ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Τομέας Υδατικών Πόρων ΥΔΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ Νίκος Μαμάσης, Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ Δημήτρης Κουτσογιάννης, Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Αθήνα 2009

ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Ατμοσφαιρική κυκλοφορία ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΑΠΛΟΥΣΤΕΥΜΕΝΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΙΕΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΗΣ ΓΗΣ ΑΕΡΙΕΣ ΜΑΖΕΣ-ΜΕΤΩΠΑ-ΚΥΚΛΩΝΕΣ ΧΑΡΤΕΣ ΚΑΙΡΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ EL NINO -LA NINA 3

ΕΤΗΣΙΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ Εικόνα 1. Διαφορά θερμοκρασίας Ιανουαρίου-Ιουλίου (oc) Πηγή: Christopherson, 2000 4

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΠΟΛΗ Α ΠΟΛΗ Β ΠΟΛΗ Α ΠΟΛΗ Β ΨΥΧΡΟΣ ΑΕΡΑΣ ΘΕΡΜΟΣ ΑΕΡΑΣ ΙΔΙΑ ΠΙΕΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΙΔΙΑ ΠΙΕΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΠΟΛΗ Α ΠΟΛΗ Β Χ ΚΙΝΗΣΗ ΑΕΡΑ Υ Η ΠΙΕΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ Εικόνα 2. Ατμοσφαιρική πίεση Η ΠΙΕΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΜΕΙΩΝΕΤΑΙ 5

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΜΙΚΡΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ (1/2) Υ Χ Χ Υ Χ Ζεστό Υ Ψυχρό Υ Ψυχρό Χ Ζεστό Εικόνα 3. Θαλάσσια αύρα Εικόνα 4. Απόγειος αύρα 6

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΜΙΚΡΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ (2/2) Εικόνα 5. Κυκλοφορία αέρα σε ορεινή κοιλάδα την ημέρα Εικόνα 6. Κυκλοφορία αέρα σε ορεινή κοιλάδα την νύχτα 7

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΜΕΓΑΛΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ Υψηλή πίεση ITCZ, Τροπικός του Καρκίνου ΕΙΡΗΝΙΚΟΣ ΩΚΕΑΝΟΣ Τροπικός του Καρκίνου ΕΙΡΗΝΙΚΟΣ ΩΚΕΑΝΟΣ ΙΝΔΙΚΟΣ ΩΚΕΑΝΟΣ ΙΝΔΙΚΟΣ ΩΚΕΑΝΟΣ ITCZ GOA (INDIA) Τροπικός του Αιγόκερω Υψηλή πίεση Υψηλή πίεση Τροπικός του Αιγόκερω Δεκέμβριος-Ιανουάριος Εικόνα 7. Μουσώνες ΥΨΟΣ ΒΡΟΧΗΣ (mm) 1000 800 600 400 200 0 ΕΤΟΣ: 2894.4 mm ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ Ιούνιος-Ιούλιος 8

ΕΠΙΔΡΑΣΗ CORIOLIS Εξωτερικός παρατηρητής Κινούμενος παρατηρητής Περιστροφή Εικόνα 8. Η επίδραση της δύναμης Coriolis 9

ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΟΣ ΑΝΕΜΟΣ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Δ. Β. 900 mb ΑΝΕΜΟΣ 904 mb Δ. C. 908 mb ΔΥΝΑΜΗ ΒΑΡΟΒΑΘΜΙΔΑΣ ΔΥΝΑΜΗ CORIOLIS Δ. Β. Χ Δ. Β. ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΕΜΟΣ Δ. C. Υ Δ. C. Εικόνα 9. Διεύθυνση και ταχύτητα γεωστροφικού ανέμου 10

ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΟΣ ΑΝΕΜΟΣ ΣΕ ΠΕΔΙΑ ΠΙΕΣΕΩΝ (ΒΟΡΕΙΟ ΗΜΙΣΦΑΙΡΙΟ) ΚΥΚΛΩΝΙΚΗ ΡΟΗ ΑΝΤΙΚΥΚΛΩΝΙΚΗ ΡΟΗ X Δ. Β. Δ. Β. Δ. C. Δ. C. 850 mb 854 mb Y 854 mb 850 mb ΔΥΝΑΜΗ ΒΑΡΟΒΑΘΜΙΔΑΣ ΔΥΝΑΜΗ CORIOLIS Εικόνα 10. Γεωστροφικός άνεμος σε πεδία πιέσεων 11

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΣ ΑΝΕΜΟΣ Δ. Β. Χ 1500 μέτρα Άνεμος ψηλά ΥΨΟΜΕΤΡΟ Δ. Β. Δ. C. Χ Υ Άνεμος στην επιφάνεια ΤΡΙΒΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ Δ. C. Υ ΔΥΝΑΜΗ ΒΑΡΟΒΑΘΜΙΔΑΣ ΔΥΝΑΜΗ CORIOLIS ΤΡΙΒΗ Εικόνα 11. Επιφανειακός άνεμος 12

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟΣ ΑΝΕΜΟΣ ΣΕ ΠΕΔΙΑ ΠΙΕΣΕΩΝ Υ Υ Χ Χ Εικόνα 12. Επιφανειακός άνεμος στο βόρειο ημισφαίριο Εικόνα 13. Επιφανειακός άνεμος στο βόρειο ημισφαίριο 13

ΑΠΛΟΥΣΤΕΥΜΕΝΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ Y Hadley cell X X X Παραδοχές: Μη περιστρεφόμενη γη Ομοιόμορφα καλυμμένη με νερό Ο ήλιος είναι πάνω από τον ισημερινό Y Hadley cell Εικόνα 14. Μοντέλο με ένα κύτταρο (hadley) 14

ΑΠΛΟΥΣΤΕΥΜΕΝΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ Πολικός αντικυκλώνας Πλάτη αλόγων Υ Χ Πλάτη νηνεμίας Ηadley cells Υ Υ Χ Χ Υ Χ Υ Παραδοχές: Περιστρεφόμενη γη Ομοιόμορφα καλυμμένη με νερό Ο ήλιος είναι πάνω από τον ισημερινό Χ Πολικό μέτωπο Υ Τροπικές υφέσεις Εικόνα 15. Μοντέλο με τρία κύτταρα 15

ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΑΠΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΕ ΤΡΙΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ANEMOI ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΙΕΣΕΩΝ ΚΑΙ ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΕΙΣ Πολικοί ανατολικοί Δυτικοί άνεμοι 60 ο Πολικός αντικυκλώνας Υποπολικές υφέσεις 60 ο BA Αληγείς άνεμοι Ενδοτροπική ζώνη σύγκλισης (ΙTCZ) 30 ο 0 ο Υποτροπικοί αντικυκλώνες Τροπικές υφέσεις 30 ο 0 ο ΝΑ Αληγείς άνεμοι Δυτικοί άνεμοι 30 ο Υποτροπικοί αντικυκλώνες Υποπολικές υφέσεις 30 ο Πολικοί ανατολικοί 60 ο Πολικός αντικυκλώνας 60 ο Υγρές περιοχές Ξηρές περιοχές 16

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΙΕΣΕΩΝ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΠΛΑΤΟΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΜΗΚΟΣ Εικόνα 16. Κατανομή πιέσεων Ιανουαρίου Πηγή: Ahrens, C. D., 1993, Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere 17

ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΠΙΕΣΕΩΝ ΙΟΥΛΙΟΥ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΠΛΑΤΟΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΜΗΚΟΣ Εικόνα 17. Κατανομή πιέσεων Ιουλίου Πηγή: Ahrens, C. D., 1993, Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere 18

ΑΕΡΙΕΣ ΜΑΖΕΣ ΓΕΝΙΚΑ Ως αέρια μάζα ορίζεται ένα μεγάλο σώμα αέρα (οριζόντιας έκτασης χιλιάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων), στο οποίο η θερμοκρασία και η υγρασία είναι περίπου σταθερές και προς τις τρεις διευθύνσεις. Η αέρια μάζα ουσιαστικά μεταφέρει τα χαρακτηριστικά της περιοχής προέλευσης της. Για να αποκτήσει μια αέρια μάζα ομοιόμορφα χαρακτηριστικά, η περιοχή προέλευσης θα πρέπει να είναι επίπεδη, με ασθενείς επιφανειακούς ανέμους. Ιδανικές περιοχές προέλευσης είναι αυτές που κυριαρχούνται από υψηλές πιέσεις (αρκτικές περιοχές το χειμώνα υποτροπικοί ωκεανοί και έρημοι το καλοκαίρι). Τα μεσαία πλάτη συνήθως δεν αποτελούν περιοχές προέλευσης, δεδομένου ότι η θερμοκρασία και η υγρασία παρουσιάζουν σημαντική χωρική μεταβλητότητα. ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΑΕΡΙΩΝ ΜΑΖΩΝ Οι αέριες μάζες κατατάσσονται σε τέσσερις κύριες κατηγορίες ανάλογα με την περιοχή προέλευσης: πολική (Polar - P), τροπική (tropical - T), ηπειρωτική (continetntal - c) και θαλάσσια (maritime- m) Οι περισσότερο συνηθισμένες αέριες μάζες είναι η ηπειρωτική-πολική -cp (κρύα, ξηρή, ευσταθής), η ηπειρωτική-τροπική-ct (σχετικά κρύα, υγρή, ευσταθής στα ψηλά στρώματα - ασταθής στην επιφάνεια), η θαλάσσια-πολική-mp (θερμή, υγρή, ασταθής) και η θαλάσσια-τροπική-mt(σχετικά θερμή, υγρή, συνήθως ασταθής) 19

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΕΡΙΩΝ ΜΑΖΩΝ (ΒΟΡΕΙΑ ΑΜΕΡΙΚΗ) Εικόνα 18. Χαρακτηριστικά αέριων μαζών στη Β.Αμερική τη χειμερινή (αριστερά) και θερινή (δεξιά) περίοδο Πηγή: Christopherson, W.R., 2000, Geosystems 20

ΜΕΤΩΠΑ ΥΨΟΜΕΤΡΟ (km) ΘΕΡΜΟ ΜΕΤΩΠΟ ΖΕΣΤΟΣ ΑΕΡΑΣ St * * * * Ns As ΚΡΥΟΣ ΑΕΡΑΣ Cs Ci 300 km ΨΥΧΡΟ ΜΕΤΩΠΟ Cs Ci Cb ΥΨΟΜΕΤΡΟ (km) 1 0 ΚΡΥΟΣ ΑΕΡΑΣ 50 km Ac Εικόνα 19. Μέτωπα ΖΕΣΤΟΣ ΑΕΡΑΣ 0 o C 21

ΚΥΚΛΩΝΕΣ ΜΕΣΑΙΩΝ ΠΛΑΤΩΝ (1/2) Χαρακτηριστικά στάδια της δημιουργίας ενός κυκλώνα (στο βόρειο ημισφαίριο) (α)ένα στάσιμο μέτωπο διαχωρίζει μια ψυχρή (βόρεια) και μια θερμή (νότια) αέρια μάζα, ενώ το πεδίο πιέσεων είναι τέτοιο (υψηλές πιέσεις βόρεια και νότια σύμβολο Η) που κατευθύνει τους ανέμους τόσο στον ψυχρό τομέα (μαύρο βέλος) όσο και στο θερμό τομέα (λευκό βέλος) προς το μέτωπο οι άνεμοι λόγω των δυνάμεων Coriolisεκτρέπονται δεξιόστροφα. (β)το στάσιμο μέτωπο δίνει τη θέση του σε ένα θερμό μέτωπο (δεξιά συμβολίζεται με ημικύκλια) και ένα ψυχρό μέτωπο (αριστερά συμβολίζεται με τρίγωνα), ενώ στην ένωση των δύο μετώπων δημιουργείται χαμηλή πίεση (σύμβολο L) και το πεδίο ανέμων δημιουργεί ένα στρόβιλο γύρω από την περιοχή χαμηλής πίεσης. (γ)το πεδίο χαμηλών πιέσεων και το πεδίο ανέμων γύρω από αυτό εντείνονται, και ο κυκλώνας βρίσκεται σε πλήρη ανάπτυξη. (δ)το ψυχρό μέτωπο που κινείται ταχύτερα από το θερμό, το προλαβαίνει σχηματίζοντας συσφιγμένο μέτωπο. Μετά το στάδιο αυτό ακολουθεί η αποδιάρθρωση του κυκλώνα. Σε όλες τις φάσεις το σύστημα κινείται προς τα ανατολικά. Πηγή: Κουτσογιάννης και Ξανθόπουλος, 1997 (α) (γ) L H H (β) (δ) Εικόνα 20. Στάδια δημιουργίας ενός κυκλώνα L L 22

ΚΥΚΛΩΝΕΣ ΜΕΣΑΙΩΝ ΠΛΑΤΩΝ (2/2) Εικόνα 21. Χαρακτηριστικά στάδια της δημιουργίας ενός κυκλώνα (στο βόρειο ημισφαίριο) 23

ΚΥΡΙΕΣ ΤΡΟΧΙΕΣ ΚΥΚΛΩΝΩΝ Πηγή: Christopherson, 2000 Εικόνα 22. Κύριες τροχιές κυκλώνων 24

ΚΥΡΙΕΣ ΤΡΟΧΙΕΣ ΥΦΕΣΕΩΝ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ Εικόνα 23. Κύριες τροχιές υφέσεων στον ελληνικό χώρο 25

ΤΡΟΠΙΚΟΙ ΚΥΚΛΩΝΕΣ HURRICANES(1/2) Εικόνα 24. Τροπικός κυκλώνας ERIKA - 8-9-1997 14:15 UTC 26

ΤΡΟΠΙΚΟΙ ΚΥΚΛΩΝΕΣ HURRICANES(2/2) Εικόνα 25. Τροπικός κυκλώνας LENNY - 17-11-1999 07:15 UTC Πηγή: www.earthwatch.com 27

ΤΡΟΠΙΚΟΙ ΚΥΚΛΩΝΕΣ Πηγή: Christopherson, 2000 Εικόνα 26. Τροπικοί κυκλώνες 28

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΝΩΝ (1/2) Αρχές 20ου αιώνα Πρώτη χρήση ονόματος Β Παγκόσμιος πόλεμος Χρήση γυναικείων ονομάτων Βόρειος Ατλαντικός Ωκεανός Βορειοανατολικός Ειρηνικός Ωκεανός Βορειοδυτικός Ειρηνικός Ωκεανός Βόρειος Ινδικός Ωκεανός 1950-52: ονόματα από το φωνητικό αλφάβητο 1953-79: γυναικεία ονόματα 1979-σήμερα: μεικτές ονομασίες 1959-78: γυναικεία ονόματα 1978-σήμερα: ανδρικά και γυναικεία ονόματα 1945-79: γυναικεία ονόματα 1979-2000: ανδρικά και γυναικεία ονόματα 2000-σήμερα: χρήση ενός διαφορετικού καταλόγου ονομάτων Δεν ονομάζονται Νοτιοδυτικός Ινδικός Ωκεανός Αυστραλία (Νοτιοδυτικός Ειρηνικός) 1960-61: δόθηκαν τα πρώτα ονόματα 1964-74: γυναικεία ονόματα 1974-σήμερα: ανδρικά και γυναικεία ονόματα

ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΝΩΝ (2/2) Στην περίπτωση που: Ένας κυκλώνας κινηθεί από τονατλαντικό προς τον ΒΑ Ειρηνικό Ωκεανό και αντίστροφα Εξαντληθούν τα ονόματα του καταλόγου ενός έτους Ένας κυκλώνας είναι πολύ καταστροφικός Παλιότερα άλλαζε όνομα Σήμερα διατηρεί το όνομά του εκτός αν είναι καταστροφικός Χρησιμοποιείται το ελληνικό αλφάβητο π.χ.alpha, Beta κλπ Το όνομά του δεν ξαναχρησιμοποιείται Ονόματα κυκλώνων Ατλαντικού που έχουν αποσυρθεί: Audrey 1957, Agnes 1972, Anita 1977, Allen 1980, Alicia 1983, Andrew 1992, Allison 2001 Betsy 1965, Beulah 1967, Bob 1991 Connie 1955,Carla 1961, Cleo 1964, Carol 1965, Camille 1969, Celia 1970, Carmen 1974, Cesar 1996, Charley 2004 Diane 1955, Donna 1960, Dora 1964, David 1979, Diana 1990 Edna 1968, Eloise 1975, Elena 1985 Flora 1963, Fifi1974, Frederic 1979, Fran 1996, Floyd 1999, Fabian 2003, Frances 2004 Gracie 1959, Gloria 1985, Gilbert 1988, Georges 1998 Hazel 1954, Hattie 1961, Hilda 1964, Hugo 1989,Hortense 1996 Ione 1955, Inez 1966, Iris 2001, Isidore 2002, Isabel 2003, Ivan 2004 Janet 1955, Joan 1988, Juan 2003, Jeanne 2004 Klaus 1990, Keith 2000 Luis 1995, Lenny 1999, Lili 2002 Marilyn 1995, Mitch 1998, Michelle 2001 Opal 1995 Roxanne 1995

ΜΕΓΕΘΗ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΝΩΝ ΗΠΑ Τροπική ύφεση Τροπική θύελλα 35-64 κόμβους 20-34 κόμβους Κατηγορία Saffir- Simpson Μέγιστη ταχύτητα ανέμου (km/h) 1 117-153 Τροπικός κυκλώνας > 64 κόμβους 2 154-177 3 178-209 4 210-249 5 > 249 Κατηγορία ΙΑΠΩΝΙΑ Μέγιστη ταχύτητα ανέμου (km/h) 1 63-117 2 118-157 3 157-194 4 > 194 Κατηγορία ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ Μέγιστη ταχύτητα ανέμου (km/h) 1 < 125 2 125-170 3 170-225 4 225-280 5 > 280 31

ΝΕΦΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ-ΑΝΕΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ Ο ανεμοστρόβιλος (νεφοστρόβιλος σίφωνας)είναι μια στροβιλιζόμενη στήλη αέρα, που προβάλει συνήθως από ένα σωρειτομελανία. Οι σίφωνες διακρίνονται σε ξηράς και θάλασσας. Η οριζόντια έκταση του ανεμοστρόβιλου φθάνει και τα 250 m, η δε ταχύτητα κίνησης του είναι σχετικά μικρή (8-20 m/s). Η ταχύτητα της στροβιλιζόμενης στήλης του αέρα στην κεντρική περιοχή συνήθως είναι της τάξης των 100 m/s, μπορεί όμως να φτάσει τα 200 m/s. Παράλληλα ισχυρές είναι και οι κατακόρυφες κινήσεις του αέρα. Η τροχιά που διανύει ένας σίφωνας είναι σχετικά μικρή, 10 km, χωρίς να λείπουν και οι περιπτώσεις που η τροχιά του φτάνει τα 200 km και η περίοδος της ζωής του είναι 4-5 ώρες. Η διέλευση ενός ανεμοστρόβιλου προκαλεί μεγάλες καταστροφές λόγω των θυελλωδών ανέμων και της μεγάλης πτώσης της ατμοσφαιρικής πίεσης. Τα τελευταία χρόνια η πλειοψηφία των ανεμοστρόβιλων σημειώθηκε στη δυτική και νότια Ελλάδα και κυρίως σε παραλιακές περιοχές. Σημειώθηκαν ετησίως κατά μέσο όρο 8 ανεμοστρόβιλοι (σίφωνες ξηράς), που προξένησαν από μέτριες μέχρι μεγάλες ζημιές και 10 σίφωνες θάλασσας. Οι ανεμοστρόβιλοι στην Ελλάδα εμφανίζονται συχνότερα κατά τους μήνες Ιούλιο, Σεπτέμβριο, Νοέμβριο και Δεκέμβριο. (Πηγή: Δρ. Μ. Σιούτας, ΕΛ.Γ.Α. -Κέντρο Εικόνα 27. Περιοχές που σημειώθηκαν σίφωνες ξηράς και θάλασσας στο διάστημα 2000-02 (Μ. Σιούτας) Μετεωρολογικών Εφαρμογών) 32

ΝΕΦΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ (TORNADO) Εικόνα 28. Νεφοστρόβιλος στο OAKFIELD των Η.Π.Α. στις 18/7/1996 33

ΑΕΡΟΧΕΙΜΑΡΡΟΙ (JET STREAMS)(1/2) Οι αεροχείμαρροιείναιελικοειδή, έντονα και στενά ρεύματα ανέμου στην ανώτερη τροπόσφαιρα κοντά στη τροπόπαυση (10-14 km). Έχoυν μήκος χιλιάδες ναυτικά μίλια, πλάτος μερικές εκατοντάδες μίλια και πάχος μικρότερο από ένα μίλι. Η ταχύτητα του ανέμου στον πυρήνα συχνά υπερβαίνει τους 100 κόμβους, και περιστασιακά τους 250 κόμβους Εικόνα 30. Χαρακτηριστικά αεροχείμαρρου Εικόνα 29. Κατανομή ρευμάτων μεταφοράς θερμότητας Εικόνα 31. Αεροχείμαρρος από το διαστημικό λεωφορείο Discovery 34

ΑΕΡΟΧΕΙΜΑΡΡΟΙ (JET STREAMS)(2/2) Υψόμετρο (km) 20 15 10 5 Βόρειος πόλος ΣΤΡΑΤΟΣΦΑΙΡΑ Πολικός αεροχείμαρρος J Υποτροπικός αεροχείμαρρος Η L Η L J Τροπόπαυση 60 Πολικό 30 Ισημερινός μέτωπο Γεωγραφικό πλάτος ( ο Ν) 35

ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ ΧΑΡΤΩΝ ΚΑΙΡΟΥ ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΚΑΤΑΧΩΡΗΣΗΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΑΘΜΟΥ ΑΚΡΑΙΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΤΥΠΟΣ ΥΨΗΛΩΝ ΝΕΦΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ ΤΥΠΟΣ ΜΕΣΩΝ ΝΕΦΩΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΕΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΕΜΟΥ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ ff dd ΠΑΡΩΝ ΚΑΙΡΟΣ ΣΗΜΕΙΟ ΔΡΟΣΟΥ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΘΑΛΑΣΣΑΣ / ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑ VV ΟΛΙΚΗ ΝΕΦΩΣΗ Te Te S/Vs TT TdTd ΟΛΙΚΟ ΠΟΣΟ / ΥΨΟΣ ΒΑΣΗΣ ΚΑΤΩΤΕΡΩΝ ΝΕΦΩΝ WW C H C M Ν C L N/h W RR PPP PPa ΒΑΡΟΜΕΤΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΣΤΗ Μ.Σ.Θ ΤΙΜΗ ΒΑΡΟΜΕΤΡΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΒΑΡΟΜΕΤΡΙΚΗΣ ΤΑΣΗΣ ΠΑΡΕΛΘΩΝ ΚΑΙΡΟΣ ΤΥΠΟΣ ΚΑΤΩΤΕΡΩΝ ΝΕΦΩΝ ΥΨΟΣ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΜΑΤΩΝ 36

ΧΑΡΤΕΣ ΚΑΙΡΟΥ (στην επιφάνεια) Εικόνα 32. Χάρτης καιρού στην επιφάνεια 37

ΧΑΡΤΕΣ ΚΑΙΡΟΥ (στη στάθμη των 700 hpa) Εικόνα 33. Χάρτης καιρού στην στάθμη των 700hPa 38

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΡΕΥΜΑΤΑ 1. Gulf Stream 2. North Atlantic Drift 3. Labrador Current 4. West Greenland Drift 5. East Greenland Drift 6. Canary Current 7. North Equatorial Current 8. North Equatorial Countercurrent 9. South Equatorial Current 10. South Equatorial Countercurrent 11. Equatorial Countercurrent 12 Kuroshio Current 13. North Pacific Drift 14. Alaska Current 15. Oyashio Current 16. California Current 17. Peru Current 18. Brazil Current 19. Falkland Current 20. Benguela Current 21. Agulhas Current 22. West Wind Drift Εικόνα 34. Θαλάσσια ρεύματα Πηγή: Ahrens, C. D., 1993, Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere 39

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ EL NINO(1/2) Παρουσία αντικυκλώνα στη θέση της ύφεσης Πορεία θαλάσσιου ρεύματος Παρουσία ύφεσης στη θέση του αντικυκλώνα Εικόνα 35. Συνήθης ατμοσφαιρική κυκλοφορία Ιανουαρίου και μεταβολές που ευθύνονται για το El nino 40

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ EL NINO(2/2) Κανονικές συνθήκες Συνθήκες El Nino Πηγή: Christopherson, 2000 Εικόνα 36. Το φαινόμενο El nino 41

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ EL NINO -LA NINA Συνθήκες La Nina - Δεκέμβριος 1988 Κανονικές συνθήκες - Δεκέμβριος 1990 Συνθήκες Εl Nino - Δεκέμβριος 1997 Εικόνα 37. Μηνιαία θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας ( o C) Πηγή: ΤΑΟ Project Office/PMEL/NOAA 42

Η συμβολή της μετεωρολογικής πρόγνωσης στην απόβαση της Νορμανδίας Εικόνα 38. Χάρτης επιφανείας 3/6/1944 13:00 Πηγή: Weather effects during the battle of the Bulge and the Normandy invasion, M. Kays, 1982 3/6/1944 Οι προγνώσεις είναι δυσμενείς για απόβαση στις 5/6/1944. 2 βαρομετρικά χαμηλά από τον Ατλαντικό κινούνται ανατολικά προς την Ευρώπη Εικόνα 39. Χάρτης επιφανείας 4/6/1944 13:00 1/6/1944 Η απόβαση έχει προγραμματιστεί για τις 5/6/1944. Ο στρατηγός Eisenhower καθορίζει 2 συναντήσεις την ημέρα (04:00-21:30) για να ενημερώνεται για τις μετεωρολογικές προγνώσεις από τον Λοχαγό J. Stagg. Ο τελευταίος έπρεπε να συνοψίζει τις προγνώσεις από τρία διαφορετικά μετεωρολογικά κέντρα 4/6/1944 04:00Οι μετεωρολόγοι προβλέπουν για τις επόμενες ημέρες ισχυρούς ανέμους και χαμηλή νέφωση. Οι σύμμαχοι αποφασίζουν να αναβληθεί η απόβαση. Ο Στρατηγός Rommel επικεφαλής της Γερμανικής άμυνας είναι πεπεισμένος ότι η απόβαση είναι αδύνατον να γίνει λόγω καιρικών συνθηκών και αναχωρεί για το Βερολίνο 21:30 Ο Λοχαγός J. Staggπροβλέπει καλό καιρό για το πρωί της 6/6/1944. Η απόφαση για απόβαση αναβάλλεται για το επόμενο πρωί 5/6/1944 03:30 Ο Λοχαγός J. Stagg προβλέπει ένα παράθυρο 36 ωρών καλού καιρού από το πρωί της 6/6/1944 με ανέμους 15 κόμβων και αραιή χαμηλή νέφωση (3/10). Υπό έντονη βροχόπτωση αποφασίζεται η απόβαση για το πρωί της 6/6/1944

Η συμβολή της μετεωρολογικής πρόγνωσης στην απόβαση της Νορμανδίας Πηγή: Weather effects during the battle of the Bulge and the Normandy invasion, M. Kays, 1982 Εικόνα 40. Χάρτης επιφανείας 6/6/1944 07:00 6/6/1944 02:00-06:30 Η απόβαση ξεκινάει στις 02:00 και στις 06:30 δημιουργούνται τα πρώτα προγεφυρώματα στις ακτές της Νορμανδίας. Το πρωί της 6/6/1944 φυσούσαν άνεμοι 15-20 κόμβων που προκαλούσαν κυματισμό 1 μέτρου και μικρή δυσκολία στα αποβατικά σκάφη. Η ορατότητα ήταν 8 μίλια και η χαμηλή νέφωση 5/10. Το πρώτο χαμηλό που στις 4/6 ήταν δυτικά της Αγγλίας κινήθηκε ανατολικά με αποτέλεσμα η θαλάσσια πολική αέρια μάζα να μετακινηθεί πάνω από τη Μάγχη πίσω από το ψυχρό μέτωπο και να προκαλέσει προσωρινή βελτίωση του καιρού Το δεύτερο χαμηλό που στις 4/6 ήταν στη θάλασσα του Labrador κινήθηκε βόρειαβορειανατολικά στις νοτιοανατολικές ακτές της Γροιλανδίας. Αν είχε κινηθεί ανατολικά θα είχε επικρατήσει άσχημος καιρός στις 6/6/1944 στην περιοχή της 44 Νορμανδίας.

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ (1/4) Εικόνα 1. Διαφορά θερμοκρασίας Ιανουαρίου-Ιουλίου ( o C), Christopherson, W.R., Geosystems, Prentice Hall, New Jersey, 2000, CC:BY-NC-SA Εικόνα 16. Κατανομή πιέσεων Ιανουαρίου, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC-SA Εικόνα 17. Κατανομή πιέσεων Ιουλίου, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC-SA Εικόνα 18. Χαρακτηριστικά αέριων μαζών στη Β.Αμερική τη χειμερινή (αριστερά) και θερινή (δεξιά) περίοδο, Christopherson, W.R., 2000, Geosystems, CC:BY-NC-SA Εικόνα 20. Στάδια δημιουργίας ενός κυκλώνα, Κουτσογιάννης, Δ. και Θ. Ξανθόπουλος, Τεχνική Υδρολογία, Εθνικό Mετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 1997, CC:BY-NC-SA Εικόνα 22. Κύριες τροχιές κυκλώνων, Christopherson, W.R., Geosystems, Prentice Hall, New Jersey, 2000, CC:BY-NC-SA 45

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ (2/4) Εικόνα 24. Τροπικός κυκλώνας ERIKA -8-9-1997 14:15 UTC, National Hurricane center, http://www.nhc.noaa.gov/, CC:BY-NC-SA Εικόνα 25. Τροπικός κυκλώνας LENNY -17-11-1999 07:15 UTC, www.earthwatch.com, CC:BY-NC-SA Εικόνα 26. Τροπικοί κυκλώνες, Christopherson, W.R., Geosystems, Prentice Hall, New Jersey, 2000, CC:BY-NC-SA Εικόνα 27. Περιοχές που σημειώθηκαν σίφωνες ξηράς και θάλασσας στο διάστημα 2000-02, Μ. Σιούτας, CC:BY-NC-SA Εικόνα 28. Νεφοστρόβιλος στο OAKFIELD των Η.Π.Α. στις 18/7/1996από Don Lloyd, 1996, CC:BY-NC-SA Εικόνα 29. Κατανομή ρευμάτων μεταφοράς θερμότητας, «Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματοςπροβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων.» Εικόνα 30. Χαρακτηριστικά αεροχείμαρρου, «Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματοςπροβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα Υλοποίησης Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων.» 46

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ (3/4) Εικόνα 31. Αεροχείμαρρος από το διαστημικό λεωφορείο Discovery, http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a010900/a010902/still3.jpg, CC:BY- NC-SA Εικόνα 32. Χάρτης καιρού στην επιφάνεια, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC-SA Εικόνα 33. Χάρτης καιρού στην στάθμη των 700hPa, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC-SA Εικόνα 34. Θαλάσσια ρεύματα, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC- SA Εικόνα 35. Συνήθης ατμοσφαιρική κυκλοφορία Ιανουαρίου και μεταβολές που ευθύνονται για το El nino, Ahrens, C. D., Essentials of Meteorology, An Invitation to the Atmosphere, West Publishing, Minneapolis, 1993, CC:BY-NC- SA 47

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ (4/4) Εικόνα 36. Το φαινόμενο El nino, Christopherson, W.R., Geosystems, Prentice Hall, New Jersey, 2000, CC:BY-NC-SA Εικόνα 37. Μηνιαία θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας ( o C), ΤΑΟ Project Office/PMEL/NOAA, CC:BY-NC-SA Εικόνα 38. Χάρτης επιφανείας 3/6/1944 13:00, Weather effects during the battle of the Bulge and the Normandy invasion, M.Kays, 1982, CC:BY-NC-SA Εικόνα 39. Χάρτης επιφανείας 4/6/1944 13:00, Weather effects during the battle of the Bulge and the Normandy invasion, M.Kays, 1982, CC:BY-NC-SA Εικόνα 40. Χάρτης επιφανείας 6/6/1944 07:00, Weather effects during the battle of the Bulge and the Normandy invasion, M.Kays, 1982, CC:BY-NC-SA Barry, R.G, and R.J. Chorley, Atmosphere, weather and climate, Routledge, New York, 1992,CC:BY-NC-SA McIlveen, R., Fundamentals of Weather and Climate, Chapman, 1992, CC:BY- NC-SA Riehl, H., Introduction to the Atmosphere, McGraw Hill, 1978, CC:BY-NC-SA Wallace, J. M., and P. V. Hobbs, Atmospheric Science, An Introductory Survey, Academic Press, San Diego, Ca., 1977, CC:BY-NC-SA 48

ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.