1. Wstęp
Obserwacje meteorologiczne i klimatyczne na Kaffioyrze prowadzone są od 1975 roku w oparciu o Stację Polarną UMK. Dotyczą one jedynie sezonu letniego, często z różnymi terminami obejmującymi obserwacje meteorologiczne. Związane jest to różnymi datami rozpoczęcia i zakończenia poszczególnych wypraw. Szczegółowej charakterystyki warunków pogodowych wszystkich sezonów letnich dokonali Przybylak i Szczeblewska (2002). Również w niniejszej pracy dokonano porównania wyników uzyskanych dla sezonu letniego 2001 roku z latami poprzednimi. Po raz pierwszy w historii toruńskich badań polarnych prowadzono codzienne pomiary meteorologiczne w okresie dłuższym, niż sezon letni, a mianowicie od lipca 2001 roku do kwietnia 2002 roku. Równocześnie wykonywano codzienne pomiary wielkości akumulacji śniegu w dwóch miejscach na Równinie Kaffioyra. Badania objęły także miesięczną przestrzenną zmienność akumulacji śniegu na Lodowcu Waldemara i Lodowcu Ireny. Określono całkowitą wielkość zimowej akumulacji śniegu na tych lodowcach. Badania pokrywy śnieżnej na Lodowcu Waldemara prowadzone są od 1996 roku, a na Lodowcu Ireny od roku 2001.

2. Obszar i metody badań
Równina Kaffioyra wchodzi w skład Ziemi Oscara II. Jest to nizina nadmorska położona nad brzegami Cieśniny Forland. Jej naturalne granice na północy stanowi Lodowiec Aavatsmark, kończący się w Zatoce Hornbaek, a na południu Lodowiec Dahl, spływający do zatoki o tej samej nazwie. Od wschodu Kaffioyra graniczy z sześcioma lodowcami biorącymi początek w masywach górskich Prins Heinrich i Jacobson. Lodowiec Waldemara jest lodowcem typu alpejskiego spływającym doliną lodowcową ku Równinie Kaffioyra. Zajmuje on powierzchnię około 2,7 km2 (Lankauf, 2002). Lodowiec Ireny jest lodowcem dolinnym zlokalizowanym na południe od Lodowca Waldemara, spływającym również ku Równinie Kaffioyra. Powierzchnia Lodowca Ireny wynosi 4,3 km2.
Pomiary meteorologiczne były kontynuacją dotychczasowych badań toruńskich. Ze względu na charakter prowadzonych badań pomiarami objęto takie parametry jak: średnia, maksymalna i minimalna temperatura powietrza, kierunek i prędkość wiatru oraz opady atmosferyczne. Pomiary prowadzone były za pomocą automatycznej stacji meteorologicznej, której czujniki zlokalizowane były w klatce meteorologicznej w pobliżu Stacji. Znajdowały się one na wysokości 2 m nad powierzchnią terenu. Wartości poszczególnych elementów meteorologicznych rejestrowane były co pół godziny. Deszczomierze zlokalizowano na morenie czołowo-bocznej Lodowca Aavatsmarka na wysokości 11,5 m n.p.m. oraz na plaży w odległości około 150 m od morza. Pomiary zmienności miąższości pokrywy śnieżnej na Kaffioyrze wykonywano w dwóch punktach oznaczonych jako A i B. Punkt A zlokalizowany był w pobliżu pasma morenowego, a punkt B na tundrze.
Pomiary miesięcznej zmienności akumulacji śniegu na Lodowcu Waldemara i Ireny wykonywano pod koniec każdego miesiąca w oparciu o sieć tyczek ablacyjnych. Sondowania głębokości śniegu na Lodowcu Waldemara i Lodowcu Ireny wykonywano w około 150 punktach, co dało bardzo dokładny obraz zróżnicowania przestrzennego zimowej akumulacji śniegu. Dało to około 50 punktów pomiarowych na 1 km2. Ostrem i Brugman (1991) proponują dla lodowców o tej wielkości około 10 punktów na km2. Punkty znajdowały się stosunkowo blisko siebie, gdyż zróżnicowanie miąższości jest często bardzo duże, głównie ze względu na topografię i warunki anemometryczne. Lokalizację punktów pomiarowych określano na podstawie pomiarów geodezyjnych i odbiornikiem GPS (Global Positioning System), a następnie nanoszono na mapę topograficzną lodowca w skali 1:10 000 (Lankauf, 2002). Bazowymi punktami pomiarowymi były tyczki ablacyjne. Gęstość śniegu określano w oparciu o pomiary w wybranych profilach śniegowych zgodnie ze standardami proponowanymi przez Międzynarodową Komisję Śniegu i Lodu (ICSI), (Colbeck i in., 1990).

3. Warunki meteorologiczne na Kaffioyrze w sezonie letnim 2001 roku
Średnia dobowa temperatura powietrza w sezonie letnim 2001 roku (08.07.-04.09.) na Kaffioyrze wyznaczona na podstawie cogodzinnych pomiarów wyniosła 6,0 oC. Natomiast w porównywalnym dla wcześniejszych sezonów letnim okresie od 21.07. do 31.08. średnia dobowa temperatura powietrza wyniosła 5,9 oC (tab. 1). Jest to wartość wyraźnie wyższa od średniej sezonowej, która dla wielolecia 1975 - 2001 wynosi 4,6 oC. Średnia dobowa temperatura maksymalna zmieniała się od 4,1 oC do 13,7 oC. Średnia sezonowa temperatura maksymalna wyniosła 7,6 oC. Jest to wartość taka sama, jak dla najcieplejszego sezonu letniego 1998 roku (7,6 oC, Araźny, 1999). Średnia dobowa temperatura minimalna wahała się od 1,0 oC do 6,9 oC. Średnia minimalna temperatura dla sezonu wyniosła 4,4 oC, przy średniej dla wielolecia 3,2 oC. Najcieplejsza była ostatnia dekada lipca oraz pierwsza i ostatnia dekada sierpnia (rys. 1). Opady atmosferyczne w tym okresie były niższe od średniej wieloletniej (49,2 mm) i wyniosły 37 mm. Średnio w okresie tym było 50 % dni z opadem, w tym 23,8 % przypadło na opady śladowe. Najbardziej deszczowa była I i III dekada sierpnia (rys. 2). Z kolei sytuacja anemologiczna charakteryzowała się dominacją wiatrów z kierunków NW-N-NNW oraz SE-ESE (rys. 3), z przewagą wiatrów z sektora północnego (58,5 %). Była to sytuacja charakterystyczna również dla poprzednich sezonów. Spowodowane to było przede wszystkim lokalnymi uwarunkowaniami orograficznymi. Największe średnie wartości prędkości odnotowano dla wiatru z kierunku SE (6,4 ms-1) i NW (5,5 ms-1). Średnia dobowa prędkość wiatru wyniosła 3,8 ms-1. Wyższa średnia temperatura powietrza w tym okresie spowodowana była dużym udziałem adwekcji powietrza z kierunków E, SE i ESE (21 %). Podobnie, jak w sezonach poprzednich najcieplejsza była III dekada lipca.

4. Warunki meteorologiczne na Kaffioyrze w okresie od lipca 2001 do kwietnia 2002 roku
W okresie od 08.07.2001 roku do 10.04.2002 roku średnia dobowa temperatura powietrza wyniosła -5,3 °C. Najchłodniejszym miesiącem był marzec (-14,7 °C), a najcieplejszym sierpień (5,2 °C). Udział dni w tym okresie ze średnią temperaturą powyżej 0 oC wyniósł 32,6 %. Stwierdzono wyraźny spadek średniej dobowej temperatury powietrza poniżej 0 °C od końca września. Jednakże występowały również krótkotrwałe ocieplenia z temperaturą dodatnia (październik, styczeń), co miało również wpływ na zmiany miąższości pokrywy śnieżnej. Średnia temperatura grudnia wyniosła -7,3 oC i była wyższa, niż w listopadzie. W grudniu odnotowano 8 dni (25,8 %) ze średnią dodatnią temperaturą powietrza, a w październiku 7 (22,5 %). Liczba dni z maksymalną temperaturą powyżej 0 oC w tych miesiącach wyniosła odpowiednio 14 i 15 (45,2 % i 48,4 %). Takie ocieplenia mają swoje odzwierciedlenie w postaci lodoszreni obserwowanych w pokrywie śnieżnej na lodowcach. W całym okresie przeważały kierunki wiatru z sektora północnego (47,5 %). Jednakże, w niektórych miesiącach przeważały inne kierunki. We wrześniu SE, lutym E i ESE, a marcu ESE. Największą średnią miesięczną prędkością wiatru charakteryzował się listopad (6,9 ms-1) i grudzień (6,7 ms-1). Maksymalną prędkość osiągnął wiatr w lutym, 34,0 ms-1. Średnia prędkość wiatru za cały analizowany okres wyniosła 4,6 ms-1.
Suma opadów atmosferycznych w okresie ze stale zalegającą pokrywą śnieżną w okresie od 01.11.2001 do 10.04.2002 roku wyniosła 86,6 mm. Odnotowano w tym czasie 94 dni z opadem, ale w tym 41 dni z opadem śladowym (P = 0,0 mm). Opady śniegu rozpoczęły się w ostatniej dekadzie września. Charakterystyczne jest, że w połowie grudnia wystąpiło kilka dni z opadem deszczu. W całym analizowanym okresie nie odnotowano dni z opadem większym od 10 mm. Najmniejsze opady wystąpiły w lutym i marcu (1,6 mm i 2,1 mm). W lutym i w marcu tylko w ciągu jednego dnia odnotowano opad większy od 0,1 mm. Największy miesięczny opad zarejestrowano w listopadzie i wyniósł on 22,7 mm, ale część z niego stanowił opad deszczu.

5. Charakterystyka formowania się pokrywy śnieżnej na Kaffioyrze
Formowanie się pokrywy śnieżnej na Kaffioyrze w punkcie A rozpoczęło się pod koniec września. Jednak osiągała ona zaledwie do 5 cm i często zanikała. W połowie października wystąpiły opady deszczu i pokrywa zanikła całkowicie. Na stałe uformowała się od listopada. Podobna sytuacja miała miejsce w punkcie B. W zmienności akumulacji śniegu na Równinie Kaffioyra zauważa się wyraźny związek nie tylko z wielkością opadów, ale także ze średnią prędkością wiatru, który sprzyja wywiewaniu śniegu. W okresie z niskimi średnimi prędkościami wiatru obserwowano większy przyrost grubości pokrywy śnieżnej (rys. 4). Istotny wpływ na to ma przeważający kierunek wiatru, wiejący na Kaffioyrze z sektora północnego i południowego. Całkowita maksymalna miąższość pokrywy śnieżnej w punkcie B wyniosła 91 cm, a w punkcie A 18 cm. Charakterystyczne jest duże zróżnicowanie na niewielkiej przestrzeni miąższości śniegu na Równinie Kaffioyra.

6. Akumulacja śniegu na Lodowcu Waldemara i Lodowcu Ireny
Stwierdzono duże miesięczne zróżnicowanie miąższości pokrywy śnieżnej na Lodowcu Waldemara i Lodowcu Ireny. Akumulacja rozpoczęła się w październiku, a największą miąższość pokrywy śnieżnej odnotowano w kwietniu. Na obydwu analizowanych lodowcach największy przyrost grubości śniegu wystąpił w grudniu i kwietniu, z kolei w lutym miało miejsce wyraźne topnienie pokrywy śnieżnej. W przestrzennym zróżnicowaniu miąższości śniegu na Lodowcu Waldemara i Lodowcu Ireny w poszczególnych miesiącach można zaobserwować pewne prawidłowości. Najszybciej miąższość śniegu wzrastała w części akumulacyjnej lodowców. Przykładowo w grudniu akumulacja śniegu wyniosła tam 20 cm e.w. w przypadku Lodowca Ireny i do 25 cm e.w. na Lodowcu Waldemara. Podobnie wielkości te kształtowały się w kwietniu. Ciekawa sytuacja wystąpiła w lutym, gdyż zaobserwowano wyraźny ubytek śniegu na lodowcach (rys. 5 i 6). Miał na to wpływ dłuższy okres z brakiem opadów, jak również podwyższona w niektórych okresach miesiąca średnia temperatura powietrza. Istotne znaczenie wydaje się tu również mieć fakt, że w lutym zdecydowanie przeważał wiatr z kierunku wschodniego, co sprzyjało wywiewaniu śniegu z powierzchni lodowca. Szczególnie widoczne było to w górnych częściach tych lodowców, gdzie ubytek był największy. Wyniósł on do 15 cm e.w. W czołowych partiach lodowców obserwowano w tym czasie niewielki przyrost grubości pokrywy, co przy braku opadów, świadczy o roli przewiewania śniegu w obrębie lodowca. Na obszarze tym przeważają wiatry z kierunku północnego i południowego, zatem wiejące w poprzek lodowców i nie odgrywają tak istotnej roli, jak wiatr z sektora wschodniego, wiejący wzdłuż powierzchni lodowca. W marcu przyrost śniegu był bliski zeru. Również w tym miesiącu przeważał wiatr z kierunku wschodniego.
W sezonie zimowym 2002 roku największą miąższość śniegu na Lodowcu Waldemara zaobserwowano w jego północnej części, na polu akumulacyjnym oraz u podnóża stoków pasma Grafjellet, otaczającego lodowiec od południa (rys. 7). Największe zanotowane wartości w ekwiwalencie wodnym wyniosły 100 cm na obszarze pola firnowego. Jeszcze wyższe wartości notowane były u samego podnóża stoków górskich. Tak duża miąższość była wynikiem m.in. lawin śnieżnych. Śnieg w tej części lodowca utrzymuje się przez cały rok. Najmniejsza miąższość pokrywy śnieżnej wystąpiła w strefie czołowej i u podnóża moreny środkowej (do 40 cm e.w.). Jest to obszar silnego wywiewania śniegu, czemu sprzyjają zarówno kierunki wiatru, jak i większe nachylenie. Świadczy to o tym, że w części akumulacyjnej głównym czynnikiem kształtującym miąższość pokrywy śnieżnej są opady atmosferyczne, a w niższych lokalne uwarunkowania lodowca (nachylenie) oraz kierunki i prędkości wiatru (redepozycja śniegu). W przestrzennym rozkładzie pokrywy występuje wyraźna asymetria. Jej grubość zmniejsza się z północnego-wschodu w kierunku południowo-zachodnim, do moreny środkowej. Po czym ponownie wzrasta w stronę pasma Grafjellet (rys. 8). Podobny przestrzenny rozkład akumulacji śniegu stwierdzono na Lodowcu Ireny (rys. 8). Najmniejsze wartości wystąpiły w strefie czołowej, wynosząc tylko do 30 cm e.w. W środkowej części czoła lodowca akumulacja wyniosła nawet tylko 20 cm e.w. Spowodowane to było większym nachyleniem tej części lodowca oraz większą podatnością na wywiewanie śniegu. Najwyższa miąższość śniegu wystąpiła w polach cyrkowych lodowca. Osiągnęła ona do 120 cm e.w. W przestrzennym zróżnicowaniu akumulacji śniegu na Lodowcu Ireny również można stwierdzić pewne prawidłowości. Grubość pokrywy śnieżnej wzrasta od środka lodowca w kierunku pasma Grafjellet na północy i w kierunku grzbietu Prinsesserygen oraz w stronę pasma Prins Heinrichfjella, otaczającego jego pole firnowe. Zimowa akumulacja śniegu na Lodowcu Waldemara wyniosła 63,2 cm e.w., przy średniej wieloletniej za lata 1996-2002 wynoszącej 46,9 cm e.w (Sobota, 2002). W strefie czołowej wyniosła 51,2 cm e.w., a w strefie firnowej 85,4 cm e.w. W przypadku Lodowca Ireny całkowita zimowa akumulacja śniegu była zbliżona i wyniosła 64,7 cm e.w. W strefie czołowej wyniosła 44,1 cm e.w., a w strefie firnowej 85,9 cm e.w.

7. Podsumowanie
Sezon letni 2001 roku charakteryzował się podwyższoną w stosunku do lat poprzednich średnią temperaturą powietrza, która była wyższa o 1,3 oC od średniej wieloletniej. Uzyskane wyniki pozwoliły po raz pierwszy określić warunki pogodowe na Kaffioyrze dla całego półrocza zimowego. Stwierdzono, że warunki pogodowe zbliżone są do innych regionów Spitsbergenu, ale istnieją również lokalne cechy i uwarunkowania pogodowe. Szczególnie interesująca okazała się znajomość warunków kształtowania się pokrywy śnieżnej na równinie, a zwłaszcza na lodowcach, na których badania prowadzone są od 1996 roku w ramach programu badań nad bilansem masy lodowców regionu Kaffioyry. Obserwacje meteorologiczne w sezonie letnim prowadzone były przez uczestników ekspedycji letniej (XXI Wyprawa Polarna UMK). Od września pomiary wykonywane były przez Annę Bartczak-Monsen i Kennetha Monsena, którzy w tym okresie przebywali w Stacji Polarnej UMK. Badania całkowitej akumulacji śniegu na lodowcach prowadzone były przez uczestników wyprawy wiosennej (XXII Wyprawa Polarna UMK).

Literatura:
Araźny A., 1999, Warunki meteorologiczne na Równinie Kaffioyra (NW Spitsbergen) w okresie 20.07 - 2.09.1998, Problemy Klimatologii Polarnej, 9, WSM, Gdynia, 130-115.
Colbeck S. C., Akitaya E., Armstrong R., Gubler H., Lafeuille J., Lied K., Mcclung D., Morris E., 1990, The international classification for seasonal snow on the ground. - Wallingford, Oxfordshire, International Assocation of Scientific Hydrology, International Commision on Snow and Ice (IAHS), ss. 23.
Lankauf K. R. 2002. Recesja lodowców rejonu Kaffioyry (Ziemi Oskara II-Spitsbergen) w XX wieku. Prace Geograficzne, 183, Warszawa. ss. 221.
Ostrem G., Brugman M., 1991, Glacier mass-balance measurements: a manual for field and office work: National Hydrology Research Institute Science Report No. 4, ss. 224.
Przybylak R., Szczeblewska E., 2002, Waynki meteorologiczne na Kaffioyrze (NW Spistbergen) w czasie trwania Toruńskich Wypraw Polarnych, 1875-2001. [w] Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów obszarów polarnych, XXVIII MSP, Poznań, 217-238.
Sobota I., 2002, Bilans masy lodowca Waldemara w latach 1996-2001. Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów obszarów polarnych, Materiały konferencyjne XXVIII MSP, Poznań, 87-90.