Zeszyt 1-2/2014
Strona redakcyjna
-
1.
Od redakcji
Tekst / Artykuł
ORYGINALNE PRACE I PRZYCZYNKI - PAPERS AND CONTRIBUTIONS
2.
SEZONOWE WAHANIA LICZBY NIŻÓW ŚRÓDZIEMNOMORSKICH W EUROPIE ŚRODKOWO-WSCHODNIEJ
SEASONAL VARIATION IN THE NUMBER OF MEDITERRANEAN CYCLONES IN THE CENTRAL AND EASTERN EUROPE
Jan DEGIRMENDŽIĆ - Katedra Geografi i Fizycznej UŁ,
Krzysztof KOŻUCHOWSKI - Instytut Nauk Leśnych – Filia UŁ w Tomaszowie Mazowieckim
Streszczenie
Przedmiotem opracowania są cyklony śródziemnomorskie (MC – Mediterranean cyclones), które w latach 1958-2008 przemieszczały się nad obszarem Europy Środkowo-Wschodniej (tj. w sektorze między 45º39’ i 58º 11’ N oraz między 7º 32’ i 30º44’ E). Odnotowano 351 układów MC, wśród których wyróżniono 12 typów, określonych na podstawie przebiegu trajektorii oraz miejsca cyklolizy. Najczęściej występującym jest typ C1 (20,5% przypadków); są to niże przechodzące centralnie przez Polskę (rys. 2). Częste (17,9 %) są niże wędrujące torami położonymi na południe od równoleżnika 49°N (typ S1, rys. 3). Dość wysoką frekwencją (14,5%) charakteryzują się też szlaki niżów biegnące na wschód od Polski (typ E2, rys. 4), które w przybliżeniu odpowiadają torowi Vb wskazanemu przez van Bebbera (1891).
Wykazano sezonową zmienność częstości pojawiania się niżów śródziemnomorskich w Europie Środkowo-Wschodniej; znaleziono półroczną cykliczność z maksimami w kwietniu i październiku. Maksimum wiosenne jest najbardziej rozwinięte i wiąże się prawdopodobnie z dominującymi w tej porze roku południkowymi formami cyrkulacji nad Europą, które sprzyjają wędrówce niżów znad Morza Śródziemnego na północ. Empiryczne prawdopodobieństwo dnia z niżem śródziemnomorskim w Europie Środkowo-Wschodniej zmienia się od 0,8% w styczniu i 0,9% w lipcu do 2,1% w listopadzie i 3,4% w kwietniu. Z niżami śródziemnomorskimi wiążą się ekstremalne zjawiska hydrometeorologiczne w Polsce i krajach sąsiednich – przynoszą one nawalne opady, latem powodują powodzie, w zimie – zawieje śnieżne.
Słowa kluczowe
Europa Środkowo-Wschodnia, niże śródziemnomorskie, trajektorie, sezonowość
Cytowanie
Degirmendžić J., Kożuchowski K., 2014, Sezonowe wahania liczby niżów śródziemnomorskich w Europie Środkowo-Wschodniej. Przegląd Geofizyczny, z.1-2, 5-18
Summary
The study is focused on Mediterranean cyclones (MC) traveling over the area of Central and Eastern Europe (i.e. in the sector between 45° 39’ and 58º 11’ N and between 7° 32’ and 30º 44’ E) in the years 1958-2008. There have been 351 MC systems, divided into 12 types on the basis of the course of the trajectory and the location of cyclolysis site. The most common is C1 type (20.5% of cases), passing centrally through Poland (Fig. 2). Lows moving along paths situated to the south of 49 parallel (type S1, Fig. 3) are slightly less frequent (17.9%). Quite often (14.5%) lows are traveling east of the Polish border (type E2, Fig. 4), which roughly corresponds to the Vb track, indicated by van Bebber (1891).
Seasonal variation in the frequency of the Mediterranean lows crossing Central and Eastern Europe has been demonstrated. Semi-annual cyclicity with peaks in April and October was found. Maximum in spring is most pronounced and likely associated with dominant in this season meridional types of circulation over Europe, which steer the cyclones movement from the Mediterranean Sea to the north. Empirical probability of the day with Mediterranean low in Central and Eastern Europe varies from 0.8% in January and 0.9% in July to 2.1% in November and 3.4% in April. Mediterranean lows trigger extreme hydrometeorological phenomena in Poland and neighboring countries – they bring torrential rains, causing fl oods in the summer, in the winter – blizzards.
Keywords
Central and Eastern Europe, Mediterranean lows, trajectories, seasonality
Quotation
Degirmendžić J., Kożuchowski K., 2014, Seasonal variation in the number of mediterranean cyclones in the Central and Eastern Europe (in polish), Review of Geophysics, z. 1-2, 5-18
3.
ASYMILACJA TRÓJWYMIAROWEJ ODBICIOWOŚCI RADAROWEJ DO NUMERYCZNEGO MODELU METEOROLOGICZNEGO METODĄ ZESPOŁOWEGO FILTRU KALMANA: METODYKA I EKSPERYMENT
ASSIMILATION OF 3D WEATHER RADAR REFLECTIVITY TO NWP MODEL USING ENSEMBLE KALMAN FILTERING: METHODOLOGY AND EXPERIMENT
Jan SZTURC - Ośrodek Teledetekcji Naziemnej, IMGW-PIB – Warszawa,
Bogumił JAKUBIAK - Interdyscyplinarne Centrum Modelowania UW,
Anna JURCZYK - Ośrodek Teledetekcji Naziemnej, IMGW-PIB – Warszawa,
Katarzyna OŚRÓDKA - Ośrodek Teledetekcji Naziemnej, IMGW-PIB – Warszawa
Streszczenie
Artykuł przedstawia prace nad metodyką asymilacji danych odbiciowości radarowej do numerycznych modeli meteorologicznych. Wykorzystano dane radarowe polskiej sieci POLRAD, dla których opracowano algorytmy korekt oraz ilościowej oceny jakości w postaci pola indeksu jakości QI odgrywającego istotną rolę w opracowanym schemacie asymilacji. Proponowany schemat jest oparty na metodzie zespołowych fi ltrów Kalmana (Ensemble Kalman Filter, EnKF), która obecnie uważana jest za obiecujące narzędzie do asymilacji danych radarowych w skali konwekcji, wymaga jednak dużych zasobów obliczeniowych. Eksperyment dla intensywnych opadów konwekcyjnych przeprowadzono za pomocą numerycznego modelu meteorologicznego COAMPS, natomiast jako narzędzie asymilacji zastosowano system asymilacji DART. W analizowanym eksperymencie uzyskano pewną poprawę jakości prognoz, jednak opracowana metodyka wymaga dalszych prac.
Słowa kluczowe
numeryczny model meteorologiczny, radar meteorologiczny, asymilacja danych
Cytowanie
Szturc J., Jakubiak J., Jurczyk A., Ośródka K., 2014, Asymilacja trójwymiarowej odbiciowości radarowej do numerycznego modelu meteorologicznego metodą zespołowego filtru Kalmana: metodyka i eksperyment. Przegląd Geofizyczny, z.1-2, 19-38
Summary
The paper presents studies on methodology of assimilation of weather radar refl ectivity to numerical weather prediction (NWP) model. Radar data were provided by Polish radar network POLRAD, for which a set of correction algorithms was developed, including quantitative quality characterization in the form of fi eld of quality index QI, which is an important factor for the presented assimilation scheme. The proposed scheme is based on Ensemble Kalman Filter (EnKF) approach, which is considered the promising tool for radar data assimilation at convective scale, however requires large computation sources. The experiment was conducted using NWP model COAMPS with DART system as assimilation tool for chosen heavy convective event. Some improvement in forecasts was achieved in the investigated experiment, however the further research is still required.
Keywords
numerical weather prediction model, weather radar, data assimilation
Quotation
Szturc J., Jakubiak J., Jurczyk A., Ośródka K.,2014, Assimilation of 3D weather radar refl ectivity to NWP model using ensemble Kalman fi ltering: methodology and experiment (in polish), Review of Geophysics, z. 1-2, 19-38
4.
RECESJA ZASILANIA GRUNTOWEGO RZEK W KLIMACIE TROPIKALNYM
TARISSEMENT ET EPUISEMENT DE L’ALIMENTATION SOUTERRAINE
DES COURS D’EAUX DANS LE CLIMAT TROPICAL
Jerzy SZKUTNICKI - IMGW–PIB (emeryt) – Warszawa,
Andrzej KADŁUBOWSKI - IMGW–PIB – Warszawa
Streszczenie
Zjawisko zasilania gruntowego rzek w klimacie tropikalnym w ciągu długiego okresu (6-7 miesięcy) nie jest zakłócone zasilaniem powierzchniowym. W związku z tym następuje tzw. recesja zasilania gruntowego, która przebiega zgodnie z postępem geometrycznym malejącym. Proces ten jest opisany równaniem Mailleta-Bussinesqua. Na podstawie tego równania wyznaczono współczynniki recesji, które zostały przedstawione na przykładzie 4 rzek Senegalu. Stwierdzono, że recesja zasobów wód gruntowych w klimacie tropikalnym przebiega zawsze w dwóch fazach: opadania i wysychania. W fazie opadania spełnia się równanie w postaci powszechnie przyjmowanej, w fazie wysychania natomiast równanie to nie może być stosowane, co wymagało przyjęcia jego modyfikacji zaproponowanej przez Hortona.
W dużych rzekach Senegal i Faleme, o płytko zalegającym podłożu krystalicznym, faza opadania jest intensywniejsza niż w dwóch pozostałych rzekach Casamance i Khorine, gdzie przeważają utwory sedymentacyjne. Faza wysychania w dużych rzekach przebiega znacznie wolniej. Może to świadczyć, że głębsze warstwy wodonośne dużych rzek są zasobniejsze w wodę niż rzek małych. Recesja fazy wysychania wszystkich rzek w klimacie tropikalnym jest bardzo intensywna. Świadczą o tym wykładniki potęgi n > 1 w rzekach dużych i n > 2 w rzekach małych. Ma to m.in. związek z wysoką temperaturą w okresie suchym, co sprzyja silnemu parowaniu terenowemu. Szczególnie szybkie wyczerpywanie zasobów wodnych w małych rzekach w fazie wysychania może być wynikiem nasilonej ewapotranspiracji, gdyż zlewnie Casamance i Khorine są pokryte bogatą roślinnością wiecznie zieloną.
Współczynniki recesji zasilania gruntowego w strefi e tropikalnej są obszarowo zróżnicowane. Natomiast ich zróżnicowanie w czasie jest mniej znaczące, co pozwoliło kiedyś zaproponować średnie współczynniki recesji dla rzek w klimacie tropikalnym w celu prognozowania zasobów wód gruntowych Senegalu.
Uzyskane wyniki dotyczące recesji zasilania gruntowego w strefie klimatu tropikalnego mogą być informacją dla potrzeb modelowania i symulacji suszy w naszym klimacie.
Słowa kluczowe
zasilanie gruntowe, zasilanie powierzchniowe rzek, faza opadania, faza wysychania, przepływ początkowy, współczynnik recesji
Cytowanie
Szkutnicki J., Kadłubowski, A, 2014, Recesja zasilania gruntowego rzek w klimacie tropikalnym. Przegląd Geofizyczny, z.1-2, 39-56
Summary
Le phenomène d’alimentation souterraine des rivières, dans le climat tropicale, pendant longue période (6-7 mois) n’est pas infl uencé par l’alimentation superfi cielle. Ceci offre une bonne possibilitée de prevision des débits de décrue selon la loi de vidange d’un réservoir, dans l’occurence, la nappe phréatique. Cette vidange se fait en conformité avec la progression géométrique décroissante. Ce processusse est exprimé par l’équation exponencielle de Maillete-Bussinesq
Qt = Q0e–at
Selon cette équation on a calculé les coeffi cients de décroissance pour 4 rivières du Sénégal (Sénégal, Falémé, Casamance, Khoriné). On a constaté que la décroissance de débit des cours d’eau, dans le climat tropical, se fait en deux phases tarrissement et épuisement.
Dans la phase de tarrissement l’équation ci dessus est cohérante, mais dans la phase d épuisement cette équqtion n’est pas appropriée. Pour cela il fallait adapter sa modifi cation proposée par Horton qui a la forme exponentielle double :
Qt = Q0e–atn
Dans les grands fl euves (Sénégal, Falémé), dont les bassins versants schisteux et cristaliques ne sont pas trop perméable, la phase de tarrissement est plus intensive que dans les petits cours d’eau (Casamance, Khoriné) dont les bassins versant sédimentaitres accumulent des réserves d’eau dans la nappe phréatique hypodermique. Par contre la phase d’ épuisement dans les grands fl euves est beaucoup plus lante. Ce qui peut signifi er que ses profondes nappes phréatique sont plus abondantes en eau. Néanemoins la phase d’épuisement, dans le climat tropical, est partout très intensive. En phase de tarrissement l’exposant n = 1, en phase d’épuisement dans les grands cours d’eau n > 1 et dans les petits cours d’eau n > 2 (dans le climat tempéré n >=1). On peut supposer que l’allure de la phase d’épuisement, c’est-ta-dire la chute caractéristique des débits, soit provoquée par une forte évaporation de l’eau libre des cours d’eau et l’évapotransporation de leurs alluvions saturées couvertes par une végétation assez développée. Ce phénomène est observé surtout dans les petits bassins versants (Casamance et Khoriné).
Les coefi cients de décroissance varient dans l’éspace en fonction des conditions géologiques et de dimention des superfi cie de bassin versants. Ils varient aussi dans le temps surtout en foction des perturbations climatiques. La variation temporelle est moins prononcée et pour certaines stations on a proposé les formules pour estimer des débits d’étiage et des réserves d’eau souterraines.
Les résultats obtenus peuvent étre utiles dans le climat tempéré pour une simulation de sécheresse.
Keywords
alimentation souterraine, alimentation superfi cielle des cours d’eau, nappe phréatique, phase de tarrissement, phase d’épuisement, coeffi cients de décroissance
Quotation
Szkutnicki J., Kadłubowski, A, 2014, Tarissement et epuisement de l’alimentation souterraine des cours d’eaux dans le climat tropical (in polish), Review of Geophysics, z. 1-2, 39-56
PRZEGLĄD ZAGADNIEŃ NAUKOWYCH - SURVEY OF SCIENTIFIC PROBLEMS
5.
TORNADA WYWOŁANE PRZEZ CYKLONY ZWROTNIKOWE W STANACH ZJEDNOCZONYCH (1950-2012)
TROPICAL CYCLONE TORNADOES IN THE UNITED STATES (1950-2012)
Joanna POPŁAWSKA - Zakład Klimatologii UW
Streszczenie
Celem pracy jest scharakteryzowanie rzadkiego zjawiska tornad wywołanych przez cyklony zwrotnikowe (TCT) oraz przedstawienie przebiegu ich występowania w Stanach Zjednoczonych w latach 1950-2012. Przedstawiono także warunki sprzyjające ich powstawaniu. Tego typu zjawiska najliczniej tworzą się w przedniej, prawej ćwiartce w stosunku do toru przemieszczania się cyklonu. W podanych latach na północnym Atlantyku uformowało się 737 cyklonów zwrotnikowych (398 huraganów oraz 339 burz i depresji zwrotnikowych). Ponad 190 z nich dotarło do wybrzeży USA, a 58 wywołało serie wirów (w ramach tych serii zanotowano ok. 1655 tornad). Ponadto zanotowano 356 pojedynczych tornad, niezwiązanych ze zjawiskiem tornado outbreak. TCT najczęściej występowały w godzinach
popołudniowych. Najwięcej tornad było jesienią. Wiąże się to ze wzmożoną aktywnością huraganów w tym okresie. Większość przypadków osiągała najmniejszą intensywność w skali Fujity. Huragany docierając nad ląd nie otrzymują już dostatecznej ilości energii, przez co słabną i zanikają. Dlatego zdecydowana większość przypadków TCT była na wybrzeżu, na obszarze stanów Floryda i Teksas.
Słowa kluczowe
tornado, cyklon zwrotnikowy, tornado wywołane przez cyklon zwrotnikowy, huragan, burza zwrotnikowa; depresja zwrotnikowa, inwazja tornad, skala Fujity
Cytowanie
Popławska J., 2014, Tornada wywołane przez cyklony zwrotnikowe w Stanach Zjednoczonych (1950-2012). Przegląd Geofizyczny, z.1-2, 57-72
Summary
The aim of this study was to characterise the phenomenon of tornadoes that arise from the transition of tropical cyclones as well as the analysis of their occurrence in the U.S. during 1950-2012. The conditions favouring the formation of Tropical Cyclone Tornadoes are also presented. Tornadoes most often form in the cyclone’s front right quadrant relative to its direction of travel. During the period studied, 737 tropical cyclones formed over the North Atlantic (398 hurricanes and 339 tropical storms or tropical depression), almost 190 of them reached the U.S. coast and 58 resulted in a series of tornadoes (around 1655 tornadoes were recorded overall). Also were noted 356 individual tornadoes, unrelated to the tornado outbreak. TCT usually occurred in the afternoon and most were recorded in autumn due to the elevated hurricane activity in this period. The majority of cases reached the lowest levels of the Fujita scale. Hurricanes reaching land no longer receive enough energy so they weaken and disappear which is why, in the vast majority of cases, TCT affect coastal areas (Florida and Texas).
Keywords
tornado, tropical cyclone, tropical cyclone tornado, hurricane, tropical storm, tropical depression, tornado outbreak, Fujita scale
Quotation
Popławska J., 2014, Tropical cyclone tornadoes in the United States (1950-2012) (in polish), Review of Geophysics, z. 1-2, 57-72
Z ŻYCIA TOWARZYSTWA - FROM THE SOCIETY ACTIVITIES
6.
Sprawozdanie z działalności Polskiego Towarzystwa Geofizycznego w roku 2013
Jerzy Szkutnicki
Tekst / Artykuł7.
Zebranie plenarne Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Geofizycznego (Warszawa,
24 II 2014)
Urszula Kossowska-Cezak, Jolanta Krupa-Marchlewska
Tekst / Artykuł