Rozkład przestrzenny i zmienność temperatury powietrza na Antarktydzie w drugiej połowie XX wieku

UWAGA! DRUK NA ZLECENIE! Realizacja druku wyłącznie po wcześniejszym opłaceniu zamówienia (ok. 14 dni) 

Antarktyda, kontynent położony wokół bieguna południowego, zajmuje 2,7% powierzchni kuli ziemskiej (9,4% powierzchni lądów), jednak jej oddziaływanie klimatyczne znacznie wykracza poza region polarny półkuli południowej.
Już ponad 40-50 min lat temu Antarktyda została zlodowacona (Averjanov 1990; Birkenmajer 1998). Skrajnie niekorzystny bilans radiacyjny śnieżno--lodowcowej powierzchni kontynentu przyczynia się do jego silnego i perma­nentnego wychłodzenia, z najniższymi temperaturami powietrza (TP) na kuli ziemskiej. Antarktyda jest jedną z dwóch, obok Arktyki, „chłodnic" w global­nym systemie klimatycznym, opartym na wymianie energii i masy pomiędzy obszarami międzyzwrotnikowymi a polarnymi (Averjanov i in. 1978). Jeszcze w latach 80. XX wieku uważano, że ze względu na niewielkie zmiany albeda oraz ograniczoną zdolność magazynowania ciepła Antarktyda jest bezwładnym i pasywnym elementem globalnego systemu klimatycznego (Budd 1982). Now­sze badania wykazały jednak, że zachodzące w rejonie antarktycznym sezono­we i długookresowe zmiany zasięgu lodów morskich (np. Jacka, Budd 1998) oraz oscylacje cyrkulacji atmosferycznej (np. Trenberth, Caron 2000; Turner 2004) w istotny sposób wpływają na stan atmosfery całej kuli ziemskiej.
Mimo pewnej izolacji Antarktyda pozostaje pod silną presją człowieka, o czym świadczy pojawiająca się od połowy lat 80. XX wieku ozonowa ano­malia stratosferyczna (Farman i in. 1985). Również rosnąca emisja gazów cie­plarnianych powoduje istotne zaburzenia w systemie klimatycznym kuli ziem­skiej, w tym obszarów polarnych. Od 1906 roku TP na kuli ziemskiej wzrosła 0,74°C (IV Raport IPCC 2007). Ocieplenie to musi wpłynąć na funkcjonowanie specyficznych, opartych na obecności lodów morskich i lądowych, systemów polarnych (Weller 1980). W rejonie Antarktydy nawet niewielkie zaburzenia w jednym z elementów systemu klimatycznego, poprzez liczne interakcje sprzężenia zwrotne, ulegają wzmocnieniu, co w konsekwencji przynosi znaczne zmiany klimatyczne. Dlatego też Antarktyda jest bardzo czułym indykatorem zmian klimatu w skali globalnej (King, Turner 1997).

Wstęp /13
1. Cel, zakres i metody badań /15

Cel pracy /15
Obszar badań /16
Pomiary meteorologiczne na Antarktydzie /18
Przegląd literatury /23
Dane źródłowe /29
Metody badawcze /35
Redukcja i homogeniczneść danych źródłowych /40

2. Czynniki wpływające na temperaturę powietrza na Antarktydzie /53
2.1. Czynniki fizjograficzne /53

Szerokość geograficzna /53
Ukształtowanie powierzchni Antarktydy /54
Zlodowacenie kontynentu /56

2.2. Czynniki insolacyjno-radiacyjne /58

Zachmurzenie i aerozol /58
Promieniowanie krótkofalowe /59
Promieniowanie długofalowe /62
Bilans radiacyjny i cieplny /63
Oddziaływanie Oceanu Południowego /65
Wpływ lodów morskich /67
Cyrkulacja atmosferyczna /71

2.5. l. Ośrodki baryczne w rejonie Antarktydy /71
2.5.2. Biegunowa komórka cyrkulacyjna /76
3. Rozkład przestrzenny temperatury powietrza na Antarktydzie /78
3.1. Założenia modelu rozkładu przestrzennego temperatury powietrza na Antarktydzie /79

Rozkład przestrzenny średniej rocznej temperatury powietrza /89
Rozkład przestrzenny temperatury powietrza w poszczególnych miesiącach . . /93
Absolutne maksima i minima oraz zakres występującej temperatury powietrza /97

4. Przebieg roczny temperatury powietrza na Antarktydzie 1/02
4. l. Typy przebiegów rocznych temperatury powietrza /102

Miesiące o najwyższej i najniższej średniej temperaturze powietrza /107
Amplituda roczna temperatury powietrza /109
Okresy termiczne na Antarktydzie /110
Częstość występowania średnich dobowych wartości temperatury powietrza /117
Zmiany temperatury powietrza z dnia na dzień /122

5. Przebieg dobowy temperatury powietrza na Antarktydzie /126

Uśrednione przebiegi dobowe temperatury powietrza /126
Maksima i minima dobowe temperatury powietrza na Antarktydzie /131
Amplituda dobowa temperatury powietrza /136

6. Kontynentalizm i oceanizm termiczny klimatu Antarktydy /142
7. Korelacje i telekoneksje termiczne na obszarze Antarktydy /148
8. Fluktuacje i trendy temperatury powietrza na Antarktydzie /156

Fluktuacje temperatury powietrza /156
Zmienność temperatury powietrza /160
Klasyfikacja termiczna lat /164
Trend temperatury powietrza w latach 1958-2000 /167
Trend średniej rocznej temperatury powietrza /168
Trend temperatury powietrza w poszczególnych porach roku /172
Trend amplitudy rocznej temperatury powietrza /174
Trend maksimów i minimów oraz amplitudy dobowej temperatury powietrza /175

8.5. Zmiany trendu temperatury powietrza w latach 1981-2000 /178
9. Wpływ cyrkulacji atmosferycznej na temperaturę powietrza na Antarktydzie /185

Relacje pomiędzy temperaturą powietrza a ciśnieniem atmosferycznym .... /185
Temperatura powietrza na Antarktydzie a oscylacje cyrkulacji atmosferycznej na półkuli południowej /190
El Nino - Oscylacja Południowa /190
Indeks Transpolarny /197
Oscylacja Antarktyczna /199
Formy cyrkulacji atmosfery /203

9.3. Temperatura powietrza na Antarktydzie a regionalne zmiany ciśnienia atmosferycznego /208
9.3.1. Indeks Półwyspu Antarktycznego /208
9.3.2. Indeks Morza Weddella/ 211
9.3.3. Indeks Morza Weddella i Półwyspu Antarktycznego /215
9.3.4. Indeks Wschodniej Antarktydy /217
9.4. Mechanizm zmian temperatury powietrza na Antarktydzie /220
10. Zmiany temperatury powietrza na Antarktydzie na tle globalnych zmian klimatu /226

Zmiany klimatu Antarktydy w przeszłości /226
Zmiany temperatury powietrza na Antarktydzie w warunkach globalnego ocieplenia /229

10.3. Scenariusze zmian temperatury powietrza na Antarktydzie /233

Podsumowanie i wnioski końcowe /240
Summary /247
literatura /254
Spis tabel /275
Spis rycin/278

Marek Kejna