A Century of Climate Change for Fairbanks, Alaska

Climatological observations are available for Fairbanks, Interior Alaska, for up to 100 years. This is a unique data set for Alaska, insofar as it is of relatively high quality and without major breaks. Applying the best linear fit, we conclude that the mean annual temperature rose from -3.6°C to -2.2°C over the century, an increase of 1.4°C (compared to 0.8°C worldwide). This comparison clearly demonstrates the well-known amplification or temperature change for the polar regions. The observed temperature increase is neither uniform over the time period nor uniform throughout the course of a year. The winter, spring, and summer seasons showed a temperature increase, while autumn showed a slight decrease in temperature. For many activities, the frequencies of extremes are more important than the average values. For example, the frequency of very low temperatures (below -40°C, or -40°F) has decreased substantially, while the frequency of very high temperatures (above 26.7°C, or 80°F) increased only slightly. Finally, the length of the growing season increased substantially (by 45%) as a result of an earlier start in spring and a later first frost in autumn. Precipitation decreased for Fairbanks. This is a somewhat counter-intuitive result, as warmer air can hold more water vapor. The date of the establishment of the permanent snow cover in autumn showed little change; however, the melting of the snow cover now occurs earlier in the spring, a finding in agreement with the seasonal temperature trends. The records for wind, atmospheric pressure, humidity, and cloudiness are shorter, more broken, or of lower quality. The observed increase in cloudiness and the decreasing trend for atmospheric pressure in winter are related to more advection and warmer temperatures during this season. Il existe des observations climatologiques pour Fairbanks, à l\u27intérieur de l\u27Alaska, échelonnées sur 100 ans. Cet ensemble de données est unique en Alaska en ce sens que les données sont de relativement grande qualité et qu\u27elles ne comportent pas d\u27interruptions majeures. Au moyen du meilleur appariement linéaire, nous concluons que la température moyenne annuelle s\u27est élevée de -3,6 °C à -2,2 °C au cours du siècle, ce qui représente une augmentation de 1,4 °C (compar- ativement à la moyenne mondiale de 0,8 °C). Cette comparaison montre clairement l\u27amplification ou le changement de température bien connu des régions polaires. L\u27augmentation de température qui a été observée n\u27est ni uniforme pendant la période visée ni uniforme au cours d\u27une même année. La température s\u27est en fait accrue pendant les saisons de l\u27hiver, du printemps et de l\u27été, tandis que la température a baissé quelque peu l\u27automne. Pour bien des activités, la fréquence des extrêmes est plus importante que les valeurs moyennes. Par exemple, la fréquence de températures très basses (en bas de -40 °C, ou -40 °F) a diminué considérablement, tandis que la fréquence de températures très élevées (au-dessus de 26,7 °C, ou 80 °F) n\u27a augmenté que légèrement. Et enfin, la longueur de la saison de croissance a augmenté considérablement (de 45 %) parce que le printemps commence plus tôt et que les premières gelées de l\u27automne se manifestent plus tard. Les précipitations ont diminué à Fairbanks. Ce résultat est un peu contre-intuitif car l\u27air plus chaud peut contenir plus de vapeur d\u27eau. La date de l\u27établissement de la couverture de neige permanente à l\u27automne a peu fluctué. Cependant, la fonte de la couverture de neige se produit maintenant plus tôt au printemps, observation qui cadre avec les tendances caractérisant les températures saison- nières. Les données relatives au vent, à la pression atmosphérique, à l\u27humidité et à l\u27ennuagement s\u27étendent sur une moins longue période, comportent plus d\u27interruptions ou sont de moins bonne qualité. L\u27augmentation d\u27ennuagement observée et la tendance de pression atmosphérique à la baisse l\u27hiver sont attribuables à une plus grande advection et à des températures plus chaudes pendant cette saison-là

A Century of Climate Change for Fairbanks, Alaska

Climatological observations are available for Fairbanks, Interior Alaska, for up to 100 years. This is a unique data set for Alaska, insofar as it is of relatively high quality and without major breaks. Applying the best linear fit, we conclude that the mean annual temperature rose from -3.6°C to -2.2°C over the century, an increase of 1.4°C (compared to 0.8°C worldwide). This comparison clearly demonstrates the well-known amplification or temperature change for the polar regions. The observed temperature increase is neither uniform over the time period nor uniform throughout the course of a year. The winter, spring, and summer seasons showed a temperature increase, while autumn showed a slight decrease in temperature. For many activities, the frequencies of extremes are more important than the average values. For example, the frequency of very low temperatures (below -40°C, or -40°F) has decreased substantially, while the frequency of very high temperatures (above 26.7°C, or 80°F) increased only slightly. Finally, the length of the growing season increased substantially (by 45%) as a result of an earlier start in spring and a later first frost in autumn. Precipitation decreased for Fairbanks. This is a somewhat counter-intuitive result, as warmer air can hold more water vapor. The date of the establishment of the permanent snow cover in autumn showed little change; however, the melting of the snow cover now occurs earlier in the spring, a finding in agreement with the seasonal temperature trends. The records for wind, atmospheric pressure, humidity, and cloudiness are shorter, more broken, or of lower quality. The observed increase in cloudiness and the decreasing trend for atmospheric pressure in winter are related to more advection and warmer temperatures during this season.Il existe des observations climatologiques pour Fairbanks, à l’intérieur de l’Alaska, échelonnées sur 100 ans. Cet ensemble de données est unique en Alaska en ce sens que les données sont de relativement grande qualité et qu’elles ne comportent pas d’interruptions majeures. Au moyen du meilleur appariement linéaire, nous concluons que la température moyenne annuelle s’est élevée de -3,6 °C à -2,2 °C au cours du siècle, ce qui représente une augmentation de 1,4 °C (comparativement à la moyenne mondiale de 0,8 °C). Cette comparaison montre clairement l’amplification ou le changement de température bien connu des régions polaires. L’augmentation de température qui a été observée n’est ni uniforme pendant la période visée ni uniforme au cours d’une même année. La température s’est en fait accrue pendant les saisons de l’hiver, du printemps et de l’été, tandis que la température a baissé quelque peu l’automne. Pour bien des activités, la fréquence des extrêmes est plus importante que les valeurs moyennes. Par exemple, la fréquence de températures très basses (en bas de -40 °C, ou -40 °F) a diminué considérablement, tandis que la fréquence de températures très élevées (au-dessus de 26,7 °C, ou 80 °F) n’a augmenté que légèrement. Et enfin, la longueur de la saison de croissance a augmenté considérablement (de 45 %) parce que le printemps commence plus tôt et que les premières gelées de l’automne se manifestent plus tard. Les précipitations ont diminué à Fairbanks. Ce résultat est un peu contre-intuitif car l’air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau. La date de l’établissement de la couverture de neige permanente à l’automne a peu fluctué. Cependant, la fonte de la couverture de neige se produit maintenant plus tôt au printemps, observation qui cadre avec les tendances caractérisant les températures saisonnières. Les données relatives au vent, à la pression atmosphérique, à l’humidité et à l’ennuagement s’étendent sur une moins longue période, comportent plus d’interruptions ou sont de moins bonne qualité. L’augmentation d’ennuagement observée et la tendance de pression atmosphérique à la baisse l’hiver sont attribuables à une plus grande advection et à des températures plus chaudes pendant cette saison-là

A Century of Climate Change for Fairbanks, Alaska

Climatological observations are available for Fairbanks, Interior Alaska, for up to 100 years. This is a unique data set for Alaska, insofar as it is of relatively high quality and without major breaks. Applying the best linear fit, we conclude that the mean annual temperature rose from -3.6°C to -2.2°C over the century, an increase of 1.4°C (compared to 0.8°C worldwide). This comparison clearly demonstrates the well-known amplification or temperature change for the polar regions. The observed temperature increase is neither uniform over the time period nor uniform throughout the course of a year. The winter, spring, and summer seasons showed a temperature increase, while autumn showed a slight decrease in temperature. For many activities, the frequencies of extremes are more important than the average values. For example, the frequency of very low temperatures (below -40°C, or -40°F) has decreased substantially, while the frequency of very high temperatures (above 26.7°C, or 80°F) increased only slightly. Finally, the length of the growing season increased substantially (by 45%) as a result of an earlier start in spring and a later first frost in autumn. Precipitation decreased for Fairbanks. This is a somewhat counter-intuitive result, as warmer air can hold more water vapor. The date of the establishment of the permanent snow cover in autumn showed little change; however, the melting of the snow cover now occurs earlier in the spring, a finding in agreement with the seasonal temperature trends. The records for wind, atmospheric pressure, humidity, and cloudiness are shorter, more broken, or of lower quality. The observed increase in cloudiness and the decreasing trend for atmospheric pressure in winter are related to more advection and warmer temperatures during this season.Il existe des observations climatologiques pour Fairbanks, à l’intérieur de l’Alaska, échelonnées sur 100 ans. Cet ensemble de données est unique en Alaska en ce sens que les données sont de relativement grande qualité et qu’elles ne comportent pas d’interruptions majeures. Au moyen du meilleur appariement linéaire, nous concluons que la température moyenne annuelle s’est élevée de -3,6 °C à -2,2 °C au cours du siècle, ce qui représente une augmentation de 1,4 °C (comparativement à la moyenne mondiale de 0,8 °C). Cette comparaison montre clairement l’amplification ou le changement de température bien connu des régions polaires. L’augmentation de température qui a été observée n’est ni uniforme pendant la période visée ni uniforme au cours d’une même année. La température s’est en fait accrue pendant les saisons de l’hiver, du printemps et de l’été, tandis que la température a baissé quelque peu l’automne. Pour bien des activités, la fréquence des extrêmes est plus importante que les valeurs moyennes. Par exemple, la fréquence de températures très basses (en bas de -40 °C, ou -40 °F) a diminué considérablement, tandis que la fréquence de températures très élevées (au-dessus de 26,7 °C, ou 80 °F) n’a augmenté que légèrement. Et enfin, la longueur de la saison de croissance a augmenté considérablement (de 45 %) parce que le printemps commence plus tôt et que les premières gelées de l’automne se manifestent plus tard. Les précipitations ont diminué à Fairbanks. Ce résultat est un peu contre-intuitif car l’air plus chaud peut contenir plus de vapeur d’eau. La date de l’établissement de la couverture de neige permanente à l’automne a peu fluctué. Cependant, la fonte de la couverture de neige se produit maintenant plus tôt au printemps, observation qui cadre avec les tendances caractérisant les températures saisonnières. Les données relatives au vent, à la pression atmosphérique, à l’humidité et à l’ennuagement s’étendent sur une moins longue période, comportent plus d’interruptions ou sont de moins bonne qualité. L’augmentation d’ennuagement observée et la tendance de pression atmosphérique à la baisse l’hiver sont attribuables à une plus grande advection et à des températures plus chaudes pendant cette saison-là

Lichen Recovery Following Heavy Grazing by Reindeer Delayed by Climate Warming

Introduced reindeer, Rangifer tarandus, over exploited lichen-rich plant communities on St. Matthew Island in the Bering Sea. A die-off of the reindeer followed, exacerbated by extreme weather in 1964, resulting in extirpation of the reindeer. A similar pattern of removal of lichens as major components of plant communities has occurred following introductions of reindeer to other islands at high latitudes. By 1985, two decades following die-off of the reindeer, total lichen biomass was only 6% of that in similar plant communities on adjacent Hall Island, not reached by the reindeer. By 2005, 41 y after the reindeer die-off, lichen regrowth on St. Matthew was only 12% of lichen biomass in the Hall Island communities. A warmer, drier climate and decreased fog in recent decades contributed to deterioration of conditions favoring lichen growth on St. Matthew Island

Application of Snowfall and Wind Statistics to Snow Transport Modeling for Snowdrift Control in Minnesota

Models were utilized to determine the snow accumulation season (SAS) and to quantify windblown snow for the purpose of snowdrift control for locations in Minnesota. The models require mean monthly temperature, snowfall, density of snow, and wind frequency distribution statistics. Temperature and precipitation data were obtained from local cooperative observing sites, and wind data came from Automated Surface Observing System (ASOS)/Automated Weather Observing System (AWOS) sites in the region. The temperature-based algorithm used to define the SAS reveals a geographic variability in the starting and ending dates of the season, which is determined by latitude and elevation. Mean seasonal snowfall shows a geographic distribution that is affected by topography and proximity to Lake Superior. Mean snowfall density also exhibits variability, with lowerdensity snow events displaced to higher-latitude positions. Seasonal wind frequencies show a strong bimodal distribution with peaks from the northwest and southeast vector direction, with an exception for locations in close proximity to the Lake Superior shoreline. In addition, for western and south-central Minnesota there is a considerably higher frequency of wind speeds above the mean snow transport threshold of 7 m s-1. As such, this area is more conducive to higher potential snow transport totals. Snow relocation coefficients in this area are in the range of 0.4–0.9, and, according to the empirical models used in this analysis, this range implies that actual snow transport is 40%–90% of the total potential in south-central and western areas of the state

The Role of Lichens, Reindeer, and Climate in Ecosystem Change on a Bering Sea Island

Archived reports from an international controversy in the early 1890s over management of the harvest of fur seals, Callorhinus ursinus, on the Pribilof Islands in the southeastern Bering Sea provided an unanticipated record of observations on the growth of lichens in association with the prevailing climatic conditions. The abundance of lichens observed in plant communities on the Pribilof Islands prompted the introduction of reindeer, Rangifer tarandus, in 1911. Grazing pressure by the introduced reindeer brought changes to lichen presence in the plant communities of St. Paul Island of the Pribilofs: lichens were depleted, and vascular plants expanded to replace the depleted lichens in a climate that became markedly warmer and drier in comparison to that of the late 19th century. These changes are described primarily through the use of historical documentation. Dominance of lichens in the plant communities on the Pribilof Islands at the time of their discovery and settlement appears to have been a relict of their development in the cooler and moister climate that characterized the southern Bering Sea in the mid-Holocene.Des rapports archivés se rapportant à une controverse d’envergure internationale ayant eu lieu au début des années 1890 à propos de la récolte de l’otarie à fourrure, Callorhinus ursinus, sur les îles Pribilov dans le sud-est de la mer de Béring, ont permis de recueillir, par hasard, des observations sur la croissance des lichens en fonction des conditions climatiques en vigueur. L’abondance de lichens observée au sein de peuplements végétaux des îles Pribilov a favorisé l’implantation du renne, Rangifer tarandus, en 1911. Le taux de charge des pâturages résultant de la présence du renne a entraîné des changements sur le plan des lichens au sein des peuplements végétaux de l’île Saint-Paul des îles Pribilov. Ainsi, les lichens ont été appauvris et remplacés par des plantes vasculaires dans un climat qui se réchauffait et s’asséchait manifestement comparativement au climat de la fin du XIXe siècle. Ces changements sont principalement décrits au moyen de documentation historique. La dominance des lichens au sein des peuplements végétaux des îles Pribilov au moment de leur découverte, de même que leur établissement, semble être une relique de leur développement dans un climat plus frais et plus humide qui caractérisait le sud de la mer de Béring vers le milieu de l’Holocène

The Prairie Post Quarterly Newsletter of the High Plains Regional Climate Center: January 2016

Inside this issue: Message from the director........................................1 Staff spotlight...........................1 HPRCC staff changes..............2 Product highlight....................2 Research highlight..................2 Partnership spotlight.............3 AWDN information.................4 Update on regional climate conditions..................................4 Outreach/engagement.........5 Recent and upcoming travel and activities.............................

CHANGES IN ARCTIC CLIMATE AND CENTRAL U.S. WEATHER PATTERNS Is There a Link?

Earlier snowmelt, decreasing soil moisture, decreased corn yields, increasing extreme precipitation events—these are some of the weather effects currently observed in the central United States that might well have their origin in the rapidly warming Arctic. These and other implications of Arctic warming were among the topics discussed at a fall 2015 workshop, Implications of a Changing Arctic on Water Resources and Agriculture in the Central U.S (Wilhite and Morrow 2016). The United States assumed chairmanship of the Arctic Council in April 2015, making the workshop topic timely. Given the importance of the Midwest and Great Plains region as a breadbasket of the world, the goal of the workshop was to explore how changing Arctic weather patterns may affect agriculture, water resources, and other sectors. The workshop provided an opportunity to identify possible adaptation and mitigation measures in response to these changes in severe weather patterns and extreme climate events, as well as to ascertain future research needs and to discuss how management decisions and policy options may need to be altered in the region in response to a changing climate

The Long Winter of 1880-1881

The story of the winter of 1880-1881 in the central United States has been retold in historical fiction, including Laura Ingalls Wilder’s The Long Winter, as well as in local histories and folklore. What story does the meteorological data tell, and how does it measure up when compared to the fiction and folklore? What were the contributing factors to the severity of the Long Winter, and has it been or could it be repeated? Examining historical and meteorological data, reconstructions, and reanalysis, including the Accumulated Winter Season Severity Index, the Long Winter emerges as one of the most severe since European-descended settlers arrived to the central United States and began documenting weather. Contributing factors to its severity include an extremely negative North Atlantic Oscillation pattern, a mild to moderate El Niño, and a background climate state that was much colder than the twentieth-century average. The winter began early and was particularly cold and snowy throughout its duration, with a sudden spring melt that caused subsequent record-setting flooding. Historical accounts of the winter, including The Long Winter, prove to be largely accurate in describing its severity, as well as its impacts on transportation, fuel availability, food supplies, and human and livestock health. Being just one of the most severe winters on record, there are others in the modern historical record that do compare in severity, providing opportunity for comparing and contrasting the impacts of similarly severe winters