Νίκος Μαζαράκης Αθήνα 2010
Οι χάρτες των 850 Hpa είναι ένα από τα βασικά προγνωστικά επίπεδα για τη παράµετρο της θερµοκρασίας. Την πίεση των 850 Hpa τη συναντάµε στην ατµόσφαιρα σε ένα µέσο ύψος περί τα 1500m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Λόγω του ύψους αυτού του επιπέδου γίνεται φανερό ότι ο άνεµος που πνέει είναι γεωστροφικός, δηλαδή απαλλαγµένος από τις τριβές. Ο χάρτης των 850 Hpa περιέχει 2 οικογένειες γραµµών. 1) τις ισοϋψείς και 2) τις ισόθερµες. (βλ. σχήµα 1). Οι ισοϋψείς καµπύλες παίζουν το ίδιο ρόλο µε τις ισοβαρείς καµπύλες στους επιφανειακούς χάρτες. Μία ισοϋψής καµπύλη ενώνει τους τόπους όπου συναντάµε τη πίεση που µας ενδιαφέρει (π.χ. 850 Hpa, 500 Hpa) στο ίδιο ύψος. ηλαδή η επιφάνεια όπου η πίεση είναι σταθερή και ίση µε 850 Hpa δεν είναι παράλληλη µε το έδαφος αλλά σχηµατίζει όρη και κοιλάδες. Εάν για παράδειγµα ένα αεροπλάνο απογειωνόταν από τη Μαδρίτη µε κατεύθυνση τη Θεσσαλονίκη και ο πιλότος επιθυµούσε να έχει στο βαρόµετρό του σταθερή πίεση ίση µε 850 Hpa, τότε πάνω από την Μαδρίτη µε βάση το σχήµα 1 θα έπρεπε να ανέβει σε ένα ύψος 1450 m ενώ όταν θα έφτανε Θεσσαλονίκη θα είχε κατέβει περίπου στα 1330 m. Στο σηµείο αυτό θα πρέπει να επισηµάνουµε ότι το ύψος µίας ισοϋψούς (γεωδυναµικό ύψος) δεν είναι ίσο µε το γεωµετρικό αλλά διαφέρει από αυτό µερικά µέτρα. Εµείς όµως µε καλή προσέγγιση µπορούµε άνετα να θεωρήσουµε ότι τα δύο ύψη ταυτίζονται µεταξύ τους. Πολύ συχνά στο ύψος µίας ισοϋψούς παραλείπεται το τελευταίο ψηφίο, δηλαδή µία ισοϋψής µε ύψος 135 σηµαίνει ότι συναντάµε τη πίεση των 850 Hpa σε ύψος 1350m. Οι ισόθερµες ενώνουν τις περιοχές µε την ίδια θερµοκρασία στη στάθµη των 850 Hpa. Οι συνήθεις θερµοκρασίες ανάλογα και µε την εποχή για τα γ.π. της Ελλάδας είναι από 10 έως +25 ο C. Οι ισόθερµες χαράσσονται συνήθως ανά 2 ή ανά 5 0 C. Ισοϋψείς 1250 και 1400m Ισόθερµες των 6 ο C (διακεκοµµένη) και των +6 ο C Σχήµα 1
Ο χάρτης των 850 Hpa µας χρησιµεύει κυρίως για δύο πράγµατα, τα εξής: 1. Εκτίµηση της επιφανειακής θερµοκρασίας. Έχει βρεθεί ότι η θερµοκρασία στη στάθµη αυτή καθορίζει κατά κάποιον τρόπο τη θερµοκρασία στην επιφάνεια του εδάφους. Για να υπολογίσουµε τη µέγιστη θερµοκρασία στο έδαφος µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε τους δύο παρακάτω εµπειρικούς τύπους: Καλοκαίρι: Τ 2m =Τ 850 +15 ο C Χειµώνας: Τ 2m =Τ 850 +10 ο C Οι παραπάνω τύποι είναι εµπειρικοί και δεν ισχύουν όπως καταλαβαίνουµε σε όλες τις περιπτώσεις. Παρόλα αυτά µας δείχνουν µία εικόνα για τη σχέση που έχει η θερµοκρασία στην επιφάνεια µε τη θερµοκρασία στο ύψος των 850 Hpa. Για παράδειγµα είναι φανερό ότι όταν η θερµοκρασία είναι στα 850 ίση µε 10 0 C τότε στην επιφάνεια θα πλησιάζει το µηδέν (0). 2. Εύρεση είδους µεταφοράς (ψυχρή ή θερµή). Με τον όρο µεταφορά εννοούµε την µεταβολή της θερµοκρασίας σε ένα τόπο µε το πέρασµα του χρόνου. Για παράδειγµα εάν η θερµοκρασία µειώνεται καθώς περνάει η ώρα τότε λέµε ότι έχουµε ψυχρή µεταφορά. Εδώ βέβαια δεν πρέπει να γίνει σύγχυση µε την ηµερήσια µεταβολή της θερµοκρασίας σε ένα τόπο. Εάν συµβαίνει το αντίθετο τότε λέµε ότι έχουµε θερµή µεταφορά. Για τη µεταφορά όµως θα µιλήσουµε αναλυτικότερα λίγο παρακάτω. Για ποιους λόγους όµως µελετάµε της θερµοκρασία ή τις µεταβολές της συµβουλευόµενοι τον χάρτη των 850 Hpa; Οι λόγοι είναι οι εξής: 1. Η επιφάνεια αυτή είναι κοντά στο έδαφος. 2. Η θερµοκρασία σε αυτό το ύψος δε επηρεάζεται από το ανάγλυφο 3. Η θερµοκρασία είναι αντιπροσωπευτική της αέριας µάζας. 4. η θερµοκρασία δεν έχει ηµερήσια διακύµανση (µέγιστο και ελάχιστο). Ως εκ τούτου λοιπόν είναι το πλέον κατάλληλο επίπεδο για να µελετήσουµε την πορεία της θερµοκρασίας σε ένα τόπο σε συνάρτηση µε τον χρόνο. Η θερµή ή η ψυχρή µεταφορά είναι συνάρτηση τριών παραγόντων: (1) της πυκνότητας των ισοθέρµων, (2) της πυκνότητας των ισοϋψών και (3) της γωνίας που σχηµατίζουν οι ισοϋψείς ή καλύτερα ο γεωστροφικός άνεµος µε τις ισόθερµες 1. Όσο πιο πυκνές είναι οι ισόθερµες τόσο µεγαλύτερη θα είναι η µεταβολή της θερµοκρασίας εάν πνέει µάλιστα και ισχυρός άνεµος. Όσο πιο κοντά είναι οι ισοϋψείς µεταξύ τους τόσο πιο µεγάλη ένταση θα έχει ο γεωστροφικός άνεµος. Τέλος όσο µεγαλύτερη είναι η γωνία µεταξύ του ανέµου και των ισοθέρµων τόσο πιο γρήγορη και ισχυρή θα είναι η µεταβολή της θερµοκρασίας σε ένα τόπο. Άρα σύµφωνα και µε το σχήµα 2 την ισχυρότερη µεταφορά της έχουµε όταν : 1. οι ισόθερµες είναι πυκνές. 2. οι ισοϋψείς είναι πυκνές (ισχυρός άνεµος) και 3. όσο η γωνία θ τείνει να γίνει ίση µε 90 µοίρες. Το είδος της µεταφοράς καθορίζεται από πού έρχεται ο άνεµος. Έτσι αν η κατεύθυνση του ανέµου είναι τέτοια ώστε αυτός να έρχεται από ποιο χαµηλές θερµοκρασίες τότε η θερµοκρασία θα παρουσιάσει πτώση και τότε λέµε ότι έχουµε ψυχρή µεταφορά. όταν όµως ο άνεµος έρχεται από πιο υψηλές θερµοκρασίες τότε η θερµοκρασία σε ένα τόπο θα παρουσιάσει αύξηση και τότε λέµε ότι έχουµε θερµή µεταφορά. 1 Ο γεωστροφικός άνεµος πνέει πάντα παράλληλα µε τις ισοϋψείς έχοντας στα αριστερά του τα χαµηλά ύψη!
Παράδειγµα 1. α. Κυκλική περιοχή. Στη περιοχή που περιβάλλεται από τον κύκλο φαίνεται ότι στη περιοχή της Ισπανίας και της υτικής Μεσογείου οι ισόθερµες είναι πολύ πυκνές. Ο άνεµος που έχουµε σχεδιάσει µε τα βέλη (Βορειοδυτικός) είναι και αυτός ισχυρός και µάλιστα η ένταση του πάνω από τη Μεσόγειο αυξάνεται καθώς οι ισοϋψείς πλησιάζουν η µία την άλλη (µεγαλύτερα βέλη). Επίσης η γωνία µε την οποία τέµνει ο άνεµος τις ισόθερµες είναι αρκετά µεγάλη καθώς πλησιάζει τις 90 µοίρες. Είναι φανερό λοιπόν ότι η θερµοκρασία τις επόµενες ώρες σε αυτή την περιοχή θα παρουσιάσει µεταβολή. Επειδή ο άνεµος έρχεται από πιο χαµηλές θερµοκρασίες σηµαίνει ότι θα έχουµε ψυχρή µεταφορά και έτσι η θερµοκρασία θα σηµειώσει πτώση. Β. Ορθογώνιο. Στη περιοχή που περιβάλλεται από το ορθογώνιο παραλληλόγραµµο φαίνεται ότι στη περιοχή των Βαλκανίων και της Μαύρης Θάλασσας οι ισόθερµες είναι πολύ πυκνές. Αντίστοιχα και εδώ ο άνεµος είναι ισχυρότατος ιδίως πάνω από τη Μαύρη Θάλασσα λόγω της µικρής απόστασης των ισοϋψών και µάλιστα είναι Νότιος Νοτιοδυτικός. Είναι φανερό λόγω και της µεγάλης γωνίας µε την οποία τέµνει ο άνεµος τις ισόθερµες (σχεδόν κάθετος) ότι η θερµοκρασία σε αυτή την περιοχή θα παρουσιάσει µεταβολή και µάλιστα θα αυξηθεί (θερµή µεταφορά) αφού ο άνεµος έρχεται από πιο υψηλές θερµοκρασίες. Γ. Έλλειψη. Στη περιοχή της Ελλάδας όπως βλέπουµε επικρατεί ένα ισχυρότατο Ν ρεύµα το οποίο όµως δε θα µεταβάλλει ιδιαίτερα τη θερµοκρασία και αυτό γιατί οι ισόθερµες είναι πάρα πολύ αραιές. Έτσι η µεταβολή της θερµοκρασίας θα είναι
ελάχιστη και µπορούµε να πούµε ότι δεν έχουµε µεταφορά. Κάτι αντίστοιχο συµβαίνει και πάνω από την Ερυθρά Θάλασσα όπου από τη µία οι ισόθερµες είναι πυκνές από την άλλη όµως οι ισοϋψείς είναι εξαιρετικά αραιές που σηµαίνει ότι ο άνεµος έχει πολύ µικρή ένταση και έτσι η χρονική µεταβολή της θερµοκρασίας θα είναι ελάχιστη. Παράδειγµα 2. Το παρακάτω πάνελ παρουσιάζει 12 διαδοχικούς χάρτες των 850 Hpa µε αρχή τις 15/03/2005 και τέλος στις 21/03/2005. Τους χάρτες αυτούς µπορείτε να τους βρείτε στη διεύθυνση www.weatheronline.co.uk και παράγονται µε το παγκόσµιο µετεωρολογικό µοντέλο GFS (Global Forecast System). Παρατηρείστε τα εξής: Στα Βόρεια Βαλκάνια στις 19/3 περνάει η ισόθερµη των +5 0 C. Στην περιοχή όµως επικρατεί Β ρεύµα. Βορειότερα αν κοιτάξουµε θα δούµε ότι είναι οι ισόθερµες των 0 0 C, -5 0 C και -10 0 C. Εξαιτίας του ισχυρού Β ρεύµατος τελικά µέσα σε 24 ώρες η ισόθερµη των 5 0 C κατεβαίνει στο ύψος της Βουλγαρίας. Αυτό σηµαίνει ότι έχουµε ψυχρή µεταφορά. Αν συγκρίνουµε τις θερµοκρασίες στη υτική Ευρώπη µεταξύ της 16/3 και της 19/3 παρατηρούµε ότι η +10 0 C έχει µετακινηθεί από το ύψος της Αφρικής έως την περιοχή της Αγγλίας. Αυτό σηµαίνει ότι είχαµε θερµή µεταφορά λόγω της παρουσίας εκείνη την εβδοµάδα ενός εκτεταµένου αντικυκλώνα πάνω από τη υτική Ευρώπη. Τέλος παρατηρείστε τη πτώση της θερµοκρασίας από τις 15/3 έως τις 21/3 όπου η +5 0 C πάνω από την Ελλάδα έχει αντικατασταθεί από την 0 0 C και την -5 0 C. Βέβαια η πτώση αυτή δεν είναι ούτε πολύ µεγάλη αλλά ούτε και πολύ γρήγορη. Το παρακάτω παράδειγµα θα σας πείσει. Αναφέρεται στο µεγάλο χιονιά τη τσικνοπέ- Περιοχή προέλευσης αέριας µάζας Η 16 0 C έχει κατέβει στο ύψος της Στερεάς!! µπτη του 2004. Παρατηρείστε ότι στη Κεντρική Ελλάδα έχει κατέβει η -14 0 C!! Και το πιο εντυπωσιακό είναι ότι η 14 0 C «διέσχισε» υπό την επίδραση ενός ισχυρότατου τότε βορείου ρεύµατος ολόκληρη τη κεντρική Ευρώπη και ήρθε προς την περιοχή µας µέσα σε µόλις 36 ώρες, αφού την Τετάρτη (2 ηµέρες πριν) πάνω από τη χώρα µας περνούσε η 0 0 C.