Μετεωρολογικό Ραντάρ και πρόγνωση σφοδρών καταιγίδων και πλημμυρών Μιχαήλ Σιούτας Κέντρο Μετεωρολογικών Εφαρμογών ΕΛΓΑ Αεροδρόμιο Μακεδονία, Θεσσαλονίκη
Μετεωρολογικό Ραντάρ Το Μετεωρολογικό Ραντάρ ή Ραντάρ καιρού είναι ένα επίγειο όργανο τηλεπισκόπησης της ατμόσφαιρας Ανιχνεύει και εντοπίζει υετό ή σύννεφα σε μεγάλες αποστάσεις, που φθάνουν τα 130 km, καλύπτοντας αρκετά μεγάλη γεωγραφική έκταση, της τάξης των 50.000 τετρ. χλμ. 2
RADAR Radio Detection And Ranging
Αρχή λειτουργίας του Ραντάρ Η αρχή λειτουργίας του Ραντάρ είναι παρόμοια μ αυτή της νυχτερίδας, η οποία εκπέμπει υπέρηχους συχνότητας 120 KHz και ταυτόχρονα «ακούει» την ηχώ τους, βρίσκοντας με τον τρόπο αυτό το δρόμο της, αποφεύγοντας τα εμπόδια. Τα συστήματα Ραντάρ, εκπέμπουν μέσω της κεραίας ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ένα μικρό μέρος από τα οποία ανακλόμενα επιστρέφουν ως σήμα στην ίδια κεραία, το οποίο ενισχυόμενο και ύστερα από κατάλληλη επεξεργασία απεικονίζεται στις οθόνες. Η απλή αυτή λειτουργία, πλαισιώνεται από διάφορες πολύπλοκες διαδικασίες οι οποίες διεκπεραιώνονται από κατάλληλο hardware και software. 4
Υποσυστήματα του Ραντάρ (Hardware) Ανακλαστήρας Κεραία Κυματοδηγός Διπλός διακόπτης Πομπός Δέκτης Διαμορφωτής Ρολόι Χρονισμού Εικόνα
Η λειτουργία του Ραντάρ Κεραία επιστρεφόμενη ενέργεια Στόχος Εκπομπή μικρών παλμών ενέργειας Η κεραία περιστρέφεται σαρώνοντας τον ορίζοντα σε όλες τις διευθύνσεις Για να προσδιορισθεί το ύψος των νεφών η κεραία ανυψώνεται αρκετά πάνω από τον ορίζοντα 10-20 γωνίες κλίσης + 4 μέχρι 6 λεπτά Πλήρης σάρωση ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ
Είδη Μετεωρολογικών Ραντάρ ΡΑΝΤΑΡ συμβατικά ΡΑΝΤΑΡ Doppler ΙΣΧΥΣ ΙΣΧΥΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΡΑΝΤΑΡ ΔΙΠΛΗΣ ΠΟΛΩΣΗΣ ΕΙΔΗ ΥΕΤΟΥ ΜΟΡΦΗ ΜΕΓΕΘΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΡΑΝTAΡ ΠΡΟΓΝΩΣΕΙΣ ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΕΙΣ
Δίκτυα Ραντάρ 9
Το Ευρωπαϊκό Δίκτυο Ραντάρ 10
Δίκτυα Ραντάρ 11
Μετεωρολογικά Ραντάρ στην Ελλάδα Εικόνα Δικτύου Μετεωρολογικών Ραντάρ της ΕΜΥ Ραντάρ ΕΛΓΑ-ΕΜΥ, Αεροδρόμιο Μακεδονία, Θεσσαλονίκη 12
Μετεωρολογικά Ραντάρ στην Ελλάδα Εικόνα Ραντάρ, με τo ΤΙΤΑΝ (Thunderstorm Identification, Tracking Analysis and Nowcasting) Το Ραντάρ περιοχής Θεσσαλίας λειτουργεί στα πλαίσια του προγράμματος χαλαζικής προστασίας του ΕΛΓΑ, παρέχεται και υποστηρίζεται σε πλήρη επιχειρησιακή λειτουργία από την εταιρεία 3Δ-ΑΕ Γενικών Αεροπορικών Εφαρμογών. 13
Παρατήρηση και πρόγνωση του καιρού Μέτωπο κακοκαιρίας 15 Μαΐου 2018 Μέτρηση έντασης βροχής, ταχύτητα κίνησης 14
Παράμετροι Ραντάρ Παράμετροι Ραντάρ των νεφών κυττάρων καταιγίδων Τύπος Ραντάρ 1 Τοποθεσία νέφους, γεωγραφικές συντεταγμένες Συμβατικά 2 Έναρξη, λήξη, χρόνος ζωής --//-- 3 Διεύθυνση κίνησης των νεφών --//-- 4 Ταχύτητα κίνησης --//-- 5 Ανακλαστικότητα --//-- 6 Ύψος κορυφής και βάσης του νέφους --//-- 7 Βροχόπτωση, ραγδαιότητα και συνολική --//-- 8 Άνεμος, ταχύτητα και διεύθυνση Doppler 9 Είδος υετού, εντοπισμός και διαχωρισμός υδρομετεώρων, βροχή, χιόνι, χαλάζι, μεγέθη βροχοσταγόνων, κλπ. 10 Μεγάλος αριθμών παράγωγων παραμέτρων υπολογιστικά ή με χρήση αλγορίθμων, όπως συνολικό κατακόρυφο υγρό νερό (VIL), κατηγορία σφοδρότητας καταιγίδας (FOKR) πιθανότητα και ποσότητα χαλαζιού, κλπ. Πολαριμετρικά --//-- 15
Δεδομένα Ραντάρ των καταιγίδων της ευρύτερης περιοχής Θεσσαλονίκης Δεδομένα Ραντάρ Θεσσαλονίκης, δείγματος 5ετίας (1997-01), από Απρίλιο έως το Σεπτέμβριο. Ποσοστά καταιγίδων: Απρίλιος 6% Μάιος 24% Ιούνιος 28% Ιούλιος 18% Αύγουστος 17% Σεπτέμβριος 7% 16
Χαρακτηριστικά των καταιγίδων της ευρύτερης περιοχής Θεσσαλονίκης Κατανομή των κυττάρων καταιγίδων στους γεωγραφικούς τομείς της περιοχής Θεσσαλονίκης: α) συνολικού καταιγίδων, και β) πρώτης καταιγίδας της ημέρας. 17
Χαρακτηριστικά των καταιγίδων της ευρύτερης περιοχής Θεσσαλονίκης 30 Ώρα έναρξης Καταιγίδων Ώρα Λήξης Καταιγίδων Σχ. Συχνότητα (%) 20 10 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-00 Διαστήματα του 24ώρου (UTC) 18
Πρόβλεψη σφοδρών καταιγίδων Χρήση του λογισμικού Ραντάρ ΤΙΤΑΝ: Thunderstorm Κατηγορία Καταιγίδας 1 Identification, Tracking Analysis and Nowcasting Ο Δείκτης FOKR (Foote-Krauss) εκτίμησης της έντασης των καταιγίδων Ανακλαστικότητα Ραντάρ Ύψος Καταιγίδας > 40 dbz > 3 km MΣΘ Χαρακτηριστικά Ανάπτυξη καταιγιδοφόρων νεφών με δυναμικό για χαλάζι. Η πρώτη ηχώ πάνω από ύψος -8C 2 > 45 dbz > 3 km ΜΣΘ Καταιγίδες με αυξημένη πιθανότητα για χαλάζι 3 45 55 dbz ΔΗ45>3 km Χαλαζοκαταιγίδες 4 > 55 dbz ΔΗ45>4 km Σφοδρές καταιγίδες και υπερκαταιγίδες 19
Το χρονικό και η δυνατότητα πρόβλεψης των καταιγίδων της 10 ης Μαΐου 2018 με τις πλημμύρες στη Θεσσαλονίκη 74 mm 20
Εικόνες του Μετεωρολογικού Δορυφόρου Meteosat των καταιγίδων της 10 ης Μαΐου 2018 21
74 mm 22
74 mm 23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Εικόνες του Μετεωρολογικού Ραντάρ του αεροδρομίου Μακεδονία Θεσσαλονίκης, των καταιγίδων της 10 ης Μαΐου 2018 36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
Η συνολική Βροχόπτωση των καταιγίδων της 10ης Μαΐου 2018 με βάση το Μετεωρολογικό Ραντάρ Φιλύρου Θεσσαλονίκης 86
Η συνολική βροχόπτωση στις 10 Μαΐου 2018, όπως μετρήθηκε με το Ραντάρ καιρού Φιλύρου, Θεσσαλονίκης 74 m 87
Συμπεράσματα Τα Μετεωρολογικά Ραντάρ και οι Μετεωρολογικοί Δορυφόροι είναι πολύ απαραίτητα και πολύ σημαντικά τεχνολογικά μέσα, μπορούν να βοηθήσουν καθοριστικά στην παρακολούθηση, καταγραφή αλλά και μέτρηση και πρόβλεψη των βροχοπτώσεων, χιονοπτώσεων, νεφικών συστημάτων και άλλων φαινομένων, καλύπτοντας μεγάλες γεωγραφικά περιοχές, για ενημέρωση, έγκαιρες προειδοποιήσεις, κλπ. Στη χώρα μας πρέπει να γίνουν σημαντικά βήματα για την περαιτέρω ανάπτυξη των τεχνολογιών παρατήρησης Γης με εφαρμογές τόσο στην παρακολούθηση και καταγραφή αλλά και στην πρόβλεψη των έντονων και ακραίων καιρικών φαινομένων, οι συνέπειες των οποίων θα γίνονται ολοένα και δυσμενέστερες εξαιτίας των κλιματικών μεταβολών αλλά και της αλλοίωσης του περιβάλλοντος. 88
Ευχαριστώ για την προσοχή σας! 89