ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ-ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ-ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΟΣ ΨΥΧΡΟΥ ΚΙ ΕΝΟΣ ΘΕΡΜΟΥ ΑΝΤΙΚΥΚΛΩΝΑ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ Κωνσταντίνα Χούτα Αριθμός Μητρώου: 201000186 ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: Φλόκα Έλενα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Τμήματος Φυσικής ΕΚΠΑ ΑΘΗΝΑ, 2017

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ:ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΟΣ ΨΥΧΡΟΥ ΚΙ ΕΝΟΣ ΘΕΡΜΟΥ ΑΝΤΙΚΥΚΛΩΝΑ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΕΣΟΓΕΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ ΧΟΥΤΑ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ: 201000186 ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ: ΦΛΟΚΑ ΕΛΕΝΑ, ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΡΙΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ Ε.Κ.Π.Α. ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ - ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα βαρομετρικά συστήματα υψηλής πίεσης είναι συνδεδεμένα με σημαντικά καιρικά φαινόμενα, όπως ξηρασία, περιόδους ψύχους, χιονοπτώσεις, καύσωνες και παίζουν σημαντικό ρόλο στο ισοζύγιο ακτινοβολίας, στον υδρολογικό κύκλο και την εποχική διακύμανση. Οι μόνιμοι αντικυκλώνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του κλίματος του πλανήτη μας, καθώς αποτελούν το βασικό μηχανισμό της μεταφοράς και της δίκαιης κατανομής της θερμικής ενέργειας στον πλανήτη. Οι κινούμενοι αντικυκλώνες ασκούν σημαντική επιρροήστις μεταβολές του καιρούστη Μεσόγειο, μία περιοχή που παρουσιάζει ιδιαίτερο κλιματολογικό ενδιαφέρον, λόγω τηςθέσης της μεταξύ των υποτροπικών και των μέσων πλατών, αλλά και λόγω του σύνθετου αναγλύφου της. Η εργασία εξετάζει δύο περιπτώσεις αντικυκλώνων που δημιουργήθηκαν στη Δυτική Μεσόγειο, η μία περίπτωση για ψυχρό και η δεύτερη για θερμό αντικυκλώνα. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από το ECMWF- Ευρωπαϊκό Μετεωρολογικό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων και περιλαμβάνουν συνοπτικούς χάρτες για διάφορα ισοβαρικά επίπεδα που απεικονίζουν τη μέση πίεση στο επίπεδο της θάλασσας, τη θερμοκρασία του αέρα και το γεωδυναμικό ύψος. Για την περίπτωση του ψυχρού αντικυκλώνα αναφέρονται στο διάστημα μεταξύ 6 και 7 Απριλίου 1992, ενώ για το θερμό αντικυκλώνα στο διάστημα μεταξύ 8 και 11 Αυγούστου 2012. Αρχικά, από τους χάρτες επιφάνειας εντοπίστηκαν τα κέντρα των αντικυκλώνων και σχολιάστηκε η κίνησή τους. Επίσης, εξετάστηκε η ενίσχυση ή η εξασθένηση των αντικυκλώνων με το πέρασμα του χρόνου και η θερμική δομή τους. Από τους χάρτες των ανώτερων ισοβαρικών επιπέδων προέκυψε ο ποιοτικός προσδιορισμός της μεταφοράς θερμοκρασίας, ο εντοπισμός των ανώτερων συστημάτων (ridge) και προσδιορίστηκε ποιοτικά η μεταφορά του στροβιλισμού. Εξετάστηκε η κλίση του συστήματος με το ύψος και επαληθεύτηκε ο βαροκλινικός χαρακτήρας. Τέλος, εξετάστηκε η μορφή των ισόθερμων, η κατανομή της θερμοκρασίας σε κάθε

ισοβαρικό επίπεδο, καθώς επίσης και η καθ ύψος κατανομή της θερμοκρασίας στο κέντρο και στην περιοχή γύρω από τον αντικυκλώνα. Από την ανάλυση των παραπάνω αποτελεσμάτων προέκυψαν τα εξής συμπεράσματα. Η κλίση του άξονα της ridge που σχετίζεται με τον εκάστωτε αντικυκλώνα στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hPa προβλέπει την κατεύθυνση της μελλοντικής του κίνησης. Η αρνητική κλίση των συστημάτων με το ύψος επιβεβαιώνει το βαροκλινικό χαρακτήρα της αντικυκλογένεσης. Οι ισοϋψείς καμπύλες παίρνουν συγκεκριμένη κλίση σε υψηλότερα ισοβαρικά επίπεδα, ενώ παρατηρείται οριζόντια μετατόπιση των ισόθερμων. Όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στο κέντρο του αντικυκλώνα και τη γύρω περιοχή συνεχώς μειώνεται και παρατηρείται εναλλαγή του προσήμου της διαφοράς ΔΤ. Τέλος, ο ψυχρός αντικυκλώνας είναι πιο κινητικός σε σχέση με το θερμό.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγή... 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Θεωρητικό Υπόβαθρο... 2 2.1 Γενικά για τους αντικυκλώνες... 2 2.2 Ψυχροί και θερμοί αντικυκλώνες... 2 2.3 Μόνιμοι, εποχιακοί και μετακινούμενοι αντικυκλώνες... 4 2.3.1 Μόνιμοι αντικυκλώνες... 4 2.3.2 Εποχιακοί αντικυκλώνες... 4 2.3.3 Μετακινούμενοι αντικυκλώνες... 4 2.4 Κατακόρυφη έκταση αντικυκλώνων... 4 2.5 Μέγεθος αντικυκλώνων συσχετισμός με τη διάρκεια ζωής τους... 5 2.6 Χαρακτηριστικά των αντικυκλώνων και οι εποχικές τους διακυμάνσεις... 6 2.7 Χωρική κατανομή αντικυκλώνων και κατακόρυφη δομή θερμοκρασίας... 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Δεδομένα και μεθοδολογία... 12 3.1 Δεδομένα... 12 3.2 Εξεταζόμενη περιοχή... 12 3.3 Μεθοδολογία... 13 3.3.1 Χάρτες επιφανείας... 13 3.3.2 Χάρτες 850hPa Εύρεση μεταφοράς θερμοκρασίας... 13 3.3.3 Χάρτες 500hPa και 300hPa... 14 3.3.4 Χάρτες μετώπων... 14 3.3.5 Μελέτη κατανομής θερμοκρασίας... 15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Αποτελέσματα- Συζήτηση... 16 4.1 Περίπτωση ψυχρού αντικυκλώνα... 16 4.1.1 Συνοπτική κατάσταση κατά την 6η Απριλίου 1992... 16 4.1.2 Συνοπτική κατάσταση κατά την 7η Απριλίου 1992... 22 4.1.3 Κίνηση ψυχρού αντικυκλώνα... 28 4.2 Περίπτωση θερμού αντικυκλώνα... 29 4.2.1 Συνοπτική κατάσταση κατά την 9η Αυγούστου 2012... 29 4.2.2 Συνοπτική κατάσταση κατά την 10η Αυγούστου 2012... 42 4.2.3 Συνοπτική κατάσταση κατά την 11η Αυγούστου 2012... 49 4.2.4 Κίνηση θερμού αντικυκλώνα... 58 4.3 Σύγκριση των περιπτώσεων ψυχρού και θερμού αντικυκλώνα... 58 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: Συμπεράσματα... 60 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 61

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγή Τα βαρομετρικά συστήματα υψηλής πίεσης είναι συνδεδεμένα με σημαντικά καιρικά φαινόμενα, όπως ξηρασία, περιόδους ψύχους, χιονοπτώσεις, καύσωνες και παίζουν σημαντικό ρόλο στο ισοζύγιο ακτινοβολίας, στον υδρολογικό κύκλο και την εποχική διακύμανση. Οι μόνιμοι αντικυκλώνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του κλίματος του πλανήτη μας, καθώς αποτελούν το βασικό μηχανισμό της μεταφοράς και της δίκαιης κατανομής της θερμικής ενέργειας στον πλανήτη. Οι κινούμενοι αντικυκλώνες ασκούν σημαντική επιρροή στις μεταβολές του καιρού στη Μεσόγειο, μία περιοχή που παρουσιάζει ιδιαίτερο κλιματολογικό ενδιαφέρον, λόγω της θέσης της μεταξύ των υποτροπικών και των μέσων πλατών, αλλά και λόγω του σύνθετου αναγλύφου της. Σε αντίθεση με τα κυκλωνικά συστήματα που λόγω της άμεσης σχέσης τους με τον καιρό, έχουν προσελκύσει σημαντικό επιστημονικό ενδιαφέρον, οι κλιματολογικές μελέτες σχετικά με τους αντικυκλώνες είναι περιορισμένες. Στην εργασία της Hatzaki et al (2014), παρουσιάστηκε μια κλιματολογία των αντικυκλώνων στην ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου, εφαρμόζοντας μια αντικειμενική μεθοδολογία, βασισμένη στον αλγόριθμο αυτόματης αναγνώρισης και εντοπισμού τροχιών του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης (MS scheme). Με βάση αυτή την εργασία, επιλέχθηκαν δύο περιπτώσεις αντικυκλώνων- ενός θερμού κι ενός ψυχρού- για να αναλυθούν στην παρούσα πτυχιακή εργασία. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η συνοπτική ανάλυση των προαναφερόμενων περιπτώσεων αντικυκλώνων, που εντοπίστηκαν στην περιοχή της δυτικής Μεσογείου και η αναλυτική περιγραφή της συνοπτικής κατάστασης της περιοχής κατά το διάστημα παρουσίας των αντικυκλώνων. Τέλος, επιχειρείται μια σύγκριση των δύο περιπτώσεων.

2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Θεωρητικό Υπόβαθρο 2.1 Γενικά για τους αντικυκλώνες Αντικυκλώνας είναι το σύστημα εκείνο, το οποίο στην επιφάνεια του εδάφους παρουσιάζει τιμές της ατμοσφαιρικής πίεσης μεγαλύτερες από εκείνες που παρουσιάζει η γύρω περιοχή. Απεικονίζεται στους χάρτες καιρού με κλειστές ισοβαρείς, στις οποίες η πίεση ελαττώνεται από το κέντρο προς την περιφέρεια. Οι άνεμοι κινούνται παράλληλα προς τις ισοβαρείς κατά την ανάδρομη φορά στο βόρειο ημισφαίριο και κατά την ορθή φορά στο νότιο, ενώ η έντασή τους αυξάνεται από το κέντρο προς την περιφέρεια. Κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, εξαιτίας της τριβής, οι άνεμοι παρουσιάζουν απόκλιση από το κέντρο του αντικυκλώνα, με αποτέλεσμα να παρατηρείται μια καθοδική κίνηση αέρα προς το κέντρο του συστήματος, η οποία αντισταθμίζει την απώλεια μάζας λόγω της οριζόντιας απόκλισης. Στο κέντρο του αντικυκλώνα και στη γύρω περιοχή, οι άνεμοι είναι ασθενείς, ενώ ενδέχεται να επικρατεί νηνεμία. Ο αέρας, λόγω της καθοδικής του κίνησης, θερμαίνεται αδιαβατικά, και άρα στην περιοχή αυτή επικρατεί, κατά κανόνα, καλοκαιρία. Ορισμένες φορές η αδιαβατική θέρμανση του αέρα ενδέχεται να δημιουργήσει θερμότερη αέρια μάζα σε σχέση με τα υπερκείμενα του εδάφους στρώματα αέρα, με συνέπεια την εμφάνιση στρώματος θερμοκρασιακής αναστροφής. Γενικά, οι αντικυκλώνες χαρακτηρίζονται από καλό και σταθερό καιρό, με μέτριους ανέμους. Εξαίρεση δύναται να αποτελούν τα κράσπεδά τους, στα οποία οι άνεμοι μπορεί να είναι ιδιαίτερα ισχυροί, ειδικά αν κοντά στον αντικυκλώνα υπάρχει βαρομετρικό χαμηλό. Στην περίπτωση που ο αντικυκλώνας είναι εξασθενημένος, είναι δυνατόν να εισχωρήσουν σ'αυτόν μέτωπα, με αποτέλεσμα την εμφάνιση κακοκαιρίας και βροχής. Επιπλέον, στη διάρκεια της θερμής περιόδου είναι δυνατόν να παρατηρηθεί μέσα στον αντικυκλώνα τοπική κακοκαιρία μικρής διάρκειας με ραγδαίες βροχές, εξαιτίας της υπερθέρμανσης του εδάφους. Τέλος, στις κεντρικές περιοχές των αντικυκλώνων στη διάρκεια της ψυχρής περιόδου σχηματίζεται ομίχλη ακτινοβολίας. Παρόλα αυτά, τα βαρομετρικά συστήματα υψηλής πίεσης είναι συνδεδεμένα με σημαντικά καιρικά φαινόμενα, όπως ξηρασία, περιόδους ψύχους, χιονοπτώσεις, καύσωνες και παίζουν σημαντικό ρόλο στο ισοζύγιο ακτινοβολίας, στον υδρολογικό κύκλο και την εποχική διακύμανση. 2.2 Ψυχροί και θερμοί αντικυκλώνες Οι αντικυκλώνες διακρίνονται, ανάλογα με την κατακόρυφη θερμική δομή τους, σε θερμούς και ψυχρούς. Οι ψυχροί αντικυκλώνες έχουν καθ όλο το ύψος τους θερμοκρασία μικρότερη από τις γειτονικές περιοχές. Είναι θερμικής προέλευσης και εμφανίζονται πάνω από τις ηπειρωτικές περιοχές σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη κατά τη διάρκεια του χειμώνα, καθώς επίσης και πάνω από τους πόλους σχεδόν καθ όλη τη διάρκεια του έτους.

Δημιουργούνται ως αποτέλεσμα της ψύξης του εδάφους λόγω εκπομπής μεγάλου μήκους κύματος ακτινοβολίας, η οποία επιφέρει την ψύξη των υπερκείμενων του εδάφους στρωμάτων αέρα. Αυτή με τη σειρά της, οδηγεί στην αύξηση της πυκνότητας του αέρα στην κατώτερη τροπόσφαιρα και στην συνεπαγόμενη αύξηση της πίεσης στην επιφάνεια του εδάφους. Τα χαμηλά στρώματα της τροπόσφαιρας είναι κρύα, ενώ σε μεγαλύτερα ύψη επικρατούν κανονικές θερμοκρασίες. Η τροπόπαυση συναντάται πιο χαμηλά, συχνά εμφανίζονται αναστροφές και ο αέρας κοντά στο κέντρο είναι αρκετά ευσταθής. Πιο αναλυτικά, η γένεση ψυχρών αντικυκλώνων είναι αποτέλεσμα της σύγκλισης που παρατηρείται στα ανώτερα στρώματα, εξαιτίας της «συστολής» της χαμηλής τροπόσφαιρας, όταν εκείνη ψύχεται ερχόμενη σε επαφή με το ψυχρότερο έδαφος. Με αυτόν τον τρόπο, ο ατμοσφαιρικός αέρας κατολισθαίνει και λαμβάνει χώρα αντικυκλογένεση στην επιφάνεια. Οι επικρατούσες θερμοκρασίες στους ψυχρούς αντικυκλώνες είναι ιδιαίτερα χαμηλές (-20 C έως -50 C). Επιπλέον, οι ψυχροί αντικυκλώνες τείνουν να είναι πιο κινητικοί σε σχέση με τους θερμούς. Για παράδειγμα, ο Σιβηρικός αντικυκλώνας είναι πιο πιθανό να μετατοπιστεί και να δεχτεί περισσότερες εισβολές από χαμηλά βαρομετρικά συστήματα σε σχέση με τον αντικυκλώνα των Αζορών που είναι ένας θερμός αντικυκλώνας. Τέλος, η επιφανειακή πίεση στο κέντρο του Σιβηρικού αντικυκλώνα ανηγμένη στο επίπεδο της θάλασσας μπορεί να φτάσει ακόμα και τα 1060 mb. Οι θερμοί αντικυκλώνες έχουν καθ όλο το ύψος τους θερμοκρασία μεγαλύτερη από τις γειτονικές περιοχές. Η δημιουργία τους οφείλεται κυρίως σε δυναμικούς παράγοντες. Θερμοί αντικυκλώνες δημιουργούνται λόγω της σύγκλισης στην ανώτερη τροπόσφαιρα και της ακόλουθης καταβύθισης αέρα προς τα χαμηλά στρώματα. Κατά συνέπεια, παράγονται υψηλότερες θερμοκρασίες στη μέση και κατώτερη τροπόσφαιρα. Ωστόσο, στην υψηλότερη τροπόσφαιρα οι θερμοκρασίες μπορεί να είναι χαμηλότερες από το κανονικό λόγω της προς τα πάνω διόγκωσης της τροπόπαυσης. Κατά κύριο λόγο δημιουργούνται στις υποτροπικές περιοχές και στα μέσα γεωγραφικά πλάτη. Η δημιουργία των αντικυκλώνων αυτών οφείλεται στη σύγκλιση και στην καθίζηση αέρα κάτω από τον δυτικό υποτροπικό αεροχείμαρρο στο όριο του κυττάρου Hadley προς τον Πόλο. Στα μέσα γεωγραφικά πλάτη, αντικυκλώνες σχηματίζονται κάτω από το μπροστινό τμήμα του ridge της ανώτερης δυτικής κυκλοφορίας και μπορεί να συνδέονται με συστήματα εμποδισμού. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένας αντικυκλώνας μπορεί κατά ένα μέρος του να είναι θερμός και κατά ένα μέρος του ψυχρός. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, η οριζόντια θερμοβαθμίδα είναι πολύ μικρή, ώστε η μάζα του αντικυκλώνα να παραμένει στην ουσία ομοιογενής. Γενικά, όσον αφορά στη δημιουργία των αντικυκλώνων, οι εξωτροπικοί (μέσα γεωγραφικά πλάτη) μετακινούμενοι αντικυκλώνες ανήκουν στα συνοπτικής κλίμακας φαινόμενα που δημιουργούνται λόγω βαροκλινικής αστάθειας, ενώ οι αντικυκλώνες μεσαίας κλίμακας προκαλούνται από την ανοδική κίνηση των αερίωνμαζών όταν αυτές συναντούν ένα εμπόδιο (λόφος, βουνό), είτε όταν εξαναγκάζονται σε ανοδική κίνηση λόγω ψύξης από το έδαφος. 3

4 2.3 Μόνιμοι, εποχιακοί και μετακινούμενοι αντικυκλώνες Με κριτήριο τον τρόπο γένεσης, την κίνηση και τη συχνότητα παραμονής τους σε ένα μέρος οι αντικυκλώνες διακρίνονται σε μόνιμους, εποχιακούς και μετακινούμενους. 2.3.1 Μόνιμοι αντικυκλώνες Μόνιμοι ονομάζονται οι αντικυκλώνες που εμφανίζονται στους χάρτες καιρού, πάνω από μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, καθόλη τη διάρκεια του έτους. Οι μόνιμοι αντικυκλώνες στο Β. Ημισφαίριο είναι ο αντικυκλώνας των Αζορών που εντοπίζεται δυτικά της της Πορτογαλίας και ο αντικυκλώνας του Β. Ειρηνικού. Οι αντικυκλώνες αυτοί εμφανίζονται περισσότερο ενισχυμένοι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αντίστοιχα στο Ν. Ημισφαίριο, έχουμε τον αντικυκλώνα του Ν. Ειρηνικού, τον αντικυκλώνα του Ν. Ατλαντικού και τον αντικυκλώνα του Ν. Ινδικού Ωκεανού. Αυτοί οι αντικυκλώνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του κλίματος του πλανήτη μας, καθώς αποτελούν το βασικό μηχανισμό της μεταφοράς και της δίκαιης κατανομής της θερμικής ενέργειας στον πλανήτη. Οι αντικυκλώνες αυτοί, λόγω της θέσης τους, δημιουργούν τη γνωστή ζώνη των υψηλών πιέσεων των υποτροπικών περιοχών. 2.3.2 Εποχιακοί αντικυκλώνες Εποχιακοί ονομάζονται οι αντικυκλώνες που εντοπίζονται στους χάρτες καιρού μόνο κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης εποχής, όπως ο Σιβηρικός αντικυκλώνας που εμφανίζεται κατά την ψυχρή περίοδο και ο αντικυκλώνας του Καναδά. 2.3.3 Μετακινούμενοι αντικυκλώνες Οι αντικυκλώνες αυτής της κατηγορίας είναι πολύ μικρότερων διαστάσεων σε σχέση με τους μόνιμους και τους εποχιακούς. Στην περιοχή της Μεσογείου, η πλειοψηφία αυτών κινείται σταδιακά ανατολικά/βορειοανατολικά ή νότια. Σαν κινούμενοι αντικυκλώνες θεωρούνται επίσης, οι επεκτάσεις των ημιμόνιμων κέντρων των αντικυκλώνων που δημιουργούνται στην περιοχή, είτε κινούνται σταδιακά, είτε οπισθοχωρούν προς την αρχική τους θέση λίγο πριν την διάλυσή τους. 2.4 Κατακόρυφη έκταση αντικυκλώνων Η κατακόρυφη έκταση ενός αντικυκλώνα εξαρτάται από το βάθος της ατμόσφαιρας που επηρεάζεται από την ψύξη του εδάφους. Έτσι, στους ψυχρούς αντικυκλώνες, η θερμοκρασία αλλά και η πίεση ελαττώνονται γρήγορα με το ύψος. Συνεπώς, ένας ψυχρός αντικυκλώνας εξασθενεί με το ύψος και η κατακόρυφη έκτασή του είναι περιορισμένη (2-3 km, δηλαδή περίπου μέχρι τα 700hPa). Επιπλέον, στο κέντρο ενός ψυχρού αντικυκλώνα οι ισοβαρείς καμπύλες είναι πιο πυκνές και η βαθμίδα μειώνεται με το ύψος. Πάνω από το επίπεδο σταθερής πίεσης

5 η βαθμίδα αντιστρέφεται, με αποτέλεσμα το σχηματισμό κυκλωνικού κέντρου πάνω από τον ψυχρό αντικυκλώνα (Σχήμα 2.1α). Η πίεση ελαττώνεται με μικρότερο ρυθμό σε μία στήλη θερμού αέρα σε σχέση με μία παρακείμενη στήλη ψυχρού αέρα. Αυτό σημαίνει ότι σε έναν θερμό αντικυκλώνα οι ισοβαρείς καμπύλες κάμπτονται προς τα πάνω καθ ύψος, εν αντιθέσει με τους ψυχρούς. Συνεπώς, οι θερμοί αντικυκλώνες ενισχύονται με το ύψος και εκτείνονται σε μεγαλύτερο ύψος απ ότι οι ψυχροί (Σχήμα 2.1β). Επιπλέον, η τροπόπαυση στους θερμούς αντικυκλώνες φτάνει ψηλότερα. Σχήμα 2.1 Κατακόρυφη βαθμίδα πίεσης σε α) ψυχρό αντικυκλώνα και β) θερμό αντικυκλώνα Πηγή: Μακρογιάννης και Σαχσαμάνογλου (2004) 2.5 Μέγεθος αντικυκλώνων συσχετισμός με τη διάρκεια ζωής τους Όσον αφορά στην ακτίνα των αντικυκλωνικών συστημάτων, αυτή εξετάζεται σαν συνάρτηση της διάρκειας ζωής τους. Όπως φαίνεται στο Σχήμα2.2, για το συνολικό πληθυσμό των αντικυκλώνων που επηρεάζουν την περιοχή της Μεσογείου, η ακτίνα κατά την γένεση ενός αντικυκλώνα είναι μεγαλύτερη της ακτίνας κατά τη διάλυσή του και οι αντικυκλώνες με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής παρουσιάζουν μεγαλύτερη μέγιστη ακτίνα. Επιπλέον, φαίνεται ότι ο ρυθμός μείωσης της ακτίνας, αφού αυτή έχει λάβει τη μέγιστη τιμή της, είναι μεγαλύτεροςαπό τον ρυθμό αύξησης της ακτίνας κατά την φάση της δημιουργίας του αντικυκλώνα. Σύμφωνα με το Σχήμα 2.2, οι αντικυκλώνες που έχουν βρεθεί σε κάποιο στάδιο της ζωής τους στην περιοχή της βόρειας Μεσογείου έχουν μεγαλύτερη ακτίνα και διάρκεια ζωής από αυτούς της νότιας Μεσογείου, γεγονός που δείχνει ότι οι αντικυκλώνες στο βόρειο τμήμα της Μεσογείου είναι περισσότερο ανθεκτικοί, λόγω της ισχυρότερης καθίζησης του αέρα στα χαμηλά στρώματα πάνω από τις πιο ψυχρές ηπειρωτικές περιοχές, κατά την διάρκεια της ψυχρής περιόδου. Επίσης, έχει δειχθεί ότι τα συστήματα που βρίσκονται καθόλη την διάρκεια της ζωής τους στην περιοχή της Μεσογείου έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής και μικρότερο μέγεθος σε σχέση με τον συνολικό πληθυσμό.

6 Επιπροσθέτως, έχει βρεθεί συσχετισμός ανάμεσα στο βάθος του αντικυκλώνα και στη διάρκεια ζωής του. Σχήμα 2.2 Μέση εξέλιξη της ακτίνας των αντικυκλώνων συναρτήσει της διάρκειας ζωής τους (σε μέρες) για: α) τον συνολικό πληθυσμό αντικυκλώνων της Μεσογείου, b) τον αντικυκλωνικό πληθυσμό με τουλάχιστον ένα στάδιο ανάπτυξης στο βόρειο τμήμα της Μεσογείου, c) τον αντικυκλωνικό πληθυσμό με τουλάχιστον ένα στάδιο ανάπτυξης στο νότιο τμήμα της Μεσογείου. Πηγή: Hatzaki (2015) 2.6 Χαρακτηριστικά των αντικυκλώνων και οι εποχικές τους διακυμάνσεις Παρατηρούνται εποχικές διακυμάνσεις όσον αφορά τα χαρακτηριστικά των αντικυκλωνικών συστημάτων. Στο Σχήμα 2.3 βλέπουμε την εξέλιξη των τροχιών των αντικυκλώνων από την εμφάνισή τους μέχρι τη διάλυσή τους. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα (Σχήμα 2.3α), οι αντικυκλώνες κάνουν την εμφάνισή τους κυρίως σε τρεις περιοχές: α. στον ΒΑ Ατλαντικό ή στη δυτική Ευρώπη και κινούνται ανατολικά/ βορειοανατολικά προς την ανατολική Ευρώπη, β. πάνω από τα Βαλκάνια και κινούνται ανατολικά/ βορειοανατολικά προς την ανατολική Μεσόγειο, γ. πάνω από την κεντρική Βόρεια Αφρική και κινούνται ανατολικά/ βορειοανατολικά προς την ανατολική Μεσόγειο. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (Σχήμα 2.3c), παρατηρείται αύξηση στον αριθμό των αντικυκλωνικών τροχιών πάνω από την νότια Μεσόγειο, ενώ παρατηρείται μειωμένη εμφάνιση αντικυκλωνικών τροχιών κατά μήκος της βόρειας ακτής της Μεσογείου. Παράλληλα, υπάρχει μεγάλη πυκνότητα τροχιών πάνω από τη Μαύρη Θάλασσα, με τάση για κίνηση προς τα ανατολικά και την περιοχή της Κασπίας Θάλασσας. Η περίοδος της άνοιξης και του φθινοπώρου αποτελούν μεταβατικές φάσεις ανάμεσα στην ψυχρή και τη θερμή περίοδο. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 2.3b, κατά τη διάρκεια της άνοιξης, η αντικυκλωνική δραστηριότητα εξαπλώνεται σε μεγαλύτερες περιοχές, κυρίως πάνω από την Αφρική και τις παράκτιες περιοχές της ανατολικής Μεσογείου, ενώ κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου (Σχήμα 2.3d), η αντικυκλωνική δραστηριότητα στο νότο είναι εμφανώς εξασθενημένη.

7 Σχήμα 2.3 Αντικυκλωνικές τροχιές για a) χειμώνα, b) άνοιξη, c) καλοκαίρι, d) φθινόπωρο Πηγή: Hatzaki et al (2014) Η παραπάνω κινηματική συμπεριφορά των αντικυκλωνικών συστημάτων μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας την πυκνότητα εμφάνισης των αντικυκλώνων. Το χειμώνα (Σχήμα 2.4a), η αντικυκλωνική δραστηριότητα περιορίζεται στην ηπειρωτική περιοχή κατά μήκος της βόρειας ακτής της Μεσογείου, καθώς η υψηλότερη θερμοκρασία της θάλασσας αυτή την εποχή εμποδίζει τη γένεση και την παραμονή αντικυκλώνων στην ευρύτερη περιοχή. Η πυκνότητα των αντικυκλωνικών συστημάτων κορυφώνεται πάνω από την Ιβηρική χερσόνησο και τη βόρεια ακτή της Αφρικής, ακολουθώντας τις επεκτάσεις του υποτροπικού ridge που εμφανίζεται αυτή την εποχή. Ένα αξιοσημείωτο μέγιστο πυκνότητας αντικυκλώνων εντοπίζεται πάνω από τα Βαλκάνια, λόγω των επεκτάσεων των ψυχρών αντικυκλώνων που δημιουργούνται στην κεντρική Ευρώπη και τη Σιβηρία, κατά τον χειμώνα. Από την άνοιξη προς το καλοκαίρι (Σχήμα 2.4b), ο αριθμός των αντικυκλώνων τείνει να αυξάνεται πάνω από τη θάλασσα. Κυρίως την άνοιξη, η πυκνότητα γίνεται μέγιστη κατά μήκος της βόρειας ακτής της Αφρικής, ακολουθώντας την αυξανόμενη ένταση του κέντρου του αντικυκλώνα των Αζορών. Παρατηρείται μέγιστο πάνω από τη Μαύρη Θάλασσα, το οποίο εξασθενεί κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (Σχήμα 2.4c). Το μέγιστο πάνω από τη βόρεια Αφρική είναι πλέον καλύτερα εντοπισμένο πάνω από τη Λιβύη, ενώ ένα νέο μέγιστο κάνει την εμφάνισή του στη βόρεια Ισπανία. Το φθινόπωρο (Σχήμα 2.4d), παρατηρείται μια γενική μείωση της πυκνότητας των αντικυκλωνικών συστημάτων. Οι παραπάνω περιοχές μέγιστης πυκνότητας αντικυκλωνικών συστημάτων αποτελούν, επίσης κέντρα αντικυκλογένεσης με παρόμοιες εποχικές διακυμάνσεις. Το χειμώνα, η αντικυκλογένεση συμβαίνει πάνω από τις ηπειρωτικές περιοχές, κυρίως στο δυτικό τμήμα της Μεσογείου. Η βόρεια περιοχή της Μεσογείου αποτελεί επίσης, πηγή αντικυκλώνων, καθώς το πέρασμα ψυχρών μετώπων ευνοεί τη γένεση αντικυκλώνων. Στην αντικυκλογένεση συμβάλλουν και οι οροσειρές των Άλπεων και των Πυρηναίων, στις οποίες όταν προσκρούουν ψυχρά μέτωπα κάθετα στα βουνά της περιοχής, παρατηρείται αύξηση της πίεσης, λόγω της διατήρησης του δυναμικού στροβιλισμού (potential vorticity). Την άνοιξη, ο αριθμός των συστημάτων πάνω από τη βορειοδυτική Αφρική αυξάνεται, ενώ το μέγιστο της

πυκνότητας πάνω από τη βορειοδυτική Μεσόγειο, που υπήρχε το χειμώνα, εξασθενεί. Το καλοκαίρι, ο αριθμός των αντικυκλώνων που δημιουργούνται αυξάνεται, με την αντικυκλογένεση να συμβαίνει κυρίως, πάνω από τη θάλασσα, στο δυτικό τμήμα της Μεσογείου, στο Κόλπο της Σύρτης και τη Μαύρη Θάλασσα. Το φθινόπωρο, υπάρχει εμφανής μείωση στον αριθμό των δημιουργούμενων αντικυκλώνων, σε συμφωνία με τη μείωση της πυκνότητας συστημάτων που αναφέρθηκε παραπάνω. Παρατηρούμε ότι σε όλες τις εποχές, το βόρειο τμήμα της Μεσογείου και η δυτική Αφρική συμπεριφέρονται σαν πηγές αντικυκλώνων, ενώ η περιοχή της νοτιοανατολικής Μεσογείου σαν καταβόθρα αντικυκλώνων. Για μια πιο ξεκάθαρη εικόνα της εξέλιξης και της κίνησης των αντικυκλώνων, μπορούμε να ανατρέξουμε στην ταχύτητα με την οποία κινούνται τα αντικυκλωνικά συστήματα και στις εποχικές της διακυμάνσεις. Κατά την ψυχρή περίοδο, η ταχύτητα μετατόπισης αυξάνει από το βορρά προς το νότο, με τα συστήματα να κινούνται νοτιοανατολικά. Οι υψηλότερες τιμές της ταχύτητας παρατηρούνται πάνω από τη θάλασσα, ενώ το μέγιστο εντοπίζεται πάνω από τη βόρεια Αφρική. Κατά την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο, το μέγιστο της ταχύτητας των αντικυκλώνων εντοπίζεται στην περιοχή της κεντρικής Ευρώπης. Γενικά, οι αντικυκλώνες εμφανίζουν μεγαλύτερες τιμές ταχύτητας το χειμώνα, συγκριτικά με το καλοκαίρι. Αυτό αποδίδεται στο γεγονός ότι το χειμώνα παρατηρείται μεγαλύτερη ανάπτυξη αντικυκλώνων ανάμεσα στις μετωπικές υφέσεις, εξαιτίας της αυξημένης κυκλωνικής δραστηριότητας. Μια ακόμα παράμετρος που εμφανίζει εποχική μεταβλητότητα είναι η μέση κεντρική πίεση των αντικυκλώνων, η οποία είναι υψηλότερη το χειμώνα. Το ελάχιστο της πίεσης εντοπίζεται το καλοκαίρι πάνω από το νοτιοανατολικό άκρο της Μεσογείου. Όσον αφορά τη μέση ακτίνα των αντικυκλώνων που εντοπίζονται στην περιοχή του Ατλαντικού, από τις Αζόρες μέχρι τις Βρετανικές Νήσους, αυτή είναι μεγάλη τόσο κατά την ψυχρή όσο και κατά τη θερμή περίοδο, αν και κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού είναι μικρότερη σε σχέση με το χειμώνα. Οι αντικυκλωνικές ακτίνες φτάνουν την ελάχιστη τιμή τους πάνω από τη Μεσόγειο Θάλασσα. Σε συμφωνία με την ακτίνα και την πίεση, το μέγιστο του βάθους του αντικυκλώνα, το οποίο εκφράζει τόσο το μέγεθός του, όσο και την ένταση, εμφανίζεται επίσης, πάνω από τον Ατλαντικό και παρουσιάζει μικρότερη τιμή το καλοκαίρι. 8

9 Σχήμα 2.4 Πυκνότητα αντικυκλωνικών συστημάτων α) τον χειμώνα, b) την άνοιξη, c) το καλοκαίρι, d) το φθινόπωρο. Πηγή: Hatzaki et al (2014) 2.7 Χωρική κατανομή αντικυκλώνων και κατακόρυφη δομή θερμοκρασίας Τα αντικυκλωνικά συστήματα χαρακτηρίζονται θερμά ή ψυχρά βάσει της διαφοράς θερμοκρασίας ΔΤ, ανάμεσα στη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα Tcore και στη θερμοκρασία Τenv-n μιας κυκλικής περιοχής γύρω από το κέντρο, της οποίας η ακτίνα ορίζεται με βάση το μέγεθος του αντικυκλώνα. Στο Σχήμα 2.5 απεικονίζεται στο αριστερό τμήμα η εποχιακή συχνότητα αντικυκλογένεσης, ενώ στο δεξί τα επιμέρους ποσοστά ψυχρής και θερμής αντικυκλογένεσης. Σχήμα 2.5 Εποχιακή συχνότητα αντικυκλογένεσης (αριστερά) και επιμέρους ποσοστά ψυχρής και θερμής αντικυκλογένεσης (δεξιά). Πηγή: Μπίτσα (2015) Η χωρική κατανομή των ψυχρών και θερμών αντικυκλώνων που δημιουργούνται στη Μεσόγειο ανά εποχή του χρόνου δίνεται στα Σχήματα 2.6 και 2.7 αντίστοιχα.

10 Σχήμα 2.6 Κατανομή συχνοτήτων ψυχρών αντικυκλώνων που γεννιούνται στη Μεσόγειο το χειμώνα (πάνω αριστερά), την άνοιξη (πάνω δεξιά), το καλοκαίρι (κάτω αριστερά) και το φθινόπωρο (κάτω δεξιά). Οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν το συνολικό πλήθος των αντικυκλώνων που γεννιούνται σε κάθε τομέα. Πηγή: Μπίτσα (2015) Σχήμα 2.7: Ομοίως με το Σχήμα 2.6 αλλά για θερμούς αντικυκλώνες. Πηγή: Μπίτσα (2015) Από τα παραπάνω αποτελέσματα διαπιστώνεται ότι η συντριπτική πλειοψηφία των δημιουργούμενων αντικυκλώνων στη Μεσόγειο έχει ψυχρό πυρήνα (~85%). Όπως έχει ήδη αναφερθεί ανωτέρω, οι ψυχροί αντικυκλώνες είναι κυρίως ρηχά βαρομετρικά συστήματα που δημιουργούνται, είτε εξαιτίας ψύξης δι ακτινοβολίας, είτε εξαιτίας της αυξημένης ευστάθειας, λόγω ψυχρής μεταφοράς στη χαμηλή τροπόσφαιρα. Σε ό,τι αφορά τη θερμοκρασία, η κατακόρυφη δομή των αντικυκλώνων δείχνει ότι η ρηχή αντικυκλογένεση ψυχρών αντικυκλώνων επιδεικνύει εναλλαγή του προσήμου της διαφοράς ΔΤ με το ύψος και μπορεί πιθανώς να συνοδεύεται από την παρουσία μίας ψυχρής trough στη μέση και ανώτερη τροπόσφαιρα. Αυτό το μοτίβο συχνά συνδέεται με αντικυκλογένεση πάνω από ψυχρές επιφάνειες σε περιοχές όπως τα Βαλκάνια, κατά τη διάρκεια τόσο της θερμής όσο και της ψυχρής περιόδου του χρόνου. Από την άλλη πλευρά, η γένεση αντικυκλώνων πάνω από θερμή επιφάνεια πιθανότατα συνδέεται με την παρουσία ενός θερμού ridge στη

μέση και ανώτερη τροπόσφαιρα, κατάσταση που συχνά παρατηρείται στα νοτιότερα τμήματα της Μεσογείου ως αποτέλεσμα της επέκτασης του υποτροπικού αεροχειμάρρου προς το Βορρά και της ύπαρξης αντικυκλώνων εμποδισμού σε ανώτερα επίπεδα. Πιο αναλυτικά, κατά τη διάρκεια του χειμώνα, της άνοιξης και του καλοκαιριού έχουμε κορύφωση της γένεσης ψυχρών αντικυκλώνων, κυρίως πάνω από τις ηπειρωτικές περιοχές της Βορείου Αφρικής. Αυτό πιθανότατα οφείλεται στην ενίσχυση της κυκλογενετικής δραστηριότητας πάνω από τα Όρη του Άτλαντα, κυρίως την άνοιξη, που υποβοηθάει τη δημιουργία ψυχρών αντικυκλώνων μετά από τη διέλευση μετωπικών ορογραφικών χαμηλών ή λόγω της ψύξης δι ακτινοβολίας πάνω από εκτενείς ερήμους (Ioannidou and Yau 2008). Τα μέγιστα των θερμών αντικυκλώνων πάνω από τη Βόρειο Αφρική κατά την ψυχρή περίοδο μπορούν να αποδοθούν στην αυξημένη συχνότητα των εκτεταμένων σε ανώτερα επίπεδα αντικυκλώνων εμποδισμού στον Ατλαντικό ωκεανό και την Ευρώπη (HMSO 1962), η οποία επίσης ρυθμίζει τη συχνότητα των επιφανειακά θερμών αντικυκλώνων καθώς και την κυκλογενετική δραστηριότητα (Kouroutzoglou et al. 2015). Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, η γένεση θερμών αντικυκλώνων εμφανίζει μέγιστο πάνω από τα Βαλκάνια και τη Μαύρη Θάλασσα, ενώ η αυξημένη συχνότητα πάνω από τη Βόρειο Αφρική αντικατοπτρίζει μία επέκταση προς Ανατολάς του αντικυκλώνα των Αζορών συνοδευόμενη από ανώτερα θερμά ridges. Η συμπεριφορά αυτή συνδέεται με κύματα καύσωνα στην περιοχή της Μεσογείου. 11

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Δεδομένα και μεθοδολογία 3.1 Δεδομένα Η εργασία εξετάζει δύο περιπτώσεις αντικυκλώνων που δημιουργήθηκαν στη Δυτική Μεσόγειο, η μία περίπτωση για ψυχρό και η δεύτερη για θερμό αντικυκλώνα. Οι περιπτώσεις αυτές επιλέχθηκαν από το αρχείο μετακινούμενων αντικυκλώνων που εντοπίστηκαν με βάση τον αλγόριθμο εντοπισμού αντικυκλωνικών κέντρων και των τροχιών τους, MS scheme, του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης, όπως χρησιμοποιήθηκε στην εργασία Hatzaki et al (2014). Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από το ECMWF- Ευρωπαϊκό Μετεωρολογικό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων και περιλαμβάνουν χάρτες επιφανείας, 850hPa, 500hPa και 300hPa που απεικονίζουν τη μέση πίεση στο επίπεδο της θάλασσας, τη θερμοκρασία του αέρα και το γεωδυναμικό ύψος. Για την περίπτωση του ψυχρού αντικυκλώνα αναφέρονται στο διάστημα μεταξύ 6 Απριλίου 1992 (ώρα 00UCT) και 7 Απριλίου 1992 (ώρα 18UCT), ενώ για το θερμό αντικυκλώνα για το διάστημα μεταξύ 8 Αυγούστου 2012 (ώρα 00UCT) και 11 Αυγούστου 2012 (ώρα 18UCT) κάθε 6 ώρες. Τα δεδομένα προέρχονται από μια ευρεία περιοχή γύρω από τη Μεσόγειο, με σκοπό να ληφθούν υπόψη και τα αντικυκλωνικά συστήματα μεγάλης κλίμακας που συμμετέχουν στον καθορισμό των συνοπτικών συνθηκών που χαρακτηρίζουν την περιοχή. Παρόλα αυτά, οι δύο αντικυκλώνες που αναλύονται στην παρούσα διπλωματική εργασία έχουν περιοχή γένεσης τη δυτική Μεσόγειο. Εκτός από τους χάρτες, στα δεδομένα συμπεριλαμβάνεται και ένα λογιστικο φύλλο με πληροφορίες για τους αντικυκλώνες, όπως προέκυψε από τον αλγόριθμο MS. Το κάθε συμβάν χαρακτηρίζεται από έναν αύξοντα αριθμό, ενώ στις υπόλοιπες στήλες καταγράφονται η ημερομηνία του συμβάντος και η ώρα, το γεωγραφικό μήκος, το γεωγραφικό πλάτος, η πίεση στο κέντρο του, το βάθος του, η ακτίνα του και η θερμοκρασία του κέντρου και του περιβάλλοντος σε διάφορα ισοβαρικά επίπεδα. Για την περίπτωση του θερμού αντικυκλώνα χρησιμοποιήθηκαν επίσης, επιφανειακοί χάρτες μετώπων από το αρχείο του MetOffice για το διάστημα μεταξύ 7 και 12 Αυγούστου 2012. 3.2 Εξεταζόμενη περιοχή Η Μεσόγειος αποτελεί μια περιοχή μεγάλου ενδιαφέροντος όσον αφορά στη συμπεριφορά των συνοπτικών συστημάτων που εντοπίζονται πάνω από αυτή, λόγω της θέσης της ανάμεσα στα υποτροπικά και τα μέσα γεωγραφικά πλάτη, καθώς επίσης και λόγω της σύνθετης τοπογραφίας της. Επιπλέον, η περιοχή της Μεσογείου επηρεάζεται τόσο από τους μόνιμους αντικυκλώνες του βορείου Ημισφαιρίου (αντικυκλώνας Αζορών κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, Σιβηρικός αντικυκλώνας κατά τη διάρκεια του χειμώνα), όσο και από τους μετακινούμενους αντικυκλώνες που δημιουργούνται πάνω από τη Σκανδιναβία, τον Ατλαντικό Ωκεανό και τη Β. Αφρική, αλλά και από την τοπική αντικυκλογένεση. Η περιοχή της Μεσογείου εκτείνεται από τις 10 W μέχρι τις 40 Ε και από τις 25 Ν στις 50 Ν. Για την καλύτερη μελέτη της ακτικυκλωνικής δραστηριότητας, η

13 Μεσόγειος χωρίζεται σε δυτική (από 10 W μέχρι 20 Ε) και σε ανατολική (από 20 Ε μέχρι 40 Ε). Ο διαχωρισμός αυτός επιβάλλεται από τις διαφορετικές συνοπτικές συνθήκες που επικρατούν στο ανατολικό και το δυτικό τμήμα της Μεσογείου. Αντίστοιχα, η περιοχή της Μεσογείου χωρίζεται σε βόρειο και νότιο τμήμα, με το βόρειο τμήμα να εκτείνεται από τις 40 Ν μέχρι τις 50 Ν και το νότιο από τις 25 Ν μέχρι τις 40 Ν. Σχήμα. 3.1 Διαχωρισμός της περιοχής της Μεσογείου σε δυτικό, ανατολικό, βόρειο και νότιο τμήμα. Πηγή: Hatzaki (2015) 3.3 Μεθοδολογία 3.3.1 Χάρτες επιφανείας Αρχικά, από τους χάρτες επιφανείας εντοπίστηκαν τα βαρομετρικά συστήματα υψηλής πίεσης στην περιοχή της δυτικής Μεσογείου. Μελετώντας τους χάρτες της μέσης πίεσης, εντοπίστηκαν τα κέντρα των αντικυκλώνων. Στη συνέχεια, εξετάστηκε η ενίσχυση ή η εξασθένηση του αντικυκλώνα, συγκρίνοντας τις τιμές της κεντρικής πίεσης για τις διαφορετικές σνοπτικές ώρες. Έπειτα, από τους χάρτες θερμοκρασίας, συγκρίνοντας τη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα με αυτή των γειτονικών περιοχών, επαληθεύτηκε η θερμική δομή των αντικυκλωνικών συστημάτων, ότι δηλαδή πρόκειται για έναν ψυχρό κι έναν θερμό αντικυκλώνα αντίστοιχα και σχεδιάστηκε η κατανομή της θερμοκρασίας στην επιφάνεια. 3.3.2 Χάρτες 850hPa Εύρεση μεταφοράς θερμοκρασίας Από τους χάρτες που απεικονίζουν τη θερμοκρασία του αέρα και το γεωδυναμικό ύψος στο ισοβαρικό επίπεδο των 850hPa, έγινε ο ποιοτικός προσδιορισμός της μεταφοράς θερμοκρασίας.

14 Η μεταφορά θερμοκρασίας δίνεται από τη σχέση: V T M V T cos g : η ταχύτητα του γεωστροφικού ανέμουv k Pz f T : η βαθμίδα της μεταβολής της θερμοκρασίας προς τη διεύθυνση της μέγιστης μεταβολής σε ένα ισοβαρικό επίπεδο. V Δηλαδή, η μεταφορά θερμοκρασίας εξαρτάται από την πυκνότητα των ισοϋψών και των ισόθερμων και από τη μεταξύ τους γωνία. Η επιλογή της ισοβαρικής επιφάνειας των 850hPa έγινε με βάση τα εξής κριτήρια: Η ισοβαρική των 850hPa είναι αρκετά μακριά από την επιφάνεια ώστε να μην επηρεάζεται από την τριβή. Η ισοβαρική των 850hPa είναι αρκετά χαμηλά ώστε να γίνονται αντιληπτές οι αλλαγές της θερμοκρασίας στην επιφάνεια. Επομένως, για τον ποιοτικό προσδιορισμό της μεταφοράς θερμοκρασίας ακολουθήθηκε η εξής μεθοδολογία: Στον χάρτη των 850hPa όπου απεικονίζονται οι ισοϋψείς σχεδιάζουμε την φορά του γεωστροφικού ανέμου, ώστε να έχει στα αριστερά του τα χαμηλά ύψη, εφόσον η περιοχή που εξετάζουμε βρίσκεται στο Βόρειο Ημισφαίριο. Ανατρέχουμε στον χάρτη των 850hPa όπου απεικονίζονται οι ισόθερμες κατά την ίδια συνοπτική ώρα. Στο σημείο που οι ισόθερμες τέμνουν τις ισοϋψείς, εξετάζουμε την φορά του ανέμου που σχεδιάσαμε προηγουμένως. Αν για τη γωνία φ ισχύει 0 90, τότε έχουμε μεταφορά ψυχρού αέρα (ψυχρή μεταφορά). Αν για τη γωνία φ ισχύει 90 180, τότε έχουμε μεταφορά θερμού αέρα (θερμή μεταφορά). Όταν οι ισοϋψείς είναι παράλληλες στις ισόθερμες, τότε δεν υπάρχει μεταφορά. 3.3.3 Χάρτες 500hPa και 300hPa Από τους χάρτες του γεωδυναμικού ύψους στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hPa, εντοπίστηκαν οι ανώτερες ridge και προσδιορίστηκε ποιοτικά η μεταφορά του στροβιλισμού. Επίσης, εξετάστηκε η κλίση του συστήματος με το ύψος και ο βαροκλινικός χαρακτήρας. 3.3.4 Χάρτες μετώπων Από τους χάρτες μετώπων για την περίπτωση του θερμού αντικυκλώνα εξετάζεται η ύπαρξη μετώπων στην περιοχή ενδιαφέροντος, επαληθεύεται η οριζόντια μεταφορά αέρα, αν αυτή παρατηρείται στους χάρτες γεωδυναμικού ύψους και σχολιάζεται η γενικότερη επίδραση των μετώπων στην περιοχή.

15 3.3.5 Μελέτη κατανομής θερμοκρασίας Από τους χάρτες θερμοκρασίας σε όλες τις προαναφερόμενες ισοβαρικές επιφάνειες εξετάστηκε η μορφή των ισόθερμων, η κατανομή της θερμοκρασίας σε κάθε ισοβαρικό επίπεδο, καθώς επίσης και η καθ ύψος κατανομή της θερμοκρασίας στο κέντρο και στην περιοχή γύρω από τον αντικυκλώνα.

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Αποτελέσματα- Συζήτηση 4.1 Περίπτωση ψυχρού αντικυκλώνα 4.1.1 Συνοπτική κατάσταση κατά την 6η Απριλίου 1992 Η συνοπτική κατάσταση στην περιοχή της Ευρώπης για την επιφάνεια κατά την 6η Απριλίου 1992 φαίνεται στα σχήματα 4.1-4.4. Στο Σχήμα 4.1 παρατηρείται η ύπαρξη αντικυκλώνα πάνω από τη βόρεια Ισπανία με τιμή κεντρικής πίεσης 1012.1hPa κατά τη συνοπτική ώρα 00UTC. Στα Σχήματα 4.2-4.4 παρατηρείται η ΒΑ κίνηση του αντικυκλώνα προς τη Γερμανία και την Πολωνία. Από τα δεδομένα για τη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα και του περιβάλλοντος, επαληθεύεται ότι πρόκειται για έναν ψυχρό αντικυκλώνα με μέση θερμοκρασία 5 C. Παρατηρείται εξασθένηση του βαρομετρικού υψηλού, καθώς αυτό μεταπίπτει σε τιμή κεντρικής πίεσης 1008.9hPa στις 18UTC. Σχήμα 4.1 Χάρτης επιφανείας 06/04/92 00UTC

17 Σχήμα 4.2 Χάρτης επιφανείας 06/04/92 06UTC Σχήμα 4.3 Χάρτης επιφανείας 06/04/92 12UTC

18 Σχήμα 4.4 Χάρτης επιφανείας 06/04/92 18UTC Η ύπαρξη του βαρομετρικού υψηλού είναι εμφανής σε όλες τις ισοβαρικές επιφάνειες. Στην ισοβαρική επιφάνεια των 850hPa παρατηρείται μια έξαρση (ridge) στις ισοϋψείς στην περιοχή της Γερμανίας (Σχήμα 4.5). Ο άξονας της ridge έχει ΒΑ κλίση, ενώ τις επόμενες ώρες παρατηρείται σταδιακή ΒΔ κίνηση του άξονα της ridge. Από τον συνδυασμό των χαρτών του γεωδυναμικού ύψους και της θερμοκρασίας για διαφορετικές συνοπτικές ώρες, γίνεται εμφανές ότι υπάρχει ψυχρή μεταφορά αέρα στην περιοχή ενδιαφέροντος, καθώς οι ισοϋψείς τέμνονται με τις ισόθερμες σχηματίζοντας οξεία γωνία και ο άνεμος πνέει από περιοχές με χαμηλότερη θερμοκρασία, δηλώνοντας την εισχώρηση ψυχρού αέρα στην περιοχή (Σχήμα 4.5 και 4.6). Στην ισοβαρική των 500hPa υπάρχει εμφανής παραμόρφωση των ισοϋψών και στις 00UTC διακρίνεται μία έξαρση (ridge) πάνω από το Ηνωμένο Βασίλειο (Σχήμα 4.7). Η κλίση του άξονα της ridge είναι ΒΔ και είναι ενδεικτική της μελλοντικής κίνησης του επιφανειακού υψηλού. Μπροστά από τη ridge αναπτύσσεται αρνητική μεταφορά στροβιλισμού (NVA) που επαληθεύει την εμφάνιση του επιφανειακού υψηλού νοτιοανατολικά του Ηνωμένου Βασιλείου, δηλαδή στην περιοχή της Γερμανίας, όπως φάνηκε και από τον αντίστοιχο χάρτη επιφανείας (Σχήμα 4.1). Τις επόμενες ώρες συνεχίζεται η παραμόρφωση των ισοϋψών και η ridge μετατοπίζεται ΝΑ. Κάθε συνοπτική ώρα η ridge στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hPa αποτελεί κέντρο αρνητικού στροβιλισμού, βορειοδυτικά του κέντρουτου αντικυκλώνα στην επιφάνεια. Επομένως, γίνεται φανερή η αρνητική κλίση του συστήματος με το ύψος που δηλώνει το βαροκλινικό χαρακτήρα της αντικυκλογένεσης. Στην ισοβαρική των 300hPa είναι και πάλι εμφανής η παραμόρφωση του πεδίου ισοϋψών και η ridge διακρίνεται στην περιοχή της Γαλλίας. Κατά τις επόμενες ώρες, ο άξονας της ridge κινείται νοτιοανατολικά της περιοχής ενδιαφέροντος (Σχήμα 4.8).

19 Σχήμα 4.5 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 850hPa 06/04/92 00UTC Σχήμα 4.6 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 06/04/92 00UTC

20 Σχήμα 4.7 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 500hPa 06/04/92 00UTC Σχήμα 4.8 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 06/04/92 00UTC Από την παραπάνω ανάλυση, προκύπτει ότι η κλίση των ισοϋψών μεταβάλλεται προς τα ανατολικά σε υψηλότερα ισοβαρικά επίπεδα. Γενικά, οι ισοϋψείς έχουν βορειοανατολική κλίση σε όλα τα ισοβαρικά επίπεδα, γεγονός που δείχνει τον

21 βαροκλινικό χαρακτήρα του συστήματος. Όμως, δεν φαίνεται να συμβαίνει το ίδιο και με τις ισόθερμες. Από τη μελέτη των χαρτών θερμοκρασίας σε όλα τα ισοβαρικά επίπεδα, προκύπτει ότι οι αλλαγές καθ ύψος στη μορφή των ισόθερμων δεν ακολουθούν την ίδια λογική με τις αλλαγές στις ισοϋψείς. Μάλιστα, δεν φαίνεται να υπάρχει κάποια λογική που να εξηγεί τις αλλαγές αυτές. Ειδικότερα, η θερμοκρασία στην επιφάνεια στην περιοχή που αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας συνεχώς αυξάνεται. Την ίδια αύξηση ακολουθεί και η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα. Στα ανώτερα ισοβαρικά επίπεδα, όπως είναι φυσικό, παρατηρούνται γενικά πιο χαμηλές θερμοκρασίες σε σχέση με την επιφάνεια. Στο ισοβαρικό επίπεδο των 850hPa, τόσο η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα, όσο και η θερμοκρασία της γύρω περιοχής, παραμένουν σχετικά σταθερές. Παρόμοια κατανομή παρατηρείται και στα επίπεδα των 500hPa και 300hPa. Όσον αφορά στις ισόθερμες, παρατηρείται πύκνωσή τους πάνω από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο και ειδικά στα επίπεδα των 500hPa και 300hPa (Σχήματα 4.9 και 4.10). Σχήμα 4.9 Χάρτης θερμοκρασίας 500hPa 06/04/92 12UTC

22 Σχήμα 4.10 Χάρτης θερμοκρασίας 300hPa 06/04/92 12UTC 4.1.2 Συνοπτική κατάσταση κατά την 7η Απριλίου 1992 Κατά την 7η Απριλίου 1992, ο αντικυκλώνας συνεχίζει για λίγες ώρες ακόμα να κινείται ΒΑ από την Πολωνία προς τη Λιθουανία. Όμως, από τις 06UCT κι έπειτα ακολουθεί ΒΔ πορεία, καταλήγοντας στην περιοχή πάνω από τη Βαλτική Θάλασσα, όπως φαίνεται στα σχήματα 4.11-4.14. Η τιμή της κεντρικής πίεσης είναι 1009.03hPa στις 00UTC. Τις επόμενες ώρες, ο αντικυκλώνας εξασθενεί με την τιμή της κεντρικής πίεσης να είναι 1008.84hPa στις 18UTC. Στην ισοβαρική επιφάνεια των 850hPa, παρατηρείται αλλαγή στην κατεύθυνση κίνησης του άξονα της ridge της προηγούμενης ημέρας, η οποία πλέον κινείται βορειοδυτικά (Σχήμα 4.15). Η ΒΔ κίνηση της ridge συνεχίζεται καθόλη τη διάρκεια της ημέρας κι έτσι αρχίζει να γίνεται φανερή η τάση για σχηματισμό εμποδισμού ωμέγα στην περιοχή της Βόρειας Θάλασσας, μεταξύ Σκανδιναβίας και Ηνωμένου Βασιλείου (Σχήμα 4.16). Στην ισοβαρική των 500hPa, η ridge έχει σχεδόν αποκοπεί από το μεγαλύτερο κυματισμό, ενώ στη Δυτική Μεσόγειο, που είναι η περιοχή άμεσου ενδιαφέροντος, έχει εμφανιστεί ένας αυλώνας (trough), ο οποίος προμηνύει το σχηματισμό επιφανειακής ύφεσης τις επόμενες μέρες, καθώς επίσης και τον ενδεχόμενο σχηματισμό μετώπου (Σχήμα 4.17). Παρόμοια εικόνα παρουσιάζεται και στην ισοβαρική επιφάνεια των 300hPa. Πλέον γίνεται εμφανής η ύπαρξη ενός αποκομμένου χαμηλού στην περιοχή της Ιταλίας και μιας ridge στην περιοχή της Σαρδηνίας (Σχήμα 4.18).

25 Σχήμα 4.15 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 850hPa 07/04/92 00UTC Σχήμα 4.16 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 850hPa 07/04/92 12UTC

27 Σχήμα 4.19 Χάρτης θερμοκρασίας 500hPa 07/04/92 12UTC Σχήμα 4.20 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 07/04/92 00UTC Όπως και την προηγούμενη ημέρα, οι ισοϋψείς παίρνουν μια νοτιοανατολική κλίση σε υψηλότερα ισοβαρικά επίπεδα, ενώ οι ισόθερμες συνεχίζουν να μην παρουσιάζουν κάποια συγκεκριμένη συμπεριφορά.

28 Η θερμοκρασία στην επιφάνεια στην περιοχή που αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας συνεχίζει να αυξάνεται, ενώ παρατηρείται μείωσητης θερμοκρασίας στο κέντρο του αντικυκλώνα. Στα ανώτερα ισοβαρικά επίπεδα, όπως είναι φυσικό, παρατηρούνται γενικά πιο χαμηλές θερμοκρασίες σε σχέση με την επιφάνεια. Στο ισοβαρικό επίπεδο των 850hPa, τόσο η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα, όσο και η θερμοκρασία της γύρω περιοχής, μειώνονται. Παρόμοια κατανομή παρατηρείται και στο επίπεδο των 500hPa, όχι όμως στο επίπεδο των 300hPa, όπου η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνακαι η θερμοκρασία της γύρω περιοχής παραμένουν σταθερές. Όσον αφορά στις ισόθερμες, παρατηρείται πύκνωση δυτικά του Ηνωμένου Βασιλείου και ΝΑ της Ελλάδας στα 500hPa (Σχήμα 4.19). Σε σχέση με την προηγούμενη ημέρα, οι ισόθερμες στα 850hPa παρουσιάζουν μια μετατόπιση προς τα ανατολικά (Σχήμα 4.6 και 4.20), οι ισόθερμες στα 500hPa είναι μετατοπισμένες προς τα ΒΑ (Σχήμα 4.9 και 4.19), ενώ δεν παρατηρείται ανάλογη συμπεριφορά των ισόθερμων στα 300hPa. 4.1.3 Κίνηση ψυχρού αντικυκλώνα Ο ψυχρός αντικυκλώνας εντοπίζεται αρχικά πάνω από τη βόρεια Ισπανία την 6η Απριλίου στις 00UTC. Τις επόμενες ώρες κινείται ΒΑ, προς τη Γερμανία και την Πολωνία. Η ΒΔ κλίση του άξονα της ridge που εντοπίζεται στο επίπεδο των 500hPa πάνω από το Ηνωμένο Βασίλειο είναι ενδεικτική της μελλοντικής κίνησης του επιφανειακού υψηλού. Η πρόβλεψη αυτή επαληθεύεται την 7η Απριλίου, καθώς από τις 06UCT και μετά, ο αντικυκλώνας στην επιφάνεια ακολουθεί ΒΔ πορεία, καταλήγοντας στην περιοχή της Βαλτικής Θάλασσας. Η ΒΔ κλίση της ridge που εντοπίζεται στο επίπεδο των 500hPa πάνω από τη Βόρεια Θάλασσα, αποτελεί πρόβλεψη ότι ο αντικυκλώνας στην επιφάνεια θα συνεχίσει και τις επόμενες μέρες τη βορειοδυτική του πορεία, ώσπου να διαλυθεί.

29 4.2 Περίπτωση θερμού αντικυκλώνα 4.2.1 Συνοπτική κατάσταση κατά την 9η Αυγούστου 2012 Η συνοπτική κατάσταση στην περιοχή της Ευρώπης για την επιφάνεια κατά την 9η Αυγούστου 2012 φαίνεται στα σχήματα 4.21-4.24. Στο Σχήμα 4.21 παρατηρείται η ύπαρξη αντικυκλώνα πάνω από τη βορειοδυτική Αφρική και πιο συγκεκριμένα πάνω από την Αλγερία στην περιοχή που εκτείνεται η Οροσειρά του Άτλαντα με τιμή κεντρικής πίεσης 1019.7hPa στις 00UTC. Στα Σχήματα 4.22-4.24 παρατηρείται μικρή κίνηση του αντικυκλώνα αρχικά προς ΝΔ και στη συνέχεια προς ΒΑ, με αποτέλεσμα η θέση του στο τέλος της ημέρας να μην αλλάζει σε μεγάλο βαθμό. Παράλληλα, η τιμή της κεντρικής πίεσης έχει μικρές αυξομοιώσεις, καταλήγοντας σε μικρή εξασθένηση του αντικυκλώνα, καθώς αυτός μεταπίπτει σε τιμή κεντρικής πίεσης 1017.19hPa στις 18UTC. Από τα δεδομένα για τη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα και του περιβάλλοντος, επαληθεύεται ότι πρόκειται για έναν θερμό αντικυκλώνα με μέση θερμοκρασία 38 ο C που παρουσιάζει μέση διαφορά θερμοκρασίας από το περιβάλλον 2 ο C. Σχήμα 4.21Χάρτης επιφανείας 09/08/12 00UTC

30 Σχήμα 4.22Χάρτης επιφανείας 09/08/12 06UTC Σχήμα 4.23Χάρτης επιφανείας 09/08/12 12UTC

31 Σχήμα 4.24Χάρτης επιφανείας 09/08/12 18UTC Η ύπαρξη του βαρομετρικού υψηλού είναι εμφανής σε όλες τις ισοβαρικές επιφάνειες. Στην ισοβαρική επιφάνεια των 850hPa παρατηρούνται δύο εξάρσεις (ridge) στις ισοϋψείς, μία πάνω από τη Ρουμανία και μία πάνω από τη Μεγάλη Βρετανία (Σχήμα 4.25). Η ridge στην περιοχή της Μεγάλης Βρετανίας είναι σχετικά συμμετρική με ΒΔ κλίση, ενώ η ridge στην περιοχή της Ρουμανίας είναι φανερά ασύμμετρη με ΒΑ κλίση. Το βαρομετρικό υψηλό πάνω από την Αλγερία είναι εμφανές και σε αυτό το ισοβαρικό επίπεδο, ενώ δεν είμαστε σε θέση να παρατηρήσουμε την ύπαρξη συστημάτων ανώτερης ατμόσφαιρας στην περιοχή ενδιαφέροντος. Τις επόμενες ώρες, το βαρομετρικό υψηλό πάνω απο την Αλγερία παραμένει σταθερό, ενώ ενδιαφέρον παρουσιάζει η αλλαγή της κλίσης στον άξονα της ridge πάνω από τη Ρουμανία που από ΒΑ γίνεται ΝΑ στις 18UTC, καθώς επίσης και η μετατόπιση της ridgeπρος τα δυτικά(σχήμα 4.26). Από το συνδυασμό των χαρτών του γεωδυναμικού ύψους και της θερμοκρασίας για διαφορετικές συνοπτικές ώρες, γίνεται εμφανές ότι υπάρχει θερμή μεταφορά αέρα στην περιοχή της Αλγερίας και ψυχρή μεταφορά αέρα στην περιοχή της Ρουμανίας, καθώς οάνεμος στην πρώτη περίπτωση έρχεται από περιοχές με χαμηλότερη θερμοκρασία, ενώ στη δεύτερη από περιοχές με υψηλότερη (Σχήματα 4.25-4.28).

33 Σχήμα 4.27 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 09/08/12 00UTC Σχήμα 4.28 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 850hPa 09/08/12 18UTC

34 Από τη μελέτη των επιφανειακών χαρτών των μετώπων για το χρονικό διάστημα από την 7η μέχρι την 11η Αυγούστου 2012 (Σχήματα 4.29-4.33) προσδιορίζεται η ύπαρξη ψυχρού μετώπου στην περιοχή της Ρουμανίας. Το ψυχρό μέτωπο εμφανίζεται την 7η Αυγούστου 2012 ανατολικά της Βαλτικής Θάλασσας και κινείται ΒΑ (Σχήμα 4.29). Την 8η και 9η Αυγούστου συνεχίζει τη βορειοανατολική του κίνηση και εντοπίζεται δυτικά της Μαύρης Θάλασσας, στην περιοχή της Ρουμανίας (Σχήματα 4.30 και 4.31). Η ύπαρξή του δηλώνει την εισροή ψυχρού αέρα στην περιοχή. Το γεγονός αυτό επαληθεύει την ψυχρή μεταφορά αέρα που παρατηρήθηκε από το συνδυασμό των χαρτών θερμοκρασίας και γεωδυναμικού ύψους στο επίπεδο των 850hPa. Τη 10η Αυγούστου, συνεχίζει τη βορειανατολική του κίνηση, απομακρυνόμενο από τη Ρουμανία και την περιοχή της Μαύρης Θάλασσας (Σχήμα 4.32), ενώ την 11η Αυγούστου το μέτωπο δεν υπάρχει (Σχήμα 4.33). Μετά το πέρασμα του μετώπου αναμένουμε αλλαγή στη διεύθυνση του γεωστροφικού ανέμου, κάτι το οποίο επαληθεύεται στο χάρτη των 850hPa από την αλλαγή της διεύθυνσης της κλίσης της ridge στις 18UTC της 9ης Αυγούστου (Σχήμα 4.28). Όσον αφορά στην περιοχή κυρίως ενδιαφέροντος της παρούσας εργασίας, δηλαδή τη βορειοδυτική ακτή της Αφρικής, δεν παρατηρείται η ύπαρξη κάποιου μετώπου που να συνδέεται με την μεταφορά θερμού αέρα στην περιοχή της Αλγερίας. Σχήμα 4.29 Χάρτης μετώπων 07/08/12 00UTC

35 Σχήμα 4.30 Χάρτης μετώπων 08/08/12 00UTC Σχήμα 4.31 Χάρτης μετώπων 09/08/12 00UTC

36 Σχήμα 4.32 Χάρτης μετώπων 10/08/12 00UTC Σχήμα 4.33 Χάρτης μετώπων 11/08/12 00UTC Στην ισοβαρική των 500hPa υπάρχει εμφανής παραμόρφωση των ισοϋψών και στις 12UTC διακρίνεται μία ridge πάνω από την Ισπανία(Σχήμα 4.34). Μπροστά από τη ridge αναπτύσσεται αρνητική μεταφορά στροβιλισμού (NVA) που επαληθεύει

37 την εμφάνιση του επιφανειακού υψηλού νοτιοανατολικά, δηλαδή στην περιοχή της Αλγερίας, όπως φάνηκε και από τον αντίστοιχο χάρτη επιφανείας (Σχήμα 4.23). Η βορειοδυτική κλίση του άξονα της ridge είναι ενδεικτική της μελλοντικής κίνησης του αντικυκλώνα στην επιφάνεια. Τις επόμενες ώρες συνεχίζεται η παραμόρφωση των ισοϋψών. Κάθε συνοπτική ώρα η ridge στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hPa αποτελεί κέντρο αρνητικού στροβιλισμού, βορειοδυτικά του κέντρου του αντικυκλώνα στην επιφάνεια. Επομένως, γίνεται φανερή η αρνητική κλίση του συστήματος με το ύψος που δηλώνει το βαροκλινικό χαρακτήρα της αντικυκλογένεσης. Σχήμα 4.34 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 500hPa 09/08/12 12UTC Στην ισοβαρική των 300hPa είναι και πάλι εμφανής η παραμόρφωση του πεδίου ισοϋψών και η ridge διακρίνεται πάνω από τη βόρεια ακτή της Ισπανίας (Σχήμα 4.35). Κατά τη διάρκεια της ημέρας, μια πιο καλά σχηματισμένη ridge με ΒΔ κλίσηεμφανίζεται πάνω από την περιοχή του Ηνωμένου Βασιλείου (Σχήμα 4.36). Η συγκεκριμένη ridge βρίσκεται ΒΔ της περιοχής της Αλγερίας και ΒΔ της ridge που παρατηρήθηκε στο επίπεδο των 500hPa πάνω από την Ισπανία. Το γεγονός αυτό επαληθεύει την αρνητική κλίση του συστήματος με το ύψος.

38 Σχήμα 4.35 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 09/08/12 00UTC Σχήμα 4.36 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 09/08/12 12UTC Από τη μελέτη των χαρτών επιφανειακής θερμοκρασίας, παρατηρείται πύκνωση των ισόθερμων από τις 12.00 UTC και μετά και ειδικά στις 18.00 UTC. Η πύκνωση εντοπίζεταιστην περιοχή της ΒΔ Αφρικής, πάνω από το Μαρόκο, δυτικά της περιοχής εμφάνισης του βαρομετρικού υψηλού, όπως φαίνεται στα Σχήματα

39 4.37-4.38 και δηλώνει την έντονη θερμή μεταφορά αέρα που διαπιστώθηκε από το συνδυασμό των χαρτών γεωδυναμικού ύψους και θερμοκρασίας στα 850hPa. Σχήμα 4.37 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 09/08/12 12UTC Σχήμα 4.38 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 09/08/12 18UTC

40 Από τη μελέτη των χαρτών θερμοκρασίας σε όλα τα ισοβαρικά επίπεδα, προκύπτει ότι οι αλλαγές καθ ύψος στη μορφή των ισόθερμων δεν ακολουθούν κάποια συγκεκριμένη λογική. Ειδικότερα, η θερμοκρασία στην επιφάνεια στην περιοχή που αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας συνεχώς αυξάνεταικατά τη διάρκεια της ημέρας. Την ίδια αύξηση ακολουθεί και η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα. Στα ανώτερα ισοβαρικά επίπεδα, όπως είναι φυσικό, παρατηρούνται γενικά πιο χαμηλές θερμοκρασίες σε σχέση με την επιφάνεια. Στο ισοβαρικό επίπεδο των 850hPa, τόσο η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα, όσο και η θερμοκρασία της γύρω περιοχής, παραρουσιάζουν μικρή αύξηση. Το αντίστροφο παρατηρείται στα επίπεδα των 500hPa και 300hPa, όπου οι δύο θερμοκρασίες παρουσιάζουν μικρή μείωση. Όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο και κυρίως στα 500hPa και στα 300hPa η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στο κέντρο του αντικυκλώνα τη γύρω περιοχή συνεχώς μειώνεται. Όσον αφορά στις ισόθερμες, η πύκνωση που παρατηρήθηκε στην επιφάνεια πάνω από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής (Σχήμα 4.38) υποχωρεί όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο. Στο επίπεδο των 850hPa, παρατηρείται μια σχετική πύκνωση των ισόθερμων δυτικά της περιοχής ενδιαφέροντος (Σχήμα 4.39), η οποία απουσιάζει από το επίπεδο των 500hPa (Σχήμα 4.40). Ενδιαφέρον παρουσιάζει η κατανομή των ισόθερμων στο επίπεδο των 300hPa (Σχήματα 4.41 και 4.42), όπου εντοπίζεται μια πύκνωση των ισόθερμων που εκτείνεται από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής μέχρι την Κασπία Θάλασσα. Σχήμα 4.39 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 09/08/12 06UTC

41 Σχήμα 4.40 Χάρτης θερμοκρασίας 500hPa 09/08/12 06UTC Σχήμα 4.41 Χάρτης θερμοκρασίας 300hPa 09/08/12 06UTC

42 Σχήμα 4.42 Χάρτης θερμοκρασίας 300hPa 09/08/12 12UTC 4.2.2 Συνοπτική κατάσταση κατά την 10η Αυγούστου 2012 Κατά την 10η Αυγούστου 2012, ο αντικυκλώνας κινείται ΝΔ από την Αλγερία προς το Μαρόκο, όπως φαίνεται στα σχήματα 4.43-4.44. Η τιμή της κεντρικής πίεσης είναι 1020.11hPa στις 00UTC. Παρότι ο αντικυκλώνας είναι ενισχυμένος σε σχέση με την προηγούμενη ημέρα, τις επόμενες ώρες η τιμή της κεντρικής πίεσης παραμένει σχετικά σταθερή και παρατηρείται πτώση το τέλος της ημέρας, όταν ο αντικυκλώνας μετατίπτει σε τιμή κεντρικής πίεση 1017.92hPaστις 18UTC. Όσον αφορά στη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα, παρατηρείται μικρή άνοδος. Παρόλα αυτά, η μέση θερμοκρασία του κέντρου παραμένει ίση με 38 ο C, ενώ η μέση διαφορά θερμοκρασίας από το περιβάλλον είναι της τάξης του 1 ο C. Στην ισοβαρική επιφάνεια των 850hPa, η ridge που εντοπίστηκε την προηγούμενη μέρα στην περιοχή της Ρουμανίας συνεχίζει τη μετατόπισή της προς τα δυτικά και στις 18UCT βρίσκεται πάνω από την Αυστρία έχοντας πλέον καθαρά ανατολική κλίση (Σχήματα 4.45 και 4.46). Το βαρομετρικό υψηλό πάνω από την Αλγερία είναι εμφανές και σήμερα και παραμένει πρακτικά σταθερό κατά τη διάρκεια της μέρας. Στην ισοβαρική των 500hPa η ridge πάνω από την Ισπανίαπου εμφανίστηκε στις 12UTC της προηγούμενης ημέρας (Σχήμα 4.34)τώρα εντοπίζεται λίγο πιο βόρεια (Σχήμα 4.47). Μπροστά από τη ridge αναπτύσσεται αρνητική μεταφορά στροβιλισμού (NVA) που επαληθεύει την εμφάνιση του επιφανειακού υψηλού νοτιοανατολικά, δηλαδή στην περιοχή της Αλγερίας. Τις επόμενες ώρες συνεχίζεται η παραμόρφωση των ισοϋψών. Κάθε συνοπτική ώρα η ridge στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hPa αποτελεί κέντρο αρνητικού στροβιλισμού, βορειοδυτικά του κέντρου του αντικυκλώνα στην επιφάνεια.

43 Στην ισοβαρική των 300hPa εντοπίζεται και πάλι η ridge βόρεια της Ισπανίας, ενώ η ridge πάνω από την περιοχή του Ηνωμένου Βασιλείου είναι μετατοπισμένη ανατολικά σε σχέση με την προηγούμενη ημέρα (Σχήμα 4.48). Σχήμα 4.43 Χάρτης επιφανείας 10/08/12 00UTC Σχήμα 4.44 Χάρτης επιφανείας 10/08/12 18UTC

45 Σχήμα 4.47 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 500hPa 10/08/12 00UTC Σχήμα 4.48 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 10/08/12 18UTC Η μελέτη των χαρτών θερμοκρασίας σε όλα τα ισοβαρικά επίπεδα δείχνει παρόμοια εικόνα με αυτή της προηγούμενης ημέρας. Ειδικότερα, η θερμοκρασία στην επιφάνεια στην περιοχή που αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας παρουσιάζει

46 αύξηση. Την ίδια αύξηση ακολουθεί και η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα. Στο ισοβαρικό επίπεδο των 850hPa, τόσο η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα, όσο και η θερμοκρασία της γύρω περιοχής, παραρουσιάζουν μικρή αύξηση, στα 500hPa παραμένουν σταθερές κατά τη διάρκεια της μέρας και στα 300hPa παρουσιάζουν μικρή μείωση. Όσον αφορά στις ισόθερμες, παρατηρείται πύκνωση στην επιφάνεια πάνω από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής και στην Πορτογαλία (Σχήματα 4.49 και 4.50), η οποία υποχωρεί όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο. Στο επίπεδο των 850hPa, παρατηρείται μια σχετική πύκνωση των ισόθερμων δυτικά της Πορτογαλίας (Σχήμα 4.51), η οποία απουσιάζει από το επίπεδο των 500hPa (Σχήμα 4.52). Όπως και την προηγούμενη μέρα, στο επίπεδο των 300hPa (Σχήμα 4.53) εντοπίζεται μια πύκνωση των ισόθερμων που εκτείνεται από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής μέχρι την Κασπία Θάλασσα. Σχήμα 4.49 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 10/08/12 12UTC

47 Σχήμα 4.50 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 10/08/12 18UTC Σχήμα 4.51 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 10/08/12 00UTC

49 4.2.3 Συνοπτική κατάσταση κατά την 11η Αυγούστου 2012 Κατά την 11η Αυγούστου 2012, ο αντικυκλώνας παραμένει σταθερά πάνω το Μαρόκο, ενώ σταδιακά αρχίζει να ενώνεται με τον μόνιμο αντικυκλώνα των Αζορών, όπως φαίνεται στα σχήματα 4.54-4.57). Η τιμή της κεντρικής πίεσης είναι 1019.72hPa στις 00UTC, δηλαδή ενισχυμένος σε σχέση με την προηγούμενη ημέρα. Δεδομένου ότι δεν διατίθενται δεδομένα για την πίεση τις υπόλοιπες ώρες της ημέρας, δεν είναι δυνατόν να επαληθευτεί αν και σήμερα ο αντικυκλώνας ακολουθεί τη συμπεριφορά των προηγούμενων δύο ημερών, δηλαδή να παρουσιάζεται ενισχυμένος στην αρχή της ημέρας και εξασθενημένος στο τέλος. Όσον αφορά στη θερμοκρασία του κέντρου του αντικυκλώνα, παρατηρείται μικρή άνοδος. Η μέση θερμοκρασία του κέντρου παραμένει ίση με 38 ο C, ενώ η μέση διαφορά θερμοκρασίας από το περιβάλλον είναι 2 ο C. Στην ισοβαρική επιφάνεια των 850hPa, η ridge που στις 18UCT της προηγούμενης μέρας βρισκόταν πάνω από τη Γερμανία συνεχίζει να μετατοπίζεται προς τη δύση και αρχίζει να κλείνει σταδιακά, σχηματίζοντας ένα κλειστό υψηλό πάνω από το Ηνωμένο Βασίλειο. Το βαρομετρικό υψηλό που τις δύο προηγούμενες μέρες βρισκόταν πάνω από την Αλγερία, σήμερα φαίνεται να ενώνεται με τον αντικυκλώνα των Αζορών που βρίσκεται δυτικά του (Σχήματα 4.58-4.60). Στα ισοβαρικά επίπεδα των 500hPa και 300hPa παρουσιάζεται η ίδια εικόνα με τη 10η Αυγούστου. Η ridge πάνω από την Ισπανία στα 500hPa αποτελεί κέντρο αρνητικού στροβιλισμού και μετατοπίζεται νοτιοανατολικά (Σχήματα 4.61 και 4.62), ενώ η ridge πάνω από την περιοχή του Ηνωμένου Βασιλείου στα 300hPa συνεχίζει να μετατοπίζεται ΝΑ (Σχήματα 4.63 και 4.64). Σχήμα 4.54 Χάρτης επιφανείας 11/08/12 00UTC

51 Σχήμα 4.57 Χάρτης επιφανείας 11/08/12 18UTC Σχήμα 4.58 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 850hPa 11/08/12 00UTC

54 Σχήμα 4.63 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 11/08/12 00UTC Σχήμα 4.64 Χάρτης γεωδυναμικού ύψους 300hPa 11/08/12 18UTC Από τη μελέτη των χαρτών θερμοκρασίας σε όλα τα ισοβαρικά επίπεδα προκύπτει ότι η θερμοκρασία στην επιφάνεια στην περιοχή που αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας και η θερμοκρασία στο κέντρο του αντικυκλώνα παρουσιάζουν

55 μείωση. Το ίδιο συμβαίνει και στα ισοβαρικά επίπεδα των 850hPa, 500hPa και 300hPa. Όσον αφορά στις ισόθερμες, παρατηρείται πύκνωση στην επιφάνεια πάνω από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής, την Πορτογαλία και τη Βόρεια ακτή της Ισπανίας (Σχήματα 4.65 και 4.66), η οποία υποχωρεί όσο ανεβαίνουμε ισοβαρικό επίπεδο. Στο επίπεδο των 850hPa, παρατηρείται μια σχετική πύκνωση των ισόθερμων στη βόρεια Ισπανία και δυτικά της Πορτογαλίας (Σχήματα 4.67 και 4.68), η οποία απουσιάζει από το επίπεδο των 500hPa (Σχήμα 4.69). Όπως και την προηγούμενη ημέρα, στο επίπεδο των 300hPa (Σχήμα 4.70) εντοπίζεται μια πύκνωση των ισόθερμων που εκτείνεται από τη ΒΔ ακτή της Αφρικής μέχρι την Κασπία Θάλασσα. Η εκτεταμένη αυτή πύκνωση των ισόθερμων είναι μετατοπισμένη ανατολικά σε σχέση με τις δύο προηγούμενες ημέρες. Σχήμα 4.65 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 11/08/12 12UTC

56 Σχήμα 4.66 Χάρτης επιφανειακής θερμοκρασίας 11/08/12 18UTC Σχήμα 4.67 Χάρτης θερμοκρασίας 850hPa 11/08/12 06UTC