Ανοίγει η πύλη του χειμώνα-Ανάλυση κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας.

12-14-2017 00:00 / 3859 προβολές
Ανοίγει η πύλη του χειμώνα-Ανάλυση κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας.

Καλημέρα φίλες και φίλοι. Μετά τις απανωτές ψυχρές εισβολές και τις χιονοπτώσεις στην δυτική και κεντρική Ευρώπη, το καιρικό ενδιαφέρον μετατοπίζεται σταδιακά ανατολικότερα , απασχολώντας από το Σαβ/κο και έπειτα τα Βαλκάνια και την χώρα μας . Στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία πάνω από την Ευρωπαική Ήπειρο έχουν αρχίσει και διαμορφώνονται ευνοικές συνθήκες για την επικράτηση χειμερινού καιρού στη γειτονιά μας , έτσι ώστε να μπορούμε να πούμε ότι σιγά σιγά ο χειμώνας έρχεται και προς τα μέρη μας. Η αρχή θα γίνει από την ερχόμενη Κυριακή - Δευτέρα, όπου θα έχουμε τοπικές χιονοπτώσεις σε ορεινά τμήματα της ηπειρωτικής χώρας , ενώ από την Τρίτη, έχουν την τάση να μας επισκεφτούν ψυχρότερες αέριες μάζες από τα βορειοανατολικά. Πιο αναλυτικά, θα προσπαθήσουμε να ανιχνεύσουμε την επικρατούσα τάση του καιρού στη χώρα μας έως και την περίοδο των Χριστουγέννων μέσα από την ανάλυση που ακολουθεί. 

Ο πολικός στρόβιλος και ο πολικός αεροχείμμαρος

Για να γίνει πιο κατανοητή η ανάλυση μας, είναι αναγκαίο να εισάγουμε την έννοια του πολικού στρόβιλου. Ο πολικός στρόβιλος ή polar vortex είναι ένας περίπου σφαιρικός ατμοσφαιρικός σχηματισμός , με πυρήνα στον αρκτικό κύκλο, ο οποίος περιστρέφεται ταχέως με φορά αντίθετη των δεικτών του ρολογιού , όπως τα βαρομετρικά χαμηλά. Μέσα στον πυρήνα του περικλείονται πολικές αέριες μάζες, οι οποίες συνήθως διαχωρίζονται σε 2 βασικούς λοβούς , τον Καναδικό και τον Σιβηρικό. Οι 2 λοβοί μετακινούνται διαρκώς δυτικά ή ανατολικά και ενίοτε μπορεί να διασπώνται σε μικρότερους ή να εμφανίζονται ως μια ενιαία αέρια μάζα , ανάλογα με την κατάσταση του πολικού στροβίλου. 

Η ζώνη ασυνέχειας που διαχωρίζει τις αρκτικές από τις τροπικές αέριες μάζες συνιστά το πολικό μέτωπο και οριοθετεί προσεγγιστικά τον πολικό στρόβιλο. Κατά μήκος και παράλληλα στο πολικό μέτωπο πνέουν πολύ ισχυροί άνεμοι στην ανώτερη τροπόσφαιρα, συνήθως δυτικής διεύθυνσης , οι οποίοι καλούνται αεροχείμμαροι . Αεροχείμμαρος είναι κάθε πυρήνας μέγιστων ταχυτήτων μέσα στη ζώνη ασυνέχειας του πολικού μετώπου. Το σύνολο των πυρήνων ανέμων πολύ μεγάλης έντασης είναι ο λεγόμενος πολικός αεροχείμμαρος ή αεροχείμμαρος του πολικού μετώπου και διαχωρίζεται σε δακτυλίους , ανάλογα με τις διαταραχές της ομαλής ατμοσφαιρικής ροής. Ο πολικός αεροχείμμαρος πηδαλιουχεί την κίνηση των βαρομετρικών συστημάτων στο βόρειο ημισφαίριο. Η ύπαρξη του εντοπίζεται στους χάρτες ισοβαρικής πίεσης 300mb. Με τον όρο "πηδαλιουχεί" εννοούμε ότι κατευθύνει τα βαρομετρικά χαμηλά ή υψηλά ή ότι δημιουργούνται βαρομετρικά χαμηλά/υψηλά πλησίον της εισόδου /εξόδου του. 

Στη ζώνη ασυνέχειας, η οποία μετατοπίζεται βόρεια ή νότια ανάλογα με την εποχή, δημιουργούνται τα περισσότερα βαρομετρικά χαμηλά των μέσων πλατών, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά θερμών /ψυχρών αερίων μαζών προς και από τον πόλο αντίστοιχα , έτσι ώστε να ικανοποιείται η αρχή διατήρησης της θερμότητας. Μέσα στον πυρήνα του πολικού στροβίλου δημιουργούνται επίσης βαρομετρικά χαμηλά, τα οποία ονομάζονται πολικές υφέσεις και δημιουργούνται συνήθως πάνω από τα βορειότερα τμήματα των ωκεανών. Oι πολικές υφέσεις μπορεί κατά περίπτωση να επεκτείνονται και νοτιότερα, διαταράσοντας την συνήθη ατμοσφαιρική ροή.

Στην εικόνα 1 παρουσιάζεται η εικόνα του πολικού στροβίλου στην τωρινή περίπτωση. Παρατηρούμε ότι ο πολικός στρόβιλος δεν  είναι συμπαγής.

Στην εικόνα 2 βλέπουμε τα μέγιστα του πολικού αεροχειμμάρου κατά την τωρινή ατμοσφαιρική κατάσταση. 

Η συνοχή του πολικού στροβίλου

Στη συνήθη περίπτωση, όσο βαδίζουμε προς το χειμερινό ηλιοστάσιο, ο αρκτικός κύκλος ψυχραίνει απότομα σε σχέση με το υπόλοιπο βόρειο ημισφαίριο , με αποτέλεσμα αυτή η έντονη διαφορά θερμοκρασίας να προκαλεί μια εξίσου έντονη διαφορά πιέσεων, με άμεση συνέπεια την μεγάλη ενίσχυση των ανέμων στη ζώνη ασυνέχειας του πολικού μετώπου. Αυτό έχει ως άμεσο αποτέλεσμα την ταχεία περιστροφή του polar vortex με τέτοιο τρόπο ώστε οι αρκτικές αέριες μάζες να εγκλωβίζονται στον πυρήνα του και οι ατμοσφαιρικές διαταραχές να κινούνται σχεδόν παράλληλα με το πολικό μέτωπο , διαμορφώνοντας τη λεγόμενη "ζωνική ροή" ή "ζωνική κυκλοφορία". Στον αρκτικό κύκλο επικρατούν κατά κανόνα χαμηλές πιέσεις. Ο δείκτης αρκτικής ταλάντωσης( ΑΟ) λαμβάνει θετικές τιμές.

Στην εναλλακτική περίπτωση , υπάρχουν χειμώνες κατά τους οποίους η θέρμανση του αρκτικού κύκλου δεν είναι επαρκής ώστε να δημιουργήσει συμπαγές polar vortex , οι άνεμοι στο επίπεδο των αεροχειμμάρων είναι πιο ασθενείς και δημιουργούνται ευκολότερα "ρήγματα" από θύλακες θερμού αέρα στον πυρήνα του polar vortex. Oι άνεμοι στη ζώνη του πολικού μετώπου έχουν την τάση να λαμβάνουν μεσημβρινή συνιστώσα( στον άξονα βορρά -νότου) ,οι αρκτικές αέριες μάζες βρίσκουν διέξοδο προς νοτιότερα γεωγραφικά πλάτη και στον αρκτικό κύκλο επικρατούν κατά κανόνα υψηλές πιέσεις. Ο δείκτης αρκτικής ταλάντωσης( ΑΟ) λαμβάνει αρνητικές τιμές.

Υπάρχουν και αρκετές ενδιάμεσες καταστάσεις , αφού όπως είπαμε, η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε διαρκή κίνηση και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αερίων μαζών είναι αέναες.

Η τωρινή κατάσταση- αυλώνες και ράχες

Στην τωρινή εικόνα του β. ημισφαιρίου παρατηρούμε ( εικόνα 1) ότι ο πολικός στρόβιλος  βρίσκεται σε χαλαρή φάση και η κυκλοφορία στο β. ημισφαίριο είναι μεσημβρινού τύπου. Σε όλο το βόρειο ημισφαίριο παρατηρούμε ότι υπάρχουν 4-5 ατμοσφαιρικά κύματα. Κάθε ατμοσφαιρικό κύμα είναι μια αλληλουχία trough και ridge , ή αλλιώς αυλώνα ή σκαφής χαμηλών υψών και σφήνας ή ράχης υψηλών υψών αντίστοιχα. Η trough συνδέεται με κυκλωνική κυκλοφορία και (πιθανή) ανάπτυξη βαρομετρικού χαμηλού, ενώ το ridge συνδέεται με αντικυκλωνική κυκλοφορία και (πιθανή) ανάπτυξη βαρομετρικού υψηλού , δηλαδή αντικυκλώνα. Ο εντοπισμός των ατμοσφαιρικών διαταραχών γίνεται στη στάθμη των 500 mb. Στην χαλαρή φάση του πολικού στροβίλου , οι ταλαντώσεις του αεροχειμμάρου του πολικού μετώπου είναι έντονες , με αποτέλεσμα τα ατμοσφαιρικά κύματα να συμπεριφέρονται ανάλογα. Στους ανέμους στο ύψος του αεροχειμμάρου παρατηρούνται αρκετές εναλλαγές μεγίστων - ελαχίστων των ταχυτήτων , σε αντίθεση με τη ζωνική ροή που είναι ομαλότερη και εντονότερη. 

Ψυχρές εισβολές

Σε κάθε περίπτωση, ψυχρή μεταφορά προκύπτει συνηθέστερα στα ανατολικά κράσπεδα των αντικυκλώνων και στα βορειοδυτικά κράσπεδα των βαρομετρικών χαμηλών. Δηλαδή, σε ένα ατμοσφαιρικό κύμα που ορίζουμε την αρχή του στην δυτική είσοδο μιας ράχης και το τέλος του στην ανατολική έξοδο μιας trough, οι ψυχρότερες αέριες μάζες καλύπτουν συνήθως την περιοχή μεταξύ τou ridge και της trough καθώς και το κύριο σώμα της trough και κινούνται περίπου παράλληλα με τη διεύθυνση του αεροχειμμάρου που βρίσκεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα πάνω από την περιοχή αυτή.

Για να είμαστε πλήρεις στην ανάλυση μας, πρέπει επίσης να αναφέρουμε ότι υπάρχει μια συνεχής αλληλεπίδραση μεταξύ της επιφάνειας και των ανώτερων ατμοσφαιρικών στρωμάτων. Έτσι μια έντονη ταλάντωση του αεροχειμμάρου μπορεί να ξεκινήσει από μια επιφανειακή διαταραχή της ροής και στη συνέχεια προκύπτει μια αλληλουχία κινήσεων ,όπου ο αεροχείμμαρος πηδαλιουχεί τα βαρομετρικά συστήματα . Επίσης, η κλασικότερη περίπτωση ψυχρής εισβολής σε οποιαδήποτε περιοχή των μέσων ή μικρών γεωγραφικών πλατών είναι αποτέλεσμα μιας αντίστοιχης θερμής εισβολής σε μια άλλη περιοχή ( σχετικά κοντινή) των μεγάλων γεωγραφικών πλατών - του πολικού κύκλου.

Ο Αζορικός αντικυκλώνας

Για την ευρωπαική ήπειρο και ειδικότερα την περιοχή μας, τον καθοριστικό ρόλο για τον τύπο κυκλοφορίας που θα μας επηρεάσει , παίζει ο αζορικός αντικυκλώνας. Πρόκειται για ένα ημιμόνιμο βαρομετρικό υψηλό στην ευρύτερη περιοχή μεταξύ των Αζόρων και των κεντρικοανατολικών ΗΠΑ, το οποίο έχει την τάση να επεκτείνεται βορειότερα ( το λεγόμενο "ριτζάρισμα") , προκαλώντας ενίοτε διαταραχές στην ομαλή ζωνική ροή του β. ατλαντικού και συνάμα ταλαντώσεις στον αεροχείμμαρο του πολικού μετώπου. Η επέκταση του Αζορικού αντικυκλώνα προς την ευρύτερη περιοχή της βόρειας και βορειοδυτικής ευρώπης είναι ο προπομπός μιας ψυχρής εισβολής στα Βαλκάνια , την χώρα μας , την Μ. Ασία ή την Ιταλία , δηλαδή ανάλογα με τη θέση , το σχήμα και την ένταση του αντικυκλώνα, σε κάποια περιοχή της ανατολικής Μεσογείου.

Η τωρινή ατμοσφαιρική κατάσταση στην Ευρωπαική Ήπειρο

Όπως παρατηρούμε στην παραπάνω εικόνα, ο αζορικός αντικυκλώνας βρίσκει χώρο να "ριτζάρει " βόρεια , μεταξύ των ατλαντικών υφέσεων που δημιουργεί η νότια επέκταση του καναδικού λοβού. Η θερμή ράχη αναπτύσσεται σε περιοχή  εξασθένισης του αεροχειμμάρου του πολικού μετώπου και "πηδαλιουχείται" από την νότια επέκταση της Καναδικής πολικής trough. To ridge στρεβλώνει με τη σειρά του έναν άλλο δακτύλιο του πολικού αεροχειμμάρου στην βορειοδυτική Ευρώπη , ο οποίος κατευθύνει προς τα νότια την Σκανδιναβική πολική trough που φαίνεται στην ίδια εικόνα. 

Σε πρώτη φάση αυτή θα είναι η αιτία για την κάθοδο αυλώνα ( trough) στην περιοχή της Ιταλίας που θα δώσει μια ακόμα ψυχρή εισβολή στην κεντρική Ευρώπη και κακοκαιρία στη χώρα μας κατά τη διάρκεια του Σαβ/κου με βροχές, καταιγίδες και χιόνια στα ορεινά.

Σε δεύτερη φάση, το αντικυκλωνικό ridge στην βδ ευρώπη δείχνει εμφανή σημάδια ανατροφοδότησης . Όμως , παράλληλα με αυτό συμβαίνει και κάτι ακόμα στο βόρειο ημισφαίριο. Ο πολικός στρόβιλος τείνει να ανασυγκροτηθεί και να αποκτήσει συνοχή , έστω και πρόσκαιρα. Αυτή η εξέλιξη σχεδιάστηκε στην παρακάτω εικόνα ως προς τις ατμοσφαιρικές κινήσεις που λαμβάνουν χώρα ώστε να γίνει πράξη η διαδικασία ανασυγκρότησης . 

Συνεπώς, ενώ δημιουργούνται οι προυποθέσεις για την κάθοδο ενός ακόμα συμπαγούς αυλώνα προς την περιοχή μας, παρατηρούμε στους προγνωστικούς χάρτες την σταδιακή υποχώρηση των θερμοκρασιακών υποστηρίξεων στη μέση τροπόσφαιρα. Φανταστείτε στην ουσία μια "ρουφήχτρα" στον αρκτικό κύκλο , η οποία τραβάει τον πυρήνα της Σκανδιναβικης trough προς τα βόρεια. Το αναπτυσσόμενο ridge προλαβαίνει ωστόσο να αποκόψει τμήμα της trough προς την περιοχή μας , το οποίο όμως δεν έχει την απαιτούμενη δυναμική ώστε να σχηματίσει οργανωμένο βαρομετρικό χαμηλό, καθώς οι υψηλές πιέσεις επεκτείνονται γρήγορα προς τα νότια Βαλκάνια. 

Η εξέλιξη του καιρού στη χώρα μας την επόμενη βδομάδα

Έτσι, αυτό που φαίνεται να συμβαίνει στις αρχές - μέσα της επόμενης εβδομάδας (19-22 Δεκεμβρίου) είναι η αποκατάσταση βορείου/βορειοανατολικού ρεύματος και η μεταφορά ψυχρών αερίων μαζών από τα βορειοανατολικά προς την περιοχή μας, ενώ τα όποια φαινόμενα βροχής ή χιονιού θα προκύψουν από την ψυχρή λίμνη -μέτριας δυναμικής -που θα αποκοπεί . Η δυναμική της ψυχρής μεταφοράς είναι ικανή για χιονοπτώσεις έως και σε πεδινά τμήματα της βόρειας χώρας( Μακεδονία/ Θράκη/ βόρεια Θεσσαλία) , σε ημιορεινά τμήματα της υπόλοιπης Θεσσαλίας, της Ηπείρου και της Στερεάς Ελλάδος και σε ορεινά τμήματα της υπόλοιπης ηπειρωτικής και νησιωτικής χώρας. Τα φαινόμενα αναμένεται να απασχολήσουν κυρίως τις ανατολικές ηπειρωτικές και τις προσκείμενες στο Αιγαίο περιοχές, με την Εύβοια και την ανατολική Στερεά να δέχονται κατά πάσα πιθανότητα τον περισσότερο υετό. Έτσι , με τα τωρινά στοιχεία, οι χιονοπτώσεις στη βόρεια χώρα θα είναι τοπικές και ασθενείς, ωστόσο υπάρχουν ακόμα περιθώρια αλλαγών. Για παράδειγμα, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε ακόμα την ανατροφοδότηση των αερίων μαζών στην περιοχή μας από ακόμα ψυχρότερο αέρα στην μέση τροπόσφαιρα (θερμοκρασιακή υποστήριξη), με αντίστοιχο αποτέλεσμα στην ένταση και το ελάχιστο υψόμετρο των χιονοπτώσεων.

Πιθανή ατμοσφαιρική εξέλιξη στην Ευρωπαική Ήπειρο για την περίοδο των Χριστουγέννων

Η πρόσκαιρη συνοχή του πολικού στροβίλου δεν φαίνεται ικανή να εδραιώσει ένα καθεστώς ζωνικής κυκλοφορίας στο βόρειο ημισφαίριο. Στην περιοχή που μας ενδιαφέρει, αναμένεται να λάβει χώρα μια διαδικασία συμπίεσης και εκτόνωσης θερμών αερίων μαζών (οι έννοιες χρησιμοποιούνται άτυπα για να περιγράψουν την εξέλιξη και δεν πρόκειται για αυστηρά φαινόμενα θερμοδυναμικής αερίων), η οποία προκαλείται από την αλληλεπίδραση του τροπικού αέρα του αζορικού αντικυκλώνα με τον σημαντικά ψυχρότερο και πυκνότερο αρκτικό αέρα του Καναδικού πολικού λοβού. Αυτή η διαδικασία θα έχει ως πιθανότερο αποτέλεσμα την ανασύνταξη του αζορικού αντικυκλώνα στην ευρύτερη περιοχή του βορειοανατολικού Ατλαντικού και της βορειοδυτικής Ευρώπης. 

Η παραπάνω εικόνα συνιστά μια απεικόνιση των προβλεπόμενων ατμοσφαιρικών διατάξεων στο βόρειο ημισφαίριο σε 5 μέρες από σήμερα. Σε αυτό το χρονικό ορίζοντα, η προγνωσιμότητα των συνοπτικής κλίμακας ατμοσφαιρικών διαταραχών είναι αρκετά μεγάλη , οπότε μπορούμε να τη χρησιμοποιήσουμε ως μια ικανοποιητική προσέγγιση της πραγματικότητας. Στα σχέδια δείχνεται ο τρόπος με τον οποίο απορροφάται η Σκανδιναβική πολική trough από τον πολικό στρόβιλο και τον τρόπο με τον οποίο συμπιέζεται η θερμή ράχη στην Μ. Βρετανία προς τα νοτιοδυτικά. Αυτή η διάταξη εξηγεί γιατί σε πρώτη φάση θα έχουμε μια μέτρια ψυχρή μεταφορά προς την περιοχή μας με επιλεκτικό υετό αλλά και γιατί ο αζορικός αντικυκλώνας αναμένεται σε δεύτερη φάση να ανασυνταχθεί.

Θα εξηγήσω λίγο πιο αναλυτικά - με βάση την εικόνα- τι αναμένεται να συμβεί στη συνοπτική κυκλοφορία πάνω από την Ευρωπαική Ήπειρο σε αυτή τη δεύτερη φάση, η οποία τοποθετείται στο χρονικό διάστημα 22-29 Δεκεμβρίου. Το Ισλανδικό χαμηλό που έχει επισημανθεί με κύκλο κινείται ανατολικά- βορειοανατολικά , εκτοπίζοντας σε ανάλογη κατεύθυνση την μητρική θερμή ράχη , η οποία - όπως παρατηρούμε - ενισχύεται σημαντικά. Ο αντικυκλώνας επιμηκύνεται οριζόντια και παράλληλα πιέζεται από τον Καναδικό πολικό λοβό, με αποτέλεσμα οι θερμές αέριες μάζες να εξαναγκάζονται να βρουν διέξοδο προς τα δυτικά , προκαλώντας την ανάπτυξη δευτερεύουσας ράχης. Φανταστείτε την ανασύνταξη του αντικυκλώνα σαν ένα κύμα που διαδίδεται προς τα δυτικά. Το ισλανδικό χαμηλό κινούμενο ανατολικά αντλεί αρκτικές ωκεάνιες αέριες μάζες , οι οποίες μεταφέρονται προς την Σκανδιναβία και σχηματίζουν short wave trough. 

'Αμεση συνέπεια των ανωτέρω είναι η ανάπτυξη δεύτερου ισχυρού αντικυκλωνικού κέντρου στην βορειοδυτική Ευρώπη μέσα στο προαναφερθεν χρονικό διάστημα, το σχήμα και η έκταση του οποίου είναι ωστόσο αδύνατο να προσδιοριστούν , καθώς θα εξαρτηθούν από τις τροχιές των ατλαντικών υφέσεων. Το σχήμα και η έκταση του αντικυκλώνα θα καθορίσουν εντέλει τον τρόπο με τον οποίο θα κατέλθει η αναπτυσσόμενη Σκανδιναβική trough προς την νοτιοανατολική Μεσόγειο. Το χειμερινό ενδιαφέρον στα Βαλκάνια, την Μ. Ασία και κατ' επέκταση την χώρα μας διατηρείται αμείωτο και οι πιθανότητες μιας νέας ψυχρής εισβολής , ισχυρότερης της προηγούμενης, θεωρούνται ήδη αυξημένες. Φυσικά παραμένει άγνωστη η έκβαση αυτής της εκτιμώμενης ψυχρής εισβολής και θα παρακολουθείται συνεχώς. 

Επιμέλεια άρθρου : Γιώργος Πολίτης