Πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και χιονοπτώσεις στη Δυτική Ευρώπη τις πρώτες ημέρες του Απριλίου 2022

Πολύ ψυχρές για την εποχή συνθήκες θα βιώσουν οι κάτοικοι της Δυτικής και της Κεντρικής Ευρώπης τις πρώτες ημέρες του Απριλίου, καθώς αέριες μάζες Αρκτικής προέλευσης θα κατακλύσουν το μεγαλύτερο μέρος της γηραιάς ηπείρου. Αντίθετα, η Ανατολική Ευρώπη θα δεχθεί πολύ θερμές αέριες μάζες, αλλά και πολύ πυκνές ομίχλες που πιθανόν δεν θα αφήσουν τη θερμοκρασία στο έδαφος να ανέβει σε ακραία υψηλά επίπεδα. 

Ο πρώτος χάρτης δείχνει με αποχρώσεις του μωβ τις χιονοπτώσεις που προβλέπονται από το αριθμητικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών/meteo.gr το απόγευμα της Παρασκευής 1 Απριλίου 2022, ακόμη και σε πεδινές περιοχές. 

Ο επόμενος χάρτης δείχνει την μεταβολή της μέγιστης θερμοκρασίας εντός ενός 24ωρου την Παρασκευή 1 Απριλίου 2022. Σε σχέση με την Πέμπτη 31/3, η θερμοκρασία θα πέσει έως και 10ºC και σε ορισμένες περιοχές θα υποχωρήσει έως και 18°C σε σχέση με την Τετάρτη 30/3. Ενδεικτικά, την Τρίτη 29/3 σημειώθηκαν θερμοκρασίες στα επίπεδα των 20-23°C σε πολλές περιοχές της Γαλλίας. 

Ο τελευταίος χάρτης δείχνει την απόκλιση των τιμών της θερμοκρασίας σε σχέση με τη μέση τιμή της περιόδου 1979-2010 το Σάββατο 2 Απριλίου 2022 στο επίπεδο των 850 hPa, δηλαδή σε ύψος περίπου 1500μ από τη μέση στάθμη θάλασσας, στο οποίο μελετάμε την κίνηση των αερίων μαζών. Η θερμοκρασία θα κυμαίνεται περίπου 10°C κάτω από τα φυσιολογικά για την εποχή επίπεδα στη Γαλλία και την Ισπανία, όπου θα σημειωθεί παγετός, ενώ η Ανατολική Ευρώπη θα βιώση ένα ασυνήθιστα θερμό διάστημα με θερμοκρασίες ακόμη και 17°C πάνω από τα κανονικά για την εποχή επίπεδα. 

Ατμοσφαιρικά κύματα βαρύτητας στο Βόρειο Αιγαίο

Ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Sentinel-2 πέρασε πάνω από το Βόρειο Αιγαίο το πρωί της Δευτέρας 21 Μαρτίου 2022 και κατέγραψε νεφικούς σχηματισμούς κατά τη διάρκεια ατμοσφαιρικών βαρυτικών κυμάτων κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας. 

Τα ατμοσφαιρικά βαρυτικά κύματα είναι ένα συχνό φυσικό φαινόμενο που οφείλεται κυρίως στην τοπογραφία και την ταχύτητα του ανέμου. Οι αέριες μάζες όταν αναγκάζονται να ανυψωθούν πάνω από ένα εμπόδιο (π.χ., ένα βουνό), καθώς ανέρχονται, ψύχονται και συμπυκνώνονται οι υδρατμοί τους, δημιουργώντας νέφη. Αντίθετα, οι εξαναγκασμένες καθοδικές τους κινήσεις οδηγούν σε θέρμανση και εξάτμιση των υδρατμών, οπότε δημιουργούνται οι στενές ανέφελες λωρίδες που διακρίνονται στην παρακάνω δορυφορική εικόνα, στις υπήνεμες πλευρές της Θάσου. 

Το επόμενο γράφημα δείχνει σχηματικά τον μηχανισμό δημιουργίας των νεφώσεων στη δορυφορική εικόνα, με τις κατακόρυφες κινήσεις των αερίων μαζών. 

Ακραία μεταφορά σκόνης από την Αφρική στη Δυτική Ευρώπη

Ένα ασυνήθιστα βαθύ βαρομετρικό χαμηλό στη Βορειοδυτική Αφρική ήταν υπεύθυνο για τη μεταφορά μεγάλης ποσότητας Σαχαριανής σκόνης από την Αφρική προς τη Δυτική Ευρώπη τη δεύτερη εβδομάδα του Μαρτίου 2022. Ο συνδυασμός των χαμηλών πιέσεων στη Δυτική Μεσόγειο με τις υψηλές πιέσεις ανατολικότερα, οδήγησε στην πνοή ισχυρών ανέμων από νότιες διευθύνσεις πάνω από ερημικές εκτάσεις της Αλγερίας, με αποτέλεσμα τη διασπορά σκόνης στην ατμόσφαιρα και τη μεταφορά της σε βορειότερα γεωγραφικά πλάτη. Το φαινόμενο είναι συνηθισμένο στη Μεσόγειο την άνοιξη, με τη χώρα μας να έχει επηρεαστεί πολλές φορές στο παρελθόν από υψηλή συγκέντρωση Σαχαριανής σκόνης, όμως αυτή τη φορά η συγκέντρωση σκόνης κοντά στο έδαφος της Δυτικής Ευρώπης είναι ιδιαίτερα υψηλή και χαρακτηρίζεται ακραία. 

Ο πρώτος χάρτης δείχνει τη συγκέντρωση της σκόνης κοντά στο έδαφος (στα πρώτα 2 km ύψος) σε μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο την Τετάρτη 16 Μαρτίου 2022, σύμφωνα με την προσομοίωση του αριθμητικού μοντέλου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών/meteo.gr. Το νέφος σκόνης φαίνεται ότι εκτείνεται από την Αλγερία και την Ιβηρική Χερσόνησο μέχρι τη Βόρεια Θάλασσα. 

Ο δεύτερος χάρτης δείχνει το οπτικό πάχος των αερολυμάτων (AOD) στην ατμόσφαιρα την ίδια στιγμή, το απόγευμα της Τετάρτης 16/3. Πρόκειται για μια πολύ χρήσιμη παράμετρο για την εκτίμηση των επιπτώσεων της συγκέντρωσης της σκόνης, αφού μια υψηλή συγκέντρωση αλλά κατανεμημένη σε μεγάλο πάχος της ατμόσφαιρας μπορεί να οδηγήσει σε μικρό οπτικό πάχος, άρα και μικρή μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στο έδαφος. Τιμές AOD πάνω από 0.4 στον παρακάτω χάρτη δηλώνουν κακή ποιότητα ατμοσφαιρικού αέρα με υψηλή συγκέντρωση αερολυμάτων, μικρή ορατότητα και μειωμένη ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας. 

Δορυφορική εικόνα της Νικόπολης στην Ουκρανία και του μεγαλύτερου πυρηνικού εργοστασίου της Ευρώπης

Το μεγαλύτερο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνική ενέργεια στην Ευρώπη βρίσκεται στις όχθες του ποταμού Δνείπερου, κοντά στην Νικόπολη της Ουκρανίας. Από τις 3 Μαρτίου 2022 το εργοστάσιο Ζαπορίζια (Zaporizhzhia Nuclear Power Plant) βρίσκεται υπό τον έλεγχο της Ρωσίας, μετά από επίθεση που ξεκίνησε στις 24 Φεβρουαρίου και οδήγησε στην καταστροφή κτιρίων του εργοστασίου μετά από πυρκαγιά κοντά στον Αντιδραστήρα 1. Το εργοστάσιο μείωσε την παραγωγή ενέργειας κατά 1,3 GW κατά τη διάρκεια της επίθεσης για την κατάληψή του από τους Ρώσους υπό τον φόβο πυρηνικού ατυχήματος. 

Στην παρακάτω δορυφορική εικόνα από τον ευρωπαϊκό δορυφόρο Sentinel-2 διακρίνεται ο ποταμός Δνείπερος στις αρχές Φεβρουαρίου 2022, μέρους του οποίου είχε παγώσει. Πάνω ακριβώς από το πυρηνικό εργοστάσιο διακρίνεται ένας τεχνητός πυργοσωρείτης, δηλαδή ένα νέφος κατακόρυφης ανάπτυξης πάνω από τους πύργους ψύξης του εργοστασίου, λόγω της εξάτμισης μεγάλης ποσότητας υδρατμών. Το μεγάλο ύψος του νέφους και η μικρή ζενίθια γωνία του ήλιου προκαλούν σκιά βόρεια του πυργοσωρείτη, πάνω από τον παγωμένο Δνείπερο. 

Τι είναι ο Πυρηνικός Χειμώνας;

Ο πυρηνικός χειμώνας είναι επιστημονικός όρος περιγράφει τις κλιματικές επιπτώσεις ενός πυρηνικού πολέμου. Ο μαύρος καπνός από τις πυρκαγιές που μπορούν να προκαλέσουν τα πυρηνικά όπλα, ειδικά στις πόλεις και τις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, θα μπορούσε να φτάσει πολύ ψηλά στην ατμόσφαιρα και να εξαπλωθεί γρήγορα παγκοσμίως, παραμένοντας στην ανώτερη ατμόσφαιρα επί πολλά χρόνια.

Κάτι τέτοιο θα προκαλούσε σκίαση της Γης, δηλαδή μείωση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας στο έδαφος, που θα οδηγούσε σε μείωση της θερμοκρασίας στην τροπόσφαιρα. Η μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας καθ'όλη τη διάρκεια του έτους θα μπορούσε να έχει καταστροφικές συνέπειες μιας και αν πληγεί έστω μια καλλιεργητική περίοδος στις ανεπτυγμένες οικονομικά χώρες, αυτό θα οδηγούσε σε έλλειψη βασικών ειδών διατροφής παγκοσμίως. 

Επιπλέον, έρευνες υποστηρίζουν ότι ένας πυρηνικός χειμώνας μπορεί να πλήξει τι στιβάδα του στρατοσφαιρικού όζοντος, επιτρέποντας την βλαβερή υπεριώδη ακτινοβολία να φτάσεις στο έδαφος. Περισσότεροι άνθρωποι θα μπορούσαν να πεθάνουν στις χώρες μακριά από το κέντρο των πολεμικών επιχειρήσεων, παρά σε εκείνες όπου έπεσαν οι πυρηνικές βόμβες, εξαιτίας αυτών των έμμεσων επιπτώσεων για την υγεία.

Όλα τα παραπάνω αποτελούν θεωρίες και αποτελέσματα από αριθμητικά μοντέλα και δεν έχουν επαληθευτεί στον πραγματικό κόσμο, αφού (ευτυχώς) δεν έχει εκδηλωθεί μεγάλης κλίμακας πυρηνικός πόλεμος. Αν και ο αριθμός των πυρηνικών όπλων στον κόσμο έχει πέσει από 70.000 στο αποκορύφωμά του τη δεκαετία του 1980 σε λιγότερο από 10.000 που χρησιμοποιούνται σήμερα, ένας πυρηνικός πόλεμος θα μπορούσε ακόμη να παράγει πυρηνικούς χειμώνες.

Το ηφαίστειο νέφος της Τόνγκα έφτασε στη Μεσόσφαιρα 

Το Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai βρίσκεται στον Ειρηνικό Ωκεανό περίπου στο μέσο της απόστασης μεταξύ του ιαπωνικού δορυφόρου Himawari-8, ο οποίος βρίσκεται σε γεωστατική τροχιά σε γεωγραφικό μήκος 140,7° Ανατολικά, και του αμερικάνικου δορυφόρου GOES-17, σε γεωστατική τροχιά στις 137,2° Δυτικά. «Από τις δύο γωνίες λήψεις των δορυφόρων, μπορέσαμε να αναδημιουργήσουμε μια τρισδιάστατη εικόνα των νεφών», εξήγησε ο Konstantin Khlopenkov, επιστήμονας της ομάδας Langley της NASA.

Αυτή η ακολουθία στατικών εικόνων από το GOES-17 δείχνει το ηφαιστειακό νέφος σε διάφορα στάδια στις 15 Ιανουαρίου 2022. Τα υψηλότερα μέρη του νέφους στη στρατόσφαιρα και τη μεσόσφαιρα ρίχνουν σκιές στα κάτω μέρη.

Ο Khlopenkov και ο Kristopher Bedka χρησιμοποίησαν μια τεχνική που αρχικά σχεδίασαν για να μελετήσουν τις ισχυρές καταιγίδες που διαπερνούν τη στρατόσφαιρα. Ο αλγόριθμός τους ταιριάζει με ταυτόχρονες παρατηρήσεις της ίδιας σκηνής νεφών από δύο δορυφόρους και στη συνέχεια χρησιμοποιεί στερεοσκοπική απεικόνιση για να κατασκευάσει ένα τρισδιάστατο προφίλ κατακόρυφων νεφών. (Αυτό είναι παρόμοιο με τον τρόπο που ο ανθρώπινος εγκέφαλος αντιλαμβάνεται τα πράγματα σε τρεις διαστάσεις χρησιμοποιώντας δύο εικόνες από τα μάτια μας.) Ο Khlopenkov επαλήθευσε στη συνέχεια τις στερεοσκοπικές μετρήσεις χρησιμοποιώντας το μήκος των σκιών που ρίχνουν τα ψηλότερα λοφία στα πεπλατισμένα νέφη τέφρας χαμηλότερα. Συνέκριναν επίσης τις μετρήσεις τους με μια ανάλυση μοντέλου της NASA GEOS-5 για να προσδιορίσουν το τοπικό ύψος της στρατόσφαιρας και της τροπόσφαιρας εκείνη την ημέρα.

Το ανώτερο τμήμα του λοφίου εξαχνώθηκε σχεδόν αμέσως λόγω των εξαιρετικά ξηρών συνθηκών στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, μια "ομπρέλα" από τέφρα και αέρια απλώθηκε στη στρατόσφαιρα σε υψόμετρο περίπου 30 χιλιομέτρων, καλύπτοντας τελικά μια περιοχή 157.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων.

«Όταν το ηφαιστειακό υλικό πάει τόσο ψηλά στη στρατόσφαιρα, όπου οι άνεμοι δεν είναι τόσο δυνατοί, η ηφαιστειακή τέφρα, το διοξείδιο του θείου, το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί μπορούν να μεταφερθούν σε όλη τη Γη», είπε ο Khlopenkov. Μέσα σε δύο εβδομάδες, το κύριο λοφίο ηφαιστειακού υλικού έκανε τον κύκλο του πλανήτη, όπως παρατηρήθηκε από τον δορυφόρο Cloud-Aerosol Lidar και Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), καθώς και από το όργανο Ozone Mapping - Profiler Suite στον δορυφόρο Suomi-NPP.

Τα αερολύματα από το λοφίο έχουν παραμείνει στη στρατόσφαιρα για σχεδόν ένα μήνα μετά την έκρηξη και θα μπορούσαν να παραμείνουν για ένα χρόνο ή περισσότερο, δήλωσε ο ατμοσφαιρικός επιστήμονας Ghassan Taha του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA. Οι ηφαιστειακές εκπομπές μπορούν δυνητικά να επηρεάσουν τον τοπικό καιρό και το παγκόσμιο κλίμα. Ωστόσο, ο Τάχα σημείωσε ότι αυτή τη στιγμή φαίνεται απίθανο το νέφος της Τόνγκα να έχει σημαντικές κλιματικές επιπτώσεις επειδή ήταν χαμηλή σε περιεκτικότητα σε διοξείδιο του θείου -η ηφαιστειακή εκπομπή που προκαλεί ψύξη- αλλά υψηλή σε υδρατμούς, γεγονός που ευθύνεται για το εντυπωσιακό ύψος του.

Πηγή: NASA

Μεταβολή της υγρασίας εδάφους στην Ευρώπη την εβδομάδα 14-22 Φεβρουαρίου 2022

Σοβαρή ξηρασία πλήττει περιοχές της Δυτικής Ευρώπης αυτόν τον χειμώνα και ειδικά την Ιβηρική Χερσόνησο. Ακόμη και σε περιοχές της Νότιας Γαλλίας η τελευταία βροχόπτωση άνω των 5 mm ήταν στις αρχές του Ιανουαρίου 2022. 

Ο πρώτος χάρτης δείχνει το ποσό υγρασίας (ποσότητα νερού σε εκατοστά) που εκτιμάται να έχει συγκεντρωθεί στο έδαφος της Ευρώπης στα πρώτα 2 μέτρα βάθους από την επιφάνεια τη Δευτέρα 14 Φεβρουαρίου 2022, συνδυάζοντας δεδομένα από δορυφορικές παρατηρήσεις και αριθμητικά μοντέλα. Παρατηρούμε τις μικρότερες τιμές στην Ισπανία και την Πορτογαλία στα δυτικά, και στα ανατολικά στην περιοχή της Ουκρανίας, της Ρουμανίας και της Βόρειας Βουλγαρίας. 

Ο δεύτερος χάρτης δείχνει την προβλεπόμενη μεταβολή των τιμών του πρώτου χάρτη έως την Τρίτη 22 Φεβρουαρίου 2022. Οι βροχοπτώσεις που θα σημειωθούν στο μεγαλύτερο μέρος της γηραιάς ηπείρου θα αυξήσουν την υγρασία του εδάφους στην Ιρλανδία, την Αγγλία και τη Γαλλία στη Δυτική Ευρώπη, όπως και στην Κεντρική και Ανατολική Ευρώπη. Η περίοδος ξηρασίας στην Ιβηρική Χερσόνησο φαίνεται να διατηρείται μέχρι τα τέλη του μήνα. 

Στη χώρα μας οι άφθονες βροχοπτώσεις των τελευταίων 2 μηνών έχουν οδηγήσει σε αυξημένα ποσά υγρασίας στο έδαφος, που είναι ευεργετικό για τον αγροτικό τομέα, αν και δεν προβλέπονται σημαντικές βροχοπτώσεις μέχρι το τέλος του Φεβρουαρίου. 

Πηγή: wxmaps.org 

Στα φυσιολογικά για την εποχή επίπεδα η επιφανειακή θερμοκρασία της θάλασσας

Σύμφωνα με δορυφορικές μετρήσεις, η θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας (SST) στα ελληνικά πελάγη κυμαίνεται πολύ κοντά στον μέσο όρο των τελευταίων 15 ετών. Όπως δείχνει ο πρώτος χάρτης, στο Βόρειο Αιγαίο η SST κυμαίνεται μεταξύ 11°C και 15°C, στο υπόλοιπο Αιγαίο μεταξύ 16°C - 18°C και στο Ιόνιο Πέλαγος 15°C - 17°C. Ο δεύτερος χάρτης δείχνει την απόκλιση των τιμών SST σε σχέση με τη μέση τιμή της περιόδου 2008-2018, για την Τρίτη 8 Φεβρουαρίου 2022. 

Μπορείτε να ενημερώνεστε για την SST καθημερινά από τη σελίδα μας πατώντας εδώ. 

Περιορισμένη η χιονοκάλυψη στην Ευρώπη

Ο χάρτης δείχνει τη χιονοκάλυψη (λευκό χρώμα) και την παγοκάλυψη (κίτρινο χρώμα) στο Βόρειο Ημισφαίριο την Παρασκευή 4 Φεβρουαρίου 2022 όπως εκτιμήθηκε από μετρήσεις δορυφόρων. Παρατηρούμε ότι μεγάλο μέρος της Κεντρικής και Δυτικής Ευρώπης δεν έχει καλυφθεί από χιόνι αν και διανύουμε κλιματικά την εποχή της πιο εκτεταμένης χιονοκάλυψης στη γηραιά ήπειρο. Εκτός από την Ευρώπη, αρκετά μικρότερη από τα φυσιολογικά για την εποχή επίπεδα είναι η χιονοκάλυψη στις κεντρικές πολιτείες των ΗΠΑ, στη Βόρεια Κίνα και γενικότερα στην Κεντρική Ασία. 

Γιατί το χιόνι αργεί να λιώσει στο έδαφος παρά την ηλιοφάνεια και τις υψηλές θερμοκρασίες;

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης

ΕΑΑ-Πεντέλη, Κυριακή 30 Ιανουαρίου 2021, 12:30

Μετά την κακοκαιρία "Ελπίς" που έπληξε με πυκνές χιονοπτώσεις την Αττική τη Δευτέρα 24 Ιανουαρίου 2022, το χιόνι σε πολλές περιοχές της Αθήνας παρέμεινε σχεδόν μια εβδομάδα στο έδαφος παρά τις υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας που ξεπέρασαν τους 12°C και την ηλιοφάνεια. Σίγουρα θα έχετε αναρωτηθεί γιατί το χιόνι δεν λιώνει άμεσα μόλις βελτιωθούν οι καιρικές συνθήκες; Οι παράγοντες που επηρεάζουν την τήξη του χιονιού είναι οι πολλοί και οι κυριότεροι παρατίθενται παρακάτω, αλλά αρχικά πρέπει να πούμε ότι η τήξη του χιονιού στο έδαφος γίνεται από πάνω προς τα κάτω. 

- Η σύσταση του χιονιού

Το χιόνι έχει διαφορετική σύσταση από τον πάγο καθώς είναι ένα σύνθετο υλικό πάγου-αέρα που έχει σημαντική ποσότητα αέρα μεταξύ των παγοκρυστάλλων. Γι'αυτό τον λόγο το χιόνι είναι ένα πολύ καλό μονωτικό υλικό, δηλαδή δεν επιτρέπει εύκολα τη μεταφορά θερμότητας. Σκεφτείτε πώς λειτουργεί ένα ιγκλού: Η θερμότητα που απελευθερώνεται από το σώμα του ανθρώπου και από μια εστία φωτιάς μέσα στο ιγκλού ζεσταίνει γρήγορα τον εσωτερικό αέρα αλλά δεν εισχωρεί εύκολα μέσα στα τούβλα χιονιού. Όλοι αυτοί οι θύλακες αέρα στο χιόνι λειτουργούν όπως ακριβώς ένα παράθυρο με διπλό τζάμι, επιβραδύνοντας τη ροή θερμότητας από τη ζεστή περιοχή προς την κρύα εξωτερική επιφάνεια.

- Η λευκαύγεια

Το καθαρό και αφράτο χιόνι ανακλά το μεγαλύτερο ποσό ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που που προσπίπτει πάνω του στο ορατό και υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Το χιόνι έχει λοιπόν πολύ μεγάλη λευκαύγεια που του επιτρέπει να ανακλά το μεγαλύτερο ποσό ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προσπίπτει πάνω του, ακόμη και κάτω από έντονη ηλιοφάνεια, αυξάνοντας ελάχιστα τη θερμοκρασία του σε σχέση με άλλα υλικά. Η λευκαύγεια του χιονιού μειώνεται σταδιακά καθώς δέχεται προσμίξεις ρύπων, ακαθαρσιών αλλά και γιατί απλά αλλάζει η σύστασή του σε πιο συμπαγή πάγο. Το υγρό χιόνι έχει μικρότερη λευκαύγεια από το ξηρό χιόνι. Φυσικά μεγάλο ρόλο στην τήξη του χιονιού παίζει η ένταση της ακτινοβολίας που φτάνει στο έδαφος από τον ήλιο, γι'αυτό και την άνοιξη ο ρυθμός τήξης είναι μεγαλύτερος κάτω από τον καυτό ήλιο του μεσημεριού από ό,τι στην καρδιά του χειμώνα. 

- Θερμοκρασία, υγρασία και ταχύτητα ανέμου

Μεγάλη σημασία στον ρυθμό τήξης του χιονιού στο έδαφος παίζει η θερμοδυναμική κατάσταση του υπερκείμενου αέρα, δηλαδή η θερμοκρασία, η υγρασία και η ταχύτητα του ανέμου. Αν η θερμοκρασία του αέρα είναι ίση ή ανώτερη του 0°C και η υγρασία είναι χαμηλή, το χιόνι εξαχνώνεται γρήγορα και λιώνει πιο γρήγορα από ό,τι αν η υγρασία ήταν υψηλή. Η χαμηλή υγρασία όμως και σε αρνητικές θερμοκρασίες του αέρα ευνοεί την εξάχνωση του χιονιού. Είτε με θετική, είτε με αρνητική θερμοκρασία του αέρα, η πνοή του ανέμου επιταχύνει την εξάτμιση και εξάχνωση του χιονιού. Πρέπει να σημειωθεί ότι η θερμοκρασία του αέρα που εφάπτεται στο χιόνι δεν είναι ίδια με τη θερμοκρασία που μετράνε οι μετεωρολογικοί σταθμοί στα 2μ ύψος από το έδαφος, αφού στο χιονοσκεπές έδαφος η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται σημαντικά κατεβαίνοντας χαμηλότερα, ακόμη και ελάχιστα μέτρα. 

 - Η αποθήκευση του χιονιού στο έδαφος 

Το χιόνι αποτελεί εμπόδιο στις καθημερινές μας μετακινήσεις και ιδιαίτερα στις πόλεις προτιμάται η απομάκρυνσή του σε σημεία εκτός του πολεοδομικού ιστού, συνήθως σχηματίζοντας σωρούς από χιόνι. Όσο πιο ψηλός και συμπαγής είναι ένας σωρός παγωμένου χιονιού, τόσο πιο αργά θα λιώσει. Αυτό συμβαίνει κυρίως γιατί η οριζόντια επιφάνεια του σωρού είναι μικρή, ακριβώς όπως όταν ένας χιονάνθρωπος στέκεται περισσότερο χρόνο από ό,τι το χιόνι γύρω του γιατί έχει μικρότερη επιφάνεια. Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του χιονιού, τόσο πιο γρήγορα θα λιώσει. 

Η τοποθέτηση του χιονιού σε ένα συμπαγές σημείο είναι εξαιρετική για τη δημιουργία ελεύθερου χώρου, αλλά δείτε για παράδειγμα στο παρακάτω βίντεο μετά από πόσους μήνες έπειτα από την τελευταία χιονόπτωση λιώνει ένας μεγάλος σωρός χιονιού στη Βοστώνη των ΗΠΑ.

Δορυφορικές εικόνες μετά το πέρασμα της κακοκαιρίας Διομήδης

Λίγες μέρες μετά το πέρασμα της κακοκαιρίας "Διομήδης", ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Sentinel-2 πέρασε πάνω από την Κεντρική Ελλάδα την Τρίτη 18 Ιανουαρίου 2022. Στα περάσματα του δορυφόρου μεταξύ 12 και 17 Ιανουαρίου υπήρχαν νεφώσεις που δεν επέτρεπαν την καταγραφή της χιονοκάλυψης, όμως την Τρίτη 18/01 ο ανέφελος ουρανός πάνω από την ηπειρωτική χώρα επέτρεψε τη λεπτομερή καταγραφή των ορεινών όγκων που έχουν χιονοκάλυψη. Η διακριτική ικανότητα των οργάνων του Sentinel-2 φτάνει ακόμη και τα 10 μέτρα, παρέχοντας άνευ προηγούμενου δεδομένα για τις μεταβολές στο έδαφος και την ατμόσφαιρα. 

Η ακόλουθη εικόνα με ψευδοχρωματισμό διευκολύνει την μελέτη της κατανομής της χιονοκάλυψης. Βλέπουμε ότι την Τρίτη 18/01 πολλές ορεινές και ημιορεινές περιοχές της Κεντρικής Ελλάδας ήταν καλυμμένες από χιόνι, περίπου πάνω από τα 500μ υψόμετρο στη Θεσσαλία και λίγο ψηλότερα στη Στερεά Ελλάδα. Επιπροσθέτως, διακρίνονται οι καμένες εκτάσεις στη Βόρεια Εύβοια καθώς και με σκούρα χρώματα στη Θεσσαλία οι πλημμυρισμένες εκτάσεις οι οποίες μάλιστα πάγωσαν κατά τη διάρκεια της θερμοκρασιακής αναστροφής που επικράτησε τις βραδινές και πρωινές ώρες. 

Το καιρικό ντόμινο στο Βόρειο Ημισφαίριο που προκάλεσε την πρώτη κακοκαιρία του 2022

Σύνταξη άρθρου: Σ. Ντάφης, Κ. Λαγουβάρδος

ΕΑΑ-Πεντέλη, 10 Ιανουαρίου 2022, 20:00

Πέρασε περίπου 1 εβδομάδα από τις πυκνές χιονοπτώσεις που έπληξαν τις Ανατολικές ΗΠΑ στις 3 Ιανουαρίου 2022 καθώς πολύ ψυχρές αέριες μάζες βρέθηκαν σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη της Βόρειας Αμερικής. Λίγες ημέρες αργότερα, η αλληλεπίδραση των ψυχρών και ξηρών αερίων μαζών με τις θερμές και υγρές αέριες μάζες που φέρνει στον Βόρειο Ατλαντικό το Ρεύμα του Κόλπου του Μεξικού, δημιούργησαν κατάλληλες συνθήκες για τη δημιουργία μιας "μετεωρολογικής βόμβας" (χάρτης). Πρόκειται για ένα βαρομετρικό χαμηλό νότια της Γροιλανδίας που κινούμενο βορειοανατολικά ενισχύθηκε ραγδαία και ευθύνεται για την ενίσχυση του μόνιμου Αντικυκλώνα των Αζορών στη Δυτική Ευρώπη και την ενίσχυση του Πολικού Αεροχειμάρρου. Ο αντικυκλώνας με τη σειρά του πηδαλιούχησε την κίνηση των ψυχρών αερίων μαζών που εισέβαλαν στη Μεσόγειο και προκάλεσαν την κακοκαιρία που βρίσκεται σε εξέλιξη στη χώρα μας. 

Η κυκλοφορία των αερίων μαζών στο Βόρειο Ημισφαίριο παρουσιάζει μια περιοδικότητα που είναι δυνατόν να προβλεφθεί πλέον με καλή ακρίβεια μελετώντας την αργή κίνηση των μόνιμων αντικυκλώνων (Αζορών, Σιβηρικού, κτλ). Συχνά όμως μικρές τοπικές αλλαγές στην ροή των αερίων μαζών που οφείλονται σε φαινόμενα μικρής προγνωσιμότητας (π.χ. μια μετεωρολογική βόμβα, καιταιγίδες, κτλ), μπορούν να μειώσουν σημαντικά την προγνωσιμότητα. Έτσι εξηγείται και η μικρή προγνωσιμότητα της τελικής θέσης των πολύ ψυχρών αερίων μαζών από τη Βόρεια Ευρώπη που κατευθύνονται νότια.

Αριστερά: Η ατμοσφαιρική πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας (hPa - αποχρώσεις κόκκινο-μπλε) και οι αεροχείμαρροι (αποχρώσεις σκούρο μπλε-πράσινο). Δεξιά: Η θερμοκρασία στη στάθμη 850 hPa (°C) τη Δευτέρα 10 Ιανουαρίου 2022. 

Τι ονομάζουμε "αλκυονίδες ημέρες";

Σχεδόν κάθε χρόνο γίνεται λόγος από μετεωρολογικά δελτία στα ΜΜΕ και τον Τύπο για τις αλκυονίδες ημέρες, οι οποίες περιγράφουν ένα διάστημα ημερών με αίρθιο καιρό στην καρδιά του χειμώνα. Η αλήθεια είναι ότι δεν υπάρχει επιστημονικός ορισμός των αλκυονίδων ημερών και συχνά ο όρος χρησιμοποιείται υποκειμενικά και καταχρηστικά από προγνώστες-μετεωρολόγους. 

Οι διαδοχικές ημέρες με ηλιοφάνεια, ασθενείς ανέμους και υψηλές για την εποχή θερμοκρασίες μεταξύ Δεκεμβρίου και Φεβρουαρίου έχει επικρατήσει να ονομάζονται "Αλκυονίδες Ημέρες" από την αρχαιότητα. Ο όρος αποδίδεται στον Αριστοτέλη και υπάρχουν διάφοροι μύθοι γύρω από την ονομασία. Το πιο πιθανό είναι η περίοδος καλοκαιρίας να ονομάστηκε έτσι γιατί το πτηνό αλκυόνη επιλέγει να γεννά τα αυγά του σε βραχώδεις περιοχές κοντά σε νερό κατά τη διάρκεια ήπιων καιρικών συνθηκών, είτε γιατί τις ξάστερες νύχτες του Ιανουαρίου ο αστέρας Αλκυόνη είναι ορατός στο ζενίθ του ουράνιου θόλου. 

Για να χαρακτηρίσουμε όμως ως "αλκυονίδες ημέρες" ένα διάστημα ημερών, οι ήπιες καιρικές συνθήκες θα πρέπει να χαρακτηρίζουν μια μεγάλη γεωγραφική έκταση, όπως το σύνολο της χώρας και όχι τοπικές περιοχές. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ενός εκτεταμένου αντικυκλώνα πάνω από την περιοχή μας, κάτι που δεν συμβαίνει κάθε χρόνο. Άρα ένας ακόμη μύθος είναι ότι οι αλκυονίδες ημέρες εμφανίζονται κάθε χρόνο. Η αλήθεια όμως είναι ότι η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη έχει συνδεθεί με την ολοένα και μεγαλύτερη συχνότητα εμφάνισης αντικυκλώνων στη Μεσόγειο, άρα και την αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης "αλκυονίδων ημερών". Δεν αποκλείεται μάλιστα μέσα στον ίδιο χειμώνα να παρατηρηθούν 2 περίοδοι που να πληρούν τα κριτήρια για να χαρακτηριστούν ως αλκυονίδες ημέρες. 

Οι αλκυονίδες ημέρες συνδέονται επίσης με σοβαρά επεισόδια ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε πόλεις καθώς οι αντικυκλωνικές συνθήκες ευνοούν τον εγκλωβισμό ρύπων κοντά στο έδαφος και τη δημιουργία αιθαλομίχλης. 

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, δεν έχουν παρατηρηθεί ακόμη αλκυονίδες ημέρες τον Δεκέμβριο του 2021 μέχρι και την πρώτη εβδομάδα του Ιανουαρίου 2022, παρότι παρατηρούνται πολύ ήπιες για την εποχή θερμοκρασίες. Καταγράφονται ισχυροί άνεμοι στα πελάγη και στα ορεινά, ενώ δεν λείπουν και οι βροχοπτώσεις.

Η φωτογραφία από Κάτω Λεχώνια Πηλίου τη Δευτέρα 3 Ιανουαρίου 2022 του Γιάννη Καλαντζή δείχνει τα ήρεμα νερά του Παγασητικού Κόλπου μια θερμή ημέρα του χειμώνα. 

Τι είναι το "Φαινόμενο Mpempa";

Πιθανόν ο πρώτος που παρατήρησε ότι το ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο ήταν ο Αριστοτέλης, αλλά μέχρι το 2013 αυτό το φαινόμενο ήταν ανεξήγητο από την επιστημονική κοινότητα. Το όνομα "Mpempa" δόθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας της Βρετανίας προς τιμήν του Τανζανού φοιτητή Erasto Mpempa καθώς ήταν ο πρώτος που το μελέτησε διεξοδικά και δημοσίευσε μια πρώτη επιστημονική εξήγηση το 1969 η οποία όμως αποδείχθηκε ανεπαρκής. 

Η παραπάνω εικόνα δείχνει καυτό νερό, σχεδόν 100°C, να παγώνει ακαριαία σε θερμοκρασία χαμηλότερη των -20°C. Αν συγκρίνουμε την ταχύτητα ψύξης δύο δειγμάτων νερού θερμοκρασίας ~19°C και 43ºC όπως δείχνει το επόμενο σχήμα, θα δούμε ότι αυτό που θα παγώσει πρώτο είναι το δεύτερο. 

Η πιο ολοκληρωμένη και κοινά αποδεκτή εξήγηση δόθηκε το 2013 από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης οι οποίοι μελέτησαν τους χημικούς δεσμούς των μορίων του νερού σε διάφορες θερμοκρασίες. Τα μόρια νερού μεταξύ τους δεσμεύονται από έναν ηλεκτρομαγνητικό δεσμό (δεσμό υδρογόνου) ο οποίος καθορίζει το σημείο βρασμού, την επιφανειακή τάση και το ρυθμό μεταβολής ενέργειας. Ο ρυθμός μεταβολής ενέργειας εξαρτάται κυρίως από την αρχική κατάσταση του υγρού, δηλαδή τη θερμοκρασία του. Το θερμό νερό μεταφέρει την ενέργειά του εκθετικά πιο γρήγορα από το κρύο νερό καθώς οι δεσμοί υδρογόνου αλληλεπιδρούν με τους ομοιοπολικούς δεσμούς του νερού (μοιράζονται ηλεκτρόνια στην εξωτερική τους στιβάδα) και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο συμπιεσμένοι είναι οι ομοιοπολικοί δεσμοί αποθηκεύοντας ταυτόχρονα ενέργεια. Κατά την ψύξη, ο ρυθμός απελευθέρωσης της ενέργειας αυξάνεται εκθετικά πιο γρήγορα γιατί στο ψυχρότερο νερό οι ομοιοπολικοί δεσμοί δεν είναι τόσο συμπιεσμένοι. Αυτή η συμπεριφορά όμως του νερού εξαρτάται και από άλλους παράγοντες όπως η καθαρότητα του νερού και η διάρκεια ψύξης.

 Πηγή: https://www.nature.com/articles/srep03005 

Graph by SVG version: Own work - http://www.picotech.com//experiments/mpemba_effect/graphics/export_results_spreadsheet.gif, CC BY 3.0

Η έκταση της χιονοκάλυψης και παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο

Ο χάρτης με δορυφορικά δεδομένα που επεξεργαστήκαμε στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών/meteo.gr δείχνει την κατανομή χιονοκάλυψης και παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο την Κυριακή 19 Δεκεμβρίου 2021. Η έκτασης της χιονοκάλυψης είναι μικρότερη από τα κανονικά για την εποχή επίπεδα (μέση τιμή 1980-2020) σε ένα μεγάλο μέρος της Ευρώπης, της Κεντρικής Ασίας και των ΗΠΑ. Αντίθετα, το χιόνι καλύπτει μεγαλύτερες εκτάσεις από ό,τι συνήθως τον Δεκέμβριο στη Μικρά Ασία, τη Δυτική Κίνα και την Ιαπωνία. 

Η έκταση της παγοκάλυψης στο Βόρειο Ημισφαίριο είναι η τρίτη χαμηλότερη μέχρι στιγμής τον φετινό χειμώνα από το 1980.