Continentality a Oceanity ve Středních a Vysokých zeměpisných Šířkách Severní Polokoule a Jejich Odkazy na Atmosférické Cirkulace

Abstrakt

klima continentality nebo oceanity je jednou z hlavních charakteristik místní klimatické podmínky, které se mění s globální a regionální změny klimatu. Tento dokument analyzuje indexy continentality a oceanity, stejně jako jejich rozdíly ve středních a vysokých zeměpisných šířkách Severní Polokoule v období 1950-2015. Klimatologie a změny kontinentality a oceánnosti jsou zkoumány pomocí Conradova indexu Kontinentality (CCI) a Kerner ‚ s Oceanity Index (KOI). Byl také hodnocen dopad telekonnekčních vzorů severní polokoule na podmínky kontinentality / oceánnosti. Podle CCI je kontinentalita významnější na severovýchodě Sibiře a nižší podél tichomořského pobřeží Severní Ameriky a také v pobřežních oblastech v severní části Atlantského oceánu. Podle KOI však oblasti s vysokou kontinentalitou přesně neodpovídají oblastem s nízkou oceánností, které se objevují na jihu a západě od oblastí identifikovaných CCI. Prostorové vzorce změn kontinentality se tak zdají být odlišné. Podle CCI byl statisticky významný nárůst kontinentality zjištěn pouze na severovýchodě Sibiře. Naproti tomu v západní části Severní Ameriky a ve většině Asie kontinentalita oslabila. Podle KOI se klima v severní Evropě a ve většině Severní Ameriky a východní Asie stává stále kontinentálnějším. Oceanita se zvýšila v kanadském arktickém souostroví a v některých částech středomořského regionu. Změny v continentality byly primárně související zvýšené teploty nejchladnější měsíc v důsledku změn atmosférické cirkulace: pozitivní fáze severoatlantické Oscilace (NAO) a ve Východní části Atlantiku (EA) vzorů dominuje v zimě v posledních desetiletích. Trendy v Oceánii mohou být spojeny se snižujícím se rozsahem sezónního mořského ledu a souvisejícím zvýšením teploty povrchu moře.

1. Úvod

Kontinentalita a oceánnost jsou důležité parametry, které popisují místní klimatické podmínky. Ukazují, do jaké míry je místní klima ovlivněno interakcemi moře-pevnina. Stejně jako většina ostatních ukazatelů klimatu jsou tyto parametry dynamické a souvisejí jak s globální změnou klimatu, tak s následnými změnami atmosférického oběhu.

Kontinentalita je primárně ovlivněna řadou klimatických proměnných, jako je zeměpisná šířka, vzdálenost k moři a atmosférická cirkulace. Ve většině případů jsou výpočty indexu kontinentality založeny na ročním teplotním rozmezí vzduchu a zeměpisné šířce. Větší roční teplotní rozsah vzduchu je spojen s vyššími tepelnými kontrasty a větší kontinentalitou.

za měnících se klimatických podmínek by kontinentalita mohla být ovlivněna různými způsoby . V důsledku globální změny klimatu má teplota vzduchu tendenci se zvyšovat ve většině částí světa. V posledních desetiletích bylo nejrychlejší oteplování pozorováno ve středních zeměpisných šířkách severní polokoule . Proto, analýza změn v různých klimatických indexů, včetně continentality změny ve středních a vysokých zeměpisných šířkách Severní Polokoule, má značný význam. V oblastech, kde zimní teploty vzduchu mají výraznější pozitivní trend, než jejich letní protějšky, odpovídající hodnoty continentality index klesat, a naopak. V posledních dvou desetiletích bylo zjištěno zvýšení amplitudy ročního cyklu ve středních zeměpisných šířkách severní polokoule: tj.

změny v ročním teplotním rozmezí vzduchu se však v různých regionech značně liší, a proto se také liší trendy v klimatické kontinentalitě. Regionální vyšetřování klimatické kontinentality začalo v první polovině dvacátého století. Gorczynski, Brunt, Raunio a další popsali klimatickou kontinentalitu různých lokalit na základě ročního teplotního rozmezí vzduchu. Hirschi a kol. analyzoval globální změnu kontinentality pomocí údajů o reanalýze NCEP/NCAR v období 1948-2005. Výrazný pokles kontinentality byl zaznamenán v Arktidě a Antarktidě kvůli velkému zvýšení teploty nejchladnějšího měsíce. Index kontinentality v jihovýchodní Evropě se však také zvýšil .

v posledních letech byly analyzovány regionální rysy kontinentality a oceánnosti v Řecku , Turecku a Pákistánu . Bylo zjištěno, že na Pyrenejském poloostrově se zintenzivnila kontinentalita klimatu . Zanedbatelné zvýšení continentality byly pozorovány také na Slovensku a žádné významné změny byly nalezeny v české Republice , zatímco statisticky významné zvýšení continentality byl zjištěn na Středním Východě a v Severní Africe . Autoři navíc tvrdí, že regionální cirkulace (např., nad Středozemním mořem) nehrají rozhodující roli při určování trendů zjištěných v kontinentalitě. Spíše se týkají změn ve velkém atmosférickém oběhu nad severním Atlantikem .

Pohybující se poleward na Severní Polokouli, části pevniny, jsou stále větší, takže continentality má tendenci být méně výrazné v období se zvýšenou zonální cirkulace. Naproti tomu se stává pozoruhodnějším se zvýšenou meridionální cirkulací a větším vlivem kontinentálních arktických vzdušných hmot .

Změny v continentality vliv jak přírodní (např. vegetační pásma) a antropogenních (např. vodní zdroje a zemědělství) systémy, takže vyšetřování změn v continentality mají velký význam . Dále, relativně málo studií analyzovalo kontinentalitu a její změny v globálním měřítku . Kromě toho, existuje nedostatek výzkumu analyzujícího vliv atmosférické cirkulace na hodnoty indexu kontinentality.

Proto cílem tohoto výzkumu je vyhodnotit prostorovou distribuci široce přijímaný Conrad Continentality Index (CCI) a Kerner je Oceanity Index (KOI) ve středních a vysokých zeměpisných šířkách pozemků oblastech Severní Polokoule, stejně jako vyhodnocovat změny v těchto indexy od poloviny dvacátého století a jejich připojení k atmosférické cirkulace.

2. Metody

v tomto výzkumu byla kontinentalita hodnocena pomocí CCI navrženého Conradem :kde (°C) je střední teplota nejteplejších měsíců roku, (°C) je střední teplota nejchladnějších měsíců roku a je zeměpisná šířka.

velký roční rozsah teplot vzduchu má za následek větší hodnoty indexu a následně naznačuje kontinentálnější klima. Nejmenší rozdíly lze pozorovat v nejvíce oceánských klimatických podmínkách. Území, kde hodnoty indexu v rozmezí od -20 do 20 může být popsán jako hyperoceanic, od 20 do 50 jako oceánská, z 50 na 60 jako subkontinentální, od 60 do 80 jako continental, a z 80 na 120 jako hypercontinental .

v roce 1905 navrhl Kerner index oceanity . Tento index představuje poměr průměrného měsíčního teplotního rozdílu vzduchu mezi říjnem a dubnem a rozdílu mezi průměrnými měsíčními teplotami nejteplejších a nejchladnějších měsíců. Malé nebo záporné hodnoty naznačují vysokou kontinentalitu, zatímco vysoké hodnoty indexu označují podmínky mořského klimatu . Na oceanity index (KOI) podle Kerner byla hodnocena takto:, kde a (°C) je průměrná měsíční teplota v říjnu a dubnu, respektive, a a (°C) jsou stejné jako v Rovnici (1). Tento index je založen na předpokladu, že kvůli vyšší setrvačnosti termální vody v mořském podnebí, prameny jsou chladnější než podzim, zatímco v kontinentálním podnebí, prameny mají tendenci vykazovat vyšší nebo podobné teploty jako na podzim. Oceánnost klimatu se zvyšuje s hodnotami indexu. Malé nebo záporné hodnoty ukazují kontinentální klimatické podmínky, zatímco velké hodnoty označují mořské klima . Pro vizualizaci prostorového rozložení KOI byly v tomto výzkumu použity následující třídy indexu: méně nebo rovno -10 = hyperkontinental; od -9 do 0 = continental; od 1 do 10 = subkontinentální; od 11 do 20 = oceánský; a od 21 do 50 = hyperoceanický.

CCI a zejména KOI jsou proveditelné pouze v oblastech s výraznými sezónními změnami teploty vzduchu. Rozhodli jsme se analyzovat kontinentalitu a oceánnost nad zeměpisnou šířkou 30° na severní polokouli, kde je teplotní sezónnost vysoká.

průměrné měsíční hodnoty teploty vzduchu pro období 1950-2015 nad zemí byly odvozeny z databáze CRU TS4. 00 . Velikost mřížkové buňky byla 0,5 × 0,5°. CRU TS je s vysokým rozlišením globální soubor údajů, pokrývající všechny části pevniny mezi 60°a 80°N prioritou CRU TS souboru dat je jeho úplnost, s žádné chybějící data po celé zemi. Zvláštní pozornost je věnována kontrole kvality dat. Soubor dat však není striktně homogenní a větší nejistoty lze nalézt v regionech s řídkou sítí meteorologických stanic, zejména pouští a hor. Navzdory určitým omezením je však databáze CRU TS široce používána pro vyšetřování klimatu .

dlouhodobé trendy indexu kontinentality/oceanity v období 1950-2015 byly vypočteny pomocí senova testu sklonu. Statistická významnost hodnot trendů byla hodnocena pomocí Mann-Kendallova testu. Změny s hodnotami menšími než 0,05 byly považovány za statisticky významné. 1981-2010 byly také stanoveny normály indexu kontinentality/oceanity.

analyzovali jsme také vliv atmosférické cirkulace na sezónní teplotní ukazatele a tím i na variabilitu klimatické kontinentality a oceánnosti. Na Severní Polokouli teleconnection vzory (NHTPs) odvozené od 500 hPa výška pole jsou hlavní módy nízkofrekvenční proměnlivosti atmosférické cirkulace na Severní Polokouli. Údaje jsou k dispozici na webových stránkách NOAA Center for Weather and Climate Prediction. Vybrali jsme osm z 10 dostupných NHTPs, protože se sám může vysvětlit dvě třetiny nízkofrekvenční proměnlivosti atmosférické cirkulace v NH extratropics, a jsou aktivní po celý rok a mají stejné načítání postup (Tabulka 1).

Abbreviation Full name
NAO North Atlantic Oscillation
EA East Atlantic pattern
WP West Pacific pattern
EP/NP East Pacific/North Pacific pattern
PNA Pacific/North American pattern
EA/WR East Atlantic/West Russian pattern
SCA Skandinávský vzor
POL Polar/Euroasijské vzor
Tabulka 1
Standardizované Severní Polokouli teleconnection indexy používané ve studii.

jedna skupina NHTPs (Nao a EA) je prominentní nad severním Atlantikem a Evropou. Ostatní—SCA, POL, a EA/WR—span nad střední a vysokých zeměpisných šířkách Eurasie, a PNA, EP/NP, a WP představují Severním Pacifiku a Severní Ameriky.

korelace mezi a střední leden–Březen NHTP hodnoty, a v červenci–září NHTP hodnoty, a Březen–Květen NHTP hodnoty a a září–listopad NHTP hodnoty byly analyzovány s cílem zjistit vliv atmosférické cirkulace na změnu povrchové teploty vzduchu, jakož i na CCI a KOI. Tříměsíční průměr indexů NHTP v korelacích byl použit, aby se zabránilo nesouladu a s konkrétním nejchladnějším zimním / nejteplejším letním měsícem. Stejný postup byl následně použit pro a za účelem sjednocení posouzení vlivu atmosférické cirkulace na CCI i KOI.

nhtp indexy jsou k dispozici v měsíčním časovém měřítku. Každá hodnota indexu však představuje tříměsíční období soustředěné na konkrétní měsíc díky postupu výpočtu.

3. Výsledky a diskuse

3.1. Klima Normou a Determinant

V klimatologických standardní normální období (1981-2010), hypercontinental klimatu (CCI hodnoty >80) byla v Severovýchodní Sibiři, zatímco hyperoceanic klimatu (CCI hodnoty <20) byla identifikována podél Pacifického pobřeží Severní Ameriky a v pobřežních oblastech v severní části Atlantského Oceánu (viz Obrázek 1). Teplota povrchového vzduchu nejchladnějšího měsíce představovala nejdůležitější determinant hodnot CCI téměř v celé studijní oblasti (Obrázek 2). To lze vysvětlit skutečností, že na podstatné části analyzovaného území byly zimní teplotní výkyvy větší než jejich letní protějšky. Mezitím byla teplota nejteplejšího měsíce hlavním faktorem pro CCI pouze v západní části středomořské pánve.

vysoká kontinentalita (CCI) ve střední-severní Severní Americe a severovýchodní Eurasii (východní Sibiř) byla primárně ovlivněna velmi nízkými teplotami vzduchu v nejchladnějším měsíci roku. Sibiřská vysoká (SH) a Severoamerická vysoká (nah) upřednostňují extrémní negativní povrchové teploty během zimy ve větší části severní Asie a nejsevernějších částech Severní Ameriky. Tyto jsou sezónní vysokotlaké systémy složené z chladného a suchého vzduchu; nicméně, SH je mnohem trvalejší, než NE, a vzhledem k místní topografii (horská údolí), zahájí největší teplotní inverze nad severovýchodní části Sibiře . Relativně vysoké nejchladnější Měsíční teploty ve větší části Evropy, jihovýchodní USA, a tichomořské pobřeží Severní Ameriky se zdá být zodpovědné za nízké hodnoty CCI.

nejsilnější oceánnost (velká KOI) byla pozorována v pobřežních oblastech Severního ledového oceánu, severního Atlantiku, Středozemního moře a Dálného východu (Obrázek 1). Nejnižší KOI byl nalezen ve vnitřní části Eurasie (zejména Střední Asie a tibetské náhorní plošiny), kanadských prériích a Yukonu. Takové prostorové variace KOI lze částečně vysvětlit tím, že teplota povrchu moře (SST) rozdíly v říjnu a dubnu: říjen SST byl vždy vyšší než v dubnu SST v Arktidě, Severní Atlantik, Středozemní moře, a tak dále, kromě toho, mnoho pobřežních oblastí, ve vysokých zeměpisných šířkách v dubnu se vztahuje mořského ledu, ale v říjnu jsou bez ledu.

vztah mezi KOI a průměrnou teplotou nejteplejších () a nejchladnějších () měsíců je slabý (R2 < 0,15). Dubnové i říjnové teploty mají větší vliv na změny v KOI (obrázek 3). Kolísání teploty vzduchu v dubnu hraje vedoucí roli (zejména v centrálních částech kontinentů), zatímco říjnové teploty jsou důležitější v pobřežních oblastech. Teplota povrchu země v dubnu je obvykle vyšší než v říjnu ve stejné zeměpisné šířce nad vnitrozemskými oblastmi, pokud není sněhová pokrývka.

oblasti nízkých KOI přesně neodpovídají oblastem s vysokými CCI; oblasti nízkých KOI se skutečně nacházejí jižně a západně od svých protějšků s vysokými CCI (Obrázek 1). Cyklonální činnost, stejně jako střední rychlosti větru nad Arktidou, Severním Atlantiku a Severním Pacifiku je vyšší, v říjnu než v dubnu a představuje jednu z hlavních hnacích tepelný tok do vysokých zeměpisných šířkách, a tím přispět k vysoké KOI v pobřežních oblastech těchto regionů .

3.2. Dlouhodobé Trendy

minimální Roční a maximální měsíční teploty vzduchu a teploty v dubnu a říjnu zvýšil ve většině studované oblasti v období 1950-2015 (Obrázek 4). Roční minimální měsíční teplota se zvýšila o více než 0.5°C/10 let, v Západním Rusku, Východní Sibiři, a v některých částech Centrální Asie (Obrázek 4), zatímco největší nárůst byl nalezen v severozápadní části Severní Ameriky (více než 1.0°C/10 let). Roční minimální měsíční teplota mírně poklesla pouze v severovýchodní části Sibiře a ve východní části Severní Ameriky.

velikost roční maximální měsíční teploty () byla menší než v letech 1950-2015. Trendy nad 0.25°C / 10 let bylo pozorováno v severovýchodní části Sibiře, ve velkých částech Střední Asie a Evropy a Severní Severní Ameriky. Větší míra nárůstu ve srovnání se sníženou amplitudou roční teploty a CCI ve většině Severní Ameriky, Asie a východní Evropy (obrázek 5). V jihozápadní Evropě, CCI vzrostl v oblastech, kde rostl více než. V severovýchodní části Sibiře a ve východní části USA, nárůst CCI souvisel s poklesem a vzestupem .


(a)

(b)


(a)(b)

Obrázek 5
Sen svahu trendy (a) continentality (CCI) a (b) oceanity (KOI) indexy v Severní Polokouli nad 30°N zeměpisné šířky v 1950-2015. Velikost trendů je vyjádřena jako změna indexu za 10 let. Modré barvy označují změnu směrem k Oceánii a hnědé směrem k kontinentalitě.

některé vzory teleconnection také prokázaly jasné tendence: prevalence určité fáze v posledních několika desetiletích-EA (pozitivní), EA/WR (negativní) a EP/NP (negativní) ze stejných důvodů jako u NAO.

silné snížení oceanity ve většině Evropy a Mongolska kromě zvýšení Kaspického Moře-Kavkaz regionu, stejně jako ve velké části Severní Ameriky v průběhu posledních desetiletích také udává prevalence určitých fázích zejména oběhu vzory v dubnu a říjnu: EA, EA/WR, SCA, POL, a PNA. Nicméně, nedávný výzkum tvrdí, že topení anomálie nad subtropické Severozápadní Atlantik, stejně jako bouře-sledování aktivity přes Severní Atlantik, jsou schopni vytvářet dobře organizované EA/WR-jako vlna vzory s přidruženými rozsáhlé anomálie z kontinentální USA do Střední Asie, s nejsilnější dopad na Kaspického Moře a Západní Evropské regiony .

V 1950-2015, do dubna () a říjnu (), zvýšení měsíčních teplot bylo největší v oblastech poblíž Polárního Oceánu (>0.50°C/10 let) (Obrázek 4). V nižších zeměpisných šířkách rostly jak dubnové, tak říjnové teploty, ale prostorový vzorec trendů byl velmi odlišný, zejména v Asii a Severní Americe. Dubnové teploty trend byl nejvyšší ve Východní Sibiři a ve východní části Střední Asii, zatímco v říjnu se teploty zvýšily výrazněji v severní a severovýchodní části Sibiře a v některých oblastech Střední Asie. V říjnu byly na velké části Severní Ameriky pozorovány nevýznamné negativní změny. Rozdíly v trendech prostorových vzorů vedly ke statisticky významným změnám v KOI v oblasti Baltského moře a částech Sibiře a Mongolska (obrázek 5). Podnebí se stalo více oceánským v severní části Kanady, nejvzdálenějších částech Dálného východu a Afriky a velkých částech středomořského regionu.

3.3. Atmosférická cirkulace

atmosférická cirkulace je důležitým hybatelem prostorového rozložení a časové variace vybraných teplotních parametrů: , , , a . Korelace mezi Severní Polokouli teleconnection vzory a analyzovány parametry teploty identifikaci oblastí, kde atmosférické cirkulace má významný vliv na temporální variace sezónní teplotní rozdíly a tak se CCI a KOI (Obrázek 6). Použité vzory teleconnection jsou identifikovány pomocí analýzy rotovaných hlavních komponent a teoreticky by neměla existovat multikolinearita mezi různými vzory a jejich účinky na ukazatele teploty.

Obrázek 6
Prostorové variace korelační koeficienty mezi indexy Severní Polokoule teleconnection vzory a , , , a v 1950-2015. Korelační koeficienty vyšší než 0,25 a nižší než -0,25 jsou statisticky významné ().

atmosférická cirkulace měla největší vliv na kolísání zeměpisných šířek mezi 40° a 60° (obrázek 6). Nao měl statisticky významnou pozitivní korelaci s ve větší části euroasijských středních a vysokých zeměpisných šířek. Proto má CCI tendenci klesat v severní Eurasii během zimy s převládající pozitivní fází Nao a naopak během negativní fáze Nao (obrázek 6). NAO, nebo jeho hemisférický protějšek arktická oscilace (AO), má významný dopad na tvar a sílu sibiřské vysoké (SH) a tím i na zimní teploty povrchu země . Pna a WP vzory mají podobný účinek na v severní části Severní Ameriky. Zdá se, že jiné Nhtp mají pouze regionální vliv na : EA v Evropě, SCA v západní části Eurasie, POL v částech Sibiře a EP / NP ve východní Arktidě a na Sibiři. Pozitivní fáze NAO (AO) a do jisté míry EA znamenat větší rovníku k pólu teplotní gradienty v průběhu zimní sezóny, která je spojena s výraznější zonální větry přináší námořních vzdušných mas daleko do vnitřní části kontinentů . V létě, zdá se, že NAO hraje významnou roli při určování distribuce anomálií povrchové teploty napříč kontinenty Severní polokoule, zejména nad Eurasií a severním Atlantikem .

korelace mezi NHTPs a přispívají k CCI méně než (Obrázek 2). Dále, téměř všechny vybrané Nhtp mají pouze regionální vliv na . Nejdůležitější z nich jsou EA pro Evropu a Dálný Východ, POL pro Evropu a Jižní Sibiře, EA/WR pro Východní Evropu a region Ural, a EP/NP primárně pro Severní Ameriku a některé části Eurasie . Nejdůležitější oběhu režimy v zimě a NAO a PNA v létě objevit významné korelace pouze ve velmi diskrétní a místní půda plochy na Severní Polokouli (Obrázek 6).

Pro KOI, podle korelace mezi NHTPs a a , nejdůležitější vzory se zdají být SCA, EA/WR, POL, a EA pro Euroasijské oblasti, PNA pro severoamerické regiony, NAO pro Grónska a Severovýchodní Kanadě, a EP/NP a WP jak pro Eurasii a Severní Americe (Obrázek 6). Nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím KOI, s odkazem na jeho vzorec, mohou být vzorce, které mají opačný účinek na teplotu v říjnu a dubnu ve stejných oblastech během jejich různých fází. To je zvláště důležité ve vnitrozemských oblastech Eurasie a Severní Ameriky (oblasti s nízkou KOI), jakož i v pobřežních oblastech ve vysokých a středních zeměpisných šířkách(oblasti s vysokou KOI). Takové NHTP vzory jsou NAO a SCA na Sibiři a Uralu, EA/WR pro Východní Evropu, Kavkaz a Turecko, EA pro Střední Evropu a Východní Čína, EP/NP pro východní Severní Americe, a WP pro Severovýchodní Sibiři a na Velkých Pláních (Obrázek 6).

součet osm stanovení koeficientů popisující vztah mezi , , , a a teleconnection indexů byl použit jako měřítko kumulativní účinek vybraných Severní Polokouli teleconnection vzory , , , a a proto SKI a KOI hodnot (Obrázek 7). Dopad na má rozšíření šířky mezi 40°severní šířky a 60°severní šířky v Eurasii a mezi 50°severní šířky a 70°severní šířky v Severní Americe (Obrázek 7). Takový prostorový efekt se shoduje s rozšířením sibiřského vysokého na západ v Eurasii a zimního Arktického anticyklonu v Severní Americe. Zdá se, že tyto oblasti jsou citlivé na známky fáze NAO i na fázi POL, EA a PNA. Kumulativní účinek na je spíše diskrétní a následně závisí na vzorcích NHTP představujících Rossby wavetrain: EA, EA/WR, EP/NP, WP a POL. Vzhledem k tomu, že CCI je do značné míry závislá na , Nao se zdá být hlavním přispěvatelem k jeho časové variaci v Eurasii a Nao a PNA v Severní Americe. Pro KOI, kumulativní účinek NHTPs na teplotě se zdá být silný ve Východní Kanada a severovýchodní části Sibiře ( a ) a trochu slabší, v Západní Sibiři, Uralu a v Severním Kazachstánu (pouze ). Proto, hlavní přispěvatele, aby kumulativní účinek zde jsou EP/NP a WP, zatímco ostatní teleconnection vzory přispět k kumulativní účinek pouze v určitém období, např. EA/WR v říjnu a SCA v dubnu (Obrázek 7).

rozsáhlé atmosférické cirkulační vzorce a oscilace ovlivňují kontinentalitu (CCI) a oceánnost (KOI) mnoha oblastí na severní polokouli. Jejich asymetrie ve fázích během určitých časových období může ovlivnit trendy CCI a KOI. Například, NAO vystavoval převaha jeho pozitivní fáze v závěrečné tři dekády dvacátého století, s vrcholem v počátku 1990 . To se shodovalo se změnou velikosti a posunem polohy Center působení, zejména v chladném období roku: Azorská vysoká, sibiřská vysoká, Severoamerická vysoká, Islandská nízká a Aleutská nízká. To potvrzují i trendy CCI a KOI (obrázek 5).

4. Závěry

Tento papír má zkoumány rozdíly v continentality a oceanity ve středních a vysokých zeměpisných šířkách Severní Polokoule v období 1950-2015. Pro tento účel byly použity Conrad Continentality Index (CCI) a Kerner Oceanity Index (KOI). Rovněž byly analyzovány dopady atmosférické cirkulace na variabilitu těchto indexů.

prostorový vzorec klimatické kontinentality a oceánnosti závisí na vzdálenosti od oceánu, topografii a atmosférické cirkulaci. Meziroční variace teplot povrchového vzduchu nejchladnějšího měsíce () je větší než změny teploty během letních měsíců ve většině studované oblasti. Proto je nejdůležitějším faktorem určujícím velikost amplitudy roční teploty vzduchu a hodnot CCI . Nejteplejší měsíční teplota () je hlavním faktorem pro CCI pouze v západní části Evropy a severní Afriky. Časová variace rozdílů mezi dubnem () a říjnem () teplotami povrchového vzduchu je větší než změna amplitudy roční teploty vzduchu a má větší dopad na časovou dynamiku KOI. KOI ve středních částech kontinentů lépe koreluje s teplotami vzduchu v dubnu, zatímco v pobřežních oblastech je KOI úzce spojena s říjnovými teplotními výkyvy.

od roku 1950 byly v mnoha oblastech severní polokoule zaznamenány pozitivní a statisticky významné trendy,,, a. Směr a velikost trendu CCI byly určeny poměrem a trendy. Klimatická kontinentalita klesla v oblastech, kde je rozdíl mezi hodnotami trendu a je pozitivní, a naopak. Například, dramatické snížení pevnosti Sibiřské Vysoká, který je zodpovědný za extrémní kontinentální podmínky v průběhu větší části Sibiře a Východní Asie, byla pozorována od roku 1980 , a byl ovlivněn především dominantní pozitivní fáze NAO/AO a EA vzory. Mezitím, a pozitivní trendové prostorové vzorce vedly ve zkoumaném období k významným změnám v KOI ve většině Eurasie a severní části Severní Ameriky. Podle KOI, klima continentality zvýšil v regionu Baltského Moře a v části Východní Sibiře, Mongolska, a Great Plains, zatímco statisticky významné zvýšení oceanity bylo většinou zjištěno přes severní část Kanady. Podle CCI se kontinentalita snížila v západních částech Kanady a USA, jakož i v částech střední a východní Asie. V souhrnu můžeme zdůraznit, že statisticky významné trendy CCI na větších plochách vykazují sníženou kontinentalitu, zatímco statisticky významné trendy KOI vykazují sníženou oceánnost od roku 1950 do roku 2015. To lze vysvětlit skutečností, že během studijního období byly v zimě a na jaře zaznamenány větší zvýšení teploty. Statisticky významný pokles CCI v oblastech kolem Severního Atlantiku a Východní Arktidě a v Jihovýchodní USA a zvýšení CCI ve Vnitřním Mongolsku a Středozemní moře se zdají být důsledkem změny polohy a velikosti středisek pro akci, a to jak dočasné řešení (např. NAO) a sezónní (např. Sibiřský Vysoké) .

El Kenawy et al. tvrdí, že změny v prostorové variabilitě continentality jsou úzce spojený s Atlantic módy variability, a to zejména s Východním Atlantiku vzor (ve Středomoří, Blízký Východ a severní část Afriky). Podobné nálezy týkající se Severoatlantické oscilace byly také zjištěny v dřívějším bodě ve Velké doméně sahající od východní Kanady po Střední Arktidu přes Evropu . Naopak vysoká prostorová variabilita kontinentality a změny jejích gradientů v konkrétních oblastech (např., Grónsko) by mohlo být způsobeno nejen rozsáhlými oběhovými vzory, ale také místními účinky .

ne všechny oblasti klesající (rostoucí) CCI (KOI) však lze vysvětlit prevalencí konkrétních vzorů teleconnection. Ve vyšších zeměpisných šířkách Severní Ameriky a nejvíce severovýchodní části Sibiře byly s největší pravděpodobností ovlivněny ústupem sezónní mořský led (později zmrazení času) nárůst povrchové teploty moří .

je velmi pravděpodobné, že se kontinentalita v budoucnu změní a její změny mohou být zesíleny v následujících desetiletích. Proto jsou klimatické projekce důležité pro posouzení potenciálních změn kontinentality / oceánnosti a pro vyhodnocení souvisejícího dopadu na přírodní a antropogenní systémy.

Dostupnost Dat

Střet Zájmů

autoři prohlašují, že neexistují žádné střety zájmů týkající se zveřejnění této práce.

poděkování

tato práce byla podpořena Institutem geověd Vilniuské univerzity.