Ελλάδα και Χειμώνας - Κλιματική Τάση

 
ΕΛΛΑΔΑ ΚΑΙ ΧΕΙΜΩΝΑΣ - ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΤΑΣΗ 

Δ. Ι. Καμπόλης
dkabolis@gmail.com

Πτυχιούχος Τμήματος Φυσικών Επιστημών Ε.Α.Π.
MSc Περιβαλλοντικών Σπουδών και Κλιματικής Αλλαγής
Owner and Founder of www.youweather.com

Λέξεις κλειδιά: κλίμα, κλιματική τάση, κλιματική αλλαγή, αύξηση θερμοκρασίας, χειμώνας

Περίληψη:
«Η Βαρβάρα βαρβαρώνει, Αϊ-Σάββας σαβανώνει κι ο Αϊ-Νικόλας παραχώνει»
Με την παροιμία αυτή οι παλαιοί περιέγραφαν την έλευση του χειμώνα στις αρχές Δεκεμβρίου. Πόσο επίκαιρη έχει παραμείνει όμως η παροιμία αυτή λόγω της κλιματικής διατάραξης (climate disruption) και ποια η τρέχουσα κλιματική τάση για τον ελληνικό χειμώνα;

1.    Εισαγωγή

«Η φύσις ουδέν ποιεί άλματα.»
Αριστοτέλης, Αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος  (384-322 π.Χ.)

Τα τελευταία χρόνια είναι όλο και πιο σύνηθες το ερώτημα αν έχει αλλάξει το κλίμα. Ακόμα και σε μια περιορισμένης έκτασης γεωγραφική περιοχή όπως είναι η Ελλάδα η απάντηση στο ερώτημα δεν είναι μια, αλλά πολλές και πάντα συσχετισμένες με την αίσθηση που αφήνει στον τοπικό παρατηρητή ο τοπικός καιρός και το κλίμα. Η μόνη σωστή απάντηση μπορεί να δοθεί από την ανάλυση κλιματικών δεδομένων.
Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η κλιματική ανάλυση για τις δέκα (10) κυριότερες διοικητικές περιοχές της χώρας σε βάθος 35 ετών.
Η χρονική περίοδος που θα εξεταστεί είναι το διάστημα 1988-2023.

2.    Μεθοδολογία

Η μέθοδος βασίζεται σε ανάλυση χρονοσειρών [1] δεδομένων θερμοκρασίας στα 500hPa [2], στα 850hPa [3] και στον συνολικό υετό (total precipitation) [4]. Το στρώμα των 500hPa και των 850hPa επιλέγεται επειδή δεν επηρεάζεται από επιφανειακές συνθήκες όπως το φαινόμενο Foehn [5], η αναστροφή της θερμοκρασίας [6] ή το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας [7].

Έχουν επιλεγεί δέκα μεγάλες διοικητικές/γεωγραφικές περιφέρειες της Ελλάδας (Θράκη, κεντρική Μακεδονία, Ήπειρος, Θεσσαλία, Ιόνια νησιά/Δυτική Ελλάδα, Στερεά Ελλάδα/Αττική/Εύβοια, Πελοπόννησος, Βόρειο Αιγαίο, Κρήτη και Νότιο Αιγαίο), οι οποίες αντιπροσωπεύουν τα πλέγματα (grids) της μελέτης με ανάλυση 2,5 x 2,5 μοίρες (σχήμα 1).
Για κάθε πλέγμα μεταφορτώνουμε από το Physicals Science Laboratory της NOAA [8] ένα σύνολο δεδομένων ημερήσιων θερμοκρασιών στα 500hPa, στα 850hPa και στο μέσο ρυθμό βροχόπτωσης (mean precipitation rate) για την περίοδο 1988-2023 και τα καταχωρούμε σε μια βάση δεδομένων.

 

Σχήμα 1: Πλέγματα δεδομένων από ΝΟΑΑ

Εφόσον ολοκληρωθεί η καταχώριση, η βάση δεδομένων συμπτύσσεται σε περιόδους 5 ημερών (μέσες τιμές) ώστε να είναι ευκολότερη η ανάλυση και η γραφική αποτύπωση (Πίνακας 1).

 
Πίνακας 1: Δεδομένα θερμοκρασίας στα 850hPa

Συνολικά καταχωρούμε τρεις (3) πίνακες για κάθε πλέγμα για τους μήνες Δεκέμβριο, Ιανουάριο και Φεβρουάριο από τους οποίους βγάζουμε την μέση τιμή για κάθε χειμώνα στα 850hPa, 500hPa και τον συνολικό υετό (total precipitation).

Πάνω στους πίνακες αυτούς γίνεται η κλιματική ανάλυση, επικεντρωμένη στα εξής σημεία:
1.    Αποτύπωση της θερμοκρασιακής και υετικής καμπύλης (ανά μήνα και στο σύνολο του χειμώνα).    
2.    Αποτύπωση της μέσης θερμοκρασιακής και υετικής τάσης (ανά μήνα και στο σύνολο του χειμώνα).
3.    Σύγκριση των τιμών ανά πλέγμα.
4.    Ποιοτικά χαρακτηριστικά των καμπύλων.

3.    Αποτελέσματα
 
3.1    Χειμώνας

Από την ανάλυση των δεδομένων προκύπτουν σε επίπεδα χειμώνα τα παρακάτω κλιματικά δεδομένα (Πίνακας 2).


Πίνακας 2: Ρυθμός μεταβολής / έτος

Συνολική θερμοκρασιακή απόκλιση στα 500hPa και στα 850hPa για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 2).


Σχήμα 2: Συνολική θερμοκρασιακή μεταβολή στα 500hPa και στα 850hPa για την περίοδο μελέτης

Συνολική υετική τάση για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 3).


Σχήμα 3: Συνολική υετική διαφορά για την περίοδο μελέτης

Συνοπτικά παρατηρούμε τα εξής:
1.    500hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 0.6-1.1 βαθμών Κελσίου.
2.    850hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 1.1-1.8 βαθμών Κελσίου.
3.    Precipitation: Αύξηση των βροχοπτώσεων της τάξης των 4-100 mm.
4.    T500-T850: Συμμετρική απόκλιση της θερμοκρασιακής μεταβολής της τάξης των 0.0-1.0 βαθμών Κελσίου.

3.2    Δεκέμβριος

Από την ανάλυση των δεδομένων προκύπτουν σε επίπεδα Δεκεμβρίου τα παρακάτω κλιματικά δεδομένα (Πίνακας 3).


Πίνακας 3: Ρυθμός μεταβολής / έτος

Συνολική θερμοκρασιακή απόκλιση στα 500hPa και στα 850hPa για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 4).


Σχήμα 4: Συνολική θερμοκρασιακή μεταβολή στα 500hPa και στα 850hPa για την περίοδο μελέτης

Συνολική υετική τάση για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 5).


Σχήμα 5: Συνολική υετική διαφορά για την περίοδο μελέτης

Συνοπτικά παρατηρούμε τα εξής:
1.    500hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 1.2-1.4 βαθμών Κελσίου.
2.    850hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 1.6-2.5 βαθμών Κελσίου.
3.    Precipitation: Μείωση των βροχοπτώσεων σε 7 από τα 10 πλέγματα της τάξης των 4-40 mm και αύξηση στα υπόλοιπα 3 πλέγματα της τάξης των 9-23 mm.
4.    T500-T850: Συμμετρική απόκλιση της θερμοκρασιακής μεταβολής της τάξης των 0.4-1.1 βαθμών Κελσίου.

3.3    Ιανουάριος

Από την ανάλυση των δεδομένων προκύπτουν σε επίπεδα Ιανουαρίου τα παρακάτω κλιματικά δεδομένα (Πίνακας 4).

Πίνακας 4: Ρυθμός μεταβολής / έτος

Συνολική θερμοκρασιακή απόκλιση στα 500hPa και στα 850hPa για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 6).


Σχήμα 6: Συνολική θερμοκρασιακή μεταβολή στα 500hPa και στα 850hPa για την περίοδο μελέτης

Συνολική υετική τάση για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 7).


Σχήμα 7: Συνολική υετική διαφορά για την περίοδο μελέτης

Συνοπτικά παρατηρούμε τα εξής:
1.    500hPa: Μείωση της θερμοκρασίας της τάξης των 0.1-1.2 βαθμών Κελσίου σε 8 από τα 10 πλέγματα και αύξηση της θερμοκρασίας στα υπόλοιπα 2 πλέγματα της τάξης των 0.7-1.1 βαθμών Κελσίου.
2.    850hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 0.1-1.2 βαθμών Κελσίου σε 7 από τα 10 πλέγματα και μείωση της θερμοκρασίας στα υπόλοιπα 3 πλέγματα της τάξης των 0.1-0.4 βαθμών Κελσίου.
3.    Precipitation: Αύξηση των βροχοπτώσεων της τάξης των 10-70 mm.
4.    T500-T850: Ασύμμετρη απόκλιση της θερμοκρασιακής μεταβολής της τάξης των 0.2-1.4 βαθμών Κελσίου.

3.4    Φεβρουάριος

Από την ανάλυση των δεδομένων προκύπτουν σε επίπεδα Ιανουαρίου τα παρακάτω κλιματικά δεδομένα (Πίνακας 4).


Πίνακας 4: Ρυθμός μεταβολής / έτος

Συνολική θερμοκρασιακή απόκλιση στα 500hPa και στα 850hPa για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 6).


Σχήμα 6: Συνολική θερμοκρασιακή μεταβολή στα 500hPa και στα 850hPa για την περίοδο μελέτης

Συνολική υετική τάση για όλα τα υπό μελέτη πλέγματα (σχήμα 7).


Σχήμα 7: Συνολική υετική διαφορά για την περίοδο μελέτης

Συνοπτικά παρατηρούμε τα εξής:
1.    500hPa: Αύξηση της θερμοκρασίας της τάξης των 1.3-2.4 βαθμών Κελσίου.
2.    850hPa: Άνοδος της θερμοκρασίας της τάξης των 1.6-2.5 βαθμών Κελσίου.
3.    Precipitation: Αύξηση των βροχοπτώσεων σε 9 από τα 10 πλέγματα της τάξης των 10-25 mm και ανεπαίσθητη μείωση σε 1 από τα 10 πλέγματα της τάξης των 2 mm.
4.    T500-T850: Ασύμμετρη απόκλιση της θερμοκρασιακής μεταβολής της τάξης των 0.1-0.5 βαθμών Κελσίου.

5.    Συμπεράσματα

Η ανάλυση των δεδομένων θερμοκρασίας στα 500hPa και στα 850hPa καθώς και της υετικής τάσης για το διάστημα 1988-2023 δεν αφήνει κανένα περιθώριo παρερμηνείας στην κλιματική διατάραξη που έχουν υποστεί οι χειμώνες στην Ελλάδα με κύρια χαρακτηριστικά την αυξητική τάση της θερμοκρασίας και του υετού. Η άνοδος στα 850hPa της τάξης των 1.1-1.8 βαθμών Κελσίου μεταφράζεται με μέση χειμερινή ανύψωση του σημείου παγοποίησης κατά 150-250μ. Παράλληλα παρατηρείται αύξηση των βροχοπτώσεων, στατιστικά σημαντική σε 8 από τις 10 περιοχές μελέτης, η οποία εντοπίζεται κυρίως τον μήνα Ιανουάριο.


ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ


[1] Montgomery, D.C., Murat Kulahci and Jennings, C.L. (2016). Introduction to time series analysis and forecasting. Hoboken, New Jersey: Wiley.
[2] https://climate.copernicus.eu/esotc/2022/atmospheric-circulation
[3] https://charts.ecmwf.int/products/seasonal_system5_standard_t850
[4] https://www.earthdata.nasa.gov/topics/atmosphere/precipitation/precipitation-rate
[5] https://www.metoffice.gov.uk/weather/learn-about/weather/types-of-weather/wind/foehn-effect
[6] https://www.metoffice.gov.uk/weather/learn-about/weather/types-of-weather/temperature/temperature-inversion
[7] https://www.metoffice.gov.uk/research/climate/climate-impacts/urban
 
* Η παρουσίαση έλαβε χώρα την 10η Μαρτίου 2024 στο Πανελλήνιο Συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών στο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλίας:
 
 
Δημήτρης Καμπόλης
Φυσικός, κατεύθυνσης περιβάλλοντος και μετεωρολογίας
MSc, Περιβαλλοντικών Σπουδών και Κλιματικής Αλλαγής
AMS member
YouWeather.com
 
 
Όροι Αναδημοσίευσης
  • Απαγορεύεται η αναδημοσίευση του άρθρου από άλλες ιστοσελίδες χωρίς την συγκατάθεση/άδεια του YouWeather.com.
  • Στο τέλος ή την αρχή του άρθρου θα αναγράφεται το όνομα του αρθρογράφου (Δημήτρης Καμπόλης) και η ιστοσελίδα (YouWeather.com)
  • H πηγή θα είναι ενεργό link προς το άρθρο και όχι προς την αρχική σελίδα του YouWeather.com

Ημ/νία καταχώρησης: 12/3/2024