Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διάλεξη 10)

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διάλεξη 10)"

Ἔβέρ Νικολαΐδης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΕΛ. ΒΕΝΙΖΕΛΟΥ 70, ΑΘΗΝΑ Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διάλεξη 10) Πέτρος Κατσαφάδος Τμήμα Γεωγραφίας Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών 2017

ΘΕΡΜΑ ΜΕΤΩΠΑ Στα θερμά μέτωπα ο αέρας που ακολουθεί ανέρχεται από τον σχετικά

Αυτό οδηγεί στη δημιουργία στρατόμορφων νεφών και βροχόπτωσης κατά μήκος και προς

Νότιοι-Νότιοανατολικοί Μεταβλητοί Νότιοι-Νοτιοδυτικοί Θερμοκρασία Μικρή άνοδος

2 ΘΕΡΜΑ ΜΕΤΩΠΑ Στα θερμά μέτωπα ο αέρας που ακολουθεί ανέρχεται από τον σχετικά ψυχρότερο που προηγείται. Αυτό οδηγεί στη δημιουργία στρατόμορφων νεφών και βροχόπτωσης κατά μήκος και προς τα βόρεια του θερμού μετώπου Πριν το πέρασμα Καθώς περνά Μετά το πέρασμα Άνεμοι Νότιοι-Νότιοανατολικοί Μεταβλητοί Νότιοι-Νοτιοδυτικοί Θερμοκρασία Μικρή άνοδος Σταθερή άνοδος Σταθερή Πίεση Μικρή πτώση Σταθεροποίηση Μικρή άνοδος Βροχόπτωση Ψιχάλες-Ελαφριά βροχόπτωση Ψιχάλες ή τίποτα Συνήθως καθόλου βροχή

Μετά το πέρασμα Άνεμοι Νότιοι-Νοτιοδυτικοί Ενισχυμένοι μεταβλητών διευθύνσεων Δυτικοί-Βορειοδυτικοί Θερμοκρασία Σταθερή Σημαντική πτώση

3 ΨΥΧΡΑ ΜΕΤΩΠΑ Στα ψυχρά μέτωπα τα φαινόμενα είναι πιο έντονα και ο αέρας εξαναγκάζεται σε άνοδο πιο απότομα. Αυτό οδηγεί σε μία σχετικά περιορισμένη ζώνη ισχυρών καταιγίδων κατά μήκος ή ακριβώς μπροστά από το μέτωπο Πριν το πέρασμα Καθώς περνά Μετά το πέρασμα Άνεμοι Νότιοι-Νοτιοδυτικοί Ενισχυμένοι μεταβλητών διευθύνσεων Δυτικοί-Βορειοδυτικοί Θερμοκρασία Σταθερή Σημαντική πτώση Σταθερή πτώση Πίεση Σταθερή πτώση Ελάχιστη και μετά άνοδος Σταθερή άνοδος Βροχόπτωση Μικρή περίοδος καταιγίδας Ισχυρές βροχοπτώσεις με πιθανό χαλάζι Καταιγίδες για μικρή περίοδο

4 ΧΩΡΙΚΗ ΚΑΙ ΧΡΟΝΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΜΙΑΣ ΥΦΕΣΗΣ

5 ΣΥΓΚΛΙΣΗ ΑΕΡΙΩΝ ΜΑΖΩΝ-ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ Καθώς ο θερμός αέρας ανέρχεται η δυναμική ενέργεια του μετατρέπεται σε κινητική. Η συμπύκνωση του ανερχόμενου αέρα προσφέρει ενέργεια στο σύστημα υπό μορφή λανθάνουσας θερμότητας. Η σύγκλιση του αέρα στην επιφάνεια προς το κέντρο της ύφεσης αυξάνει περαιτέρω την κινητική ενέργεια του συστήματος. Εάν ο ανερχόμενος αέρας προέρχεται από θαλάσσιες περιοχές δηλαδή είναι σχετικά θερμός και εμπλουτισμένος με υδρατμούς προσφέρει μεγαλύτερα ποσά λανθάνουσας ενέργειας με αποτέλεσμα την ανάπτυξη του συστήματος. The source of this material is the Cooperative Program for Operational Meteorology, Education, and Training (COMET ) Website at of the University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) pursuant to a Cooperative Agreement with National Oceanic and Atmospheric Administration University Corporation for Atmospheric Research. All Rights Reserved.

ΜΙΚΡΟΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΕ ΘΕΡΜΑ ΝΕΦΗ Ο βασικός μηχανισμός αύξησης του μεγέθους των υδροσταγόνων είναι ο μηχανισμός της σύμφυσης των νεφοσταγονιδίων (coalescence process).

6 ΜΙΚΡΟΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΕ ΘΕΡΜΑ ΝΕΦΗ Ο βασικός μηχανισμός αύξησης του μεγέθους των υδροσταγόνων είναι ο μηχανισμός της σύμφυσης των νεφοσταγονιδίων (coalescence process). Ο συγκεκριμένος μηχανισμός βασίζεται στον σχηματισμό μιας μόνο υγρής σταγόνας από την ένωση δύο ή περισσότερων σταγόνων που συγκρούονται μεταξύ τους (collision). Η διαδικασία αύξησης του μεγέθους των υδροσταγόνων με συλλογή άλλων και συνένωση μεταξύ τους (collision coalescence) γίνεται σε δύο στάδια. Κατά το πρώτο στάδιο δημιουργούνται εμβρυακές σταγόνες σε μεγέθη κατάλληλα για να αρχίσει η συνένωση (ακτίνες > 20 μm). Κατά το δεύτερο στάδιο γίνεται η ανάπτυξη των σταγόνων σε μεγέθη ικανά για να προκληθεί υετός, γεγονός βέβαια που εξαρτάται και από παράγοντες του περιβάλλοντος.

ΜΙΚΡΟΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΕ ΨΥΧΡΑ ΝΕΦΗ Οι παγοκρύσταλλοι μορφοποιούνται στην ατμόσφαιρα με τρεις τρόπους: Με συμπύκνωση της υδροσταγόνας γύρω από ένα πυρήνα παγοποίησης (ετερογενής πυρηνοποίηση).

7 ΜΙΚΡΟΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΕ ΨΥΧΡΑ ΝΕΦΗ Οι παγοκρύσταλλοι μορφοποιούνται στην ατμόσφαιρα με τρεις τρόπους: Με συμπύκνωση της υδροσταγόνας γύρω από ένα πυρήνα παγοποίησης (ετερογενής πυρηνοποίηση). Με δευτερεύοντες μηχανισμούς με τους οποίους οι εμβρυακοί παγοκρύσταλλοι, που μορφοποιήθηκαν με την προηγούμενη διαδικασία, πολλαπλασιάζονται. Με ομογενή πυρηνοποίηση σε θερμοκρασίες κάτω από 40 C.

Το κέντρο της trough ΒΔ σε σχέση με το κέντρο του χαμηλού στην επιφάνεια Σύγκλιση

8 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ Ύπαρξη σφήνας υφέσεως (trough) στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Το κέντρο της trough ΒΔ σε σχέση με το κέντρο του χαμηλού στην επιφάνεια Σύγκλιση (convergence) και ανοδικές κινήσεις αερίων μαζών γύρω από το κέντρο του χαμηλού Απόκλιση (divergence) των αερίων μαζών στην ανώτερη ατμόσφαιρα πάνω από το κέντρο του χαμηλού

9 ΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ-ΔΙΑΛΥΣΗΣ ΥΦΕΣΕΩΝ ΚΥΚΛΟΓΕΝΕΣΗ: Η απόκλιση στην ανώτερη ατμόσφαιρα να είναι μεγαλύτερη από τη σύγκλιση στην επιφάνεια περισσότερος αέρας μπορεί να ανέρθει από τα κατώτερα

10 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ-ΔΙΑΛΥΣΗΣ ΥΦΕΣΕΩΝ ΚΥΚΛΟΓΕΝΕΣΗ: Η απόκλιση στην ανώτερη ατμόσφαιρα να είναι μεγαλύτερη από τη σύγκλιση στην επιφάνεια περισσότερος αέρας μπορεί να ανέρθει από τα κατώτερα στρώματα η επιφανειακή πίεση πέφτει και η ύφεση ενισχύεται ΚΥΚΛΟΛΥΣΗ: Η απόκλιση στην ανώτερη ατμόσφαιρα είναι μικρότερη από την επιφανειακή σύγκλιση περιορισμός της ανόδου επιφανειακού αέρα η επιφανειακή πίεση αυξάνει και η ύφεση εξασθενεί.

11 ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΚΑΤΑΙΓΙΔΕΣ Φάση ανάπτυξης Φάση ωρίμανσης Φάση διάλυσης

ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΚΑΤΑΙΓΙΔΕΣ Σε περιπτώσεις καταιγιδοφόρων νεφών που επικρατούν ισχυρές ανοδικές κινήσεις (έως 5-6m/s) οι υδροσταγόνες που σχηματίζονται

Οι σταγόνες υπό μορφή παγοκρυστάλλων (graupels) επανακυκλοφορούν μέσα στο νέφος με αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους τους λόγω συμπύκνωσης

12 ΠΟΛΥΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΚΑΤΑΙΓΙΔΕΣ Σε περιπτώσεις καταιγιδοφόρων νεφών που επικρατούν ισχυρές ανοδικές κινήσεις (έως 5-6m/s) οι υδροσταγόνες που σχηματίζονται δεν μπορούν λόγω βαρύτητας να φτάσουν στο έδαφος. Οι σταγόνες υπό μορφή παγοκρυστάλλων (graupels) επανακυκλοφορούν μέσα στο νέφος με αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους τους λόγω συμπύκνωσης (accretion). Κατά την κάθοδό τους από το νέφος συλλέγουν (aggregation) και άλλες υδροσταγόνες με αποτέλεσμα την περαιτέρω αύξηση της διαμέτρου τους. Οι σταγόνες απομακρύνονται από το νέφος όταν το βάρος τους ξεπεράσει τα ανοδικά ρεύματα που επικρατούν στο νέφος.

Οι ετησίες οφείλονται στο συνδυασμό του θερμικού χαμηλού των Ινδιών που εκτείνεται μέχρι την Κύπρο και του

13 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΕΣ ΣΥΝΟΠΤΙΚΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ (ΕΤΗΣΙΕΣ) Οι Ετησίες πνέουν από ΒΔ-ΒΑ διευθύνσεις στο Αιγαίο Πέλαγος κατά τη διάρκεια των θερινών μηνών. Οι ετησίες οφείλονται στο συνδυασμό του θερμικού χαμηλού των Ινδιών που εκτείνεται μέχρι την Κύπρο και του αντικυκλώνα των Αζορών που επεκτείνεται μέχρι την Ανατολική Μεσόγειο. Παρουσιάζονται κυρίως τον Αύγουστο και έχουν μέση ένταση 8 ms -1 ενώ οι μέγιστες τιμές τους μπορεί να φτάσουν και τα ms -1

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΕΣ (ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΑΥΡΑ) Από την άνοιξη έως το Φθινόπωρο και όταν ο καιρός είναι αίθριος και

Όσο πλησιάζει το μεσημέρι η θέρμανση του εδάφους ενισχύεται με αποτέλεσμα την ανάπτυξη ανοδικών κινήσεων αέρα

Η διαφορά ατμοσφαιρικής πίεσης ξηράςθάλασσας οδηγεί στη δημιουργία επιφανειακού ανέμου που πνέει από τη

14 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΕΣ (ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΑΥΡΑ) Από την άνοιξη έως το Φθινόπωρο και όταν ο καιρός είναι αίθριος και χωρίς συνοπτικούς ανέμους η ξηρά θερμαίνεται ταχύτερα και ισχυρότερα από τη θάλασσα. Όσο πλησιάζει το μεσημέρι η θέρμανση του εδάφους ενισχύεται με αποτέλεσμα την ανάπτυξη ανοδικών κινήσεων αέρα και την πτώση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η διαφορά ατμοσφαιρικής πίεσης ξηράςθάλασσας οδηγεί στη δημιουργία επιφανειακού ανέμου που πνέει από τη θάλασσα προς την ξηρά. Σε ύψος μέχρι τα 500μ περίπου το ανοδικό ρεύμα από την ξηρά διοχετεύται προς την θάλασσα. Τις βραδινές ώρες επικρατεί η αντίθετη κυκλοφορία που ονομάζεται απόγειος αύρα. Πρωϊ Μεσημέρι Βράδι

ΑΥΡΕΣ ΚΟΙΛΑΔΩΝ ΚΑΙ ΒΟΥΝΩΝ Σε περιοχές επικλινών εδαφών τις μεσημεριανές ώρες επικρατούν άνεμοι που πνέουν από τις κοιλάδες προς τις κορυφές των βουνών (αύρες κοιλάδων) ενώ κατά τη

Την ημέρα με αίθριο ουρανό οι πλαγιές των βουνών θερμαίνονται περισσότερο από τον αέρα που λιμνάζει στη βάση των κοιλάδων.

15 ΑΥΡΕΣ ΚΟΙΛΑΔΩΝ ΚΑΙ ΒΟΥΝΩΝ Σε περιοχές επικλινών εδαφών τις μεσημεριανές ώρες επικρατούν άνεμοι που πνέουν από τις κοιλάδες προς τις κορυφές των βουνών (αύρες κοιλάδων) ενώ κατά τη νύκτα από τις κορυφές των πλαγιών προς τις βάσεις των κοιλάδων (αύρες βουνών). Την ημέρα με αίθριο ουρανό οι πλαγιές των βουνών θερμαίνονται περισσότερο από τον αέρα που λιμνάζει στη βάση των κοιλάδων. Ο θερμότερος αέρας από τις πλαγιές των βουνών αρχίζει να ανέρχεται κατά μήκος των πλαγιών ενώ αέριες μάζες σχετικά ψυχρότερες που βρίσκονται στο κέντρο της κοιλάδας κατέρχονται προς τη βάση της κοιλάδας.το βράδι οι πλαγιές των βουνών ψύχονται με αποτέλεσμα αέριες μάζες να κατέρχονται από τις κορυφές των βουνών προς το κέντρο της κοιλάδας.

Σχετικά έγγραφα

Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας (Διάλεξη 9)

ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΕΛ. ΒΕΝΙΖΕΛΟΥ 70, 76 7 ΑΘΗΝΑ Αρχές Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας Διάλεξη 9 Πέτρος Κατσαφάδος katsaf@hua.r Τμήμα Γεωγραφίας Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών 07 ΑΝΕΜΟΣ