Tomasz Wawrzyniak
Instytut Geofizyki PAN
Zakład Badań Polarnych i Morskich
Wszechnica PAN, Warszawa 14.06.2017
Polska Stacja Polarna Hornsundim. Stanisława SiedleckiegoProgramy badawcze, przyroda i ciekawe zjawiska
Tomasz Wawrzyniak – pracownik i doktorant w Zakładzie Badań Polarnych i MorskichInstytutu Geofizyki PAN, odpowiedzialny za bazę danych meteorologicznych PolskiejStacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie, uczestnik wielu wypraw na ArchipelagSvalbard (w tym 2011-2012 meteorolog i wicekierownik całorocznej XXXIV WyprawyPolarnej do stacji Hornsund), a tak e po Europie, Azji rodkowej, Ameryce Północnej iPołudniowej. Kierownik i wykonawca projektów krajowych i międzynarodowych(Preludium HYPRO, AWAKE 2, SMACS, SatPerm, Eduscience, EduArctic, ERIS).
Polska Stacja Polarna Hornsund - badania naukowe
Jak powstają lodowce?
rodki transportu w Arktyce
Przyroda Archipelagu Svalbard
Svalbard:
-śrchipelag położony między 77° a 81°N; powierzchnia: 62 tys. km²
-Największa wyspa: Spitsbergen, 39 tys. km²
-Powierzchnia: lodowce około 60%, reszta to góry (do 1.717 m) i niziny nadmorskie
-Ludno ć całoroczna:
niecałe 3.000 osób.
NASA
Już we wczesnym redniowieczu docierali tu Wikingowie - w islandzkich tekstach pojawia się nazwa Svalbarði fundinn, czyli ląd o zimnych
wybrzeżach – stąd nazwa archipelagu – Svalbard.
W roku 1596 został niejako ponownie odkryty przez wyprawę kierowaną przez Willema Barentsa.
To wła nie ta wyprawa nadała nazwę wyspie o spiczastych górskich szczytach - Spitsbergen.
Spiczaste szczyty Spitsbergenu najlepiej podziwiać z powietrza - z pokładu samolotu lub helikoptera.
Tomasz Wawrzyniak
Polska Stacja Polarna Instytutu Geofizyki PAN im. St. Siedleckiego
- Hornsund
Uniwersytet im. Marii Curie-Skłodowskiej – Calypso
Stacja im. St. Baranowskiego Uniwersytetu Wrocławskiego i
ląskiego – Werenhus
Stacja Polarna Uniwersytetu Mikołaja Kopernika – Koffiøyra
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza – Adam Mickiewicz
University Polar Station (AMUPS)
Akademia żórniczo-Hutnicza - Hyttevika
Zbudowana w 1957 roku, najdalej wysunięta na północ polska placówka badawcza. Od roku 1978 badania naukowe są
prowadzone całorocznie.
PROFILE BADAWCZE POLSKIEJ STACJI POLARNEJ HORNSUND:
• METEOROLOGIA
• GLACJOLOGIA
• SEJSMOLOGIA
• GEOMAGNETYZM
• JONOSFERA
• ZMIśNY RODOWISKOWE
Współpraca z 25 polskimi jednostkami naukowymi i 36 zagranicznymi.
Temperatura powietrza
Wilgotno ć powietrza
Ci nienie atmosferyczne
Prędko ć i kierunek wiatru
Temperatury gruntu
Opady
Pomiary meteorologiczne
Obserwacje meteorologiczne
• Zachmurzenie
• Widzialno ć pozioma
• Pokrywa nieżna
• Zjawiska meteorologiczne
• Pokrywa lodu morskiego
Hornsund
rednia roczna temperatura powietrza -4,0°C
Maximum 15,6 °C (2015)
Minimum -35,9°C (1981)
Dni z pokrywą nieżną 250/rokMaksymalny poryw wiatru
176km/h
POGODA – stan atmosfery w danej chwili.
KLIMAT – harakterysty z y dla da ego o szaru zespół zja isk i pro esó at osfery z y h, określo y a podstawie wieloletnich obserwacji.
Meteorologia jest z iąza a z aktualnym stanem atmosfery w
danym czasie i miejscu.
Klimatologia (nauka o klimacie) jest z iąza a z długookreso y iobserwacjami aru kó pogodowych w danym miejscu.
Klimatologię oż a poró ać do zyta ia książki do historii, natomiast meteorologię do czytania gazety.
zorza polarna
ELEKTROMETEORY - ZJAWISKA ELEKTRYCZNE W
ATMOSFERZE SPOWODOWANE PRZEPŁYWEM ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH I JONIZACJĄ GAZÓW
ZORZA POLARNA - zjawisko wietlne związane z przepływem prądu w jonosferze na wysoko ci około 100 km ponad powierzchnią Ziemi.
Poszczególne parametry są mierzone przez czujniki (sensory) umieszczone na maszcie stacji:
• termometry (temperatura),
• barometry (ci nienie atmosferyczne), • higrometry (wilgotno ć), • anemometry (wiatr).
Tomasz Wawrzyniak
Na szczycie masztu stacji meteorologicznej umieszczone są anemometry mierzące prędko ć i kierunek wiatru.
Tomasz Wawrzyniak
Deszczomierze (pluwiometry) – po lewej standardowy deszczomierz Hellmanna, po prawej optyczny, a w tle wagowy.
Tomasz Wawrzyniak
rednia roczna temperatura w Longyearbyen w okresie wrzesień 1898 – grudzień 2012 (Nordli i in. 2014)
Porównanie wyników symulacji modeli klimatycznych (a) średniej miesięcznej temperatury powietrza i (b) miesięcznych sum opadu w okresie referencyjnym (1976–-2005) oraz dwóch okresach zmienionego klimatu clim1 (2021–-2050) i clim2 (2071-–2100) dla dwóch scenariuszy emisji RCP 4.5 i RCP 8.5. Wyniki przedstawiają medianę z wiązki czterech symulacji modeli klimatycznych
Istnieją na wiecie miejsca, gdzie więcej niegu gromadzi się niż topi. Wynika to z czynnikówŚ
klimatycznych i pogodowych (temperatura powietrza, opady),
geomorfologicznych (rzeźba terenu, nachylenie, ekspozycja).
Występowanie i zasięg tych miejsc okre la linia wieloletniego niegu, czyli wysoko ć wyra ona w metrach, powy ej której bilans roczny
niegu jest dodatni.
Wysoko ć linii wieloletniego niegu jest zróżnicowanaŚ Strefa okołobiegunowa - ok. 0 m n.p.m.;
Strefa polarna ok. 200–1000 m n.p.m.;
Strefa umiarkowana ok. 800–3200 m n.p.m.;
Strefa zwrotnikowa ok. 5000–6000 m n.p.m.;
Strefa równikowa ok. 4500–5000 m n.p.m (więcej opadów).
Wikimedia Commons
Lodowce zaczynają się tworzyć gdy nieg pozostaje na tym samym obszarze przez cały rok i z każdym kolejnym rokiem narastają
kolejne jego warstwy.
Pęcherzyki powietrza są wypychane i tworzy się lód firnowy, a wreszcie
lód lodowcowy.
Potrzeba na to zwykle ponad 100 lat.
Mimo, iż wydają się prawie nieruchome, lodowce przemieszczają się pod wpływem własnego ciężaru i grawitacji.
Ruch masy lodowca stanowi jedną z najpotężniejszych sił kształtujących rzeźbę powierzchni Ziemi.
1990 1995 2000 2005 2010 20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
−20
-4
12
10
8
6
4
2
0
-2
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
2015
0
Rok
żłę
boko
ć [m
]
Tem
per
atu
ra g
run
tu [
°C]
Temperatury gruntu w stacji Hornsund w okresie 1990-2014.
Modelling of the thermal regime of permafrost during 1990–2014 in Hornsund, Svalbard. Wawrzyniak Tomasz, Osuch Marzena, Napiórkowski Jarosław, Westermann Sebastian,2016, doi: 10.1515/popore-2016-0013
Morfodynamika (zmiany) dna rzek
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.160
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
levels [m]
disc
harg
es [
m3 /
s]
Krzywa odpływu
Poziom wody w rzece
Przez cały rok na Spitsbergen mo na dostać się samolotem. Lotnisko w Longyearbyen - Svalbard lufthavn (78°14´N, 15°30´E) jest najbardziej na
północ poło onym lotniskiem na wiecie z regularnymi lotami.
Lotnisko otwarto w 1975 roku - zakończyło to epokę, kiedy archipelag Svalbard zimą był skuty lodem i zupełnie wyizolowany. W ciągu roku
lotnisko to obsługuje około 130 tys. pasa erów.
Dwa razy w roku do Polskiej Stacji Polarnej zapasy jedzenia oraz sprzęt dostarcza statek szkoleniowo badawczy Akademii Morskiej
w Gdynii „Horyzont II”. Rejs z Polski trwa około osiem dni.
Amfibie PTS są w stanie transportować ze statku do stacji do 12 ton towaru za ka dym razem – na lądzie poruszają się na
gąsienicach.
„Horyzont II” przywozi towar – czasem wielkogabarytowy, który do stacji musi być transportowany amfibiami, gdy nie ma tu typowego portu.
Naukowcy korzystają głównie ze skuterów nie nych. Przy dobrych warunkach pogodowych trasę Longyearbyen –
Hornsund (190 km), mo na pokonać w parę godzin – przy złych w kilka dni.
Ze względu na nieprzewidywalne warunki pogodowe trzeba zabierać du o sprzętu na saniach, by w razie potrzeby móc nawet zało yć obóz.
Podczas prac badawczych w trudnym terenie naukowcy pokonują zwykle wiele kilometrów.
Przydaje się dobra kondycja fizyczna.
Na lodowcach u ywa się raki, które zapobiegają upadkom na liskim lodzie i umo liwiają wydostanie się ze szczeliny.
Wypadki zdarzają się na szczę cie rzadko, a helikoptery bywają pomocne przy pracach terenowych i transporcie naukowców oraz go ci stacji.
Funding: EU Horizon 2020 Budget: ca. 1 800 000 EUR Period: May 2016 - April 2019
ENGAGING STUDENTS IN STEM EDUCATION THROUGH ARCTIC RESEARCH
PROGRAM FOR SECONDARY SCHOOLS
EDU-ARCTIC CONSORTIUM
Arctic Portal, Iceland
American Systems Ltd., Poland
Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences, Poland,
Project leader
Faroe Islands Nature Investigation, Faroe Islands
Norwegian Institute of Bioeconomy, Norway
U i ersité de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, France
Partners:
TRANSFORMING ARCTIC KNOWLEDGE INTO SKILLS
Virtual classes from Arctic
research stations by
scientists
A chance for students and
their teachers to win a trip
to an Arctic research
station
An EDU-ARCTIC Forum will
be held in 3 European
countries
Citizen science environ-
mental monitoring carried
out at participating
schools
Encyclopaedia about the
Arctic region, explaining
polar phenomena and
scientific terminology
ONLINE LESSONS
ARCTIC COMPETITIONS
EDUCATOR TRAINING SESSIONS
MONITORING SYSTEM
POLARPEDIA
Program Components:
Top Related