Autor: Marsz, A. - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: Zmiany zlodzenia Morza Karskiego w latach 1979-2015. Podejście systemowe
Changes of sea ice extent on the Kara Sea in the years 1979-2015. System approach
Autorzy:: Styszyńska, A.
Marsz, A. A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260907.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: pokrywa lodowa
zmiany powierzchni lodów
THC
temperatura powietrza
temperatura wody powierzchniowej
Morze Karskie
Arktyka
Atlantyk Północny
ice cover
changes in sea-ice extent
air temperature
sea surface temperature
Kara Sea
Arctic
North Atlantic
Opis:: 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.
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.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2016, 26; 109-156
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Model zmian powierzchni lodów morskich Arktyki (1979-2013) – zmienne sterujące w modelu „minimalistycznym” i ich wymowa klimatyczna
Model of changes in the Arctic sea-ice extent (1979-2013) – variables steering the 'minimalist' model and their climatic significance
Autorzy:: Marsz, A. A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260796.pdf
Data publikacji:: 2015
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: Arktyka
lody morskie
zmiany powierzchni lodów
czynniki sterujące
model
cyrkulacja termohalinowa
cyrkulacja atmosferyczna
Arctic
sea ice
ice extent changes
steering variables
thermohaline circulation
atmospheric circulation
Opis:: Praca omawia model zmian powierzchni zlodzonej Arktyki typu „białej skrzynki”, opierający się na dwu zmiennych niezależnych – wskaźniku oznaczonym jako DG3L, który charakteryzuje intensywność cyrkulacji termohalinowej (THC) na Atlantyku Północnym i wskaźniku D, który charakteryzuje cyrkulację atmosferyczną nad Arktyką. Objaśnienie konstrukcji obu wskaźników i wartości ich szeregów czasowych przedstawione jest w załącznikach Z1 i Z2. Okres opracowania obejmuje lata 1979-2013 i jest limitowany dostępnością danych o zmianach powierzchni lodów morskich w Arktyce. Model liniowy opierający się na tych zmiennych objaśnia ~72% wariancji rocznej powierzchni zlodzonej w Arktyce i powyżej 65% wariancji powierzchni zlodzonej w marcu (maksimum rozwoju powierzchni lodów) i wrześniu (minimum). Główną rolę w kształtowaniu tej zmienności odgrywa zmienność cyrkulacji termohalinowej, rola cyrkulacji atmosferycznej jest niewielka i wykazuje silną zmienność sezonową. Analiza tego modelu wykazała, że rzeczywiste zależności są nieliniowe, a zmiany pokrywy lodowej zachodzą w dwu odrębnych reżimach – „ciepłym” i „chłodnym”. Reżim „ciepły” funkcjonuje w sytuacji, gdy THC jest bardziej intensywna niż przeciętnie (wskaźnik DG3L > 0). Dochodzi wtedy do szybkiego spadku powierzchni lodów w okresie ciepłym – zwłaszcza we wrześniu i powolnego spadku rozmiarów pokrywy lodowej w marcu, cyrkulacja atmosferyczna w tym reżimie odgrywa istotną rolę w kształtowaniu zmian powierzchni lodów. Spadek natężenia THC poniżej przeciętnej (DG3L ≤ 0), z opóźnieniem około 6.letnim prowadzi, do przejścia do reżimu „chodnego”. W reżimie chłodnym następuje szybki przyrost powierzchni lodów w okresie ciepłym i bardzo powolny wzrost powierzchni lodów w marcu, rola cyrkulacji atmosferycznej w kształtowaniu zmienności pokrywy lodowej staje się nikła. Po dalszych kilku latach utrzymywania się reżimu „chłodnego” międzyroczne zmiany powierzchni zlodzonej stają się małe. Analizy związków między zmiennymi z przesunięciami czasowymi wykazały, że cyrkulacja atmosferyczna nad Arktyką stanowi funkcję THC. W rezultacie, za główną przyczynę zmian powierzchni zlodzonej Arktyki należy uznać rozciągnięte w czasie działanie zmian intensywności THC, które w rozpatrywanym okresie objaśnia ~90% wariancji rocznej powierzchni zlodzonej.
The paper presents the assumptions and structure of statistical model reproducing the changes in sea ice extent in the Arctic, using the minimum number of steering variables. The data set of NASA's Goddard Space Flight Center (GSFC) nsidc0192_seaice_trends_climo/total-area-ice-extent/nasateam/ (Total Ice-Covered Area and Extent) was used as starting data in the calibration of this model. Its subsets characterizing the sea ice extent of the Arctic Ocean (ArctOcn), Greenland Sea (Grnland), Barents and Kara seas (BarKara) were used. Their sums create a new variable known as the ‘Proper Arctic’. This model also used the following subsets: Archipelago Canadian (CanArch), Bay and Strait Hudson (Hudson), and Baffin Bay and Labrador Sea (Baffin), the sum of which creates another variable the ‘American Arctic’. The sum of all the above mentioned subsets creates a variable defined as the ‘entire Arctic’. The study covered the period 1979-2013, for which the said data set is made up of uniform and reliable data based on satellite observations. The model was developed for moments of maximum (March) and minimum (September) development of sea ice extent as well as for the annual average sea ice extent. After presenting the assumptions of the model (model type ‘White box’), formal analysis of the type and characteristics of the model, the choice of steering variables (independent; Chapters 3 and 4) was made. The index characterizing the intensity of thermohaline circulation (THC) in the North Atlantic, referred to as DG3L and an index characterizing atmospheric circulation having significant influence on changes in sea ice extent, marked as D, were used as independent variables in this model. Physical fundamentals and rules for calculating the DG3L index are discussed in detail in Annex 1, and the D index in Annex 2. These Annexes also include time series of both indexes (DG3L – 1880-2015; D – 1949-2015). Research into delays between the impact of variables and changes in sea ice extent indicated that sea ice extent showed maximum strength of the correlation with the DG3L variable with a three-year delay and with D variable with zero delay. The final form of the model is a simple equation of multiple regression (equation [1]). The following equations are used for estimating the regression parameters for individual sea areas in those time series: the Proper Arctic – equation [1a, 1b, 1c]; the American Arctic – equations [2a, 2b, 2c] and for the entire Arctic - equation [3a, 3b, 3c]. Statistical characteristics of each model are presented in Tables 3, 4 and 5, and Figures 2, 3 and 4 respectively and show the scattering of values estimated by means of each model in relation to the observed values. All models show high statistical significance. The best results, both in terms of explanation of the variance of the observed sea ice extent, as well as the size of the standard errors of estimation of sea ice extent are obtained for changes in the sea ice extent of the entire Arctic. The reasons for this may be traced back to the fact that errors in the estimation of partial models ([1a, 1b, 1c] and [2a, 2b, 2c]) have different signs, which in a synthetic model partially cancel out each other. Moreover, if the variable DG3L three years before shows strong and evenly distributed in time action, the D variable characterizing atmospheric circulation shows clearly seasonal activity – it is marked only during the minimum development of sea ice extent (September), when the degree of ice concentration is reduced, allowing its relatively free drift. The model for the annual average of sea ice extent of the entire Arctic (in the accepted limits) explains 71.5% of the variance, in September 68%, and in March 65% of the variance (Table 5). The lowest values are obtained for the American Arctic, where the D variable, characterizing atmospheric circulation does not appear to have significant influence, so the model is a linear equation with one variable (DG3L). Nevertheless, also in this case, the variance of the annual sea ice extent in the American Arctic is explained exceeding 50%. Variability of THC (described by the DG3L index) explains ~67% of the variance of annual sea ice extent and variability of atmospheric circulation (described by the D index) explains ~6% of the variance of annual sea ice extent of the entire Arctic. It allows claiming that THC and atmospheric circulation are the essential factors that influence the variability of sea ice extent of the Arctic. Both of these factors are natural factors. Further analysis of the results presented by various models and especially those affected by the DG3L variable (Fig. 5) delayed by three years suggests that the linear model is not the most appropriate model reflecting the changes in the sea ice extent of the entire Arctic and its parts. The action of DG3L variable, accumulated over several years, is saved and this causes that a strong significant correlation with the sea ice extent is prolonged. The analysis carried out by means of the segmented regression showed that the variability of sea ice extent was different where THC is lower than the average (DG3L ≤ 0), or different where THC is stronger than average (DG3L> 0; see equation [4a, 4b]). When the index is zero or less than zero, the impact of THC on the increase in sea ice extent is limited and the influence of changes in atmospheric circulation on sea ice extent is very small. Conversely, when the THC becomes intense and imports increased amounts of heat to the Arctic, the influence of DG3L index on the decrease in sea ice extent rises, like growing impact of atmospheric circulation on variation of sea ice extent (see equations [5a, 5b]. The segmented regression equations with these two variables explain 88.76% of the observed annual variation of sea ice extent of the entire Arctic (equations [5a, 5b]).This means that the sea ice extent of the Arctic is variable in two distinct regimes – ‘warm’, when the DG3L> 0 and ‘cold’, when the DG3L ≤ 0. This is similar to the results of Proshutinsky and Johnson (1997), Polyakov et al. (1999) and Polyakov and Johnson (2000) and their LFO oscillation. Time limits of the transition intensity of the THC phases from the positive to negative and vice versa correspond to similar limits of LFO, suggesting that the two different systems have the same cause. Polyakov and Johnson (2000) and Polyakov et al. (2002, 2003, 2004, 2005) can see the main reason for the change in the LFO regime in the transition of atmospheric circulation from anticyclonic regime to cyclonic regime and vice versa. The analysis of the reason for the transition of regime of changes in sea ice extent from ‘warm’ to ‘cold’ and vice versa – THC or atmospheric circulation – has shown that the D index is a function of previous changes in DG3L index. Atmospheric circulation over the Arctic shows a greater delay in response to changes in THC than the sea ice extent – this occurs with a 6-year delay (see Table 6, Equation 6). This allows replacing the D variable in the equations describing the change in sea ice extent, directly by DG3L variable from 6 years before (see Equation [7a, 7b]).These simultaneous equations explain about 90% of the observed annual variance of the sea ice extent of the entire Arctic in the years 1979-2013. Most importantly, however, it can be stated, with a high degree of certainty, that the variability of THC of the North Atlantic steers both the changes in sea ice extent and Basic features of atmospheric circulation over the Arctic. The effects of other factors than THC, having influence on variability of sea ice extent and the basic processes of the climate in the Arctic, in the short time scales, leave not too much space/place. The transition from ‘cold’ to ‘warm’ regime in the development of the sea ice extent in the Arctic requires an increase in the intensity of THC. If the values of DG3L index are greater than 0 for a period not shorter than three years, the decrease in the sea ice extent will start, initially in the period of its minimum development (August, September). If the resultant values of the DG3L index have positive values for further three years, the atmospheric circulation will transform into a cyclonic circulation (D index goes to positive values). The role of atmospheric circulation during the ‘warm’ season in the Arctic having influence on the change (reduction) of the sea ice extent becomes significant. The ‘warm’ regime will remain as long as long after its start the situation in which the algebraic sum of DG3L values is greater than 0. If such a situation lasts long, or in case of accumulation of high values of DG3L index, the sea ice cover can disappear almost completely in the warm period. The transition from the ‘warm’ regime to the ‘cold’ regime demands fulfillment of reverse conditions – a consistent decrease in the values of DG3L index into negative values for at least another three year period. After three years this will result in rapid increase in sea ice extent during warm period, thereby increasing the annual average of sea ice extent. If in subsequent years the value of DG3L index remains lower than zero, after the next 3-4 years, the atmospheric circulation will become the anticyclonic circulation. After that there will be gradual, slow growth in sea ice extent, decrease in air temperature, increase in ice thickness and change in the age of the ice structure towards the increase in the multi-year ice. The ice cover in the Arctic will become "self-sustaining", reducing interannual variability. Major changes will occur in the ‘warm’ season, minor in other seasons. The maximum sea ice extent of the Arctic in the cold season, with current conditions in the ‘cold’ regime, can reach ~13.5-14.5 million km2, the average annual sea ice extent should be ~12 (± 0.5) million km2. This area, especially in the winter season, may be in fact higher, since the weakening of the THC must also lead to a decrease in air temperature in the hemisphere.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2015, 25; s. 249-334
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Klimat Arktyki w późnym glacjale i holocenie
The Arctic climate in Late Glacial and Holocene
Autorzy:: Marsz, A. A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260715.pdf
Data publikacji:: 2009
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: zmiany klimatu
Arktyka
holocen
późny glacjał
holoceńskie optimum klimatyczne
średniowieczny okres ciepły
mała epoka lodowa
ciepła Arktyka
"chłodna Arktyka"
Arctic
climate change
Holocene
Late Glacial
Holocene Climatic Optimum
Medieval Warm Period
Little Ice Age
"cold Arctic"
"warm Arctic"
Opis:: Praca referuje wyniki badań nad zmianami klimatycznymi w Arktyce, jakie zachodziły od początku późnego glacjału do momentu rozpoczęcia obserwacji instrumentalnych. Większą uwagę skupiono na zmianach klimatycznych, jakie miały miejsce w ciągu ostatnich 2500 lat. Zwrócono również uwagę na synchro-niczność zmian klimatycznych w Arktyce i wyraźnie rysujące się związki między zwiększonym dopływem wód atlantyckich do Arktyki, a kolejnymi fazami ociepleń.
This work presents an overview of literature devoted to presenting the results of research into climatic changes in the Arctic noted from the beginning of Late Glacial up to the moment when instrumental observation started. Greater emphasis was put on climatic changes which occurred during last 2000-2500 years. It was noted that the climatic changes in the Arctic were synchronical, that the rate of changes from the cooler seasons to the warmer ones and in the other way was fast and that the correlations between the increased import of the Atlantic waters to the Arctic and the following phases of warming were clear. The final part presented how the intensity of the Atlantic waters inflow influences the way the ice cover controls the mechanism of climatic changes in the Arctic.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2009, 19; 33-79
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: Zmiany pokrywy lodów morskich Arktyki na przełomie XX i XXI wieku i ich związek z cyrkulacją atmosferyczną
Changes in the sea ice cover in the Arctic at the turn of the 20th and 21st centuries and their correlation with the atmospheric circulation
Autorzy:: Marsz, A. A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260733.pdf
Data publikacji:: 2008
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: Arktyka
cyrkulacja atmosferyczna
dipol arktyczny
lody morskie
dryf lodów
temperatura powietrza
Arctic
atmospheric circulation
Arctic Dipole
sea ice
drifting ice
air temperature
Opis:: W pracy dokonano analizy wpływu cyrkulacji atmosferycznej na obserwowane w ostatnich latach XX i pierwszych latach XXI wieku zmiany powierzchni lodów morskich w Arktyce oraz zmian temperatury powietrza w sektorze wschodniosyberyjskim i pacyficznym Arktyki. Wprowadzono nowy wskaźnik charakteryzu-jący cyrkulację atmosferyczną w basenie Morza Arktycznego – zmodyfikowany dipol arktyczny (zDA), będący miesięczną różnicą ciśnienia między rejonem Morza Beauforta a rejonem Tajmyru. Występowanie dodatnich faz zDA porządkuje i przyspiesza dryf lodów z mórz Wschodniosyberyjskiego, Czukockiego i zachodniej części Morza Beauforta oraz centralnych części Morza Arktycznego w kierunku Cieśniny Frama. Po roku 1999 gwałtownie wzrosła częstość występowania ekstremalnie dodatnich faz zDA, wydłużył się również czas ich występowania. W latach 1979-2007 zmiany charakteru cyrkulacji atmosferycznej opisanej przez zDA objaśniają ~42% zmienności rocz-nej powierzchni lodów w Arktyce i 46% zmienności powierzchni zlodzonej we wrześniu, czyli miesiącu, w którym zaznacza się minimum rozwoju lodów morskich. We wschodnich sektorach Arktyki działanie zDA pociąga za sobą wzrost częstości i intensywności adwekcji z południa, co powoduje również wzrost temperatury powietrza. Oszacowano, że gwałtowny wzrost wartości zDA, jaki nastąpił w roku 2007 wymusił, wraz ze zmniejszeniem się powierzchni lodów morskich, wzrost temperatury powietrza na stacjach wybrzeża Morza Czukockiego o ~1.3°C, na Morzu Beauforta o ~1.5°C. Taki stan wskazuje, że obecnie obserwowany gwałtowny spadek powierzchni lodów morskich w Arktyce nie stanowi rezultatu działania efektu cieplarnianego, lecz wzrost temperatury powietrza i spadek powierzchni lodów stanowi rezultat zachodzących zmian w cyrkulacji atmosferycznej nad Arktyką.
The observed, at the turn of the 20th and 21st centuries, rapid decrease both in sea ice extent and its area in the Arctic raise a question regarding the real spectrum of reasons influencing this process. A number of works indicate that the increase in the air temperature in the Arctic resulting from the greenhouse effect, is not responsible for the decrease in sea ice cover but the reduction of the ice cover is one of the main causes of the increase in temperature. The aim of this article is to analyse the influence of atmospheric circulation on the process of reduction of the sea ice cover area in the Arctic in the same period. The break of the so far observed correlations between the AO and air temperature (see Overland and Wang 2005, Graversen 2006, Maslanik et al. 2007) indicates that the reason for the decrease in sea ice area should be searched in the activity of other circulation patterns than AO. Starting with the Wu, Wang and Walsh notion of the Arctic Dipole and carrying out simulation of the directions and rate of the drifting ice, a conclusion can be drawn that a simple index being a modification of the ‘Arctic Dipole’ formulated by Wu et al. 2006 (notation zDA) can be used to describe the maximum effectiveness of the transport of ice from the Arctic and the ‘cleaning’ of the Pacific Arctic from ice (the East Siberian, Chukcha and Beaufort seas). This index can be calculated as a standardised difference between SLP between the Beaufort Sea centre and the Tajmyr centre (see Fig. 4). The presence of strong positive phases of zDA (see Fig. 5) is followed by a rapid increase in the export of ice from the Arctic and results in the decrease in the amount of many-year ice in the structure of the Arctic sea ice cover. The ice is then moved away from the coast of east Siberia and Alaska and equally fast moves along the great circle, along the Transarctic Current reaching the Fram Strait at the end. The presence of strong negative phase of zDA (see Fig. 5B) and the neutral phase (see Fig. 5C) creates favourable conditions for the increase in many-year ice in the sea ice cover and restricts the export of ice from the Arctic. In the period between 1949-2007 a gradual increase in time with the extreme positive phases of zDA (zDA . 1 .n) is observed, and the especially strong increase in the frequency of occurrence of extremely positive phases of zDA is noted in the years of the 21st century (see Fig. 6 and 7). The coefficient of correlation between sea ice extent in the Arctic in August and the number of months in a year with anomalously positive phases of zDA is equal –0.62 (p < 0.001, n = 27; 1979-2007). The same correlation with the annual ice area in the Arctic equals (–0.50, p < 0.008). The analysis of correlation of monthly differences in pressure (non-standardized) between the centre of the Beaufort Sea and the centre of the Tajmyr (notation DP) and the ice area in the Arctic indicates that statistically significant correlations occur if the periods they are averaged for, are longer (see Table 1). The condition is that the averaged period DP started earlier than the averaged sea ice area. The analysis of regression shows that in order to obtain a good model describing minimal (September) or mean annual sea ice extent in the Arctic the DP values from March, when the sea ice extent is the largest, should be taken into consideration as one of the independent variables. This gives explanation of the situation that for longer reduction of sea ice area during the summer season, atmospheric circulation favourable for ice export must appear with great advance (equations [1] and [2]). Changes in DP in the years 1979-2007 explain 42% of variances of mean annual sea ice area and 46% of minimal variances (September) in ice area in the Arctic. As the changes in sea ice area are controlled by the auto-regression process, the occurrence of the increased frequency of extremely positive zDA phases in the following years starting from 1988 (see Fig. 7), especially intensive in the years 2003, 2005 and 2007 resulted in the extreme record of minima of sea ice area, not noted before. The atmospheric circulation described with zDA index forces the flow of air from the south to the Beaufort, Chukcha, East Siberian and Laptev seas (see Fig. 5A and Fig. 14). This direction of advection should lead to the increase in surface air temperature (SAT) over the coasts of the above mentioned sea areas. Strong increases in annual SAT can be observed at the stations located on the coasts of the above mentioned seas. The monthly distribution of SAT values indicates especially strong increases in the months from the end of summer and autumn (see Fig. 10-12). The analysis of correlations between DP and monthly SAT at the stations located in that part of the Arctic (see Table 2) indicates the presence of generally weak correlations between the monthly values of DP and SAT. During winter season at the stations located in the western part of the analysed region (Laptev Sea: Kotielyj Island, Mys Shalaurov) the correlations are negative which means that with the increase in differences of pressure between the region of the Beauforf Sea and the region of the Tajmyr (increase zDA) SAT decreases there (in January these correlations are statistically significant). This state can be explained as resulting from advection of air cooled to a great extent over the Siberia. Positive correlations between SAT and DP can be observed at the remaining stations in December, January and February, i.e. in the period when the short wave radiation is scarce, almost null or null and the solid/fast ice reaches the coast line. There is no other explanation of this phenomenon then as the effect of advectional increase in temperature. Similar positive correlations between DP (and in this way also zDA) and the air temperature are observed over the entire analysed region in the summer months and at the beginning of autumn (July-September). At a number of stations in particular months these correlations are statistically not significant, reaching their maximum value at Vrangel Island (in August; r = +0.6; see Fig. 13). As the analysis indicates the summer and early autumn correlations are the direct effect of advection as well as indirect effect of zDA resulting in the area in the coastal waters free from ice. The increase in zDA is accompanied by the visible increase in SST in the summer and early autumn months, which consequently results in the increase in SAT in October. If the correlations between monthly temperature and DP are statistically significant then it is possible to carry out the analysis of regression. This analysis indicates that in the year 2007 in which zDA reached in the period from April to September extremely high values (see Fig.14), the increase in SAT which is influenced by atmospheric circulation, can be estimated as +0.9°C at Vrangel Island and +1.5°C in relation to mean many-year value at Barrow station. Thus, the influence of the atmospheric circulation defined by the zDA index in the Pacific sector of the Arctic indicates synergy – results both in the decrease in the sea ice area as well as in the increase in air temperature. Large restriction of sea ice area over summer season in these sea areas intensifies, in turn, the increase in SAT. The carried out analysis indicates that the observed changes in the area and age structure of the sea ice in the Arctic at the turn of the 20th and 21st centuries and during the first years of the 21st century are mainly connected with the activity of natural processes. The role of the greenhouse effect controlling the changes in sea ice cover of the Arctic, as the analysis shows, has been overestimated.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2008, 18; 7-33
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Oceanic control of the warming processes in the Arctic - a different point of view for the reasons of changes in the Arctic climate
Kontrola oceaniczna procesów ocieplenia Arktyki - odmienny punkt spojrzenia na przyczyny zmian klimatu w Arktyce
Autorzy:: Marsz, A. A.
Styszyńska, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260709.pdf
Data publikacji:: 2009
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: Arktyka
delta Golfsztromu
ocieplenie
temperatura powietrza
temperatura powierzchni wody
czynniki naturalne
Arctic
Gulf Stream delta
warming
air temperature
SST
natural factors
Opis:: The paper describes the strong correlation between the sea surface temperature (SST) in the region of the Gulf Stream delta and anomalies in surface air temperature (SAT) in the Arctic over the period 1880-2007. This correlation results from the transfer of a variable amount of heat from the Atlantic tropics into the Arctic through oceanic circulation (AMO – Atlantic Multidecadal Oscillation). Reaction of sea ice is the main mechanism controlling the heat content in water carried to the Arctic and influencing the SAT. Sea ice may either increase or limit the heat flow from the ocean to the atmosphere. The genesis of the ‘Great warming of the Arctic’ in the 1930s and ‘40s is the same as that of the present day. Both may be considered to be attributable to natural processes and are not demonstrably associated in any way with a supposed ‘Global greenhouse effect’. Changes in the concentration of CO2 in the atmosphere could only explain 9% of variations in the SAT in the Arctic.
Praca wykazuje istnienie silnych związków między temperaturą powierzchni morza (SST) w rejonie delty Golfsztromu a przebiegiem anomalii temperatury powietrza w Arktyce (1880-2007). Związki te wynikają z transportu przez cyrkulację oceaniczną (AMO – Atlantic Multidecadal Oscillation) zmiennych ilości ciepła z rejonu atlantyckich tropików do Arktyki. Głównym mechanizmem regulującym wpływ zasobów ciepła w wodach wnoszonych do Arktyki na temperaturę powietrza jest reakcja lodów morskich, zwiększająca lub ograniczająca strumienie ciepła z oceanu do atmosfery. Geneza wielkiego ocieplenia Arktyki w latach 30-40. XX wieku i współczesnego ocieplenia Arktyki jest taka sama. Oba epizody ocieplenia Arktyki stanowią rezultat działania procesów naturalnych i nie są związane z dzia-łaniem efektu cieplarnianego. Zmiany koncentracji CO2 w atmosferze objaśniają około 9% wariancji SAT w Arktyce.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2009, 19; 7-31
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Badania polarne Akademii Morskiej w Gdyni
Polar research Gdynia Maritime University
Autorzy:: Marsz, A. A.
Styszyńska, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260800.pdf
Data publikacji:: 2015
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: historia badań polarnych
bibliografia polarna
meteorologia
klimatologia
oceanologia
lody morskie
Hornsund
Spitsbergen
Arktyka
Stacja Arctowskiego
Półwysep Antarktyczny
Antarktyka
history of polar research
polar bibliography
meteorology
climatology
oceanography
sea ice
Arctic
Arctowski Station
Antarctic Peninsula
Antarctica
Opis:: 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.
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.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2015, 25; 75-98
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Rozmiary i przebieg współczesnego ocieplenia Arktyki w rejonie mórz Barentsa i Karskiego
Dimension and course of the present warming of the Arctic in the region of the Barents and Kara seas
Autorzy:: Marsz, A. A.
Styszyńska, A.
Zblewski, S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260739.pdf
Data publikacji:: 2008
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: współczesne ocieplenie
temperatura powietrza
trendy temperatury powietrza
temperatura powierzchni morza
wody atlantyckie
delta Golfsztromu
Arktyka
Morze Barentsa
Morze Karskie
present warming
air temperature
sea surface temperature
Atlantic waters
Gulf Stream
Arctic
Barents Sea
Kara sea
Opis:: Celem pracy była analiza rozmiarów i przebiegu współczesnego (1980-2007) ocieplenia wschod-niej części Arktyki Atlantyckiej w rejonie mórz Barentsa i Karskiego. Stwierdzono, że w tym okresie ocieplenie posiadało charakter pulsacyjny, składało się z kolejnych, coraz silniejszych wzrostów temperatury powietrza, oddzielanych od siebie okresami ochłodzeń. Poszczególnym fazom ocieplenia odpowiadają wzrosty transportu ciepłych wód atlantyckich do Morza Barentsa i wzrosty temperatury powierzchni morza (SST). Najwyraźniejsze fazy ocieplenia wystąpiły w latach 1988-1990 i 2002-2007. Najsilniejsze wzrosty temperatury zaznaczyły się w za-chodniej i północno-zachodniej części obszaru, najsłabsze na południowych wybrzeżach mórz Barentsa i Karskiego. Wzrost rocznej temperatury powietrza między okresami 1980-1982 a 2005-2007 może być szacowany na około 5°C w północo-zachodniej części obszaru (N i NW część Morza Barentsa) do około 1.5°C na południowo-wschod-nich wybrzeżach Morza Barentsa i południowo-zachodnich wybrzeżach Morza Karskiego. Analiza trendów wyka-zała, że statystycznie istotne trendy roczne występują jedynie na północnych i zachodnich skrajach badanego obszaru. W trendach sezonowych największą liczbę statystycznie istotnych trendów na poszczególnych stacjach obserwuje się latem. Średnie obszarowe trendy są jednakowe jesienią, zimą i wiosną (+0.065°Cźrok-1), wyraźnie niższe latem (+0.044°Cźrok-1), istotne statystycznie od wiosny do jesieni, nieistotne zimą. Analiza trendów mie-sięcznych wykazuje, że obraz, jaki daje analiza trendów sezonowych wiosny (III-V), lata (VI-VIII), jesieni (IX-XI) i zimy (XII-II) nie daje rzeczywistego obrazu rozkładu zmian temperatury w czasie. Wartości trendów miesięcznych rozłożone są skrajnie nierównomiernie, w okresie od listopada do stycznia oraz w kwietniu średnie wartości tren-dów na omawianym obszarze są większe od 0.1°Cźrok-1, w pozostałych miesiącach zawierają się w granicach od +0.020 (luty) do +0.052°Cźrok-1 (sierpień). Główną przyczyną obserwowanych zmian temperatury powietrza w rejonie obu mórz jest wzrost zasobów ciepła w wodach atlantyckich transportowanych do Arktyki z tropików i subtropików przez cyrkulację oceaniczną. Wzrost zasobów ciepła w wodach kierowanych z delty Golfsztromu na północ prowadzi z 1-4 letnim opóźnieniem do wzrostu SST i spadku powierzchni lodów na Morzu Barentsa, w mniejszym stopniu na Morzu Karskim. Oba czynniki (zmiany SST i zmiany powierzchni lodów) regulują następnie temperaturę powietrza, głównie poprzez wpływ na rozmiary strumieni ciepła z powierzchni morza do atmosfery. Znaczny wpływ na modyfikowanie zmian temperatury powietrza w stosunku do zmian wymuszanych przez zmiany SST ma regionalna cyrkulacja atmosferyczna, natomiast hemisferyczna (Oscylacja Arktyczna) i makroregionalna (NAO) mody cyrkulacyjne wywierają w rozpatrywanym okresie znikomy wpływ na zmiany temperatury powietrza, zmiany SST i zmiany powierzchni lodów morskich na morzach Barentsa i Karskim.
The aim of this work is the analysis of the dimensions and the course of contemporary (1980-2007) warming of the east part of the Atlantic Arctic in the region of the Barents and Kara seas (fig. 1, tab. 1). It has been noted that the warming in that period had pulsating character, was made up of consecutive stronger and stronger increases in air temperature, separated from each other by cooling periods (fig. 4, 6-7). The increase in the transport of warm Atlantic waters into the Barents Sea and the increase in SST (sea surface temperature) of this sea correspond to the subsequent phases of warming. The most significant phases of warming were noted in the years 1988-1990 and 2002-2007 (fig. 4). The strongest increases in temperature were marked in the west and north- west part of this region and the weakest in the south coast of the Barents and Kara seas (fig. 6-7). The annual increase in air temperature between the periods 1980-1982 and 2005-2007 may be estimated as about 5°C in the north-west part of this region (N and NW part of the Barents Sea) and as 1.5°C in the south-east coast of the Barents Sea and south – west coast of the Kara Sea (fig. 8). The analysis of trends indicated that the statistically significant annual trends are only observed in the north and west parts of the examined region (fig. 9-10). The greatest number of statistically significant trends in seasonal trends at the observed stations was noted in summer (table 2). The mean regional trends are equal in autumn, winter and spring (+0.065°Cźyear-1), significantly lower in summer (+0.044°Cźyear-1), statistically significant from spring to autumn and not significant in winter. The analysis of monthly trends indicated that the picture obtained from the analysis of seasonal trends (spring – III-V, summer – VI-VIII, autumn – IX-XI, winter – XII-II) does not reflect the real picture of the distribution of changes in temperature in time. The values of monthly trends are distributed in an extremely uneven way, in the period from November to January and in April the mean values of trends in the examined region are larger than 0.1°C year-1 and in the remaining months can be found within the limits from +0.020 (February) to +0.052°C year-1 (August) - see table 3. The main reason for the observed changes in air temperature in the region of both seas can be attributed to the increase in heat resources in the Atlantic waters transported to the Arctic from the tropics and sub-tropics with the oceanic circulation. The increase in heat resources in the waters imported north from the Gulf Stream, leads to the increase, delayed by 1-4 year in SST and to the decrease in the sea ice cover of the Barents Sea and, to a lesser extent, of the Kara Sea (tab. 4-6, fig. 13 and 15). Both factors (changes in SST and changes in sea ice extent) further control the air temperature mainly via the influence on the size of flow from the sea surface to the atmosphere. Great influence on the modification of changes in air temperature in relation to changes forced by changes in SST has the regional atmospheric circulation, whereas the hemispherical (AO) and macro-regional (NAO) circulation modes have little influence on the changes in air temperature, on changes in SST and on changes in sea ice extent of the Barents and Kara seas.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2008, 18; 35-67
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: Wpływ zmian temperatury wód w Bramie Farero-Szetlandzkiej na temperaturę powietrza w Arktyce (1950-2005)
The influence of changes of the water temperature in the Faeroe-Shetland Channel on the air temperature in Arctic (1950-2005)
Autorzy:: Marsz, A. A.
Przybylak, R.
Styszyńska, A.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/260775.pdf
Data publikacji:: 2007
Wydawca:: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
Tematy:: temperatura powierzchni oceanu
temperatura powietrza
Brama Farero-Szetlandzka
Prąd Norweski
Arktyka
sea surface temperature
air temperature
Faeroe-Shetland Channel
Norwegian Current
Arctic
Opis:: Praca analizuje związki między wskaźnikiem charakteryzującym zasoby ciepła w wodach atlantyckich wprowadzanych do Prądu Norweskiego, a dalej przez Prąd Zachodniospitsbergeński i Prąd Nordkapski do Arktyki, a roczną temperaturą powietrza w Arktyce. Analizę związków przeprowadzono dla Arktyki jako całości oraz jej sektorów: atlantyckiego, syberyjskiego, pacyficznego kanadyjskiego i sektora Morza Baffina. Wykazano istnienie silnie rozciągniętych w czasie (od 0 do 9 lat opóźnienia) związków z temperaturą powietrza w całej Arktyce, potwierdzających istotny statystycznie wpływ zmian zasobów ciepła w wodach na zmiany temperatury powietrza w Arktyce. Związki regionalne wykazują silne zróżnicowanie - na wzrost zasobów ciepła niemal natychmiastowo reaguje temperatura powietrza w Arktyce Atlantyckiej, z 2-6 letnim opóźnieniem temperatura powietrza w Arktyce Kanadyjskiej. Związki z temperaturą powietrza w sektorach syberyjskim i pacyficznym nie przekraczają progu istotności statystycznej. Zmiany temperatury powietrza w sektorze Morza Baffina wyprzedzają w czasie zmiany zasobów ciepła w wodach atlantyckich wprowadzanych następnie do Arktyki. To ostatnie może stanowić przyczynę okresowości w przebiegu temperatury powietrza w niektórych częściach Arktyki i strefy umiarkowanej.
Styszyńska (2005, 2007) has shown the existence of clear statistical relationships between heat contents in the waters of the Atlantic flowing towards the Arctic via the Norwegian, West Spitsbergen, and North Cape currents and the air temperature in Spitsbergen, Jan Mayen and Hopen between the years 1982 and 2002. These relationships extend in time: following rises in the heat content of the waters of the Norwegian Current, an increase in air temperature follows in the same year and the following year. Heat contents in the Atlantic waters flowing towards the Arctic are assessed according to the average sea surface temperature (SST) in the Faeroe-Shetland Channel (grid 62°N, 004°W) from January to April. These values are used to calculate a determining indicator such as FS1-42L, established as the average of two successive years: data from one year (k) and the year preceding it (k-1). The aim of this work is to investigate whether there are relationships between FS1-42L and the air temperature in both the whole of the Arctic and in individual Arctic sectors and, if so, what the character of these relationships is. The data analysed were a set of yearly air temperatures for the whole of the Arctic and for particular Arctic sectors (fig. 2) according to Przybylak (2007), as well as a set of monthly SST values including values calculated for the FS1-42L indicator (NOAA NCDC ERSST v.1; Smith and Reynolds, 2002). The primary methodology employed was Cross-Correlation Function Analysis. The FS1-42L was established as a first value, with the yearly air temperature used as a lagged value. The analysis was carried out for a 55-year period, from 1951 to 2005. The analysis showed that, taken as a whole, relationships between heat contents leading to the Arctic and air temperature over the whole of the Arctic (calculated from averages of individual sectors) were not particularly significant, though there was marked significance in these relationships from year 0 (fig. 3) to year +9 (fig. 4). The strongest relationships were those from the same year for which the FS1-42L was dated, after which relationships grew gradually weaker, until they finally disappeared in the tenth year. In the Atlantic sector of the Arctic the relationship was strong and almost immediate (fig 5). In the Siberian (fig. 6) and Pacific (fig. 7) sectors there was an absence of statistically significant relationships, and any that did exist were weak, with varying degrees of ?echo? in air temperature reactions. Air temperature in the Canadian sector (fig. 8) reacted to increases in heat contents with a delay of 2 to 6 years, with the strongest relations from FS1-42L being noted with a 5-year delay. The situation in Baffin Bay was entirely different, with air temperature changes preceding changes in the heat contents of the waters of the Faeroe-Shetland Channel by 1 to 6 years. The maximum strengths of these relations were -5 and -4 per year (fig. 9). Analysis of the reasons for these regional variations in the influence of FS1-42L on air temperature allows us to conclude that a major role is played by the bathymetry of the Arctic Ocean. Atlantic waters sinking beneath Arctic Surface Water (ASW) contribute to changes in the temperature of Arctic Intermediate Water (AIW). Independent of the routes taken by the processes, the influence of AIW on the air temperatures in the Siberian and Pacific sectors is limited, with these sectors being isolated by wide shelves from the Arctic Ocean. In the Canadian sector, which is separated by narrow shelves from deep-water parts of the Arctic Ocean and is situated a relatively short distance from the Atlantic sector, the influence of heat contents on the ASW is apparent, with a certain delay. Changes in the air temperature of the Baffin Bay sector are related to the variable activity of the Labrador Current, bringing cold waters to the North from the Gulf Stream delta. The force of strong cooling waters from the Labrador Current, with the appropriate delay, result in a lessening of the heat contents in the Faroe-Shetland Channel. Because of the fact that there is a strong positive correlation between the yearly air temperatures of the Canadian and Baffin Bay sectors, a chain of dependencies emerges: air temperature in the American sectors of the Arctic the flow of Atlantic waters FS1-42L air temperature in the Atlantic Arctic sector Ž air temperature in the Canadian sector should generate quasi-periodic (> 10 years) air temperature courses.
Źródło:: Problemy Klimatologii Polarnej; 2007, 17; 45-59
1234-0715
Pojawia się w:: Problemy Klimatologii Polarnej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "Marsz, A." wg kryterium: Autor

Źródło danych

Dostawca treści

Kolekcja

Rok wydania

Wydawca

Temat

Autor

Typ dokumentu

Język