Strona redakcyjna
R E V I E W O F G E O P H Y S I C S
Quarterly journal published by
the Polish Society of Geophysics
and Committee of Geophysics Polish Academy of Science
R A D A R E D A K C Y J N A
Kazimierz A d am o w s k i, University of Ottawa, Kanada
Wojciech G r a b o w s k i, National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado, USA
Marek G r a d (przewodniczący), Uniwersytet Warszawski, Polska
Jerzy J a w o r s k i, emeryt, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej-PIB
Andrzej K i j k o, University of Pretoria, Republika Południowej Afryki
Witold F. K r a j e w s k i, University of Iowa, USA
Przemysław L i g e n z a, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej-PIB
Jacek M a j o r o w i c z, University of Alberta, Edmonton, Kanada
Maciej S a d o w s k i, Instytut Ochrony Środowiska-PIB
K O M I T E T R E D A K C Y J N Y
Redaktor naczelny i statystyczny: Zbigniew C z e c h o w s k i
Zastępca redaktora naczelnego: Joanna W i b i g
Redaktorzy tematyczni: Artur M a g n u s z e w s k i (hydrologia),
Barbara P o p i e l a w s k a (przestrzeń okołoziemska), Piotr Ś r o d a (wnętrze Ziemi),
Joanna T r e p i ń s k a (klimatologia), Joanna W i b i g (meteorologia)
Redaktor techniczny: Rafał S t e p n o w s k i, Sekretarz redakcji: Krzysztof B a r t o s z e k
ADRES REDAKCJI
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy
ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawa
e-mail: k.bartoszek@umcs.pl
tel. 22 69 15 683 (redaktor naczelny)
Polskie Towarzystwo Geofizyczne
IMGW-PIB, ul. Podleśna 61, pok. 703 (IMGW), 01-673 Warszawa
ww.ptgeof.imgw.pl
Publikowane artykuły są opiniowane przez niezależnych recenzentów
Projekt okładki i opracowanie graficzne tytułów działów:
Andrzej P i l i c h
Druk i oprawa: Mazowieckie Centrum Poligraficzne
ORYGINALNE PRACE I PRZYCZYNKI - PAPERS AND CONTRIBUTIONS
1.
HISTORIA POMIARÓW TEMPERATURY POWIETRZA W EUROPIE DO KOŃCA XVIII WIEKU
HISTORY OF AIR TEMPERATURE MEASUREMENTS IN EUROPE TO THE END OF THE 18TH CENTURY
Magdalena SKRZYŃSKA - Uniwersytet Jagielloński, Wydział Geografii i Geologii
DOI: 0.32045/PG-2020-001
Streszczenie
Historia pomiarów temperatury powietrza związana jest z zainteresowaniem człowieka warunkami termicznymi, a w szczególności z występowaniem skrajnych warunków termicznych, które stanowiły zagrożenie dla ludzkiej egzystencji. Jest to zagadnienie ważne z punktu widzenia zmienności klimatu, ponieważ dzięki długoletnim seriom pomiarowym możemy porównać okres współczesnego ocieplenia z innymi występującymi okresami ciepła lub zimna w Europie.
Celem pracy jest przedstawienie najwcześniejszych pomiarów temperatury powietrza w Europie oraz omówienie problemów związanych z tymi pomiarami. Prekursorem w rozwoju pomiarów temperatury powietrza były Włochy, gdzie utworzono pierwszą na świecie sieć stacji meteorologicznych w 1654 r., działającą do 1667 roku. W 1781 roku powstała Mannheimska (Palatyńska) sieć meteorologiczna zorganizowana przez Palatyńskie Towarzystwo Meteorologiczne z Mannheim w Niemczech, gdzie dokonano ujednolicenia pomiarów na niektórych stacjach. Sieć działała tylko do 1792 roku. Od początku XVIII wieku rozpoczęto pomiary na wielu europejskich stacjach, jednak były nieporównywalne, ponieważ nie były wykonywane w sposób ciągły. Dopiero w XXI wieku podjęto się próby rekonstrukcji pomiarów temperatury powietrza na większości europejskich stacji. Dzięki długoletnim seriom temperatury powietrza możliwe jest poznanie przeszłych warunków klimatycznych i porównanie ich z obecnymi warunkami. Ponadto stanowią cenny dowód potwierdzający współczesne ocieplenie, a także mają istotne znaczenie z punktu widzenia oceny wielkości współczesnych zmian klimatu.
Słowa kluczowe
temperatura powietrza, rekonstrukcja, pierwsze pomiary, systematyczne pomiary, Europa
Cytowanie
Skrzyńska M., 2020, Historia pomiarów temperatury powietrza w Europie do końca XVIII wieku. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 3-22
Summary
The history of air temperature measurements is related to the curiosity of a man with thermal conditions, and in particular with the occurrence of extreme thermal conditions, which posed a threat to human existence. This is an issue important from the point of view of climate change, and especially of contemporary climate warming, because thanks to long-term measurement series we can just compare the period of modern warming with other occurring periods of heat or cold in Europe. The aim of the work is to present the earliest measurements of air temperature in Europe and to discuss problems related to these measurements. The precursor in the development of air temperature measurements was Italy, where the measurements were started, as well as the first in the world network of meteorological stations in 1654. The network included 11 stations in Europe, including one in Poland in Warsaw. The network operated until 1667, and the measurements were not kept. At the same time, exactly in 1659, measurements were started in central England (London, Oxford), which have survived to this day and it is the longest surviving series of measuring air temperature in Europe compiled by Manley for central England from 1659. From the beginning of the 18th century, measurements were started at many European stations. Initially, these were the first short-term measurements, but over time they became systematic measurements that have survived to this day. In most cases these series were not homogeneous, therefore they were reconstructed. It is assumed that the most unified series of air temperatures in Europe is the Praga-Klementinium series from 1775 and Krakow – the Botanical Garden from 1826, where the measurements were uninterrupted in one place. In 1781, Mannheim’s (Palatinian) meteorological network was set up by the Palatine Meteorological Society from Mannheim, Germany, under the direction of J. Hammer, where measurements were made at some stations. The network operated only until 1792. Thanks to the long series of air temperatures, it is possible to know the past climatic conditions and compare them with the current conditions.
Keywords
air temperature, reconstruction, first measurements, systematic measurements, Europe
Quotation
Skrzyńska M., 2020, History of air temperature measurements in Europe to the end of the 18th century – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 3-22
2.
ZMIENNOŚĆ WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH POKRYWY ŚNIEŻNEJ NA HALI GĄSIENICOWEJ W KONTEKŚCIE ZAGROŻENIA LAWINOWEGO
VARIABILITY OF PHYSICAL PROPERTIES OF SNOW COVER AT HALA GĄSIENICOWA IN TERMS OF AVALANCHE DANGER
Gabriel STACHURA - Uniwersytet Jagielloński, Wydział Geografii i Geologii
DOI: DOI: 10.32045/PG-2020-002
Streszczenie
W artykule dokonano analizy zróżnicowania gęstości oraz twardości warstw pokrywy śnieżnej w profilu w zależności od przebiegu metamorfozy śniegu. Porównano także ich przebieg sezonowy względem ogłaszanego przez Tatrzańskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe (TOPR) stopnia zagrożenia lawinowego. Celem analizy jest dokładniejsze poznanie oraz weryfikacja już znanych mechanizmów metamorfozy śniegu, w szczególności w odniesieniu do stabilności pokrywy śnieżnej. Gęstość i twardość są właściwościami fizycznymi pokrywy śnieżnej określanymi w ramach szczegółowych badań pokrywy śnieżnej. Badania te wykonywane są raz w tygodniu na Stacji Badań Niwalnych IMGW-PIB na Hali Gąsienicowej. Bazowy zbiór danych do przeprowadzenia analizy stanowiło 141 szczegółowych badań pokrywy śnieżnej wykonanych w latach 2007/2008 – 2016/2017 wraz z dobowymi danymi meteorologicznymi z tego okresu. Porównanie przebiegu sezonowego dokonano na przykładzie trzech sezonów: 2011/2012, 2012/2013 oraz 2016/2017.
Zaproponowana przez Kłapową (1980) granica metamorfozy topnieniowej o wartości 400 kg/m3 przypada na pierwszy kwartyl zbioru gęstości dla topniejącego śniegu (gat. 6), co potwierdza prawidłowość jej określenia. Rozstęp gęstości oraz rozstęp twardości dobrze odzwierciedlają zmienność zagrożenia lawinowego przez większą część sezonu. Ze względu na specyfikę parametru twardości, większe zróżnicowanie wykazuje rozstęp gęstości i to ten parametr w sposób bardziej dokładny potrafi oddać zmiany stabilności pokrywy śnieżnej. Niemniej jednak, w sytuacji małej grubości pokrywy śnieżnej oraz w początkowej fazie akumulacji pokrywy śnieżnej jego stosowalność jest bardzo ograniczona - wówczas pomocną informację o stanie pokrywy śnieżnej niesie ze sobą rozstęp twardości, który uwzględnia także cienkie warstwy pokrywy śnieżnej. Rozstęp twardości może być zatem traktowany jako wielkość uzupełniająca dla rozstępu gęstości.
Przedstawione w artykule zależności wyznaczone dla Hali Gąsienicowej mogą być pomocne do lokalnej oceny stabilności pokrywy śnieżnej w terenie lawinowym na obszarze całych Tatr oraz
w wyższych partiach Karpat.
Słowa kluczowe
pokrywa śnieżna, lawiny, Hala Gąsienicowa, Tatry
Cytowanie
Stachura G., 2020, Zmienność właściwości fizycznych pokrywy śnieżnej na Hali Gąsienicowej w kontekście zagrożenia lawinowego. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 23-40
Summary
In this paper the variability of density and hardness of a snow layer has been analysed in relation to metamorphism stage. Furthermore, a comparison between their variability and the level of avalanche danger announced by Tatra Volunteer Rescue Service has been made. The purpose of the analysis is to get to know better about the rules of snow metamorphosis as well as to verify the already known ones, particularly regarding the stability of a snowpack.
Snow density and hardness are physical properties of snow layer specified during detailed snowpack investigations. The investigations are conducted weekly at the Nival Research Station of Institute of Meteorology and Water Management at Hala Gąsienicowa (Tatra Mts). The original data base comprises 141 detailed snowpack investigations conducted in winter seasons 2007/2008 – 2016/2017 as well as meteorological data from that time. The comparison of a seasonal variability was exemplified by presenting three seasons – 2011/2012, 2012/2013 and 2016/2017.
A limit of wet snow metamorphism assumed by Kłapowa (1980) to be 400 kg/m3 falls close to the first quartile of density dataset for melting snow (form 6) what in fact confirms her assumption. Density and hardness range reflect well the variability of avalanche danger during most of a season. Due to a specific nature of hardness parameter, it is density range that shows bigger variability and therefore is able to reflect changes in a snowpack stability more accurately. Nevertheless, in case of poor snow depth as well as at the beginning of snow accumulation its application is limited. In such cases hardness range carries a helpful piece of information about the state of a snow cover as it takes into account also thin layers in a snowpack. Hardness range could be therefore considered a complementary parameter to density range.
The relations presented in an article, which has been observed for Hala Gąsienicowa, could be useful for a local evaluation of snowpack stability in an avalanche area in Tatra Mts as well as in higher parts of Carpathian Mts.
Keywords
snow cover, avalanches, Hala Gąsienicowa, Tatra Mountains
Quotation
Stachura G., 2020, Variability of physical properties of snow cover at Hala Gąsienicowa in terms of avalanche danger – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 23-40
3.
NATURALNE EKSPLOZJE W ATMOSFERZE ZIEMSKIEJ I ICH REJESTRACJE W STACJACH SEJSMOLOGICZNYCH
NATURAL EXPLOSIONS IN THE EARTH’S ATMOSPHERE AND THEIR RECORDS AT SEISMOLOGICAL STATIONS
Helena CIECHOWSKA - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki,
Aleksandra FRONCZAK - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki,
Maciej KARASEWICZ - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki,
Klaudia MOCEK - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki,
Mikołaj ZAWADZKI - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki,
Marek GRAD (ORCID) - Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki
DOI: 10.32045/PG-2020-003
Streszczenie
W pracy przedstawione zostały wybrane cztery zjawiska naturalnych eksplozji w atmosferze Ziemi. Są to w porządku chronologicznym: katastrofa tunguska (1908), zjawisko w Jerzmanowicach (1993), superbolid czelabiński (2013) i bolid pomorski (2015). W przypadku zjawiska w Jerzmanowicach obserwacje wskazują na jedną lub dwie eksplozje pioruna kulistego. Pozostałe przypadki mają cechy bolidów, które wybuchły w atmosferze ziemskiej na wysokości 5-30 km, a efekty akustyczne zostały zarejestrowane przez stacje sejsmologiczne. Obiekt tunguski i bolid pomorski pochodziły prawdopodobnie z roju meteorów Taurydów, są więc pochodzenia kometarnego. Natomiast superbolid czelabiński został zakwalifikowany do chondrytów zwyczajnych (meteorytów kamiennych) o bardzo niskiej zawartości żelaza i niklu, i mógł być fragmentem planetoidy 2011 EO40.
Słowa kluczowe
katastrofa tunguska, zjawisko w Jerzmanowicach, superbolid czelabiński, bolid pomorski, sejsmogramy
Cytowanie
Ciechowska H., Fronczak A., Karasewicz M., Mocek K., Zawadzki M., Grad M., 2020, Naturalne eksplozje w atmosferze ziemskiej i ich rejestracje w stacjach sejsmologicznych. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 41-54
Summary
This paper presents four selected natural explosive events in Earth’s atmosphere. In chronological order: Tunguska Event (1908), Jerzmanowice Event (1993), Chelyabinsk superbolide (2013), and Pomorze bolide (2015). In case of Jerzmanowice Event, observations indicate on one or two explosions of ball lightning. The other cases have characterists of bolides which exploded in the atmosphere at height of 5-30 km. For those cases acoustic effects were recorded by seismic stations. Perhaps, Tunguska Event and Pomorze bolide were part of Taurides meteor swarm, which may mean that their origin is cometary. The Chelyabinsk superbolide was classified to ordinary chondrites (rock meteorites) containing small amount of iron and nickel, and could be a part of 2011 EO40 planetoid.
Keywords
Tunguska Event, Jerzmanowice Event, Chelyabinsk superbolide, Pomorze bolide, seismograms
Quotation
Ciechowska H., Fronczak A., Karasewicz M., Mocek K., Zawadzki M., Grad M., 2020, Natural explosions in the Earth’s atmosphere and their records at seismological stations – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 41-54
4.
ZRÓŻNICOWANIE SKRAJNYCH SUM MIESIĘCZNYCH OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH W POLSKICH KARPATACH ZACHODNICH I ICH PRZEDPOLU
THE DISTRIBUTION OF EXTREME MONTHLY PRECIPITATION TOTALS IN THE POLISH WESTERN CARPATHIANS AND THEIR FORELAND OVER THE YEAR
Marta CEBULSKA (ORCID) - Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki,
Robert TWARDOSZ (ORCID) - Uniwersytet Jagielloński, Wydział Geografii i Geologii
DOI: DOI: 10.32045/PG-2020-004
Streszczenie
Scharakteryzowano najwyższe (Pmax) i najniższe (Pmin) sumy opadów miesięcznych w roku z 18 stacji w polskich Karpatach Zachodnich i ich przedpolu z okresu 138-letniego 1881-2018. W pracy tej skoncentrowano się na charakterystyce ich zmienności rocznej i wieloletniej. Karpaty Polskie, ze względu na urozmaiconą rzeźbę, są obszarem w Polsce o największym zakresie zróżnicowania ilości opadów tak w przestrzeni, jak i w czasie, od całkowitego braku opadów do 500 mm w miesiącu. Pmax mają bardziej wyrazisty przebieg roczny częstości niż Pmin. Skrajne sumy opadów miesięcznych w 138-leciu, zarówno Pmax jak i Pmin, nie wykazują istotnego statystycznie trendu zmian, co jest zgodne z brakiem trendu w ogólnej ilości opadów na tym obszarze.
Słowa kluczowe
ekstremalne opady, opady miesięczne, polskie Karpaty
Cytowanie
Cebulska M., Twardosz R., 2020, Zróżnicowanie skrajnych sum miesięcznych opadów atmosferycznych w polskich Karpatach Zachodnich i ich przedpolu. Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 55-68
Summary
Abstract. The paper focuses on the highest (Pmax) and lowest (Pmin) monthly precipitation totals over a period of one year from 18 sites in the Polish Western Carpathians and their foreland over the 138-year period from 1881 to 2018. It then uses the results to discuss the characteristics of the annual and long-term variability of such precipitation. On account of their varied relief, the Polish Carpathian Mountains display the greatest temporal and spatial variability of precipitation in Poland, ranging from complete absence to 500 mm per month. While Pmax demonstrates a more pronounced annual frequency pattern than Pmin, neither of them follows a statistically significant trend of variation. This is consistent with the absence of a trend as regards overall precipitation volumes in this area.
Keywords
extreme precipitation, monthly precipitation, Polish Carpathians
Quotation
Cebulska M., Twardosz R., 2020, The distribution of extreme monthly precipitation totals in the Polish Western Carpathians and their foreland over the year – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 55-68
MATERIAŁY DO DZIEJÓW GEOFIZYKI - MATERIALS TO THE HISTORY OF GEOPHYSICS
5.
MAURITIUS, RODRIGUES (Z WODĄ W TLE)
MAURICE, RODRIGUES (UNE APPROCHE A TRAWERS LE THEME DE L´EAU)
Jerzy SZKUTNICKI - Polskie Towarzystwo Geofizyczne
DOI: 10.32045/PG-2020-005
Streszczenie
Artykuł ma charakter wspomnienia omawiające warunki, w jakich realizowano projekt FAO, którego celem była ocena zasobów wodnych i organizacja służby hydrologicznej na wyspie Rodrigues, należącej do Republiki Mauritiusu. Na podstawie danych z Mauritiusu, gdzie funkcjonuje dosyć dobrze służba hydrologiczna, oceniono w przybliżeniu zasoby wodne wyspy Rodrigues. Objętość wody opadowej jest duża, ale cyklonalny, zmienny rozkład opadów, wysokie parowanie, a przede wszystkim szybki odpływ powierzchniowy, spowodowany wylesieniem wyspy, powodują dotkliwy niedobór wody słodkiej. Gromadzenie wody poprzez budowę zbiorników retencyjnych, zalesienie i racjonalne metody agronomiczne jest możliwe tylko w sytuacji prawidłowego rozpoznania dyspozycyjnych zasobów wodnych i ich rozkładu w czasie i przestrzeni. W tym celu przewidziano organizację służby hydrologicznej na wyspie Rodrigues, kontrolującej stany wody, natężenie przepływu i zgromadzoną wodę w zbiornikach retencyjnych. Zaplanowano instalację pięciu stacji hydrologicznych: dwóch na istniejących zbiornikach retencyjnych, jednej na zbiorniku projektowanym i dwóch na potokach w warunkach naturalnych. W sąsiedztwie stacji hydrologicznych zaplanowano stacje opadowe. Wybór sprzętu hydrologicznego i warunki instalacji stacji były trudne ze względu na krótkie czasy koncentracji wezbrań, prędkości wody, które mogą przekraczać 6 m/s oraz transport grubego rumowiska rzecznego. Przewidziano limnigrafy i pluwiografy Stevens na karty magnetyczne. Zainstalowano prowizorycznie dwie stacje na zbiornikach w celu oceny zgromadzonych zasobów wodnych oraz szkolenia personelu. Dalsze prace przewidziano w kolejnych etapach projektu, ale ich losy nie są znane.
Słowa kluczowe
opad atmosferyczny, zasoby wodne, służba hydrologiczna, odpływ powierzchniowy, retencja gruntowa, prędkość przepływu, czas koncentracji, transport rumowiska, Mauritius, Rodrigues
Cytowanie
Szkutnicki J., 2020, Mauritius, Rodrigues (z wodą w tle). Przegląd Geofizyczny, z. 1-2, 69-80
Summary
Cet article retrace un travail dans le projet de l´FAO sur l´île Rodrigues appartenant à la Republique Maurice. Le projet avait l´objectif d´évaluer les ressources en eau de l´île Rodrigues qui subit une penurie en eau douce, et pour d´organiser le service hydrologique inexistant sur l´île. Sur la base des données hydrologiques de l´île Maurice, on a pu estimer les ressources en eau sur l´île. Les apports en eau sur cette île sont relativement importants mais le caractère cyclonal des précipitations, l´évaporaton élévée, et surtout l´écoulement superficiel très rapide en raison du déboisement, sont à l´origine de la penurie de l´eau douce. Afin de retenir l´eau, il faut connaitre ses disponibilités et distribution dans l´espace et dans le temps. On a programmé donc la création d´un service hydrologique afin de contrôler la précipitation, le niveau d´eau, le débits et le volume d´eau stocké. On a prevu 5 ststions hydrologiques équipées en limnnigraphs et pluviographes: dont trois stations sur les réserves d´eau et deux sur les torrents naturels. Le choix du matériel de mesure a été problématique pour les cours d´éaux avec le temps de concentration très court, les grandes vitesses d´écoulement dépassante 6 m/s et le débit solide composé de grandes roches. Les materiels Stevens avec les cartes magnétiques ont été proposés. Deux stations provisoires sur les réseves d´eau ont été instalées pour contrôler les volumes d´eau stockés et pour former les jeunes hyroloques, a cette méthode. La suite des travaux suivants a été programée par la phase suivante du projet.
Keywords
précipitation, réserves d´eau, service hydrologique, écoulement superficiel, nappe phréatique, vitesse d´écoulement, temps de concentration, débit solide, Maurice, Rodrigues
Quotation
Szkutnicki J., 2020, Maurice, Rodrigues (Une approche a trawers le theme de l’eau) – (in polish). Review of Geophysics, z. 1-2, 69-80
WSPOMNIENIA POŚMIERTNE - COMMEMORATION
6.
Z ŻYCIA TOWARZYSTWA - FROM THE SOCIETY ACTIVITIES
7.
Sprawozdanie z działalności Polskiego Towarzystwa Geofizycznego w 2019 roku
Jerzy Szkutnicki - Polskie Towarzystwo Geofizyczne
LISTY DO REDAKCJI - LETTERS TO THE EDITOR
8.
Uwagi do artykułu „Badania klimatu miast w Polsce”
Urszula Kossowska-Cezak - Polskie Towarzystwo Geofizyczne,
Michał Osowiec - Polskie Towarzystwo Geofizyczne