O problemach związanych z wyznaczaniem typów cyrkulacji atmosferycznej Lityńskiego

Marek Nowosad

Abstrakt

Problems related to the determination of Litynski atmospheric circulation types

One of the classifications of atmospheric circulation types applied in Poland is the typology proposed by Lityński (1969). Circulation types were designated based on three classes in each of three indices (zonal Ws, meridional Wp, and cyclonicity index Cp). Indices Ws and Wp were developed based on differences in atmospheric pressure over the area of 40º–65ºN and 0º–35vE. A total of 27 types were designated. Calendars of the types in reference to the period 1951–1999 were published. Lack of information on particular stages of development of the calendars seems to preclude unequivocal interpretation in their use. It is not clear what reference period was considered in the development of the calendars. An example is provided that a change in the reference period causes the shift of 5% of days to another class. The name of the type does not always concern the direction of air advection. For example, in January, the middle class „0” zonal index is  characterised by air  dvection from the west. In such a situation, the type called „S” in practice describes inflow of air from direction „SW”. An example is also provided of a situation where the same value of the Wp index was qualified in June to class „S”, and in November to class „N”. Examples of analyses are also presented with the application of daily values of Wp and Ws concerning air temperature, snow cover, and UTCI index. Attention is drawn to the need of high degree of caution in the interpretation of research concerning multi-annual periods where results of reanalyses were used as source data. It is pointed out that the annual courses of  circulation indices Wp and Ws may be approximated when the determination of air density considered the same temperature in reference to all days in a year.

Zarys treści: Jedną z klasyfikacji typów cyrkulacji atmosferycznej stosowanych w Polsce jest typologia zaproponowana przez Lityńskiego (1969). Typy cyrkulacji zostały utworzone na podstawie trzech klas w każdym z trzech wskaźników (strefowy Ws, południkowy Wp i ciśnienia Cp). Wskaźniki Ws i Wp utworzono na podstawie różnic ciśnienia atmosferycznego na obszarze 40º–65ºN i 0º–35ºE. Wydzielono 27 typów. Zostały opublikowane kalendarze tych typów w odniesieniu do lat 1951–1999. Wydaje się, że brak informacji o poszczególnych krokach przy tworzeniu tych kalendarzy uniemożliwia jednoznaczną interpretację przy korzystaniu z  ich. Nie jest czytelne, jaki okres referencyjny był brany pod uwagę przy konstrukcji kalendarzy. Podano przykład, że zmiana okresu referencyjnego zmienia przynależność 5% dni do innej klasy. Nazwa typu nie zawsze dotyczy kierunku adwekcji powietrza. Na przykład w styczniu klasa środkowa „0” wskaźnika strefowego Ws charakteryzuje się adwekcją powietrza z zachodu. W tej sytuacji typ nazwany „S” opisuje w praktyce napływ powietrza z kierunku „SW”. Zamieszczono też przykład sytuacji, że ta sama wartość wskaźnika Wp została zakwalifikowana w czerwcu do klasy „S”, a w listopadzie do klasy „N”. Podane zostały przykłady analiz, z wykorzystaniem dobowych wartości Wp i Ws, dotyczące temperatury powietrza, pokrywy śnieżnej oraz wskaźnika UTCI. Zwrócono uwagę na potrzebę dużej ostrożności przy interpretacji badań dotyczących wieloleci, gdy jako dane źródłowe wykorzystywano wyniki reanaliz. Zauważono, że przebiegi roczne wskaźników  cyrkulacji Wp oraz Ws mogą być przybliżone, gdy brano pod uwagę, przy określaniu gęstości powietrza, taką samą temperaturę w odniesieniu do wszystkich dni w roku.

Słowa kluczowe: atmospheric circulation, circulation type classification, zonal index, meridional index, tercile
References

Bartoszek K., 2017a, The main characteristics of atmospheric circulation over East-Central Europe from 1871 to 2010, Meteorology and Atmospheric Physics, 129(2), 113–129.

Bartoszek K., 2017b, Kalendarz typów cyrkulacji atmosferycznej dla obszaru Lubelszczyzny. Zbiór komputerowy, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Zakład Meteorologii i Klimatologii, Lublin, http://serwisy.umcs.lublin.pl/k.bartoszek/wyniki.html (dostęp: 20.05.2019).

Bartoszek K., 2018, Long–term relationships between air flow indices and air temperature over Southeast Poland, Időjárás, 122(2), 101–118.

Bartoszek K., Wereski S., Krzyżewska A., Dobek M., 2017, The influence of atmospheric circulation on bioclimatic conditions in Lublin (Poland), Bulletin of Geography, Physical Geography Series, 12, 41–49.

Cyrkulacja atmosferyczna i pogoda w Europie – zeszyt wstępny, 1978, IMiGW, Zakład Prognoz Meteorologicznych Długoterminowych, Warszawa (maszynopis).

Hartmann D.L., Klein Tank A.M.G., Rusticucci M., Alexander L.V., Brönnimann S., Charabi Y., Dentener F.J., Dlugokencky E.J., Easterling D.R., Kaplan A., Soden B.J., Thorne P.W., Wild M., Zhai P., 2013, Observations: atmosphere and surface [in:] T.F. Stocker, D. Qin, G.–K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley (eds.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge, New York: Cambridge University Press, 159–254.

Jenkinson A.F., Collison F.P., 1977, An initial climatology of gales over the North Sea, Synoptic Climatology Branch Memorandum, 62, Meteorological Office, Bracknell.

Kaszewski B., 2001, Wykorzystanie typologii cyrkulacji atmosfery w badaniach klimatologicznych, Rocznik fizyczno-geograficzny, Uniwersytet Gdański, VI, 13–26.

Kopcewicz T., 1959, Fizyka atmosfery. Część III. Kinematyka i dynamika, Polskie Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.

Kulesza K., 2017, Nowe spojrzenie na klasyfikację typów cyrkulacji atmosfery J. Lityńskiego, Prace Geograficzne, Uniwersytet Jagielloński, 150, 79–94.

Lityński J., 1962, Liczbowe systemy klasyfikacji typów pogody i typów cyrkulacji, Prace Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego, 64, 45–47.

Lityński J., 1963, Čislennaȃ klassifikaciȃ tipov pogody i tipov zonal’noj cirkulȃcii v primenenii k mesȃčnym prognozam, Trudy Vsesoûznogo Naučnogo Meteolologičeskogo Soveŝaniȃ, 3, 336–340.

Lityński J., 1968, Liczbowa klasyfikacja typów cyrkulacji i typów pogody dla Polski, Praca doktorska, promotor W. Okołowicz, Katedra Klimatologii Uniwersytetu Warszawskiego (maszynopis).

Lityński J., 1969, Liczbowa klasyfikacja typów cyrkulacji i typów pogody dla Polski, Prace Państwowego Instytutu Hydrologiczno-Meteorologicznego, 97, 3–15.

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, Liczbowa klasyfikacja typów cyrkulacji i typów pogody dla Polski, Prace i Studia Uniwersytetu Warszawskiego, 11(6), 19–29.

Marosz M., 2015, Zastosowanie wektora wiatru geostroficznego w analizie występowania ekstremalnych prędkości wiatru w północnej Polsce (1951–2014), [w:] H. Lorenc, Z. Ustrnul (red.),

Klimat a społeczeństwo i gospodarka, Polskie Towarzystwo Geofizyczne – Oddział Warszawski, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB, Warszawa, 113–128.

Marosz M., 2017, Wieloletnia charakterystyka przepływu powietrza nad Polską Północną 1951–2015, Katedra Meteorologii i Klimatologii IG UG, Gdańsk.

Marosz M., Miętus M., 2012, Opis lokalnych aspektów cyrkulacji atmosferycznej za pomocą wektora wiatru geostroficznego [w:] Z. Bielec-Bąkowska, E. Łupikasza, A. Widawski (red.), Rola cyrkulacji atmosfery w kształtowaniu klimatu, Prace Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, 74, 89–100.

Nowosad M., 2011, Variability of the meridional circulation index over Poland according to the Lityński classification formula, Prace i Studia Geograficzne, 47, 41–48.

Nowosad M., 2012, Zmiany grubości pokrywy śnieżnej w Lublinie i ich uwarunkowania cyrkulacyjne [w:] Bielec-Bąkowska Z., Łupikasza E., Widawski A. (red.), Rola cyrkulacji atmosfery w kształtowaniu klimatu, Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, Sosnowiec, 157 –166.

Nowosad M., 2017, Variability of the zonal circulation index over Central Europe according to the Lityński method, Geographia Polonica, 90(4), 417–430.

Nowosad M., 2019, Kalendarz wskaźników cyrkulacji i typów cyrkulacji nad Polską według formuły Lityńskiego, Zbiór komputerowy. Uniwersytet Marii Curie–Skłodowskiej, Zakład Hydrologii i Klimatologii, Lublin. https://www.researchgate.net/profile/Marek_Nowosad/publication/330881056_Calendar_of_circulation_indices_and_circulation_types_over_Poland_according_to_the_Litynski_classification_formula_1948_–_2018/data/5c5987c5a-6fdccb608a975fe/tercile–ver06.xlsx (dostęp: 20.05.2019).

Nowosad M., Dobek M., Siwek K., 2010, Warunki termiczne w Lublinie w 2009 roku a wskaźnik cyrkulacji strefowej według formuły Lityńskiego [w:] E. Bednorz (red.), Klimat Polski na tle klimatu Europy. Warunki termiczne i opadowe, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 79–93.

Nowosad M., Rodzik B., Wereski S., Dobek M., 2013, The UTCI Index in Lesko and Lublin and its circulation determinants, Geographia Polonica, 86(1), 29–36.

Pawłowska J., Jankowska A., Pindor T., 2000, Kalendarz typów cyrkulacji atmosferycznej według J. Lityńskiego (1991–1999), IMGW, Warszawa.

Philipp A., Bartholy J., Beck Ch., Erpicum M., Esteban P., Fettweis X., Huth R., James P., Jourdain S., Kreienkamp F., Krennert T., Lykoudis S., Michalides S.C., Pianko-Kluczyńska K., Postm P., Rasilla Álvarez D., Schiemann R., Spekat A., Tymvios F.S., 2010, Cost733cat – A database of weather and circulation type classifications, Physics and Chemistry of the Earth, 35, 360–373.

Pianko-Kluczyńska K., 2007, Nowy kalendarz typów cyrkulacji atmosfery według J. Lityńskiego, Wiadomości Meteorologii, Hydrologii, Gospodarki Wodnej, I(LI), 4, 65–85.

Pianko-Kluczyńska K., 2015, Związek między cyrkulacją atmosferyczną według Lityńskiego i sezonowymi opadami w Polsce, Przegląd Naukowy – Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 68, 167–177.

Ping-Lun T., 2007, Percentile and percentile rank [in:] N.J. Salkind (ed.), Encyclopedia of measurment and statististics, SAGE Publications, 755–756.

Piotrowski P., 2009, Obiektywna metoda klasyfikacji cyrkulacji atmosferycznej dla Polski, Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica, 10, 1–216.

Podrażka M., Chrzanowski J., 1974, Charakterystyka typów cyrkulacji atmosferycznej dla Europy Środkowej i Zachodniej, IMiGW – Oddział Prognoz, Warszawa (maszynopis).

Rutgersson A., Jaagus J., Schenk F., Stendel M., Bärring L., Briede A., Claremar B., Hanssenbauer I., Holopainen J., Moberg A., Nordli Ø., Rimkus E., Wibig J., 2015, Recent change – atmosphere [in:] The BACC II Author Team (eds.), Second assessment of climate change for the Baltic Sea Basin, Berlin Heidelberg: Springer–Verlag, 69–97.

Seweryńska H., 1978, Związek miedzy polem geopotencjału powierzchni 500 mb a temperaturą w Polsce, Materiały Badawcze, seria Meteorologia, IMiGW, Warszawa.

Stępniewska-Podrażka M., 1991, Kalendarz typów cyrkulacji atmosferycznej według J. Lityńskiego (1951–1990), IMGW, Warszawa.

The NCEP/NCAR Reanalysis Project at the NOAA/ESRL Physical Sciences Division, https://www. esrl.noaa.gov/psd/data/reanalysis/reanalysis.shtml (dostęp: 23.04.2019).

Ustrnul Z., Wypych A., Jakusik E., Biernacik D., Czekierda D., Chodubska A., Biuletyn Monitoringu Klimatu Polski rok 2018, Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy http://klimat.pogodynka.pl/pl/biuletyn–monitoring/#2018/rok (dostęp: 24.04.2019)

Wibig J., 1991, Związki wybranych elementów klimatu Polski z cyrkulacją na powierzchni izobarycznej 500 hPa nad Europą i Północnym Atlantykiem, Praca doktorska, promotor K. Kożuchowski, Zakład Meteorologii i Klimatologii Uniwersytetu Łódzkiego (maszynopis).

Zwieriew A.S., 1965, Meteorologia synoptyczna, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa.

Czasopismo ukazuje się w sposób ciągły on-line

Pierwotną wersją czasopisma jest wersja elektroniczna publikowana w internecie