Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка

ГЕОГРАФІЯ

Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv

GEOGRAPHY

Дарія Холявчук, ЗМІНИ ТИПІВ АТМОСФЕРНОЇ ЦИРКУЛЯЦІЇ НАД ЗАХІДНОЮ УКРАЇНОЮ У ХХ-ХХІ СТ.

Дарія Холявчук
ORCID ID: 0000-0002-7489-7848
Scopus ID: 57126211800
Чернівецький національний університет імені Ю. Федьковича, Чернівці, Україна

ЗМІНИ ТИПІВ АТМОСФЕРНОЇ ЦИРКУЛЯЦІЇ НАД ЗАХІДНОЮ УКРАЇНОЮ У ХХ-ХХІ СТ.

Анотація:

Зміни регіональної атмосферної циркуляції відображають і спричиняють кліматичні зміни кількадесятилітніх та столітніх періо­дів. Ці трансформації пов’язують як із антропогенним чинником, так і з циклічними коливаннями центрів дії атмосфери у Північній Атлантиці, що специфічно виявляють себе у різних частинах європейського континенту.

Дослідження спрямоване на виявлення таких змін упродовж 1881-2017 рр. у різних часових зрізах на теренах Західної України, де вияв регіональної атмосферної циркуляції схожий до циркуляційних патернів над Центральною Європою.

Для статистичного аналізу часових змін регіональної атмосферної циркуляції використано календар типів атмосферної циркуляції за класифікацією T. Niedzwiedz, яким виділено 21 тип атмосферної циркуляції. Особливості визначені у трьох часових проміжках (1881­1940, 1940-1970, 1970-2017) у розрізі сезонів і місяців та здійснене порівняння з ходом температур повітря та атмосферних опадів.

Упродовж усього періоду 1881-2017 рр. не виявлено чіткої тенденції у змінах кількості антициклональних чи циклональних типів, хоча переважаючими у році (понад 75 % від усіх років) є антициклональні типи. На менших часових проміжках трансформації у співвідно­шенні циклональних й антициклональних типів відповідають багаторічним змінам температур повітря й кількості атмосферних опа­дів (1881-1940, 1970-2017). Періоди з кількалітнім відхиленням (1940-1970, 1971-2017) узгоджуються з певними фазами Північноатланти­чного коливання (NAO). Найвиразнішим є збільшення днів з антициклональними типами атмосферної циркуляції на межі ХХ-ХХІ ст. Більше особливостей у часовому розподілі типів атмосферної циркуляції помічено у сезонному контексті. Упродовж квітня – листо­пада у 78 % випадків виявлено переважання антициклональної циркуляції, проте перевага значно нижча (до 16 %), ніж у розрізі років. Частими у квітні – листопаді є дні із синоптичними ситуаціями домінування баричного гребеня (Ka) та баричної улоговини (Bc). Однак із 1970-х років зросла кількість днів із західними антициклональними типами (SWa, Wa, NWa), особливо у холодний період. Натомість виявлено зниження кількості днів з типовими для регіону циклональними ситуаціями із заходу й північного заходу. У розрізі місяців із 1970-х років найбільші зміни помічені у грудні та січні. У грудні побільшало антициклональних типів, а у січні зменшилась кількість днів із західним циклональним типом.

Зміни співвідношення циклонічних та антициклонічних типів атмосферної циркуляції вказують на зв ‘язок з ходом температур по­вітря та атмосферних опадів і з фазами Північноатлантичного коливання у виділені періоди. Означені зміни свідчать про придатність використання типів атмосферної циркуляції для виявлення кількадесятилітніх кліматичних змін у розрізі сезонів і місяців.

Ключові слова: типи атмосферної циркуляції, кліматичні зміни, Західна Україна, Північноатлантичне коливання.

Мова: англійська

DOI: http://doi.org/10.17721/1728-2721.2022.85.2

Посилання:

  1. Bartoszek, K. (2017). The main characteristics of atmospheric circulation over East-Central Europe from 1871 to 2010. Meteorol Atmos Phys 129, 113-129. DOI: 10.1007/s00703-016-0455-z (in English).
  2. Cahynova M., Huth R. (2016). Atmospheric circulation influence on climatic trends in Europe: an analysis of circulation type classifications from the COST733 catalogue. International Journal of Climatology 36, 2743-2760. DOI: 10.1002/joc.4003 (in English).
  3. Cebulska, M., Kholiavchuk, D. (2022). Variability of meteorological droughts in the polish and the Ukrainian Carpathians, 1984-2015. Meteorol Atmos Phys 134, 17. DOI: 10.1007/s00703-021-00853-7 (in English).
  4. Cheval, S., Birsan, M. V., Dumitrescu, A. (2014). Climate variability in the Carpathian Mountains Region over 1961-2010. Global and Planetary Change, 118, 85-96. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2014.04.005 (in English).
  5. Girs, A.A. (1974). Makrotsirkulyatsionnyy metod dolgosrochnykh meteorologicheskikh prognozov [Macrocirculation method of long-term meteorological forecasts]. Gidrometeoizdat, Leningrad. (In Russian)
  6. Dzerdzeyevskiy, B.L., Monin, A.S. (1954). Tipovyye skhemy obshchey tsirkulyatsii atmosfery i indeks tsirkulyatsii [Typical schemes of the general circulation of the atmosphere and circulation index]. Izv. AN SSSR. Ser. Geofiz, 6. (In Ukranian).
  7. Huth, R., Beck, C., Philipp, A, Demuzere, M., Ustrnul, Z, Cahynova, M., Kysely, J., & Tveito, O. E. (2008). Classifications of atmospheric circulation patterns. Annals of the New York Academy of Sciences, 1146(1), 105-152. DOI: 10.1196/annals.1446.019 (in English).
  8. Hess, P. & Brezowsky, H. (1977). Katalog der Grosswetterlagen Europas 1881-1976, 3.verbesserte und erganzte Aufl. Offenbach am Main: Berichte des Deutschen Wetterdienstes 113. (In German).
  9. lonita, M., Tallaksen, L. M., Kingston, D. G., Stagge, J. H., Laaha, G., Van Lanen, H. A. J., Scholz, P., Chelcea, S. M, and Haslinger, K. (2017). The European 2015 drought from a climatological perspective. Hydrol. Earth Syst. Sci., 21, 1397-1419, DOI: 10.5194/hess-21-1397-2017 (in English).
  10. IPCC (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai,
    A. Pirani, S.L. Connors, C. Pean, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekgi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, In press, DOI:10.1017/9781009157896 (in English).
  11. Kholiavchuk D. I. (2019). Radiatsiini kharakterystyky klimatu Zakhidnoi Ukrainy: mozhlyvosti identyfikatsii zmin [Solar radiation characteristics of the climate of Western Ukraine: potential for identification of changes]. Fizychna heohrafiia ta heomorfolohiia., 94(2), 45-51. DOI: 10.17721/phgg.2019.2.06 (in Ukrainian).
  12. Kholiavchuk, D, Cebulska, M. (2019). The highest monthly precipitation in the area of the Ukrainian and the Polish Carpathian Mountains in the period from 1984 to 2013. Theor Appl Climatol. 1-14. DOI: 10.1007/s00704-019-02910-z (in English).
  13. Kovats, R. S., Valentini, R., Bouwer, L. M., Georgopoulou, E., Jacob, D., Martin, E., Rounsevell, M., and Soussana, J. F. (2015). Europe. In Climate Change 2014: Impacts, Adaptation and Vulnerability: Part B: Regional Aspects: Working Group II Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. DOI: 10.1017/ CBO9781107415386.003 (in English).
  14. Kynal, O., Kholiavchuk, D. (2016). Climate variability in the mountain river valleys of the Ukrainian Carpathians. Quaternary International 415, 154¬163. DOI: 10.1016/j.quaint.2015.12.053 (in English).
  15. Lamb, H.H.(1972). British Isles Weather types and a register of daily sequence of circulation patterns, 1861-1971. Geophysical Memoir 116, HMSO, London. (in English).
  16. Ludecke, H.-J., Hempelmann, A., Weiss, C. O. (2013). Multi-periodic climate dynamics: spectral analysis of long-term instrumental and proxy temperature records. Clim. Past 9, 447-452, DOI:10.5194/cp-9-447-2013. (in English).
  17. tupikasza, E. (2016). The climatology of air-mass and frontal extreme precipitation: study of meteorological data in Europe. Springer, Cham, 313 p.
  18. tupikasza, E. (2010). Relationships between occurrence of high precipitation and atmospheric circulation in Poland using different classifications of circulation types. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C 35(9-12), 448-455. DOI:10.1016/j.pce.2009.11.012 (in English).
  19. Mann, M. E, Steinman, B. A., and Miller, S. K. (2020). Absence of internal multidecadal and interdecadal oscillations in climate model simulations. Nature Communications, 11(1). DOI: 10.1038/s41467-019-13823-w (in English).
  20. Martazinova, V.F., Tymofeyev, V.E., Ivanova, E.K, Chayka, D. Yu (2009). Present-day climate of Eastern Europe as viewed against atmospheric circulation change. Bulletin of Geography 1, 7-18. DOI: 10.2478/ bgeo-2009-0001 (in English).
  21. Mokhov, I., Smirnov, D., Karpenko, A. (2012). Assessments of the relationship of changes of the global surface air temperature with different natural and anthropogenic factors based on observations. Doklady Earth Sciences 443(1), 381-387. (in English).
  22. Myhre, G, D. Shindell, F.-M. Breon, W. Collins, J. Fuglestvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Takemura and H. Zhang (2013). Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth AssessmentReport of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UnitedKingdom and New York, NY, USA. (in English).
  23. Niedzwiedz, T. (2019). Catalogue of synoptic situations and circulation indices in the upper Vistula river basin (1873-2017). Uniwersytet Sl^ski, Katedra Klimatologii, Sosnowiec. Retrieved from http://klimat.wnoz.us.edu.pl (in Polish).
  24. Niedzwiedz, T., Twardosz, R., Walanus, A. (2009). Long-term variability of precipitation series in east central Europe in relation to circulation patterns. Theoretical and Applied Climatology 98(3-4), 337-350. DOI: 10.1007/s00704-009-0122-0 (in English).
  25. Niedzwiedz, T. (1981). Synoptic situations and its influence on spatial differentiation of selected climatic elements in upper Vistula basin, vol 58. pp 165. Rozprawy Habilitacyjne UJ, Krakow (in English).
  26. Osborn, T. J. (2011). Winter 2009/2010 temperatures and a record- breaking North Atlantic Oscillation index. Weather 66, 19-21. doi: 10.1002/wea.660 (Updated). (in English).
  27. Pfeifroth, U., Sanchez-Lorenzo, A., Manara, V., Trentmann, J., Hollmann, R. (2018). Trends and variability of surface solar radiation in Europe based on surface- and satellite-based data records. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. DOI:10.1002/2017jd027418 (in English).
  28. Seip, K.L., Gr0n, 0., Wang, H. (2019). The North Atlantic Oscillations: Cycle Times for the NAO, the AMO and the AMOC. Climate 7(3). DOI: 10.3390/cli7030043 (in English).
  29. Semenova, I. H. (2017). Synoptychni ta klimatychni umovy formuvannia posukh v Ukraini: monohrafiia [Synoptic and climatic conditions of drought development in Ukraine]. Kharkiv: FOP Panov A.M. (in Ukrainian).
  30. Solomon, A., Goddard, L., Kumar, A., Carton, J., Deser, C., Fukumori, I., Stockdale, T. (2011). Distinguishing the Roles of Natural and Anthropogenically Forced Decadal Climate Variability. Bulletin of the
    American Meteorological Society 92(2), 141-156. DOI: 10.1175/ 2010BAMS2962.1 (in English).
  31. Spinoni, J., Szalai, S., Szentimrey, T., Lakatos, M., Bihari, Z., Nagy, A., Nemeth, A, Kovacs, T, Mihic, D., Dacic, M, Petrovic, P., Kriic, A., Hiebl, J., Auer, I., Milkovic, J., Stepanek, P., Zahradnicek, P., Kilar, P., Limanowka, D, Vogt, J. (2015). Climate of the Carpathian Region in the period 1961-2010: climatologies and trends of 10 variables. International Journal of Climatology 35(7), 1322-1341. DOI: 10.1002/joc.4059 (in English).
  32. Terray, L. (2012). Evidence for multiple drivers of North Atlantic multi- decadal climate variability. Geophysical Research Letters 39(19). (in English).
  33. Twardosz, R., Niedzwiedz, T., Lupikasza, E. (2011). The influence of atmospheric circulation on the type of precipitation (Krakow, southern Poland). TheorAppl Climatol 104, 233-250. DOI: 10.1007/s00704-010-0340-5
  34. Walanus, A., Cebulska, M., Twardosz, R. (2021). Long-term variability pattern of monthly and annual atmospheric precipitation in the Polish Carpathian Mountains and their foreland (1881-2018). Pure Appl. Geophys. 178, 633-650. DOI: 10.1007/s00024-021-02663-9 (in English).
  35. Walanus, A., Twardosz, R., Cebulska, M., Plachta, A. (2022). In search of periodicity in the annual precipitation in Europe (1881-2020). Water 14, 2026. DOI: 10.3390/w14132026 (in English)

Завантажити (.pdf)

Рекомендуємо цитувати цю статтю так:

Dariia Kholiavchuk, 2022. Changes in the atmospheric circulation types over western Ukraine in the 20th-21st centuries. Visnyk Kyivskogo nacionalnogo universytetu imeni Tarasa Shevchenka, Geografiya [Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv, Geography], 3/4 (84/85), 39-45 (in English, abstr. in Ukrainian), DOI: 10.17721/1728-2721.2022.85.2

Надійшла до редколегії 27.10.2022
Прийнята до друку 27.12.2022