Warszawa (in Polish). Stępniewska-Podrażka M., 1991, A calendar of atmospheric circulation types (1951 1990). IMGW, Warszawa (in Polish). von Storch H., Zwiers F., 1999, Statistical Analysis in Climate Research. Cambridge University Press.