Utjecaj dominantnih polja klimatske varijabilnosti na ekstremne temperature u Hrvatskoj

master's thesis

• Title (english): The impact of dominant modes of climate variability on extreme temperatures in Croatia
• Author: Domagoj Hrvojević
• Mentor: Ivana Herceg Bulić (mentor)
• Committee member: Ivana Herceg Bulić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Zoran Pasarić (član povjerenstva)
• Committee member: Josip Stipčević (član povjerenstva)
• Committee member: Danijel Belušić (član povjerenstva)
• Committee member: Iva Dasović (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Geophysics); Zagreb
• Defense date and country: 2024-09-17, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Geophysics

Abstract

Rad je usmjeren na proučavanje utjecaja dominantnih modova klimatske varijabilnosti na ekstremne temperature i klimatske indekse na području Republike Hrvatske u razdoblju od 1950. do 2022. godine. Razmotreni su utjecaji dvaju modova: Sjeverno-atlantske oscilacije (NAO, engl. North Atlantic Oscillation) i Istočno-atlantskog polja (EA, engl. East Atlantic pattern). Klimatski indeksi izvedeni su iz Tmin-a i Tmax-a: broj ljetnih dana (SU), broj tropskih noći (TR), broj ledenih dana (ID), broj mraznih dana (FD) i dnevni raspon temperature (DTR). Utjecaji su ispitani uz pomoć analize po skupovima događaja (tzv. kompozitna analiza) i korelacijskih mapa. Primarni mod klimatske varijabilnosti, NAO, predstavlja dipol u polju tlaka zraka, koji se opisuje kao meridionalno kolebanje atmosferske zračne mase između suptropskog područja visokog tlaka zraka u blizini Azora i subpolarnog sustava niskog tlaka zraka u blizini Islanda (Wanner et al., 2001). Sekundarni mod klimatske varijabilnosti, EA, također je dipol u polju tlaka zraka i ima centre varijabilnosti koji su pomaknuti jugoistočno u odnosu na one kod NAO-a (CPC, 2012b). Kompozitna analiza anomalija ukazuje na dominantan utjecaj moda NAO na zimsko polje SLP-a, dok mod EA snažnije utječe na ljetne i zimske anomalije Tmax-a i Tmin-a. U svim hrvatskim gradovima mjesečni i sezonski trendovi Tmax-a i Tmin-a su pozitivni, što ukazuje na njihovo zatopljenje. Pearsonove korelacije Tmax-a i Tmin-a s EA-om su pozitivne tijekom cijele godine za hrvatsko područje, dok su s NAO-om pozitivne samo zimi. Negativni trendovi indeksa FD i ID zimi te pozitivni trendovi indeksa SU i TR ljeti upućuju na zagrijavanje hrvatskog područja. Iz Pearsonovih koeficijenata korelacije klimatskih indeksa s NAO-om i EA-om slijede negativne ovisnosti indeksa FD i ID o NAO-u zimi te pozitivne (negativne) ovisnosti indeksa SU i TR (ID i FD) o EA-u ljeti (zimi). EA ima značajniji cjelogodišnji utjecaj od NAO-a na ekstremne temperature hrvatskog područja. Jačanjem EA-ja rastu Tmax i Tmin.

Abstract (english)

This study examines the impact of dominant modes of climate variability on extreme temperatures and climate indices in Croatia from 1950 to 2022. It focuses on two modes: the North Atlantic Oscillation (NAO) and the East Atlantic pattern (EA). Climate indices are derived from Tmin and Tmax: summer days (SU), tropical nights (TR), ice days (ID), frost days (FD) and daily temperature range (DTR). The impacts were assessed using composite analysis and correlation maps. The NAO mode, a dipole in the air pressure field, involves meridional oscillation between the subtropical high pressure center near the Azores and the subpolar low pressure center near Iceland (Wanner et al., 2001). The EA mode, also a pressure dipole, has its centers of variability shifted southeast compared to the NAO (CPC, 2012b). A composite anomaly analysis indicates that the NAO mainly affects winter SLP, while the EA has a stronger impact on Tmax and Tmin anomalies in both summer and winter. In all Croatian cities, monthly and seasonal trends of Tmax and Tmin are positive, indicating warming. Pearson correlations of Tmax and Tmin with the EA are positive throughout the year, whereas they are positive with the NAO only in winter. Negative trends of FD and ID indices in winter and positive trends of SU and TR indices in summer indicate warming in Croatia. Pearson correlation coefficients show that FD and ID depend negatively on NAO in winter, while SU and TR (FD and ID) depend positively (negatively) on EA in summer (winter). Overall, EA affects extreme temperatures in Croatia more than NAO throughout the year. As the EA increases, both Tmax and Tmin also increase.

• Keywords: Sjeverno-atlantska oscilacija (NAO); Istočno-atlantsko polje (EA); minimalna i maksimalna temperatura; korelacijska mapa; kompozitna analiza; linearna regresija; klimatski indeksi; Pearsonova korelacija; Mann-Kendallov test
• Keywords (english): North Atlantic Oscillation (NAO); East Atlantic pattern (EA); minimum and maximum temperature; correlation map; composite anomaly analysis; linear regression; climate indices; Pearson correlation; Mann-Kendall test
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:732485
• Project: Number: IP-2022-10-4144; Title: Klima i ekstremni vremenski uvjeti u prirodnom i urbanom okolišu Hrvatske; Title: Croatian climate and extreme conditions in urban and natural environment; Acronym: CroClimExtremes; Leader: Ivana Herceg Bulić; Jurisdiction: Croatia; Funder: Hrvatska zaklada za znanost; Funding stream: Research Projects
• Study programme: Title: graduate academic research programme: Master of Physics – geophysics, modules: Seismology and solid Earth physics, Meteorology and physical oceanography; specializations in: Seismology and solid Earth physics, Meteorology and physical oceanography; Course: Meteorology and physical oceanography; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: sveučilišni magistar fizike – geofizike (sveučilišni magistar fizike – geofizike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2024-10-07 08:47:31