Πρόβλεψη ξαφνικών πλημμυρών μια ώρα νωρίτερα

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

ΕΑΑ-Πεντέλη, Δευτέρα 10 Ιουλίου 2023, 12:00

Η Κορέα έχει επηρεαστεί από δεκάδες επεισόδια καταρρακτώδους βροχής και πλημμύρες λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη την τελευταία 10ετία. Οι συχνές ξαφνικές πλημμύρες είναι δύσκολο να προβλεφθούν και, όταν προβλέπονται, η ακρίβεια στην πρόγνωση των επιπτώσεών τους είναι χαμηλή. Αυτό συχνά οδηγεί σε μεγάλες καταστροφές που αφαιρούν εκατοντάδες ζωές, όπως παρατηρήθηκε στη Γερμανία και στην Κίνα (Χενάν) τον Ιούλιο του 2021. Οι πλημμύρες είναι ένας από τους πιο θανατηφόρους τύπους φυσικών καταστροφών, αλλά η κλιματική αλλαγή έχει κάνει την πρόβλεψή τους ακόμη πιο δύσκολη.

Ερευνητές του Ινστιτούτου Πολιτικών Μηχανικών και Τεχνολογίας Δόμησης της Κορέας (KICT) ανέπτυξαν ένα σύστημα που μπορεί να προβλέπει ξαφνικές πλημμύρες έως και μία ώρα νωρίτερα.

Μια ξαφνική πλημμύρα προκαλείται από μια ταχεία άνοδο του νερού που ρέει σε παρακείμενα ρέματα ή ποτάμια λόγω έντονων βροχοπτώσεων που συγκεντρώνονται σε μικρές περιοχές και συμβαίνει σε αρκετά σύντομο χρονικό διάστημα. Σε αστικές περιοχές με χαμηλό υψόμετρο όπως το Gangnam στη Σεούλ και σε ορεινές περιοχές, οι ταχύτητες της ροής του νερού είναι πολύ μεγαλύτερες από ό,τι σε άλλες περιοχές με τα ίδια ποσά βροχοπτώσεων. Ο τρέχων συναγερμός για έντονη βροχόπτωση (πρόβλεψη με βάση ένα ορισμένο επίπεδο βροχοπτώσεων) απέχει πολύ από τον πραγματικό, αντιληπτό κίνδυνο πλημμύρας. Υπολείπεται πολύ της αποτελεσματικής επικοινωνίας του κινδύνου από ξαφνικές πλημμύρες που πλήττουν απότομα πόλεις, ορεινές περιοχές ή περιοχές κατά μήκος μικρών ποταμών.

Η ερευνητική ομάδα στο KICT, με επικεφαλής τον Δρ. Hwang Seokhwan, ανέπτυξε ένα σύστημα για αυτές τις περιοχές που προβλέπει απότομες πλημμύρες με βάση τα δεδομένα ραντάρ βροχόπτωσης από το Υπουργείο Περιβάλλοντος, λαμβάνοντας υπόψη τα περιφερειακά χαρακτηριστικά πλημμύρας. Αυτό το σύστημα θα αρχίσει να παρέχει υπηρεσίες προβλέψεων από την κυβέρνηση της Κορέας φέτος.

Το σύστημα πρόβλεψης ξαφνικής πλημμύρας αναλύει τοπικούς παράγοντες που καθορίζουν το βάθος της πλημμύρας και την έκταση των ζημιών από πλημμύρες σε διαφορετικές περιοχές και συνθήκες με βάση τις πληροφορίες για τις ζημιές από προηγούμενες πλημμύρες και τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των περιφερειακών πλημμυρών. Με αυτά, το σύστημα εξάγει τις δικές του εξισώσεις και τις χρησιμοποιεί για να προβλέψει τους κινδύνους από ξαφνικές πλημμύρες σε περιοχές που δεν έχουν πληροφορίες για ζημιές από πλημμύρες.

Πιο συγκεκριμένα, μεταφέρει τα υδρολογικά χαρακτηριστικά των περιοχών με μετρήσεις σε εκείνες χωρίς μετρήσεις για να παρέχει ακριβή προγνωστικά δεδομένα σχετικά με τον κίνδυνο μιας ξαφνικής πλημμύρας σε πόλεις καθώς και νησιά και ορεινές περιοχές. Αυτό είναι το πρώτο σύστημα του είδους του για την πρόβλεψη πλημμυρών.

Αυτά τα τεχνικά χαρακτηριστικά επιτρέπουν γρήγορο και ακριβή υπολογισμό των κινδύνων από ξαφνικές πλημμύρες σε οποιαδήποτε περιοχή, συμπεριλαμβανομένων πόλεων, βουνών και νησιών. Αυτό, με τη σειρά του, επιτρέπει την ακριβή πρόβλεψη μιας ξαφνικής πλημμύρας που θα συμβεί την επόμενη ώρα. Κατά τη διάρκεια μιας τετραετούς πιλοτικής λειτουργίας από το 2019 έως το 2022, το σύστημα απέδειξε την αποτελεσματικότητά του προβλέποντας με ακρίβεια τις μεγάλες ξαφνικές πλημμύρες σε όλες τις περιοχές της Κορέας περίπου μία ώρα νωρίτερα. Το ποσοστό επιτυχίας του στην πρόβλεψη ξαφνικών πλημμυρών ήταν ένα εντυπωσιακό 90,3% για 31 γεγονότα έντονων βροχοπτώσεων κατά τη δημόσια επαλήθευση το 2019.

Ο Δρ. Hwang είπε, "Ανεξάρτητα από το πόσο ακριβής είναι μια πρόβλεψη, η πρόβλεψή της δεν έχει καμία αξία ως πληροφορία εάν δεν έρθει αρκετά σύντομα. Αυτό το σύστημα πρόβλεψης αναμένεται να μειώσει σημαντικά τα θύματα και τις υλικές ζημιές που προκαλούνται από ξαφνικές πλημμύρες. Το γεγονός μπορεί να προβλεφθεί τουλάχιστον μία ώρα νωρίτερα».

Η τεχνολογία, που αναπτύχθηκε από το KICT, θα μεταφερθεί στο Γραφείο Ελέγχου Πλημμύρας του Υπουργείου Περιβάλλοντος και θα εφαρμοστεί για την έκδοση προειδοποιήσεων για πλημμύρες πρώτα στη Σεούλ την περίοδο των βροχών του 2023.

Πηγή: preventionweb.net

Περιορισμένος ο ρόλος της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής στις φονικές βροχοπτώσεις στην Ιταλία

Κατά τη διάρκεια του Μαΐου 2023, η περιοχή Emilia-Romagna της Βόρειας Ιταλίας, ιδιαίτερα οι επαρχίες Μπολόνια, Ραβέννα, Φορλί-Τσεζένα, Ρίμινι, υπέστησαν σοβαρές καταστροφές, από πλημμύρες τριών διαδοχικών γεγονότων έντονων βροχοπτώσεων στις 2, 10, και 16 Μαΐου.

Τα τρία γεγονότα βροχοπτώσεων οφείλονται σε τρία διαφορετικά συστήματα χαμηλής πίεσης πάνω από το Τυρρηνικό Πέλαγος. Το πρώτο από τα τρία γεγονότα έντονων βροχοπτώσεων σημειώθηκε μετά από δύο χρόνια ξηρασίας στη Βόρεια Ιταλία, κυρίως λόγω της έλλειψης χιονοπτώσεων τον χειμώνα στις Άλπεις, τους Δολομίτες, και τα Απέννινα Όρη. Για τα δύο επόμενα γεγονότα τα εδάφη ήταν κορεσμένα σε υγρασία. Η αθροιστική βροχόπτωση των τριών περιόδων έντονων βροχοπτώσεων είχε ως αποτέλεσμα 23 όχθες ποταμών να πλημμυρίσουν, να βυθιστούν οικισμοί, και να αφήσουν χιλιάδες άστεγους. Οι έντονες βροχοπτώσεις προκάλεσαν επίσης περισσότερες από 400 κατολισθήσεις, αρκετές από τις οποίες ήταν σοβαρές.

Για να κατανοήσουμε σε ποιο βαθμό η κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τον άνθρωπο άλλαξε την πιθανότητα και την ένταση αυτής της ακραίας βροχόπτωσης, επιστήμονες από την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Γαλλία, τις ΗΠΑ και το Ηνωμένο Βασίλειο χρησιμοποίησαν δημοσιευμένες και αξιολογημένες μεθόδους. Δεδομένου ότι ο κατακλυσμός και οι επιπτώσεις στην περιοχή Emilia-Romagna ήταν συνέπεια μιας σειράς σύντομων αλλά έντονων βροχοπτώσεων που σημειώθηκαν μέσα σε διάστημα τριών εβδομάδων, η ομάδα μελέτησε τη μέγιστη αθροιστική βροχόπτωση για μια περίοδο 21 ημερών την περίοδο Απρίλιο-Ιούνιο, κατά μέσο όρο στην περιοχή τα τελευταία 62 έτη.

Τα κυριότερα ευρήματα:

• Οι ανοιξιάτικες βροχοπτώσεις στην περιοχή μελέτης μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα πυκνό δίκτυο 60 μετεωρολογικών σταθμών στην περιοχή που λειτουργούν τουλάχιστον από τη δεκαετία του 1960. Οι έντονες βροχοπτώσεις τις πρώτες 21 ημέρες του Μαΐου 2023 είναι το πιο σημαντικό γεγονός βροχόπτωσης για αυτή την περίοδο. Η πιθανότητα να συμβεί ένα τέτοιο γεγονός είναι περίπου 0,5% ή 1 φορά κάθε 200 χρόνια.
• Τα δεδομένα των μετεωρολογικών σταθμών, καθώς και άλλων προϊόντων παρατήρησης (ραντάρ), δεν δείχνουν στατιστικά σημαντική τάση αύξησης ανοιξιάτικων βροχοπτώσεων αυτή την περίοδο των 21 ημερών. Επομένως η ποσότητα βροχής που πέφτει σε ένα τόσο σπάνιο γεγονός σήμερα θα ήταν παρόμοια με το αν εκδηλωνόταν πριν δεκαετίες.
• Για να προσδιοριστεί εάν υπάρχει πράγματι τάση λόγω της αλλαγής του κλίματος που προκαλείται από τον άνθρωπο ή εάν μια τάση δικαιολογείται από αλλαγές σε άλλους παράγοντες της βροχόπτωσης, όπως αλλαγές στη χρήση γης ή αλλαγές στη συγκέντρωση αερολυμάτων, εξετάστηκε το ίδιο γεγονός διάρκειας 21 ημερών σε κλιματικά μοντέλα με και χωρίς την ανθρώπινη συνεισφορά στην κλιματική αλλαγή. Από τα 19 μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν, κανένα από αυτά δεν παρουσιάζει στατιστικά σημαντική αλλαγή στην πιθανότητα ή στην ένταση ενός τέτοιου γεγονότος. Αυτό υποδηλώνει ότι σε αντίθεση με τα περισσότερα μέρη του κόσμου, δεν υπάρχει πράγματι ανιχνεύσιμη αύξηση των έντονων βροχοπτώσεων στην περιοχή Emilia-Romagna την άνοιξη.
• Αυτό το εύρημα επιβεβαιώνει παλαιότερες έρευνες που διαπίστωσαν ότι με την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή, ο αριθμός των συστημάτων χαμηλής πίεσης στην Κεντρική Μεσόγειο έχει μειωθεί. Αυτό οδηγεί σε μείωση των έντονων βροχοπτώσεων, αντισταθμίζοντας την αναμενόμενη αύξηση των έντονων βροχοπτώσεων από την υπερθέρμανση του πλανήτη.
• Τις τελευταίες δεκαετίες, η ταχεία αστικοποίηση και ο ολοένα και πιο πυκνός αστικός ιστός έχουν περιορίσει τον χώρο για την αποστράγγιση του νερού και τον αυξημένο κίνδυνο πλημμύρας, γεγονός που έχει επιδεινώσει τις επιπτώσεις των έντονων βροχοπτώσεων. Ωστόσο, αυτό ήταν ένα εξαιρετικά σπάνιο γεγονός και οι περισσότερες υποδομές δεν μπορούν εύλογα να κατασκευαστούν για να αντέχουν τέτοια συμβάντα χαμηλής συχνότητας εμφάνισης.
• Ενώ το πλήρες προφίλ των επιπτώσεων στην ανθρώπινη ζωή και τα μέσα διαβίωσης δεν έχει ακόμη αναλυθεί, οι αρχικές εκτιμήσεις δείχνουν ότι οι πλημμύρες και οι κατολισθήσεις προκάλεσαν 17 θανάτους και εκτόπισαν περίπου 50.000 ανθρώπους. Η πλειοψηφία των νεκρών ήταν ηλικιωμένοι και πέθαναν στα σπίτια τους, σε πολλές περιπτώσεις σχετιζόμενα είτε με μειωμένη κινητικότητα είτε με απροθυμία να εκκενώσουν. Αυτοί οι θάνατοι υπογραμμίζουν πώς προϋπάρχουσες ευπάθειες όπως η αναπηρία και η περιορισμένη αντίληψη κινδύνου επιδείνωσαν τις επιπτώσεις στην περιοχή.

Πηγή:  World Weather Attribution 

Η αιτία των βροχοπτώσεων στη Νότια Ευρώπη τη φετινή άνοιξη

Τον φετινό Απρίλιο και Μάιο η χώρας μας έχει δεχθεί αξιόλογες βροχοπτώσεις, κάτι που επίσης έχει συμβεί στην Ιταλία, στην Τουρκία, και σε άλλες περιοχές των Βαλκανίων (Χάρτης 1). Σε αντίθεση με τις υπόλοιπες περιοχές που αναφέρθηκαν, η χώρα μας δεν αντιμετώπισε σοβαρά προβλήματα ξηρασίας τον χειμώνα 2022-2023. 

Οι φετινές βροχοπτώσεις της άνοιξης δεν είναι πρωτοφανείς σε ένταση ή διάρκεια. Τον Μάιο του 2018 για παράδειγμα, το μηνιαίο ύψος βροχής σε πολλούς μετεωρολογικούς σταθμούς του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών ήταν έως και 200% πάνω από τα κανονικά για την εποχή επίπεδα.

Χάρτης 1. Η απόκλιση του ύψους βροχής σε χιλιοστά ανά ημέρα μεταξύ 1 Απριλίου και 26 Μαΐου 2023 σε σχέση με την κλιματική περίοδο 1991-2020. 

Κύρια αιτία της φετινής παρατεταμένης αστάθειας στην ατμόσφαιρα πάνω από την περιοχή μας είναι η ύπαρξη υψηλών πιέσεων στη Δυτική και Βόρεια Ευρώπη. Οι μεγάλης έκτασης, έντασης, και διάρκειας αντικυκλώνες σε ασυνήθιστες για την εποχή περιοχές εμποδίζουν τη φυσιολογική πορεία των βαρομετρικών χαμηλών από τον Ατλαντικό Ωκεανό προς τα ανατολικά, δηλαδή τα ενδότερα της Ευρώπης. 

Ο Χάρτης 2 δείχνει με μπλε αποχρώσεις την περιοχή στην Κεντρική Μεσόγειο που έχει δεχθεί ασυνήθιστα πολλές υφέσεις την περίοδο 1 Απριλίου και 26 Μαΐου 2023. Αυτή η ατμοσφαιρική διάταξη προβλέπεται να διατηρηθεί μέχρι τουλάχιστον και την πρώτη εβδομάδα του Ιουνίου. 

Χάρτης 2. Η απόκλιση του γεωδυναμικού ύψους στα 500 mb σε μέτρα ανά ημέρα μεταξύ 1 Απριλίου και 26 Μαΐου 2023 σε σχέση με την κλιματική περίοδο 1991-2020. 

Αυξάνονται σε έκταση και ένταση οι καύσωνες της θάλασσας

«Καύσωνας της θάλασσας» ονομάζεται μια ανώμαλη και παρατεταμένη αύξηση της θερμοκρασίας των επιφανειακών (αλλά και των βαθύτερων) στρωμάτων της θάλασσας λόγω της μεγάλης ποσότητας θερμότητας που απορροφά η θάλασσα μέσω της αλληλεπίδρασης με την ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια ενός ατμοσφαιρικού καύσωνα.

Το φαινόμενο, το οποίο έχει σοβαρό αντίκτυπο στη θαλάσσια οικολογία και στην οικονομία πολλών κρατών, παρατηρείται με ολοένα και αυξανόμενη συχνότητα, ιδιαίτερα την τελευταία 20ετία σε διάφορες περιοχές του πλανήτη. Δύο είναι οι κύριοι παράγοντες που δημιουργούν τον καύσωνα της θάλασσας: Οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες και η άπνοια στην ατμόσφαιρα που δεν ευνοεί την ανάμειξη των επιφανειακών νερών με τα βαθύτερα και πιο ψυχρά νερά και τα ωκεάνια ρεύματα που μεταφέρουν θερμές μάζες νερού από άλλες λεκάνες, σύμφωνα με την ωκεανογράφο Δρ. Σοφία Δαρμαράκη.

Μια νέα εργασία που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Geophysical Research Letters είχε ως αντικείμενο μελέτης την απόσταση που μπορούν να διανύσουν οι καύσωνες της θάλασσας, δηλαδή πόση θαλάσσια έκταση μπορούν να επηρεάσουν. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι καύσωνες της θάλασσας παγκοσμίως στο εγγύς μέλλον θα έχουν μεγαλύτερη διάρκεια, θα είναι πιο συχνοί, και πιο έντονοι λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη, είχαν αγνοήσει όμως την επιρροή των ωκεάνιων ρευμάτων.

Χρησιμοποιώντας έναν τρισδιάστατο αλγόριθμο ανίχνευσης καυσώνων της θάλασσας, επιστήμονες από την Κίνα κατέγραψαν 3.843 επεισόδια καύσωνα της θάλασσας παγκοσμίως την περίοδο 1982-2020. Επιβεβαίωσαν τα ευρύματα των προηγούμενων μελετών και επιπλέον έδειξαν πως η ταχύτητα κίνησης, η ένταση, και η έκταση που καλύπτουν οι καύσωνες της θάλασσας αυξάνονται συνεχώς τις τελευταίες δεκαετίες, ιδιαίτερα μετά το 2013. Ειδικότερα, τα πιο έντονα επεισόδια καύσωνα της θάλασσας καλύπτουν ολοένα και μεγαλύτερες ωκεάνιες περιοχές του πλανήτη, ενώ η συχνότητα εμφάνισης των πιο ήπιων επεισοδίων παραμένει σχεδόν σταθερή.

Πηγή: AGU – Geophysical Research Letters

Επιταχύνεται η συρρίκνωση των παγετώνων στα Ιμαλάια

Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι ο πάγος που χάνεται από τους παγετώνες που ρέουν σε λίμνες στα Ιμαλάια έχει υποτιμηθεί σημαντικά. Αυτή η ανακάλυψη έχει κρίσιμες συνέπειες για την πρόβλεψη της συρρίκνωσης των παγετώνων αυτής της περιοχής του πλανήτη και για τη διαχείριση των κρίσιμων υδάτινων πόρων για δισεκατομμύρια ανθρώπους.

Η κλιματική αλλαγή δεν προκαλεί μόνο την απώλεια πάγου από τις πολικές περιοχές, αλλά και από τους παγετώνες σε μεγάλα υψόμετρα.

Οι παγετώνες στα Ιμαλάια αποτελούν μέρος του «τρίτου πόλου» όπως αποκαλείται επειδή η ορεινή Ασία περιέχει τη μεγαλύτερη δεξαμενή γλυκού νερού έξω από τις πολικές περιοχές. Συνολικά, ο τρίτος πόλος παρέχει γλυκό νερό για πάνω από 1,3 δισεκατομμύρια ανθρώπους στην Ασία.

Τα νέα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Geoscience, διαπίστωσαν ότι οι τιμές του πάγου που χάθηκαν από τους παγετώνες των Ιμαλαΐων που καταλήγουν σε λίμνες κατά την περίοδο 2000-2020 υποτιμήθηκαν κατά μέσο όρο κατά 6,5% σε προηγούμενες μελέτες.

Ψηφιακά υψομετρικά μοντέλα που βασίζονται σε δορυφορικά δεδομένα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την εκτίμηση της απώλειας πάγου από τους παγετώνες. Ωστόσο, το λιωμένο νερό από τους παγετώνες συχνά καταλήγει σε προπαγετογενείς λίμνες – λίμνες που σχηματίζονται μπροστά από τον πάγο. Στην πραγματικότητα, ο πάγος αντικαθίσταται από το νερό της λίμνης.

Η παραδοσιακή μέθοδος υπολογισμού της απώλειας πάγου με το ψηφιακό μοντέλο υψομέτρου μετρά την επιφάνεια του παγετώνα και του νερού, αλλά δεν υπολογίζει τυχόν απώλεια πάγου που συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια μιας λίμνης.

Μια διεθνής ομάδα, συμπεριλαμβανομένων επιστημόνων από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών και το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Γκρατς στην Αυστρία, χρησιμοποίησε μια μεγάλη χρονοσειρά δορυφορικών εικόνων, κυρίως από την αποστολή Landsat των ΗΠΑ για να ανιχνεύσει αλλαγές στα περιγράμματα των λιμνών.

Μέτρησαν επίσης το βάθος πολλών προπαγετωνικών λιμνών μεταξύ 2018 και 2021 χρησιμοποιώντας ένα σκάφος επιφανείας χωρίς πλήρωμα και υπάρχοντα δεδομένα βυθομετρίας.

Από τα δεδομένα για το μεταβαλλόμενο σχήμα των λιμνών μαζί με τα δεδομένα βυθομετρίας, η ομάδα μπόρεσε να υπολογίσει τον όγκο του νερού που είχαν οι λίμνες.

Η έρευνα είναι, εν μέρει, αποτέλεσμα του προγράμματος Dragon – μιας συνεργασίας μεταξύ της ESA και του Εθνικού Κέντρου Τηλεπισκόπησης της Κίνας που προωθεί τη χρήση δορυφόρων της ESA, της αποστολής του Copernicus Sentinel, και των κινεζικών δορυφορικών δεδομένων για επιστήμη και εφαρμογές.

Ο Guoqing Zhang από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, και πρώτος συγγραφέας της εργασίας, εξήγησε: «Υπολογίζουμε ότι αυτό ισοδυναμεί με απώλεια μάζας παγετώνων περίπου 2,7 Gt, που είναι περίπου το ίδιο βάρος με 570 εκατομμύρια ελέφαντες, και το οποίο δεν είχε προηγουμένως υπολογιστεί».

Πηγή: ESA

Διαβάστε περισσότερα:
https://climatebook.gr/epitachynetai-i-syrriknosi-ton-pagetonon-sta-imalaia/

Νέο ρεκόρ ημερήσιων καταγραφών υδροσιφώνων στο Αιγαίο

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

ΕΑΑ-Πεντέλη, Τρίτη 21 Μαρτίου 2023, 23:00

Οι υδροσίφωνες είναι κατακόρυφες δίνες συμπυκνωμένων υδρατμών που προεξέχουν από τη βάση καταιγιδοφόρων νεφών και αλληλεπιδρούν με μια υδάτινη επιφάνεια. Αν και έχουν αρκετές ομοιότητες με τους ανεμοστρόβιλους, δηλαδή τους σίφωνες πάνω από την ξηρά, τις περισσότερες φορές έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς δημιουργίας. Στην Ελλάδα καταγράφουμε κάθε χρόνο περίπου 100 υδροσίφωνες αλλά είναι δύσκολο να κατασκευάσουμε την κλιματολογία τους για τη χώρα μας, μιας και αποτελούν ιδιαίτερα τοπικά φαινόμενα, μερικές φορές δύσκολα αντιληπτά αν υπάρχει βροχόπτωση. Επιπρόσθετα, σπάνια δεχόμαστε αναφορές για υδροσίφωνες μακριά από τις ακτές και φυσικά τις βραδινές ώρες είναι ακόμη πιο δύσκολο να παρατηρηθούν.

Υπάρχουν περιοχές όπου έχουμε μεγάλο αριθμό καταγραφών, όπως για παράδειγμα στην Κέρκυρα, στη Δυτική Πελ/νησο, τη Ρόδο και τη Βόρεια Κρήτη. Σε αυτές τις περιοχές υπάρχουν πολλοί ερασιτέχνες μετεωρολόγοι που μας αναφέρουν με λεπτομέρειες τα χαρακτηριστικά των σιφώνων, καθώς υπάρχουν και εγκατεστημένες κάμερες καιρού κοντά στις ακτές που καταγράφουν υδροσίφωνες. Οι καταγραφές που συλλέγουμε δηλαδή επηρεάζονται άμεσα από τον πληθυσμό και το ενδιαφέρον που δείχνουν οι παρατηρητές για δημοσίευση εικόνων και βίντεο. Πλέον τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης επιτρέπουν την άμεση διάδοση της πληροφορίας και τα χρησιμοποιούμε ως εργαλεία για την καταγραφή υδροσιφώνων.

Ένας από τους 14 υδροσίφωνες που κατέγραψε ο Σταύρος Κεσεδάκης στη Ρόδο την Παρασκευή 3 Φεβρουαρίου 2023

Μέχρι σήμερα, το ρεκόρ παρατήρησης των περισσότερων υδροσιφώνων σε ένα 24ωρο ανήκε Ηράκλειο της Κρήτης, όπου τον Σεπτέμβριο του 2006 είχαν καταγραφεί 30 υδροσίφωνες. Το ρεκόρ αυτό καταρρίφθηκε την Παρασκευή 3 Φεβρουαρίου 2023, όταν καταγράφηκαν συνολικά 35 υδροσίφωνες στο Ανατολικό και Νοτιοανατολικό Αιγαίο, μεταξύ Χίου και Ρόδου. 

Στην παρακάτω δορυφορική εικόνα απεικονίζονται τα νέφη καταιγίδων που παρήγαγαν τους υδροσίφωνες, και επισημαίνεται μέσα στις κόκκινες ελλείψεις ο αριθμός των υδροσιφώνων που καταγράφηκαν σε λιγότερο από 12 ώρες στις 3 Φεβρουαρίου. Σημειώνεται ότι είναι πολύ πιθανόν να δημιουργήθηκαν περισσότεροι υδροσίφωνες, οι οποίοι ακόμη δεν έχουν καταγραφεί. 

Μια πρώτη ανάλυση των μετεωρολογικών συνθηκών που ευνόησαν τη δημιουργία του πλήθους υδροσιφώνων δείχνει την παρουσία ισχυρής αστάθειας στο Αιγαίο (μεγάλη πτώση της θερμοκρασίας με το ύψος), και την απότομη αλλαγή της φοράς και της έντασης του ανέμου τα πρώτα εκατοντάδες μέτρα ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας κατά τη διάρκεια του περάσματος μιας διαταραχής ανώτερης τροπόσφαιρας. Το φαινόμενο αξίζει περαιτέρω μελέτης με υψηλής ανάλυσης αριθμητικά δεδομένα. 

Χρειαζόμαστε τη συμβολή όλων για την καταγραφή των υδροσιφώνων και παρακαλούμε όσους έχουν φωτογραφίσει ή βιντεοσκοπήσει υδροσίφωνες, να επικοινωνήσουν με το meteo.gr. Οι καταγραφές βελτιώνουν σημαντικά τις γνώσεις μας για αυτά τα ακραία, και παράλληλα, ενδιαφέροντα καιρικά φαινόμενα.

Αυξάνεται συνεχώς η συχνότητα εκδήλωσης χαλαζοπτώσεων στη Μεσόγειο

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

Οι χαλαζοπτώσεις είναι συνήθως διαρκούν μόλις μερικά λεπτά και επηρεάζουν περιορισμένες γεωγραφικές περιοχές (<10 χιλιόμετρα), παράγοντες που περιπλέκουν σημαντικά την καταγραφή τους όπου δεν υπάρχουν διαθέσιμα επίγεια όργανα (χαλαζόμετρα).

Οι δορυφόροι πλέον δεν λειτουργούν μόνο συμπληρωματικά στις επίγειες καταγραφές από όργανα και παρατηρητές, αλλά είναι ικανοί να προσφέρουν μεγαλύτερη γεωγραφική κάλυψη. Για παράδειγμα, το Global Precipitation Measurement Constellation (GPM-C) είναι μια διεθνής αποστολή που έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της βροχόπτωσης χρησιμοποιώντας αισθητήρες μικροκυμάτων σε περίπου δώδεκα δορυφόρους. Τα κανάλια μικροκυμάτων υψηλής συχνότητας (>60 GHz) ανιχνεύουν κυρίως υδρομετέωρα πάγου, καθώς η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το έδαφος της Γης προς το διάστημα σκεδάζεται υπό την παρουσία παγοκρυστάλλων. 

Ιταλοί ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο ανίχνευσης χαλαζιού από το GPM-C, η οποία βασίζεται στην αντίστροφη αναλογία μεταξύ της ακτινοβολίας που μετρούν οι δορυφόροι και των διατομών χαλαζιού που έχουν παρατηρηθεί με άλλα μέσα παρατήρησης (ραντάρ, χαλαζόμετρα). Για κάθε καταιγιδοφόρο νέφος που ανιχνεύεται, η μέθοδος υπολογίζει την πιθανότητα εμφάνισης χαλαζιού στο έδαφος — και τη δυνητική διάμετρό του.

Αύξηση των χαλαζοπτώσεων

Η ανάλυση του συνόλου δορυφορικών δεδομένων 22 ετών καταδεικνύει, παρά την υψηλή διαχρονική μεταβλητότητα, ότι υπάρχουν στατιστικά σημαντικές (σημαντικότητα > 90%) αυξητικές τάσεις στον αριθμό των χαλαζοπτώσεων μεγάλης διαμέτρου (2 - 10 cm) και των επεισοδίων χαλαζόπτωσης με εξαιρετικά μεγάλο και καταστροφικό χαλάζι (>10 cm) σε ολόκληρη τη λεκάνη της Μεσογείου. Και για τους δύο τύπους χαλαζιού, σημειώθηκε αύξηση περίπου 30% στη συχνότητα εμφάνισης των φαινομένων την τελευταία δεκαετία (2010–2021) σε σχέση με την προηγούμενη περίοδο 1999–2010.

Αυτές οι ανοδικές τάσεις εγείρουν ερωτήματα σχετικά με το εάν η κλιματική αλλαγή επιταχύνει την εμφάνιση ή τη σοβαρότητα των χαλαζοπτώσεων στη λεκάνη της Μεσογείου. Πράγματι, στην ίδια εργασία οι Ιταλοί ερευνητές μελέτησαν ατμοσφαιρικές παραμέτρους που ευνοούν την εκδήλωση χαλαζοπτώσεων με αριθμητικά δεδομένα από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων (ERA5). Οι κυριότερες παράμετροι όπως η αστάθεια, το υψόμετρο παγοποίησης, η θερμοκρασία της κατώτερης τροπόσφαιρας και της επιφάνειας της θάλασσας παρουσιάζουν επίσης αυξητικές τάσεις στο σύνολο της Μεσογείου. 

Η συνεχιζόμενη αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη θα ενισχύσει περαιτέρω την ένταση των ακραίων καιρικών φαινομένων και θα επηρεάσει την συχνότητα εμφάνισής τους, συμπεριλαμβανομένων των χαλαζοπτώσεων.

Πηγή: Remote Sensing

Τι σημαίνει "Ξαφνική στρατοσφαιρική θέρμανση"; Κάθε πότε συμβαίνει;

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

Η περιοχή της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη, όπου η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος, ονομάζεται τροπόσφαιρα. Το άνω όριο της τροπόσφαιρας που ονομάζεται τροπόπαυση, βρίσκεται περίπου στα 10 km ύψος από τη μέση στάθμη της θάλασσας πάνω από τις εύκρατες περιοχές, όπως στη χώρα μας.

Πάνω από την τροπόπαυση βρίσκεται η στρατόσφαιρα, όπου η θερμοκρασία αυξάνεται με το υψόμετρο μέχρι περίπου τα 80-90 km πάνω από το έδαφος. Η θερμοκρασία αυξάνεται σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας επειδή τα μόρια του όζοντος της στρατόσφαιρας απορροφούν την ηλιακή ενέργεια. Στο στρώμα της στρατόσφαιρας, μια ζώνη ισχυρών ανέμων που ονομάζεται πολική δίνη, περιστρέφεται αριστερόστροφα γύρω από τον Βόρειο Πόλο (15-80 km υψόμετρο περίπου). Στο νότιο άκρο της δίνης βρίσκεται ο πολικός αεροχείμαρρος, ο οποίος διαχωρίζει τον θερμό αέρα στα νότιά του από τον ολοένα και ψυχρότερο αέρα βορειότερα κατά τη διάρκεια του χειμώνα.

Μια ξαφνική υπερθέρμανση της στρατόσφαιρας (Sudden Stratospheric Warming - SSW), εμφανίζεται τον χειμώνα, όταν η πολική στρατόσφαιρα θερμαίνεται και οι άνεμοι που συνήθως πνέουν από τα δυτικά προς τα ανατολικά γύρω από τον Βόρειο Πόλο εξασθενούν δραματικά, και σε ορισμένες περιπτώσεις αντιστρέφονται. Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει περίπου έξι φορές ανά δεκαετία και οδηγεί σε διάσπαση της πολικής δίνης. Τα γεγονότα SSW μπορούν να προκαλέσουν την αποδυνάμωση του πολικού αεροχείμαρρου, γεγονός που επιτρέπει στον ψυχρό πολικό αέρα να επεκταθεί σε νοτιότερα γεωγραφικά πλάτη.

Τα προγνωστικά μοντέλα σηματοδοτούν ένα ξαφνικό φαινόμενο θέρμανσης της στρατόσφαιρας την εβδομάδα 20-24 Φεβρουαρίου 2023. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ψυχρότερες καιρικές συνθήκες σε πολλές περιοχές του Βορείου Ημισφαιρίου. Η κύρια αβεβαιότητα με αυτά τα γεγονότα είναι ότι δεν γνωρίζουμε ακριβώς πού θα καταλήξει ο ψυχρός αέρας στην τροπόσφαιρα, και ειδικά κοντά στο έδαφος.

Χιονοχάλαζο και καταιγίδες κατά τη διάρκεια της κακοκαρίας "Βαρβάρα"

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

Σε πολλές παραθαλάσσιες περιοχές της ανατολικής ηπειρωτικής Ελλάδας καταγράφηκαν καταιγίδες χιονιού και χιονοπτώσεις με συμπαγείς νιφάδες κατά τη διάρκεια της κακοκαιρίας "Βαρβάρα" μεταξύ 5 και 9 Φεβρουαρίου 2023. Στη Ζαγορά Πηλίου ο Γιάννης Αντωνίου μας έστειλε την παρακάτω φωτογραφία την Τετάρτη 8 Φεβρουαρίου, που δείχνει το χιονοχάλαζο που έπληξε το Ανατολικό Πήλιο, το οποίο έχει την τοπική ονομασία "κοκοσάλι". Κοκοσάλι ονομάζεται επίσης στο Ηράκλειο της Κρήτης, ως "κουκουσάλι" στα Χανιά και "κορκοτσάλι" στα Μέγαρα Αττικής. 

Στην πραγματικότητα το χιονοχάλαζο έχει περισσότερα κοινά με τις νιφάδες χιονιού, παρά με το χαλάζι. Δημιουργείται σε νέφη κατακόρυφης ανάπτυξης (πυργοσωρείτες και σωρειτομελανίες) και αποτελείται από έναν πυρήνα νιφάδας και στρώσεις παγοκρυστάλλων που σχηματίζονται από νερό σε υπέρτηξη όταν έρχεται σε επαφή με τον πυρήνα της νιφάδας. 

Με μια πιο προσεκτική ματιά, το χιονοχάλαζο έχει αυτή τη μορφή:

Το χιονοχάλαζο παίζει τον πιο σημαντικό ρόλο στην παραγωγή ηλεκτρικών εκκενώσεων σε νέφη καταιγίδας, άρα και στις καταιγίδες χιονιού που έπληξαν τις ακτές του Δυτικού Αιγαίου κατά την κακοκαιρία "Βαρβάρα". 

Μια καταιγίδα περιέχει ανοδικά ρεύματα στα οποία ανέρχεται ασταθής αέρας. Τα διάφορα υδρομετέωρα συγκρούονται μεταξύ τους σε αυτά τα ανοδικά ρεύματα λόγω των διαφορετικών μεγεθών και της ταχύτητάς τους. Κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, αυτές οι συγκρούσεις έχουν ως αποτέλεσμα τη μεταφορά φορτίου μεταξύ των σωματιδίων, η οποία οδηγεί σε συσσώρευση φορτίου σε ορισμένα από τα υδρομετέωρα. Συγκεκριμένα, όταν οι κρύσταλλοι πάγου συγκρούονται με το χιονοχάλαζο παρουσία νερού σε υπέρτηξη, μεταφέρεται φορτίο μεταξύ αυτών των σωματιδίων πάγου έτσι ώστε να μείνουν είτε με πλεόνασμα είτε με έλλειμμα ηλεκτρονίων μετά τη σύγκρουση. Συνηθέστερα, οι μικρότεροι και ελαφρύτεροι κρύσταλλοι πάγου έχουν έλλειμμα ηλεκτρονίων και ως εκ τούτου είναι θετικά φορτισμένοι, ενώ το χιονοχάλαζο συνήθως παίρνει αρνητικό φορτίο λόγω πλεονάσματος ηλεκτρονίων.

Ενώ στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μικρότεροι κρύσταλλοι πάγου φορτίζονται θετικά, σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να γίνουν αρνητικά φορτισμένοι κερδίζοντας ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων. Η πολικότητα των υδρομετεώρων θα καθορίσει την κυρίαρχη πολικότητα των επακόλουθων κεραυνών.

Καθώς ωριμάζει μια καταιγίδα, το χιονοχάλαζο τείνει να συσσωρεύεται στο κάτω μέρος της καταιγίδας, καθώς έχει μεγαλύτερο ρυθμό πτώσης από τους κρυστάλλους πάγου (λόγω βάρους). Ωστόσο, η μάζα αέρα στην οποία πέφτουν και τα δύο σωματίδια έχει μια σχετική ανοδική κίνηση σε ένα ανοδικό ρεύμα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία σύγκρουσης φόρτισης, μεταφοράς και συσσώρευσης έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό περιοχών φορτίου μέσα σε ένα νέφος. Το ίδιο το φορτίο βρίσκεται στα σωματίδια του πάγου και μεμονωμένα κάθε σωματίδιο περιέχει μόνο μια μικρή ποσότητα φορτίου. Ωστόσο, τεράστιοι αριθμοί ηλεκτρισμένων υδρομετεώρων μαζί μπορούν να δημιουργήσουν συλλογικά περιοχές με πολύ υψηλές τάσεις.

Το απλοποιημένο μοντέλο περιοχών φορτίου σε μια καταιγίδα περιλαμβάνει μια περιοχή άνω θετικού φορτίου που κυριαρχείται από θετικά φορτισμένους κρυστάλλους πάγου και μια περιοχή χαμηλότερου αρνητικού φορτίου με κυρίως χιονοχάλαζο που περιέχει πλεόνασμα ηλεκτρονίων.

Εκτός από τη συνεισφορά του χιονοχάλαζου στην παραγωγή ηλεκτρικών εκκενώσεων, σε μεγάλες ποσότητες συσσώρευσής του στο έδαφος μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο λόγω δημιουργίας ευνοϊκών συνθηκών για χιονοστιβάδες.Η συμπαγής μορφή του πάνω σε προϋπάρχον παγωμένο χιόνι, καθιστά τα στρώματα χιονιού από χιονοχάλαζο επικίνδυνα σε πλαγιές βουνών με κλίση.  

Μεταφορά αφρικανικής σκόνης στη χώρα μας την Πέμπτη 19 Ιανουαρίου 2023

ΕΑΑ-Πεντέλη, Σάββατο 21 Ιανουαρίου 2023, 12:00

Ένα σοβαρό επεισόδιο μεταφοράς σκόνης από την Αφρική κατέγραψε ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Sentinel-3 την Πέμπτη 19 Ιανουαρίου 2023. Ένα βαρομετρικό χαμηλό στην Κεντρική Μεσόγειο κινούμενο προς τη χώρα μας οδήγησε στη δημιουργία ενός πλουμίου μικροσωματιδίων σκόνης από την Έρημο Σαχάρα στη Λιβύη. Θυελλώδεις άνεμοι στη μέση και ανώτερη τροπόσφαιρα μετέφεραν τη σκόνη χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά προς την Ανατολική Ευρώπη. Παράλληλα, λασποβροχές έπληξαν τη Δυτική Ελλάδα εκείνη την ημέρα. 

Τα επεισόδια μεταφοράς αφρικανικής σκόνης στην Ελλάδα είναι συχνότερα την άνοιξη και το καλοκαίρι, παρά το χειμώνα. Όμως η επικράτηση μη τυπικής ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στην περιοχή μας τον φετινό χειμώνα, ευνοεί τη μεταφορά σκόνης συχνά προς τα Βαλκάνια. 

Διαβάστε περισσότερα για την κλιματολογία των επεισοδίων μεταφοράς σκόνης στη Μεσόγειο πατώντας εδώ. 

Κοντά στον μέσο όρο των τελευταίων 19 ετών η χιονοκάλυψη στην Ελλάδα

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

ΕΑΑ-Πεντέλη, Σάββατο 4 Φεβρουαρίου 2023, 02:00

Σύμφωνα με τις δορυφορικές μετρήσεις για τη χιονοκάλυψη στο έδαφος της χώρας μας, την Πέμπτη 2 Φεβρουαρίου 2023, περίπου το 12% της χερσαίας έκτασης της Ελλάδας ήταν καλυμμένο με χιόνι. Αυτού του είδους τα δεδομένα είναι διαθέσιμα από τον Φεβρουάριο του 2004, επομένως είναι δυνατόν να συγκρίνουμε τη φετινή χρονική πορεία της χιονοκάλυψης σε σύγκριση με τον μέσο όρο αλλά και τα ακρότατα των τελευταίων 19 ετών. 

Το γράφημα δείχνει με κόκκινη καμπύλη τη φετινή χιονοκάλυψη μεταξύ Σεπτεμβρίου 2022 και 2 Φεβρουαρίου 2023, εκφραζόμενη σε επί τοις 100 έκταση της χιονοκάλυψης. Η μαύρη καμπύλη δείχνει τις μέσες τιμές της περιόδου 2004-2022. Η πορτοκαλί καμπύλη δείχνει τα απόλυτα μέγιστα της χιονοκάλυψης (μέγιστο κατά την κακοκαιρία Αριάδνη τον Ιανουάριο 2017), και η μπλε καμπύλη τα απόλυτα ελάχιστα. 

Βλέπουμε ότι τον Δεκέμβριο και τον Ιανουάριο καταγράφηκε το απόλυτο ελάχιστο στην έκταση της χιονοκάλυψης. Γι'αυτό ευθύνονται κυρίως οι ακραία υψηλές τιμές θερμοκρασίας που επικράτησαν τους δύο αυτούς μήνες και όχι η έλλειψη υετού. Περισσότερες χιονοπτώσεις προβλέπνται τον Φεβρουάριο, κάτι το οποίο θα διατηρήσει τα επίπεδα χιονοκάλυψης κοντά ή και πάνω από τον μέσο όρο. 

Ξεκινά η "Χρυσή Εποχή" των Κλιματικών Προσομοιώσεων

Το 2021, η Ελλάδα γνώρισε μια εκτεταμένη περίοδο υψηλών θερμοκρασιών και έλλειψης βροχοπτώσεων. Το καλοκαίρι του 2022 η Δυτική Ευρώπη βίωσε πρωτόγνωρα κύματα καύσωνα. Την ίδια ώρα, σημειώθηκαν πρωτοφανείς πλημμύρες στη Γερμανία και τεράστιες δασικές πυρκαγιές στη Γαλλία. Είναι αυτά τα γεγονότα μέρος της βίαιης έναρξης της ανθρωπογενούς υπερθέρμανσης για την οποία έχουμε προειδοποιηθεί; Πότε και πού θα γίνουν στη συνέχεια; Οι επιστήμονες του κλίματος τείνουν να δυσανασχετούν. Απλώς δεν ξέρουμε - ακόμα.

Για σχεδόν 6 δεκαετίες, τα κλιματικά μοντέλα έχουν επιβεβαιώσει αυτό που μας έχει ήδη πει η φυσική: Η αυξημένη συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα θερμαίνει τον πλανήτη. Δεκάδες μοντέλα, που παράγονται από ερευνητικά ιδρύματα σε όλο τον κόσμο, έχουν δώσει ορατή μορφή σε αυτό που βιώνουμε: time-lapse χάρτες του πλανήτη που χρωματίζονται με κίτρινο και πορτοκαλί, και με έντονο κόκκινο χρώμα, αιώνιοι πάγοι που εξαφανίζονται κάτω από τα δυσοίωνα περιγράμματα των γραφικών με τιμές θερμοκρασίας...

Η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) αποφάσισε ότι είναι μια κρίσιμη στιγμή για την αποφυγή χειρότερων αποτελεσμάτων στο μέλλον και οι κυβερνήσεις απαντάνε: "Είμαστε πεπεισμένοι - τώρα τι κάνουμε;"

Τα σημερινά κλιματικά μοντέλα μας δείχνουν πώς θερμαίνεται ο πλανήτης αλλά όχι πώς αυτό θα επηρεάσει τον καιρό σε μια δεδομένη πόλη ή ακόμα και χώρα. Επειδή τα κλιματικά μοντέλα βασίζονται, κατά μία έννοια, σε μέσους όρους, δεν μπορούν να προβλέψουν τα ακραία γεγονότα - εκείνα τα ακραία γεγονότα με τις περισσότερες πιθανότητες καταστροφής και αυτά για τα οποία χρειάζεται περισσότερο να προετοιμαστούμε. Αλλά τα τρέχοντα μοντέλα δεν μπορούν καν να προσδιορίσουν εάν ορισμένα μέρη θα αντιμετωπίσουν περισσότερες ξηρασίες ή πλημμύρες, εάν οι κυβερνήσεις θα πρέπει να κατασκευάσουν δεξαμενές ή αναχώματα.

Δεν είναι ότι δεν έχουμε τα δεδομένα - απλώς δεν έχουμε τη δύναμη να τα επεξεργαστούμε αρκετά γρήγορα για να προβλέψουμε τις αλλαγές προτού γίνουν παλιά είδηση. Και σε αντίθεση με τη βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη καιρού, η πιο μακροπρόθεσμη πρόβλεψη του κλίματος περιλαμβάνει την ενσωμάτωση πολλών περισσότερων φυσικών διεργασιών, όπως ο κύκλος του άνθρακα, η ανάδραση του νέφους και η βιογεωχημεία. «Όλα αυτά καταναλώνουν υπολογιστικό χρόνο» δήλωσε ο Tim Palmer, καθηγητής της Βασιλικής Εταιρείας στη Φυσική του Κλίματος και συνεργάτης στο Oxford Martin School.

Αυτό πρόκειται να αλλάξει. Φέτος σημειώθηκε ένα ορόσημο στους υπερυπολογιστές, όταν ο πρώτος υπολογιστής εξάκλιμακας (exascale) στον κόσμο - ικανός για ένα πεμπτοκατομμύριο (10¹⁸) υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο - κυκλοφόρησε στις Ηνωμένες Πολιτείες. Για πρώτη φορά, επιστήμονες όπως ο Palmer είπαν, πρόκειται να μπορέσουν να μοντελοποιήσουν το κλίμα σε κάτι κοντά στην κλίμακα στην οποία συμβαίνουν οι φυσικές διεργασίες στην ατμόσφαιρα.

Το ευρωπαϊκό πρόγραμμα NextGEMS (Next Generation Earth Modelling Systems) δοκιμάζει το κλιματικό μοντέλο της συζευγμένο μεταξύ ωκεανού και ατμόσφαιρας, σε χωρική ανάλυση 2,5 χιλιομέτρων για λίγους μήνες. Ιάπωνες ερευνητές εργάζονται σε μοντέλα που "τρέχουν" με χωρική ανάλυση μόλις μερικές εκατοντάδες μέτρα παγκοσμίως. Μέχρι στιγμής, τίποτα από αυτά δεν εφαρμόζονταν σε έναν υπολογιστή exascale, αλλά μόνο στους υπολογιστές petascale - λιγότερο από το μισό ταχύτερους - που λειτουργούν αυτήν τη στιγμή στην Ευρώπη και την Ιαπωνία.

Τα κλιματικά μοντέλα με επίκεντρο την ατμόσφαιρα εκτελούνται τώρα με ανάλυση 3 χιλιομέτρων στον Frontier, τον πρώτο υπολογιστή εξάκλιμακας στον κόσμο, στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge στο Τενεσί. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) έχει αναπτύξει ένα πρόγραμμα παρόμοιο με το DestinE τα τελευταία 10 χρόνια, προετοιμάζοντας να έχει έτοιμο το μοντέλο του συστήματος για το Κλίμα και τη Γη για αυτήν τη στιγμή. Το έργο, γνωστό ως E3SM, για το Energy Exascale Earth System Model, είναι ειδικά προσανατολισμένο σε ζητήματα που είναι σημαντικά για την DOE, όπως το πώς η παραγωγή βιοενέργειας θα επηρεάσει τη χρήση γης και με τη σειρά της να επηρεάσει το κλιματικό σύστημα.

Η Frontier αναμένεται να είναι σε θέση να παράγει δεδομένα κλιματικού μοντέλου 3 χιλιομέτρων προσομοίωσης έτους σε λιγότερο από μία ημέρα. Αλλά ακόμη και το E3SM θα χρειαστεί να μοιράζεται χρόνο στο Frontier με τις άλλες εφαρμογές υψηλών απαιτήσεων της DOE, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που προσομοιώνουν πυρηνικές εκρήξεις. Τέτοιες ανάγκες εθνικής ασφάλειας έχουν παραδοσιακά προτεραιότητα, αλλά οι κυβερνήσεις παρακολουθούν και προβλέπουν τα αποτελέσματα της κλιματικής αλλαγής ως ζητήματα εθνικής ασφάλειας.

Χιονοστιβάδες και ροές συντριμμιών στο Όρος Χελμός: Σπάνιες αλλά καταστροφικές

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science of the Total Environment στις 20 Νοεμβρίου 2022 από ερευνητές του Πολυτεχνείου Κρήτης και του Πανεπιστημίου της Οστράβα στην Τσεχία, ασχολήθηκε με τη δενδροχρονολόγηση για την καταγραφή χιονοστιβάδων και ροών συντριμμιών (γαιών)* στο Όρος Χελμός, στη Βόρεια Πελοπόννησο κατά τα τελευταία 168 χρόνια. 

Η δενδροχρονολόγηση είναι χρονολόγηση γεγονότων του παρελθόντος μέσω της μελέτης της ανάπτυξης των δακτυλίων των δέντρων. Κάθε χρόνο ένα δέντρο προσθέτει ένα στρώμα ξύλου στον κορμό του σχηματίζοντας έναν επιπλέον δακτύλιο, με πάχος ανάλογο με τις περιβαλλοντικές συνθήκες του δέντρου. Η διασταυρωμένη χρονολόγηση είναι η θεμελιώδης αρχή της δενδροχρονολόγησης. Ο ερευνητής πρέπει να επιβεβαιώσει ότι οι δακτύλιοι από δύο ή περισσότερα δείγματα σχηματίστηκαν τον ίδιο χρόνο. Η απλή απαρίθμηση δακτυλίων δεν επαρκεί, ούτε και μια απλή καταγραφή της αλλαγής του εύρους των δακτυλίων.

Στην παρούσα εργασία, χρησιμοποιήθηκαν 123 δείγματα τραυματισμένων δέντρων Κεφαλληνιακής Ελάτης (Abies cephalonica L.) στις πλαγιές του Χελμού όπου είναι εμφανής η δραστηριότητα ροών συντριμμιών και χιονοστιβάδων. Συνολικά καταγράφηκαν 7 γεγονότα ροής συντριμμιών μεταξύ1904 και 2021, και 7 χιονοστιβάδες μεταξύ 1854 και 2021. 

Η πιο σημαντική ροή συντριμμιών συνέβη τον Μάρτιο του 1971, όταν μετά από μια εξαιρετικά υγρή περίοδο στο τέλος του χειμώνα και μεγάλο ύψος χιονιού, ισχυρές βροχοπτώσεις την άνοιξη προκάλεσαν την υποχώρηση μεγάλης μάζας λάσπης, πέτρας και νερού. Αντίστοιχα, το πιο σημαντικό γεγονός χιονοστιβάδας συνέβη την άνοιξη του 1998, όταν το ύψος χιονιού που καταγράφηκε σε τοπικό μετεωρολογικό σταθμό ήταν 62 εκ σε μόλις τρεις ημέρες, και το οποίο έπεσε σε προϋπάρχον παγωμένο χιόνι. 

* Ροή συντριμμιών: Μια ροή από συντρίμμια είναι μια κινούμενη μάζα από χαλαρή λάσπη, άμμο, χώμα, πέτρες, νερό, και αέρα που ταξιδεύει υπό την επίδραση της βαρύτητας. Μπορούν να είναι πολύ γρήγορες και συνήθως ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις, και μπορούν να γεμίσουν με υλικά ολόκληρες κοιλάδες.

Η αύξηση της συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα και της παγκόσμιας θερμοκρασίας μετά από 27 συνόδους κορυφής του ΟΗΕ για το κλίμα

Ακόμη μία σύνοδος κορυφής του ΟΗΕ για την κλιματική αλλαγή φτάνει στο τέλος της την Παρασκευή 18 Νοεμβρίου 2022. Παρότι τα περισσότερα κράτη συμφωνούν στην επίτευξη νέων στόχων για την επιβράδυνση της κλιματικής κρίσης, η εφαρμογή των μέτρων μένει ουσιαστικά στα χαρτιά. Το γράφημα δείχνει την πορεία της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα και της παγκόσμιας θερμοκρασίας από το 1955 μέχρι σήμερα. Το σκούρο κόκκινο χρώμα αποτυπώνει την τιμή της απόκλισης θερμοκρασίας +1.3°C σε σχέση με την προβιομηχανική περίοδο. 

Τα κοσμικά μιόνια χαρτογραφούν το εσωτερικό των τροπικών κυκλώνων

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

Τα κοσμικά μιόνια είναι χρήσιμα για την απεικόνιση δομών των τροπικών καταιγίδων, σύμφωνα με μια διεθνή ομάδα ερευνητών. Με επικεφαλής τον Hiroyuki Tanaka στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα δίκτυο ανιχνευτών μιονίων για να εντοπίσει διαφορές στην πυκνότητα του αέρα μέσα σε μερικούς τυφώνες του Ειρηνικού Ωκεανού. Μέσω περαιτέρω βελτιώσεων, η προσέγγισή τους θα μπορούσε να παρέχει σημαντικές πληροφορίες για συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για σοβαρές καταιγίδες.

Τροπικοί κυκλώνες, όπως οι τυφώνες, προκαλούν πολλές καταστροφές παγκοσμίως - και μερικές φορές απώλειες ζωών. Ως αποτέλεσμα, οι άνθρωποι βασίζονται σε συστήματα προειδοποίησης που μπορούν να προβλέψουν την ένταση και την τροχιά των κυκλώνων, όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Σήμερα, οι προβλέψεις βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στις δορυφορικές εικόνες. Αυτές μπορούν να παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες της κυρυφής των νεφών, αλλά προσφέρουν πολύ λιγότερες πληροφορίες σχετικά με τις τρισδιάστατες δομές της πίεσης και της πυκνότητας του αέρα στους κυκλώνες. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι συχνά κρίσιμα για την πρόβλεψη του πώς θα εξελιχθεί ο κυκλώνεας τις αμέσως επόμενες ώρες και ημέρες.

Η ομάδα του Tanaka έδειξε ότι η ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνική της μυογραφίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των καταιγίδων. Η προσέγγισή τους χρησιμοποιεί το πλήθος των μιονίων που παράγονται όταν οι κοσμικές ακτίνες συγκρούονται με άτομα στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Τα περισσότερα από αυτά τα μιόνια θα ταξιδέψουν στη συνέχεια στην επιφάνεια της Γης, όπου μπορούν να ανιχνευθούν.

Η μουογραφία εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι ορισμένα μιόνια απορροφώνται καθώς ταξιδεύουν προς τη Γη, καθώς περινούν μέσα από την ατμόσφαιρα, τη θάλασσα, ακόμη και από στερεές δομές όπως τα κτίρια. Οι ειδικοί της μυογραφίας μπορούν να υπολογίσουν τον ρυθμό με τον οποίο παράγονται τα κοσμικά μιόνια, ώστε να γνωρίζουν πόσα αναμένονται στο έδαφος – επιτρέποντας στη συνέχεια να καθορίσουν πόση εξασθένηση συμβαίνει στην πορεία τους.

Η μυογραφία μετρά αυτήν την εξασθένηση και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να δημιουργήσει μια εικόνα της ενδιάμεσης δομής. Μέχρι στιγμής, η τεχνική έχει χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση του εσωτερικού μιας αιγυπτιακής πυραμίδας και την παρακολούθηση του βάθους του νερού στον Κόλπο του Τόκιο.

Τώρα, ο Tanaka και οι συνεργάτες του έχουν χρησιμοποιήσει τη μυογραφία για να μελετήσουν 8 τυφώνες που έπληξαν την ιαπωνική πόλη Kagoshima το 2016-2021. Επικεντρώθηκαν στην πυκνότητα του αέρα μέσα στους κυκλώνες – με τον πυκνότερο αέρα να απορροφά περισσότερα μιόνια.

Χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο ανιχνευτών με σπινθηριστές στο έδαφος, οι ερευνητές δημιούργησαν κατακόρυφα προφίλ της πυκνότητας του αέρα μέσα στις καταιγίδες, ενώ απαθανάτισαν τη χρονική εξέλιξη της πυκνότητας. Οι ανιχνευτές έδειξαν ξεκάθαρα πώς οι θερμοί, χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης πυρήνες στους τυφώνες ήταν περικυκλωμένοι από ψυχρούς εξωτερικούς "τοίχους" υψηλής πίεσης (καταιγίδες). Αυτές οι δομές δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τέτοια ακρίβεια από δορυφορικές εικόνες.

Η ομάδα προχωρά σε περαιτέρω βελτιώσεις στο δίκτυο ανιχνευτών της, κάτι που θα επιτρέψει την ανίχνευση ατμοσφαιρικών μιονίων από πολλαπλές κατευθύνσεις. Με αυτή την αναβάθμιση, ο Tanaka και οι συνάδελφοί του ελπίζουν ότι η μυογραφία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό καταιγίδων από απόσταση έως και 300 km και για την πρόβλεψη της μελλοντικής τους εξέλιξης σε πραγματικό χρόνο. Εάν συνδυαστεί με δορυφορικές εικόνες και βαρομετρικά δεδομένα, αυτό θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε πολύ πιο ακριβή συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για τροπικούς κυκλώνες – παρέχοντας στις κοινότητες ζωτικό χρόνο για να προετοιμαστούν για επικείμενες φυσικές καταστροφές.

Πηγή: Nature