The Influence of the Sign of NAO Phases during the Winter Period on the Water Balance and the Possibility of Drought Occurrence in the Warm Season in Poland

Andrzej A. Marsz, Anna Styszyńska

Abstract


The study shows that the change in the NAO phase has an impact on the formation of the area averages of the most important climatic elements during winter, with the exception of winter precipitation totals. An increase in air temperature, wind speed and sunshine duration, and a decrease in cloudiness and relative humidity during the occurrence of positive NAO phases lead to an increase in field evaporation. Evaporation in winter, calculated by Ivanov’s method, shows strong and highly significant positive correlation with the value of the winter NAO index. Thus, the water balance changes, negatively affecting the size of the soil retention. Changes in the NAO index in the winter period have such a strong influence on the water balance in Poland that their influence is detected in the course of the value of the total annual outflow of Polish rivers. Additionally, after the occurrence of a positive NAO phase in winter, in May and August the sums of precipitation (in August – highly significantly), cloudiness and relative humidity decrease, and sunshine duration increases. This is an inertial effect of the winter NAO of unidentified genesis. Both the increase in evaporation in winter and the delayed effect of winter NAO contribute to an increase in the probability of a drought in the summer following winter, during which the NAO sign was positive.


Keywords


droughts; NAO; water balance; evaporation; Poland

Full Text:

PDF (Język Polski)

References


LITERATURA

Bac S. jr 1968. Studia nad parowaniem z wolnej powierzchni wodnej, parowaniem terenowym i ewapotranspiracją potencjalną. Zeszyty Naukowe WSR we Wrocławiu 13(80), 7–68.

Bartczak A. 2007. Wieloletnia zmienność odpływu rzecznego z dorzecza Zgłowiączki. Warszawa: IGiPZ PAN.

Brykała D. 2009. Przestrzenne i czasowe zróżnicowanie odpływu rzecznego Skrwy Lewej. Warszawa: IGiPZ PAN.

Bryś K., Bryś T. 2002. Wpływ Oscylacji Północnoatlantyckiej na zmienność warunków wilgotnościowych, radiacyjnych, dynamicznych i ewaporacyjnych we Wrocławiu-Swojcu w latach 1946–2000. W: A. Marsz, A. Styszyńska (red.), Oscylacja Północnego Atlantyku i jej rola w kształtowaniu zmienności warunków klimatycznych i hydrologicznych Polski (s. 147–160). Gdynia: Wydawnictwo Uczelniane Akademii Morskiej.

Doroszewski A., Górski T. 1995. Prosty wskaźnik ewapotranspiracji potencjalnej. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Melioracja i Inżynieria Środowiska 16(271), 3–8.

Hurrell J.W. 1995. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation and relationships to regional temperature and precipitation. Science 269(5224), 676–679. DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.269.5224.676

Jokiel P. 2007. Zmiany, zmienność i ekstremalne sumy parowania terenowego i ewapotranspiracji potencjalnej w Łodzi w drugiej połowie XX wieku. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica 8, 63–88.

Jones P.D., Jónsson T., Wheeler D. 1997. Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and South-West Iceland. International Journal of Climatology 17(13), 1433–1450. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0088(19971115)17:13<1433::AID-JOC203>3.0.CO;2-P

Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., …, Joseph D. 1996. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bulletin of the American Meteorological Society 77(3), 437–470.

Kędziora A. 1999. Podstawy agrometeorologii. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne.

Kędziora A. 2008. Bilans wodny krajobrazu konińskich kopalni odkrywkowych w zmieniających się warunkach klimatycznych. Roczniki Gleboznawcze 59(2), 104–118.

Lorenc H. 2015. Ekstrema klimatyczne i meteorologiczne w Polsce w odniesieniu do V Raportu IPCC. W: H. Lorenc, Z. Ustrnul (red.), Klimat a społeczeństwo i gospodarka (s. 31–51). Warszawa: Polskie Towarzystwo Geofizyczne – Oddział Warszawski, IMGW-BIP.

Marsz A. 2017. Intensywność cyrkulacji termohalinowej na Atlantyku Północnym a susze w Polsce (1951–2011). W: XXXVIII Ogólnopolski Zjazd Agroklimatologów i Klimatologów, Puławy 18–20.09.2017. Abstrakty (s. 53). Puławy.

Marsz A.A., Styszyńska A. 2021. Intensywność cyrkulacji termohalinowej na Atlantyku Północnym a susze w Polsce. Prace i Studia Geograficzne 66(1), 68–80. DOI: http://dx.doi.org/10.48128/pisg/2021-66.1-05

Michalczyk Z. 2017. Odpływ średni, zmienność w czasie i zróżnicowanie przestrzenne. W: P. Jokiel, W. Marszalewski, J. Pociask-Karteczka (red.), Hydrologia Polski (s. 153–160). Warszawa: PWN.

Musiał E., Bubnowska J., Gąsiorek E. 2007. Zmiany klimatu we Wrocławiu-Swojcu w wieloleciu 1964–2000. W: K. Piotrowicz, R. Twardosz (red.), Wahania klimatu w różnych skalach przestrzennych i czasowych (s. 315–322). Kraków: Wydawnictwo IGiPZ UJ.

Okoniewska M., Szumińska D. 2020. Changes in Potential Evaporation in the Years 1952–2018 in North-Western Poland in Terms of the Impact of Climatic Changes on Hydrological and Hydrochemical Conditions. Water 12, 877. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/w12030877

Pawelec W., Wereski S. (red.). 2020. Tab. 2.10. – Odpływ całkowity rzek Polski w latach 1951–2020 i klasyfikacja zasobności w wodę. Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej 13(228).

Pociask-Karteczka J. 2006. Regionalne zróżnicowanie wpływu oscylacji północnoatlantyckiej na reżim rzek. W: J. Trepińska, Z. Olecki (red.), Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego (s. 261–269). Kraków: Wydawnictwo IGiGP UJ.

Radzka E. 2014. Klimatyczny bilans wodny okresu wegetacyjnego (według wzoru Iwanowa) w środkowowschodniej Polsce. Woda–Środowisko–Obszary Wiejskie 14(1), 67–76.

Rogers J.C. 1984. The Association between the North Atlantic Oscillation and the Southern Oscillation in the Northern Hemisphere. Monthly Weather Review 112, 1999–2015.

Schmuck A. 1960. Zarys hydrometeorologii. Wrocław–Warszawa: PWN.

Styszyńska A. 2019. Miary NAO – uwagi na temat „wskaźników NAO”. W: A. Styszyńska, M. Błaś, K. Migała (red.), NAO – jej istota, przyczyny i konsekwencje (s. 7–18). Wrocław: Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, Stowarzyszenie Klimatologów Polskich.

Sukhovej V.F. 1977. Izmenchivost’ gidrologicheskikh uslovij Atlanticheskogo okeana. Kiev: Naukowa Dumka.

Sverdrup H.U., Johnson M.W., Fleming R.H. 1942. The Oceans: Their Physics, Chemistry and General Biology. New York: Prentice-Hall.

Świątek M. 2016. Effects of NAO on the climatic water budget at the Polish southern Baltic coast. Bulletin of Geography, Physical Geography Series 11, 17–25.

Wibig J. 2017. Klimatyczny bilans wodny. W: P. Jokiel, W. Marszalewski, J. Pociask-Karteczka (red.), Hydrologia Polski (s. 49–54). Warszawa: PWN.

Wrzesiński D. 2010. Odpływ rzek w Polsce w różnych fazach Oscylacji Północnoatlantyckiej. Badania Fizjograficzne. Seria A 1(A61), 129–144. DOI: https://dx.doi.org/10.2478/v10116-010-0007-z

Żarnowiec W., Policht-Latawiec A., Ostrowski K. 2016. Szacowanie wielkości parowania wody z powierzchni dachowych na podstawie wybranych wzorów empirycznych. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus 15(4), 17–28. DOI: https://dx.doi.org/10.15576/ASP.FC/2016.15.4.17

NETOGRAFIA

Lorenc H. 2011. Susze i opady maksymalne w Polsce. Prezentacja na Seminarium PK GWP, 16.12.2011. Pobrane z: http://gwppl.org/data/uploads/prezentacje/Susze%20i%20opady%20maksymalne%20w%20Polsce.pdf

Lorenc H., Laskowska A., Ceran M., Mierkiewicz M., Sasim M., Wita A. 2006. Susza w Polsce – 2006 rok (przyczyny, natężenie, zasięg, wnioski na przyszłość). Raport Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Warszawa. Pobrane z: https://bip.minrol.gov.pl/content/download/38357/195882/version/1/file/SUSZA-CAŁOŚĆ1.pdf

Marsz A.A., Styszyńska A. 2019. Intensywność cyrkulacji termohalinowej na Atlantyku Północnym a susze na obszarze Polski (1951–2018). W: W. Surosz, M. Mańko (red.), II Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza, stan i trendy zmian w morzach i oceanach. Książka abstraktów (s. 81). Gdynia, 24–25 IX 2019. Pobrane z: https://iiknpbm.ug.edu/wp-content/uploads/2019/09Ksiazka-abstraktow-II-KNPBN.pdf

NAO PC-based: https://climatedata.ucar.edu/cimate-data/hurrell-north-atlantic-oscillation-nao-index-pc-based

www1: https://dane.publiczne.imgw.pl




DOI: http://dx.doi.org/10.17951/b.2021.76.0.127-143
Date of publication: 2021-08-18 11:08:54
Date of submission: 2021-06-21 11:41:56


Statistics


Total abstract view - 1486
Downloads (from 2020-06-17) - PDF (Język Polski) - 904

Indicators



Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2021 Andrzej A. Marsz, Anna Styszyńska

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.