Analysis of water temperature fluctuations in Lake Jamno

• Autorzy: Ptak M. , Sojka M. , Choinski A.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka i zmiany temperatury wody jeziora Jamno

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the analysis of thermal conditions of coastal Lake Jamno. The long observation series (1971-2013) for the course of surface water temperature suggests its considerable warming (0.28°C∙dec-1). In the monthly cycle, an increase in surface water temperature is observed in all cases except for the winter period (December, January, February). Water was heated the fastest in April (0.58°C∙dec-1) as well as May and September (0.46°C∙dec-1). Mean annual air temperature increased at a similar rate (0.27°C∙dec-1), but the coefficient of correlation of both media equalled 0.40. This suggests that other factors could contribute to the change in surface water temperature. One of such factors could be marine water intrusions. The strongest positive correlations of water temperature in Jamno and water level in the Baltic Sea occurred in the cold half-year, and negative in the warm half-year. From 2013, on the canal connecting Lake Jamno with the Baltic Sea, a storm gate was constructed that altered many processes and phenomena occurring in the lake so far. The paper covers the natural (quasi-natural) period of functioning of the lake, and provides a point of reference for future research on its thermal regime considering among others the effect of human pressure in the form of hydrotechnical infrastructure.

PL

W pracy dokonano analizy warunków termicznych przymorskiego jeziora Jamno. Długoterminowy (1971-2013) przebieg temperatury wody wskazuje, że podlegała ona znacznemu ociepleniu (0,28°C∙dek-1). W układzie miesięcznym wzrost temperatury wody notowany jest we wszystkich przypadkach poza okresem zimy (grudzień, styczeń, luty). Najszybciej woda ogrzewała się w kwietniu (0,58°C∙dek-1) oraz maju i wrześniu (0,46°C∙dek-1). W podobnym tempie ogrzewała się średnia roczna temperatura powietrza (0,27°C∙dek-1), lecz współczynnik korelacji obu ośrodków wynosił 0,40, co sugeruje, że inne czynniki mogły wpływać na rozkład temperatury wody. Temperatura wody w Jamnie oraz poziom wody w Bałtyku najsilniejsze pozytywne związki przybierały w półroczu zimowym oraz ujemne w półroczu ciepłym. Od roku 2013 na kanale łączącym jezioro Jamno z Morzem Bałtyckim zostały uruchomione wrota przeciwsztormowe, które zmieniły wiele dotychczasowych procesów i zjawisk odbywających się w tym akwenie. Praca obejmuje swym zakresem naturalny (quasi-naturalny) okres funkcjonowania tego jeziora i stanowi punkt odniesienia dla przyszłych badań nad jego termiką uwzględniającą m.in. wpływ antropopresji w postaci zabudowy hydrotechnicznej.

Słowa kluczowe

EN

Lake Jamno; coastal lake; lake water; water temperature; temperature fluctuation; thermal condition; climate change; human pressure; hydrotechnical construction

• Wydawca: -
• Czasopismo: Baltic Coastal Zone. Journal of Ecology and Protection of the Coastline
• Rocznik: 2018
• Tom: 22
• Opis fizyczny: p.47-62,fig.,ref.

Twórcy

autor

Ptak M.

• Department of Hydrology and Water Management, Adam Mickiewicz University, Krygowskiego 10, 61-680 Poznan, Poland

autor

Sojka M.

• Institute of Land Improvement, Environmental Development and Geodesy, Poznan Life Science University, Piatkowska 94, Poznan, Poland

autor

Choinski A.

• Department of Hydrology and Water Management, Adam Mickiewicz University, Krygowskiego 10, 61-680 Poznan, Poland

Bibliografia

• Apsite E., Elferts D., Zubaničs A., Latkovska I., 2014. Long-term changes in hydrological regime of the lakes in Latvia. Hydrol. Res., 45, 3, 308-321.
• Bieniek B., Borówka R.K., Tomkowiak J., Strzelecka A., 2013. Stratygraficzna zmienność litologii i składu chemicznego osadów wypełniających misę jeziora Jamno na podstawie profilu JS-20. (Stratigraphic variability of lithology and chemical composition fill in sediments of the basin from Lake Jamno on profile JS-20). Geol. i geomorfol., 10, 27-37, (in Polish).
• Choiński A., 2006. Katalog jezior Polski. (Catalogue of Polish Lakes). Wyd. UAM, Poznań, (in Polish).
• Choiński A., 2007. Limnologia fizyczna Polski. (Physical Limnology of Poland). Wyd. UAM, Poznań, (in Polish).
• Choiński A., 2016. Przepływy między jeziorem Jamno i Bałtykiem w wybranych sezonach letnio-jesiennych lat 1978-2010. (Flows between Jamno Lake and the Baltic Sea in selected summer and autumn seasons 1978-2010). Bad. Fizjogr., 67, 19-30, (in Polish).
• Choiński A., Ptak M., 2017. Batymetria jezior meteorytowych w rezerwacie „Meteoryt Morasko”. (Bathymetry of crater lakes in the “Meteoryt Morasko”). Acta Soc. Meteor. Polon., 8, 25-31, (in Polish).
• Cieśliński R., 2016. Zmiany zasolenia i poziomu wody jeziora Jamno wynikające z budowy wrót przeciwsztormowych. (Changes in Salinity and Water Level of the Lake Jamno Resulting from the Construction of Storm Gates). Inż. i Ochr. Środ., 19, 4, 517-539, (in Polish).
• Dąbrowski M., Marszelewski W., Skowron R., 2004. The trends and dependencies between air and water temperatures in the lakes located in Northern Poland in the years 1961-2000. Hydrol. Earth Syst. Sci., 8, 79-87.
• Dokulil M.T., Teubner K., Jagsch A., Nickus U., Adrian R., Straile D., Jankowski T., Herzig A., Padisák J., 2010. The impact of climate change on lakes in Central Europe. In: The Impact of Climate Change on European Lakes. (Ed.) G. George, Springer, Dordrecht, 387-409.
• Gałka J., 1980. Wpływ stanów Morza Bałtyckiego na stany jeziora Jamno (lata 1951-1970). (The influence of the Baltic Sea states on the states of Lake Jamno (1951-1970)). Zakład Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Instytut Geografii Fizycznej, UAM, Poznań [typescript], (in Polish).
• Gilbert R.O., 1987. Statistical Methods for Environmental Pollution Monitorin. Van Nostrand Reinhold Co., New York, NY, USA.
• Girjatowicz J.P., 2008. Związki między poziomem wody w jeziorach przybrzeżnych i wody morskiej polskiego wybrzeża Morza Bałtyckiego. (The relationships between water level in coastal lakes and sea water of polish coast of Baltic Sea). Przegl. Geofiz., 53, 2, 141-153, (in Polish).
• Girjatowicz J.P., 2003. The influence of the North Atlantic Oscillation on ice conditions in coastal lakes of the Southern Baltic Sea. Annales de Limnol., 39, 1, 71-80.
• Girjatowicz J.P., 2011. Effects of the North Atlantic Oscillation on water temperature in southern Baltic coastal lakes. Annales de Limnol., 47, 1, 73-84.
• Gross-Wittke A., Selge F., Gunkel G., 2013. Effects of water warming on bank filtration: Experimental enclosure studies. WIT Transactions on Ecol. and the Environ., 171, 209-224.
• Grześ M., 1978. Termika osadów dennych w badaniu jezior. (Thermics bottom deposits in lake exploration). Zakład Narodowy im. Ossolińskich – Wyd. PAN, Wrocław, (in Polish).
• Hampton S.E., Izmest’eva L.R., Moore M.V., Katz S.L., Dennis B., Silow E.A., 2008. Sixty years of environmental change in the world’s largest freshwater lake – Lake Baikal, Siberia. Glob. Chan. Biol., 14, 8, 1947-1958.
• Kendall M.G., Stuart A., 1955. The advanced theory of statistics, 3, 1966. GRIFFIN ed., London.
• Lieberherr G., Wunderle S., 2018. Lake surface water temperature derived from 35 years of AVHRR sensor data for European lakes. Remote Sensing, 10, 7, Article number 990.
• Magadza, C.H.D., 2018. Lake Chivero (Zimbabwe) and its climatic environment, Lakes and Reservoirs: Res. and Manag., 23, 2, 98-103.
• Miotk-Szpiganowicz G., Zachowicz J., Uścinowicz S., 2007. Nowe spojrzenie na rozwój zbiorników przybrzeżnych południowego Bałtyku. (A new look at the development of coastal reservoirs in the southern Baltic Sea). Studia Limnol. et Telmatol., 1, 2, 127-136, (in Polish).
• Naumenko M.A., Guzivaty V.V., Karetnikov S.G., 2006. Climatic Trends of the Water Surface Temperature in Lake Ladoga during Ice-Free Periods. Doklady Earth Sci., 409, 5, 750-753.
• Nõges P., Nõges T., 2014. Weak trends in ice phenology of Estonian large lakes despite significant warming trends. Hydrobiol., 731, 5-18.
• Obolewski K., Jarosiewicz A., Ozgo M., 2015. Invasive Ponto-Caspian hydrozoan Cordylophora caspia (hydrozoa: Cnidaria) in southern Baltic coastal lakes. Estuar., Coast. and Shelf Sci., 167, 147-153.
• Obolewski K., Bąkowska M., 2017. Epiphytic invertebrate patterns in coastal lakes along a gradient of salinity and water exchange with the sea. Estuar., Coast. and Shelf Sci., 197, 150-158.
• Obolewski K., Glińska-Lewczuk K., Astel A., 2018. Lost connectivity between a coastal lagoon and the sea – implications of floodgate closure for benthic macroinvertebrates. Estuar., Coast. and Shelf Sci., 211, 77-89.
• Pełechata A., Pełechaty M., Pukacz A., 2015. Winter temperature and shifts in phytoplankton assemblages in a small Chara-lake. Aquatic Bot., 124, 10-18.
• Pernaravičiute B., 2004. The impact of climate change on thermal regime of Lithuanian lakes. Ekologija, 2, 58-63.
• Ptak M., Tomczyk A.M., Wrzesiński D., 2018a. Effect of teleconnection patterns on changes in water temperature in Polish lakes. Atmosphere, 9, 66, 1-17.
• Ptak M., Sojka M., Choiński A., Nowak B., 2018b. Effect of environmental conditions and morphometric parameters on surface water temperature in Polish lakes. Water, 10, 580.
• Roubeix V., Daufresne M., Argillier C., Dublon J., Maire A., Nicolas D., Raymond J.-C., Danis P.-A., 2017. Physico-chemical thresholds in the distribution of fish species among French lakes. Knowledge and Man. of Aquatic Ecosyst., 418, Article number 418.
• Schneider P., Hook S.J., 2010. Space observations of inland water bodies show rapid surface warming since 1985. Geophys. Res. Lett., 37, 22, Art. No. L22405.
• Skowron R., 2009. Water Temperature of Lakes in North Poland as Index of Climate Change. In: Przeobrażenia stosunków wodnych w warunkach zmieniającego się środowiska. (Transformation of water relations in the conditions of changing environment). (Eds) A.T. Jankowski, D. Absalon, R. Machowski, M. Ruman, Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, Sosnowiec, 255-268.
• Skowron R., 2011. The Differentiation and the Changeability of Chosen Elements of the Thermal Regime of Water in Lakes on Polish Lowland. Nicolaus Copernicus University Scientific Publisher, Toruń.
• Szmidt K., 1967. The role of the Baltic Sea in shaping the hydrographic relations of coastal lakes with particular emphasis on Jamno Lake. Zesz. Geogr., 9, 47-76.
• Wegner W., 1980. Wpływ Morza Bałtyckiego na termikę wody jeziora Jamno. (Influence of the Baltic Sea on the water temperature of Lake Jamno). Zakład Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Instytut Geografii Fizycznej, UAM, Poznań [typescript], (in Polish).
• Woolway R.I., Dokulil M.T., Marszelewski W., Schmid M., Bouffard D., 2017. Warming of Central European lakes and their response to the 1980s climate regime shift. Clim. Chang., 42, 505-520.
• Wrzesiński D., Choiński A., Ptak M., 2016. Effect of North Atlantic Oscillation on the hydrological conditions of Lake Morskie Oko (Carphatian Mountains). Bull. of Geogr. Phys. Geogr. Ser., 10, 95-105.
• Xu L., Li H., Liang X., Yao Y., Zhou L., Cui X., 2012. Water quality parameters response to temperature change in small shallow lakes. Phys. and Chem. of the Earth, 47-48, 128-134.
• Yang K., Yu Z., Luo Y., Yang Y., Zhao L., Zhou X., 2018. Spatial and temporal variations in the relationship between lake water surface temperatures and water quality – A case study of Dianchi Lake. Sci. of the Total Environ., 624, 859-871.