ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΑΛΙΡΡΟΙΩΝ

Transcript

1 ΥΔΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΠΑΛΙΡΡΟΙΩΝ Σύντομος Οδηγός ΑΘΗΝΑ 2008

2 Ε Ι Σ Α Γ Ω Γ Η Η Υδρογραφική Υπηρεσία διατηρεί δίκτυο μόνιμα εγκατεστημένων παλιρροιογράφων για την παρακολούθηση της θαλάσσιας στάθμης. Οι σταθμοί είναι τοποθετημένοι σε λιμάνια και προσφέρουν την δυνατότητα εικοσιτετράωρης καταγραφής της μεταβολής της θαλάσσιας στάθμης. Η στάθμη της θάλασσας επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες. Ο βασικότερος παράγοντας είναι οι επιδράσεις των πλανητών (κυρίως της Σελήνης και του Ηλίου) στα διάφορα σημεία της επιφάνειας της Γης. Οι επιδράσεις αυτές έχουν ως αποτέλεσμα την περιοδική μεταβολή της στάθμης της θάλασσας, αυτό που στην κυριολεξία ονομάζουμε παλίρροια ( Ο όρος «παλίρροια» συνηθίζεται να χρησιμοποιείται λανθασμένα, αντί του όρου «μεταβολή στάθμης θάλασσας». Στην πραγματικότητα το φαινόμενο της παλίρροιας αφορά μόνο στις μεταβολές της στάθμης θάλασσας λόγω πλανητικών δυνάμεων στην επιφάνεια της γης). Σημαντικό ρόλο στην μεταβολή της θαλάσσιας στάθμης έχει και η επίδραση μετεωρολογικών παραμέτρων όπως η ατμοσφαιρική πίεση και ο άνεμος. Σε ανοιχτές θάλασσες υπολογίζεται ότι μεταβολή της πίεσης κατά 1mbar μπορεί να προκαλέσει μεταβολή της στάθμης της θάλασσας κατά 1 cm. Μείωση της πίεσης προκαλεί αύξηση της στάθμης της θάλασσας και το αντίστροφο. Για να υπάρχει απόκριση της θάλασσας στις μεταβολές της πίεσης θα πρέπει οι μεταβολές αυτές να συμβαίνουν αργά ώστε να επιτρέπεται η μεταφορά νερού στις περιοχές που επηρεάζονται. Έτσι η ταχύτητα και η έκταση των ατμοσφαιρικών συστημάτων πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στην πρόβλεψη της στάθμης της θάλασσας. Το Αιγαίο είναι μία λεκάνη με διαστάσεις μικρότερες από αυτές των ατμοσφαιρικών συστημάτων. Αποκρίνεται όμως σε ατμοσφαιρικά σχήματα συγκρίσιμα του μεγέθους της λεκάνης. Η μεταβολή της πίεσης μπορεί να προκαλέσει μεταβολή της στάθμης της θάλασσας μεγαλύτερη του 1 cm/mbar για φαινόμενα διάρκειας μεγαλύτερης των 10 ημερών. Για φαινόμενα μικρότερα των 10 ημερών και μεγαλύτερα των 2.5, η μεταβολή είναι μικρότερη του 1 cm/mbar. Για μεταβολές μικρότερες των 2.5 ημερών η μεταβολή της στάθμης είναι περίπου ίση με 1 cm/mbar. Η θαλάσσια στάθμη επηρεάζεται επίσης από τους ανέμους, οι οποίοι προκαλούν συσσώρευση ή απομάκρυνση μαζών νερού ανάλογα με την διεύθυνσή τους. Το Αιγαίο επηρεάζεται κυρίως από ανέμους Βόρειας Νότιας διεύθυνσης και λιγότερο από ανέμους Δυτικής-Ανατολικής διεύθυνσης πράγμα που δεν συμβαίνει με το Ιόνιο. Τα θαλάσσια ρεύματα και οι διαφορές πυκνότητας που οδηγούν σε ανακατανομή των θαλάσσιων μαζών νερού, επηρεάζουν και αυτές τη θαλάσσια στάθμη. Στις Ελληνικές θάλασσες οι μεταβολές της θαλάσσιας στάθμης δεν είναι ιδιαίτερα σημαντικές ώστε να προκαλούν προβλήματα σε παράκτιες περιοχές, λιμάνια ή ναυτικές εγκαταστάσεις. 2

3 ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΤΗΣ ΠΑΛΙΡΡΟΙΑΣ-ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΑΝΗΤΩΝ ΣΤΗ ΣΤΑΘΜΗ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ Παλίρροια λέγεται το φαινόμενο της περιοδικής ανυψώσεως και πτώσεως της στάθμης της θάλασσας, που οφείλεται στις μεταβολές των ελκτικών δυνάμεων της Σελήνης και του Ηλίου στα διάφορα σημεία της γήινης επιφάνειας. Σχήμα 1.1: Επίδραση της Σελήνης στην δημιουργία του φαινομένου της παλίρροιας Αν θεωρήσουμε ότι η επιφάνεια της Γης καλύπτεται από νερό (Σχήμα 1.1), τότε, λόγω της επιδράσεως της ελκτικής δυνάμεως της Σελήνης στα μόρια του θαλάσσιου νερού, θα δημιουργηθεί μια κίνηση νερού προς το υποσεληνιακό σημείο Σ καθώς και προς το αντιδιαμετρικό του Σ, με αποτέλεσμα η στάθμη της θάλασσας να ανυψωθεί στα σημεία Σ και Σ και να μειωθεί στα σημεία που βρίσκονται στον κάθετο στην διάκεντρο Γης Σελήνης μέγιστο κύκλο. Αν το φαινόμενο της παλίρροιας οφειλόταν μόνο στην επίδραση της Σελήνης και η κάλυψη της γήινης επιφάνειας με νερό ήταν ομοιόμορφη, θα έπρεπε σε κάθε τόπο να είχαμε ανύψωση των νερών κατά την άνω και κάτω μεσημβρινή διάβαση της Σελήνης (δηλαδή, όταν η Σελήνη βρίσκεται στο επίπεδο του μεσημβρινού του τόπου). Στην περίπτωση αυτή κατά τη διάρκεια μιας ημέρας θα είχαμε δύο ανυψώσεις και δύο καταπτώσεις της επιφάνειας της θάλασσας. Στην πραγματικότητα αφ ενός μεν λόγω των δυνάμεων τριβής και αδράνειας, αφ ετέρου δε λόγω του ότι το φαινόμενο της παλίρροιας οφείλεται και στην επίδραση του Ηλίου, η μέγιστη ανύψωση της επιφάνειας της θάλασσας σε ένα τόπο δε συμβαίνει κατά το χρόνο της μεσημβρινής διαβάσεως της Σελήνης, αλλά παρουσιάζει μια διαφορά χρόνου η οποία λέγεται Σεληνοπαλιρροιακό διάλειμμα (Lunitidal interval) ή Αποκατάσταση λιμένα (Port establishment). Σε ένα τόπο η καταγραφή της μεταβολής της στάθμης της θάλασσας με της πάροδο του χρόνου παρουσιάζει τη μορφή της περίπου ημιτονοειδούς καμπύλης του σχήματος 1.2, στο οποίο ο μεν οριζόντιος άξονας παριστά το χρόνο ο δε κατακόρυφος το ύψος της στάθμης της θάλασσας ως προς ένα σταθερό σημείο αναφοράς. Το ύψος της στάθμης της θάλασσας που λέγεται και ύψος παλίρροιας, μετράται από ένα τυχαίο μεν αλλά σταθερό σημείο αναφοράς και δεν πρέπει να συγχέεται με το βάθος της θάλασσας. 3

4 Στάθμη θάλασσας (m) Ώρες Σχήμα 1.2: Χρονόγραμμα παλίρροιας Η χρονική περίοδος κατά την οποία η στάθμη της θάλασσας ανέρχεται λέγεται Πλημμυρίδα (Flood), ενώ η χρονική περίοδος κατά την οποία η στάθμη της θάλασσας κατέρχεται λέγεται Άμπωτης (Ebb) (Σχήμα 1.2). Πλήμμη (High water) είναι η φάση της παλίρροιας κατά την οποία η στάθμη της θάλασσας λαμβάνει το κατά την πλημμυρίδα μέγιστο ύψος (Σχήμα 1.2). Ρηχία (Low water) είναι η φάση της παλίρροιας κατά την οποία η στάθμη της θάλασσας λαμβάνει το κατά την αμπώτιδα ελάχιστο ύψος (Σχήμα 1.2). Εύρος παλίρροιας (Range of Tide) είναι η διαφορά ύψους μιας πλήμμης με την επόμενη ρηχία ή αντίστροφα (Σχήμα 1.2). Ανάλογα με την περίοδο και τη μορφή της παλιρροιακής καμπύλης διακρίνουμε τους εξής τύπους παλίρροιας. Ημιημερήσια παλίρροια (Semidiurnal Tide) Είναι η παλίρροια που έχει περίοδο 12 ωρών και 25 λεπτών περίπου, κατά τη διάρκεια της οποίας παρατηρείται μια πλήμμη και μια ρηχία. Ημερήσια παλίρροια (Diurnal Tide). Είναι η παλίρροια που έχει περίοδο 24 ωρών και 50 λεπτών περίπου, κατά τη διάρκεια της οποίας παρατηρείται μια πλήμμη και μια ρηχία. Μικτή παλίρροια (Mixed Tide) Είναι η παλίρροια στην οποία κατά την διάρκεια 24 ωρών και 50 περίπου λεπτών παρατηρούνται δύο πλήμμες διαφορετικού ύψους και δύο ρηχίες διαφορετικού και πάλι ύψους. Για την μέτρηση των βαθών και την απεικόνιση τους στους ναυτικούς και Βαθυμετρικούς Χάρτες, επειδή η στάθμη της θάλασσας μεταβάλλεται συνεχώς, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί σαν αφετηρία ένα σταθερό οριζόντιο επίπεδο αναφοράς το οποίο λέγεται επίπεδο αναγωγής βολισμάτων (sounding datum). Αν και σαν επίπεδο αναγωγής βολισμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε 4

5 σταθερό οριζόντιο επίπεδο, συνήθως χρησιμοποιείται ένα επίπεδο που σχετίζεται με κάποια χαμηλή στάθμη της παλίρροιας (π.χ. Κατωτάτη ρηχία) έτσι ώστε, σχεδόν πάντοτε, τα πραγματικά βάθη στην περιοχή να μην είναι μικρότερα από αυτά που απεικονίζονται στους χάρτες. Τα διάφορα παλιρροιακά επίπεδα, προκύπτουν από μετρήσεις του ύψους της επιφάνειας της θάλασσας, ως προς ένα σταθερό σημείο αναφοράς για χρονική περίοδο που κατά προτίμηση θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Τα κυριότερα παλιρροιακά επίπεδα είναι τα εξής : Μέση Στάθμη της Θάλασσας (ΜΣΘ) Mean Sea Level (MSL): Είναι το μέσο ύψος της επιφάνειας της θάλασσας που προκύπτει από παρατηρήσεις που λαμβάνονται ανά ίσα χρονικά διαστήματα για μία μακροχρόνια περίοδο που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Πλήμμη (ΜΠ) - Mean High Water (MHW): Είναι το μέσο ύψος των πλημμών που παρατηρήθηκαν στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη Μέση Ανωτέρα Πλήμμη (ΜΑΠ) - Mean Higher High Water (MHHW): Είναι το μέσο ύψος όλων των υψηλότερων πλημμών, περίπτωση μικρής παλίρροιας που σε ένα εικοσιτετράωρο έχουμε δύο πλήμμες διαφορετικού ύψους που παρατηρήθηκαν στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 ετη. Μέση Πλήμμη Συζυγιών (ΜΠΣ) - Mean High Water Springs (MHWS): Είναι το μέσον ύψος όλων των πλημμών που παρατηρήθηκαν κατά τις συζυγίες στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Πλήμμη Τετραγωνισμών (ΜΠΤ) - Mean High Water Neaps (MHWN): Είναι το μέσο ύψος όλων των πλημμών που παρατηρήθηκαν κατά τους τετραγωνισμούς στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Ρηχία (ΜΡ) - Mean Low Water (MLW): Είναι το μέσο ύψος των ρηχιών που παρατηρήθηκαν στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Κατώτερη Ρηχία (ΜΚΡ) - Mean Lowest Low Water (MLLW): Είναι το μέσο ύψος όλων των κατωτέρων ρηχιών για τη μικτή παλίρροια που σε ένα εικοσιτετράωρο έχουμε δύο ρηχίες διαφορετικού ύψους που παρατηρήθηκαν στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Ρηχία Συζυγιών (ΜΡΣ) - Mean Low Water Springs (MLWS): Είναι το μέσο ύψος όλων των ρηχιών που παρατηρήθηκαν κατά τις συζυγίες στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Μέση Ρηχία Τετραγωνισμών (ΜΡΤ) - Mean Low Water Neaps (MLWN): Είναι το μέσο ύψος όλων των ρηχιών που παρατηρήθηκαν κατά τους τετραγωνισμούς στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Κατώτατη Ρηχία (ΚΤΡ) - Lowest Low Water (LLW): Είναι το ελάχιστο ύψος που παρατηρήθηκε κατά το χρονικό διάστημα των μετρήσεων που κατά προτίμηση 5

6 πρέπει να είναι τουλάχιστον 18,6 έτη. Κατώτατη Αστρονoμική Παλίρροια (ΚΑΠ) - Lowest Astronimical Tide (LAT) Είναι η χαμηλότερη στάθμη της επιφάνειας της θάλασσας που είναι δυνατό να προβλεφθεί κάτω από μέσες μετεωρολογικές συνθήκες και με οποιοδήποτε συνδυασμό αστρονομικών συνθηκών. Μέση Στάθμη Παλίρροιας (ΜΣΠ) - Mean Tide Level (MTL) ή Half Tide Level (HTL) Είναι το μεσοπαράλληλο επίπεδο μεταξύ μέσης πλήμμης (ΜΠ) και μέσης ρηχίας (ΜΡ). Η Μέση Στάθμη Παλίρροιας (ΜΣΠ) δεν πρέπει να συγχέεται με τη μέση στάθμη της θάλασσας (ΜΣΠ). Η μεν ΜΣΠ είναι ο μέσος όρος των υψών των πλημμών και ρηχιών στο χρονικό διάστημα των μετρήσεων ενώ η ΜΣΘ είναι ο μέσος όρος των υψών της επιφάνειας της θάλασσας που λαμβάνονται ανά ίσα χρονικά διαστήματα στη διάρκεια των μετρήσεων. 6