The variability of thermal winters in Poland in the years 1960/61–2024/25
DOI:
https://doi.org/10.26485/AGL/2025/118/8Słowa kluczowe:
thermal winter, climate change, North Atlantic Oscillation, PolandAbstrakt
This study analyses the temporal and spatial variability of the start and end dates and duration of thermal winters (period <0°C) in Poland from 1960/61 to 2024/25. Mean monthly air temperature values from 55 stations in Poland were used in the study. The start and end dates of thermal winters were calculated using Gumiński's formulas (1950). Winters were classified according to their length (quantiles), and the frequency of years without a thermal winter was calculated. The influ-ence of atmospheric circulation on thermal winters North Atlantic Oscillation (NAO) was also analysed. The analysis revealed significant spatial variation in the start and end dates and duration of winters in Poland. Isochrones are aligned meridionally, and this pattern is disturbed by the influence of the Baltic Sea and the mountains in southern Poland. Thermal winters in Poland are beginning increasingly later and ending earlier, and their duration is rapidly shortening. Thermal winters have been absent from the Baltic coast and western Poland in recent decades. In the rest of the country, years without thermal winters are be-coming increasingly frequent. These changes are strongly linked to the NAO. The shortening, or even disappearance, of thermal winters has enormous environmental, social and economic consequences.
Bibliografia
Bartoszek K., Węgrzyn A., Kaszewski B., Siłuch M. 2012. Porównanie wybranych metod wyznaczania dat początku i końca okresu wegetacyjnego na przykładzie Lubelszczyzny. Przegląd Geofizyczny 57: 123–134.
Bednorz E. 2006. Wpływ makroskalowych typów cyrkulacji na występowanie pokrywy śnieżnej w Polsce Północno-Zachodniej. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią, Seria A – Geografia Fizyczna 57: 7–13.
Chapman S.C., Murphy E.J., Tainforth D.A.S., Watkins N.W. 2020. Trends in winter warm spells in the Central England temperature record. Journal of Applied Meteorology and Climatology 59: 1069–1076.
Childs C. 2004. Interpolating surfaces in ArcGIS Spatial Analyst. ESRI Education Services. Online: https://www.esri.com/news/arcuser/0704/files/interpolating.pdf
Czarnecka M. 2009. Intensity of atmospheric thaws in Poland. In: Z. Szwejkowski (ed.), Environmental Aspects of Climate Change, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn: 75–87.
Czarnecka M. 2012. Częstość występowania i grubość pokrywy śnieżnej w Polsce. Acta Agrophysica 19(3): 501–514.
Czarnecka M., Michalska B. 2007. Perception of weather conditions during atmospheric thaw in the Szczecin Lowlands. International Agrophysics 21: 29–37.
Czarnecka M., Nidzgorska-Lencewicz J. 2010. Zmienność termicznej zimy w Polsce. In: C. Koźmiński, B. Michalska, J. Leśny (eds.), Klimatyczne zagrożenia rolnictwa w Polsce. Uniwersytet Szczeciński, Rozprawy i Studia 773: 55–77.
Czarnecka M., Nidzgorska-Lencewicz J. 2013. The occurrence of atmospheric thaw in Poland over the last 50 years. Geographia Polonica 86(4): 327–361.
Czarnecka M., Nidzgorska-Lencewicz J. 2017. Regiony termicznej zimy w Polsce. Przegląd Geograficzny 89(3): 377–389.
Czernecki B., Miętus M. 2011. Porównanie stosowanych klasyfikacji termicznych na przykładzie wybranych regionów Polski. Przegląd Geofizyczny 3–4: 201–227.
Czernecki B., Miętus M. 2017. The thermal seasons variability in Poland, 1951–2010. Theoretical and Applied Climatology 127(1): 481–493.
Domonkos P., Piotrowicz K. 1998. Winter temperature characteristics in Central Europe. International Journal of Climatology 18: 1405–1417.
Dragańska E., Szwejkowski Z., Grabowska K., Hryniewiecka D. 2007. Termiczne pory roku w Polsce północno-wschodniej w latach 1971–2000. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 519: 57–65.
Falarz M. 2004. Variability and trends in the duration and depth of snow cover in Poland in the 20th century. International Journal of Climatology 24(13): 1713–1727.
Falarz M. 2009. Variability of Icelandic Low and Azores High in winter and their influence on climatic conditions in Poland. Bulletin of Geography – Physical Geography Series 2: 9–23.
Filipiuk E. 2011. Klasyfikacja termiczna miesięcy, sezonów i lat w Lublinie w latach 1951–2010. Prace i Studia Geograficzne 47: 129–138.
Gorczyński W. 1922. The calculation of the degree of continentality. Monthly Weather Review 50: 370.
Grajek Z., Szyga-Pluta K. 2021. Inwersja temperatury powietrza w Tatrach w latach 1995–2020. Badania Fizjograficzne, Seria A – Geografia Fizyczna.
DOI: 10.14746/bfg.2021.12.8
Gumiński R. 1950. Ważniejsze elementy klimatu rolniczego Polski południowo-wschodniej. Wiadomości Służby Hydrologicznej i Meteorologicznej 3(1): 57–113.
Hess M. 1965. Piętra klimatyczne w Polskich Karpatach Zachodnich. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne 11: 1–267.
Higgins R.W., Leetmaa A., Kousky V.E. 2002. Relationships between climate variability and winter temperature extremes in the United States. Journal of Climate 15: 1555–1572.
Huculak W., Makowiec M. 1977. Wyznaczanie meteorologicznego okresu wegetacyjnego na podstawie jednorocznych materiałów obserwacyjnych. Zeszyty Naukowe SGGW-AR, Leśnictwo 25: 65–74.
Hurrell J.W. 1995. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation and relationships to regional temperature and precipitation. Science 269: 676–679.
Hurrell J.W., Van Loon H. 1997. Decadal variations in climate associated with the North Atlantic Oscillation. Climatic Change 36: 301–326.
IMWM-NRI (Institute of Meteorology and Water Management, National Research Institute). 2025. Online: https://danepubliczne.imgw.pl
(access: 10.04.2025).
Jaagus J., Ahas R. 2000. Space-time variations of climatic seasons and their correlation with the phenological development of nature in Estonia. Climate Research 15: 207–219.
Jones P.D., Jónsson T., Wheeler D. 1997. Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and South-West Iceland. International Journal of Climatology 17: 1433–1450.
Kejna M., Pospieszyńska A. 2023. Variability in the occurrence of thermal seasons in Poland in 1961–2020. Meteorological Applications 30(4): e2132. DOI: 10.1002/met.2132.
Kejna M., Pospieszyńska A. 2025. The impact of global warming on the vegetation season in Poland in 1961–2020. Geographia Polonica 98(4): 505–522.
Kejna M., Rudzki M. 2021. Spatial diversity of air temperature changes in Poland in 1961–2018. Theoretical and Applied Climatology 143: 1361–1379.
Kępińska-Kasprzak M.A., Mager P. 2015. Thermal growing season in Poland calculated by two different methods. Annals of Warsaw University of Life Sciences – Land Reclamation 47(3): 261–273.
Kitowski M., Marosz M., Miętus M. 2019. Thermal seasons onset and length in Poland – a multiannual perspective on 1971–2010. Időjárás 123: 89–106.
Klein Tank A.M.G., et al. 2002. Daily dataset of 20th-century surface air temperature and precipitation series for the European Climate Assessment. International Journal of Climatology 22: 1441–1453.
Kossowska-Cezak U. 2005. Zmiany termicznych pór roku w Warszawie w okresie 1933–2004. Przegląd Geofizyczny 50(3–4): 265–277.
Kożuchowski K. 2011. Klimat Polski. Nowe spojrzenie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Kożuchowski K., Marciniak K. 2002. Zmienność kontynentalizmu klimatu w Polsce. In: G. Wójcik, K. Marciniak (eds.), Scientific activities of professor Władysław Gorczyński and their continuation, Wyd. UMK, Toruń: 261–281.
Kuziemski J. 1971. Przyczyny meteorologiczne odwilży w Polsce. Prace PIHM 101: 3–23.
Lewik P. 1997. Termiczne pory roku w regionie karpackim a cyrkulacja atmosferyczna w latach 1966–1990. Niepublikowana praca doktorska, WSP Kraków.
Lhotka O., Kyselý J. 2015. Characterizing joint effects of spatial extent, temperature magnitude and duration of heat waves and cold spells over Central Europe. International Journal of Climatology 35(7). DOI: 10.1002/joc.4050.
Liu Y., Wang L., Zhou W., Chen W. 2014. Three Eurasian teleconnection patterns: Spatial structures, temporal variability, and associated winter climate anomalies. Climate Dynamics 42: 2817–2839.
Lorenc H. (ed.). 2005. Atlas klimatu Polski. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa.
Lorenc H., Suwalska-Bogucka M. 1996. Thermal tendencies of winters in Poland as the indicator of climate variability. Zeszyty Naukowe UJ 102: 365–374.
Majewski G., Przewoźniczuk W. 2014. Thermal seasons in Warsaw during the period 1961–2013. Miscellanea Geographica – Regional Studies on Development 18(4): 41–46.
Makowiec M. 1983. Wyznaczanie termicznych pór roku. Przegląd Geofizyczny 28(2): 209–220.
Marsz A. 1995. Wskaźnik oceanizmu jako miara klimatycznego współoddziaływania w systemie ocean–atmosfera–kontynenty. Wyższa Szkoła Morska, Gdynia.
Marsz A. 1999. Oscylacja Północnoatlantycka a reżim termiczny zim na obszarze północno-zachodniej Polski i na polskim wybrzeżu Bałtyku. Przegląd Geograficzny 71(3): 225–243.
Marsz A., Styszyńska A. 2001. Oscylacja Północnego Atlantyku a temperatura powietrza nad Polską. Wyd. Wyższa Szkoła Morska, Gdynia.
Mayes Boustead B.E., Hilberg S.D., Shulski M.D., Hubbard K.G. 2015. The Accumulated Winter Season Severity Index (AWSSI). Journal of Applied Meteorology and Climatology. DOI: 10.1175/JAMC-D-14-0217.1.
Mąkosza A. 2021. Bioclimatic conditions and thermal seasons of the year in Szczecin. Geographia Polonica 94(2): 283–299.
Merecki M. 1915. Klimatologia ziem polskich. Księgarnia Gebethnera i Wolffa, Warszawa.
Migała K., Urban G., Tomczyński K. 2016. Long-term air temperature variation in the Karkonosze Mountains according to atmospheric circulation. Theoretical and Applied Climatology 125: 337–351.
Nidzgorska-Lencewicz J., Mąkosza A. 2008. Zmienność występowania termicznych pór roku na Nizinie Szczecińskiej. Folia Universitatis Agriculturae Stetinensis 264(7): 77–86.
Niedźwiedź T. 1993. Changes of atmospheric circulation (using the P, S, C, M indices) in the winter season and their influence on air temperature in Cracow. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne 95: 107–113.
Niedźwiedź T., Limanówka D. 1992. Termiczne pory roku w Polsce. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne 90: 53–69.
Nowosad M., Filipiuk E. 1998. Zmiany czasu trwania termicznych pór roku w Lublinie w latach 1951–1995. Acta Universitatis Lodziensis – Folia Geographica Physica 3: 231–240.
Paczos S. 1982. Stosunki termiczne i śnieżne zim w Polsce. Rozprawy Wydziału Biologii i Nauk o Ziemi UMCS, Rozprawy Habilitacyjne, UMCS, Lublin 24.
Piotrowicz K. 1996. Thermal characterization of winters in the 20th century in Kraków. Geographia Polonica 67: 77–88.
Piotrowicz K. 2000. Zróżnicowanie termicznych pór roku w Krakowie. Prace Geograficzne UJ 105: 111–124.
Piotrowicz K. 2000/2001. A typology of winter thermal conditions. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio B 34: 55–56.
Piotrowicz K. 2002. Metody wyznaczania dat początku i końca termicznych zim na przykładzie krakowskiej serii pomiarów temperatury powietrza. Przegląd Geofizyczny 47(1–2): 81–92.
Riaz S.M.F., Iqbal M.J., Hameed S. 2017. Impact of the North Atlantic Oscillation on winter climate of Germany. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography 69(1). DOI: 10.1080/16000870.2017.1406263.
Romer E. 1906. Ziemia. Geografia fizyczna ziem polskich. In: Polska. Obrazy i Opisy 1, Wyd. Macierzy Polskiej.
Ruosteenoja K., Räisänen J., Pirinen P. 2011. Projected changes in thermal seasons and the growing season in Finland. International Journal of Climatology 31(10): 1473–1487. DOI: 10.1002/joc.2171.
Ruosteenoja K., Markkanen T., Räisänen J. 2020. Thermal seasons in northern Europe in projected future climate. International Journal of Climatology 40(10): 4444–4462.
Samborski A.S., Bednarczuk J. 2009. Termiczne pory roku w okolicach Zamościa w latach 2001–2008. Acta Agrophysica 14(1): 187–194.
Słownik meteorologiczny. 2003. T. Niedźwiedź (ed.), Polskie Towarzystwo Geofizyczne, IMGW, Warszawa.
Skowera B., Kopeć B. 2008. Okresy termiczne w Polsce południowo-wschodniej (1971–2000). Acta Agrophysica 12(2): 517–526.
Sparks T.H., Menzel A. 2002. Observed changes in seasons: an overview. International Journal of Climatology 22: 1715–1725. DOI: 10.1002/joc.821.
Szyga-Pluta K. 2011. Termiczne pory roku w Poznaniu w latach 2001–2008. Przegląd Geograficzny 83(1): 109–119.
Świątek M. 2014. Uwarunkowania cyrkulacyjne występowania ciepłych miesięcy zimowych na obszarze Pobrzeży Południowobałtyckich. Prace Geograficzne UJ 139: 43–56.
Tomczyk A., Bednorz E. 2014. Synoptyczne uwarunkowania opadów śniegu w wybranych regionach Europy. Przegląd Geograficzny 86(3): 365–380.
Tomczyk A.M., Bednorz E. 2022. Atlas klimatu Polski (1991–2020). Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań.
Tomczyk A.M., Bednorz E., Szyga-Pluta K. 2021. Changes in air temperature and snow cover in winter in Poland. Atmosphere 12(1): 68. DOI: 10.3390/atmos12010068.
Trenberth K.E. 1983. What are the seasons? Bulletin of the American Meteorological Society 64: 1276–1282. DOI: 10.1175/1520-0477(1983)064<1276:WATS>2.0.CO;2.
Twardosz R., Kossowska-Cezak U. 2016. Exceptionally cold and mild winters in Europe (1951–2010). Theoretical and Applied Climatology 125: 399–411.
UEA (University of East Anglia). 2025. Online: https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/nao
(access: 10.04.2025).
Ustrnul Z., Wypych A., Czekierda D. 2021. Air temperature change. In: M. Falarz (ed.), Climate Change in Poland. Past, Present, Future. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-70328-8
.
Wang J., Guan Y., Wu L., Guan X., Cai W., Huang J., et al. 2021. Changing lengths of the four seasons by global warming. Geophysical Research Letters 48: e2020GL091753. https://doi.org/10.1029/2020GL091753
.
Warakomski W. 1998. Zmiany wieloletniej temperatury i opadów w Lublinie w okresie 1951–1995. Acta Universitatis Lodziensis – Folia Geographica Physica 3: 197–204.
Wereski S., Krzyżewska A., Dobek M. 2020. Winter UTCI variability in Poland in the 21st century. Miscellanea Geographica – Regional Studies on Development 24(3): 128–137. DOI: 10.2478/mgrsd-2020-0021.
Wibig J. 1997. Occurrence of thermal inversions in Zakopane depending on atmospheric circulation. Acta Universitatis Wratislaviensis 1950, Prace Instytutu Geografii, Seria C – Meteorologia i Klimatologia 4: 127–130.
Wiszniewski W. 1960. Kilka uwag o meteorologicznych porach roku w Polsce w świetle średnich wieloletnich wartości temperatur. Przegląd Geofizyczny 5(1): 31–39.
Woś A. 1996. Zarys klimatu Polski. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Woś A. 2006. Termiczne pory roku w Poznaniu w drugiej połowie XX wieku. In: J. Trepińska, Z. Olecki (eds.), Klimatyczne aspekty środowiska geograficznego. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków: 117–126.
Wójcik R., Miętus M. 2014. Niektóre cechy wieloletniej zmienności temperatury powietrza w Polsce (1951–2010). Przegląd Geograficzny 86(3): 339–364.
Yuan Q., Zhong W., Yang Q., et al. 2025. Duration of frozen days shows a strong decline in the Northern Hemisphere mainly driven by autumn temperature increase. The Innovation – Geoscience 3: 100–118.
Ziernicka-Wojtaszek A., Zuśka Z. 2016. Zimy z dodatnią temperaturą powietrza na obszarze Polski (1981–2010). Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 13, III(2): 983–993. DOI: 10.14597/infraeco.2016.3.2.072.
