Mediterranean cyclones, the atmospheric moisture content and precipitation in Poland

Degirmendžić, Jan; Kożuchowski, Krzysztof

doi:0016-7282

Download

Title: Mediterranean cyclones, the atmospheric moisture content and precipitation in Poland

Abstract:

The article describes changes in the frequency and activity of cyclones moving from the Mediterranean Sea basin to the area of Central and Eastern Europe in the period 1958-2008. Furthermore, long-term trends in the amount of precipitation in Poland are analyzed, as well as the moisture content in the atmosphere over Poland related to the activity of Mediterranean cyclones. A relationship was observed between the amount of precipitation, the precipitable water in the atmosphere over Poland and the cyclone trajectories. In the analyzed period, the number of Mediterranean cyclones reaching Central and Eastern Europe decreased. Moreover, signs of decreasing activity of these cyclones were also noted. The average moisture content in the atmosphere over Poland also showed a downward trend. The precipitation totals associated with the activity of Mediterranean cyclones became lower, while the intensity of precipitation did not change significantly. Mediterranean cyclones are associated with high moisture content in the atmosphere. This surplus amounts to an average of nearly 15%, and in periods with the highest precipitation it reaches ca. 40%. The maximum daily precipitation reaches nearly 8 times the value of the current moisture content in the atmosphere.

References:

1. Bartholy J., Pongracz R., Pattantyus-Abraham M., 2009. Analyzing the genesis, intensity, and tracks of western Mediterranean cyclones. Theoretical and Applied Climatology, vol. 96, no. 1-2, pp. 133-144.
https://doi.org/10.1007/s00704-008-0082-9 -
2. Bartoszek K., 2006. Niże śródziemnomorskie. Przegląd Geofizyczny, vol. 51, no. 1, pp. 35-43.
3. Bielec-Bąkowska Z., 2010. A classification of deep cyclones over Poland (1971-2000). Physics and Chemistry of the Earth, vol. 35, no. 9, pp. 491-497.
https://doi.org/10.1016/j.pce.2009.12.006 -
4. Bogdanowicz E., Stachy J., 1998. Maksymalne opady deszczu w Polsce. Charakterystyki projektowe. Materiały badawcze IMGW. Seria Hydrologia i Oceanologia, vol. 23.
5. BOGDANOWICZ E., STACHY J., 2002. Maximum rainfall in Poland – a design approach [in:] A. Snorasson, H.P. Finnsdottir, M. Moss (eds.), The extremes of the extremes: Extraordinary floods, IAHS Publication, vol. 227, pp.15-18.
6. Buchert L., Cebulak E., Drwal-Tylmann A., Wojtczak-Gaglik E., Kilar P., Limanówka D., Łapińska E., Mizera M., Ogórek S., Pyrc R., Winnicki W., Zawiślak T., 2013. Vademecum. Niebezpieczne zjawiska meteorologiczne. Geneza, skutki, częstość występowania. Warszawa: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Państwowy Instytut Badawczy.
7. CZARNECKA M., NIDZGORSKA-LENCEWICZ J., 2012. Wieloletnia zmienność sezonowych opadów w Polsce. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, vol. 12, no. 2(38), pp. 45-60.
8. Degirmendžić J., Kożuchowski K., 2006. O drogach i kierunkach adwekcji mas powietrza nad obszar Polski [in:] J. Trepińska, Z. Olecki, (eds.), Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego, Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, pp. 339-350.
9. Degirmendžić J., Kożuchowski K., 2014. Sezonowe wahania liczby niżów śródziemnomorskich w Europie Środkowo-Wschodniej. Przegląd Geofizyczny, vol. 59, no. 1-2, pp. 5-18.
10. Degirmendžić J., Kożuchowski K., 2015. Precipitation of the Mediterranean origin in Poland – its seasonal and long-term variability. Quaestiones Geographicae, vol. 34, no.1, pp. 37-53.
https://doi.org/10.1515/quageo-2015-0004 -
11. Grela J., Słota H., Zieliński J. (eds.), 1999. Monografia powodzi, lipiec 1997. Warszawa: Wydawnictwo IMGW.
12. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha P., White G., Woollen J., Zhu Y., Leetmaa A., Reynolds R., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang J., Jenne R., Joseph D., 1996. The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis Project. Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 77, pp. 437-471.
https://doi.org/10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2 -
13. Kłysik K., Fortuniak K., 1993. Maksymalne opady dobowe w środkowej Polsce. Przegląd Geograficzny, vol. 64, no. 1-2, pp. 97-110.
14. Kożuchowski K., 2003. Cyrkulacyjne czynniki klimatu Polski. Czasopismo Geograficzne, vol. 74, no. 1-2, pp. 93-105.
15. Lorenc H. (ed.), 2012. Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju. Warszawa: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy.
16. Lorenc H., Olecka A., 2006. Tendencje występowania opadów o dużym natężeniu w Polsce [in:] B. Głowicki, M. Storoż yń ska (eds.), Współczesne problemy klimatu Polski – fakty i niepewności, Warszawa: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, pp. 23-36.
17. Łupikasza E., 2010. Spatial and temporal variability of extreme precipitation in Poland in the period 1951-2006. International Journal of Climatology, vol. 30, no. 7, pp. 991-1007.
18. Marosz M., Wójcik R., Biernacik D., Jakusik E., Pilarski M., Owczarek M., Miętus M., 2011. Zmienność klimatu Polski od połowy XX wieku. Rezultaty projektu Klimat. Prace i Studia Geograficzne, 47, pp. 51-66.
19. Morozowska I., 1987. Prognoza obfitych opadów w Polsce związanych z przemieszczaniem się cyklonów południowoeuropejskich. Wiadomości IMGW, vol. 21, no. 4, pp. 63-78.
20. Niedźwiedź T., 2003. Extreme precipitation in Central Europe and its synoptic background. Papers on Global Change IGBP, 10, pp. 15-30.
21. Otop I., 2004. Maksymalne dobowe opady atmosferyczne w Karkonoszach w drugiej połowie XX wieku [in:] J. Štursa, K.R. Mazurski, A. Pałucki, J. (eds.), Sbornik př ispě vku z Meziná rodni Konference Geoekologické Problé my Krkonoš : Szklarska Poręba, Karkonoski Park Narodowy – Polsko 5-7 listopadu 2003, Opera Corcontica, vol. 41, no. 1, pp. 25-29.
22. PROJEKT KLIMAT, 2009. Wpływ zmian klimatu na środowisko, gospodarkę i społeczeństwo. Zmiany klimatu i ich wpływ na środowisko naturalne Polski oraz określenie ich skutków ekonomicznych. IMGW, Project coordinator: dr hab., prof. IMGW, Mirosław Miętus, http://klimat.imgw.pl/wp-content/uploads/2010/09/zad.1.r2009web.pdf [18 July 2015].
23. PROJEKT KLIMAT, 2010. Wpływ zmian klimatu na środowisko. Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju. IMGW, Project coordinator: dr hab., prof. IMGW, Halina Lorenc, http://klimat.imgw.pl/wp-content/uploads/2011/02/zad.4_R2010.pdf [20 July 2015].
24. Serreze M.C., 2009. Northern hemisphere cyclone locations and characteristics from NCEP/NCAR reanalysis data. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center. Digital media, https://nsidc.org/data/docs/daac/nsidc0423_cyclone/ [25 September 2011].
25. Sobik M., Błaś M., 2010. Wyjątkowe zdarzenia meteorologiczne [in:] P. Migoń (ed.), Wyjątkowe zdarzenia przyrodnicze na Dolnym Śląsku, Wrocław: Uniwersytet Wrocławski, pp. 35-59.
26. Suligowski R., 2004. Struktura czasowa i przestrzenna opadów atmosferycznych w Polsce. Próba regionalizacji. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej, 12, Kielce: Akademia Świętokrzyska. Instytut Geografii.
27. SULIGOWSKI R., 2013. Opady maksymalne na potrzeby hydrologii. Warszawa: Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska SGGW, http://shp.org.pl/Seminaria/pre_suligowski.pdf [12 May 2015].
28. Świątek M., 2013. Advection of air masses responsible for extreme rainfall totals in Poland, and exemplified by catastrophic floods in Racibórz (July 1997) and Dobczyce (May 2010). Acta Agrophysica, vol. 20, no. 3, pp.481-494.
29. Świątek M., 2013. Związek opadów atmosferycznych na polskim wybrzeżu Bałtyku z położeniem niżów barycznych nad Europą. Przegląd Geograficzny, vol. 85, no.1, pp. 87-102.
https://doi.org/10.7163/PrzG.2013.1.6 -
30. Ulbrich U., Brűcher T., Fink A.H., Leckebusch C., Krűger A., Pinto J.G., 2003. The central European floods of August 2002: Part 2-Synoptic causes and considerations with respect to climatic change. Weather, vol. 58, no. 11, pp. 434-442.
https://doi.org/10.1256/wea.61.03B -
31. Van Bebber W.J., 1891. Die Zugstrassen der barometrischen Minima. Meteorologische Zeitschrift, 8, pp. 361-366.
32. Wibig J., 2008. Transport of water vapor over Europe and its relation to circulation patterns [in:] Media Session at the 7th Annual EMS Meeting, San Lorenzo de El Escorial, Spain, 1-5 October 2007. European Meteorological Society, Media Committee, Environmental Agency of the Republic of Slovenia, Ljubljana.
33. Wibig J., 2009. Variability of daily precipitation totals in Poland (1951-2000). Geographia Polonica, vol. 82, no. 1, pp. 21-32.
https://doi.org/10.7163/GPol.2009.1.2 -
34. WIBIG J., SIEDLECKI M., 2007. Przestrzenny i czasowy rozkład zawartości wody opadowej w atmosferze nad Europą (1958-2005) [in:] K. Piotrowicz, R. Twardosz (eds.), Wahania klimatu w różnych skalach przestrzennych i czasowych. Kraków: Wydawnictwo Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej. Uniwersytet Jagielloński, pp. 195-204.
35. Wrona B., 2008. Meteorologiczne i morfologiczne uwarunkowania ekstremalnych opadów atmosferycznych w dorzeczu górnej i środkowej Odry. Materiały badawcze IMGW. Seria Meteorologia, vol. 41, Warszawa: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej.
36. Ziemiański M., 2002. Systemy baryczne umiarkowanych szerokości geograficznych jako wynik działania niestabilności baroklinowej [in:] A.A. Marsz, A. Styczyńska (eds.), Oscylacja północnego Atlantyku i jej rola w kształtowaniu zmienności warunków klimatycznych hydrologicznych Polski, Gdynia: Wydawnictwo Uczelniane Akademii Morskiej, pp. 205-214.
37. Żmudzka E., 2010. Współczesne zmiany wielkości i charakteru opadów w Tatrach [in:] A. Kotarba (ed.), Nauka a zarządzanie obszarem Tatr i ich otoczeniem. Tom 1. Nauka o ziemi, Zakopane: Tatrzański Park Narodowy, pp. 157-164.