Zmienność form cyrkulacji środkowotroposferycznej według klasyfikacji Wangenheima-Girsa i ich relacje z polem ciśnienia na poziomie morza

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.

Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
Dziedziny: nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: nauki o ziemi i środowisku