Αριθμητική μελέτη ενός έντονου επεισοδίου Βαρδάρη

Περίληψη

Στην εργασία αυτή μελετάται ένας τοπικός άνεμος που πνέει στην ευρύτερη περιοχή της κοιλάδας του Αξιού, ο Βαρδάρης. Αυτός ο άνεμος μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τις καιρικές συνθήκες της εν λόγω περιοχής, καθώς και την τοπική κοινωνία, παρέχοντας έτσι ένα σημαντικό κίνητρο για τη μελέτη των χαρακτηριστικών του. Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η συνοπτική και μέσης κλίμακας ανάλυση ενός έντονου επεισοδίου Βαρδάρη που εμφανίστηκε στις 10-11 Νοεμβρίου 2007 και προκάλεσε εκτεταμένα προβλήματα. Χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα επιφανείας, συμπεριλαμβάνοντας 4 μετεωρολογικούς σταθμούς σε επιλεγμένες θέσεις κατά μήκος της κοιλάδας του Αξιού ποταμού (Εύζωνοι, Αξιούπολη, Ακροπόταμος και Κύμινα), ραδιοβολίσεις, πλεγματικά δεδομένα του ECMWF, αναλύσεις του UKMO και κυρίως το μη-υδροστατικό αριθμητικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού WRF-ARW. Είναι η πρώτη φορά που ένα πολύ υψηλής ανάλυσης αριθμητικό μοντέλο, μαζί με κατάλληλες μετρήσεις κατά μήκος του Αξιού, συνδυάζονται για τη διερεύνηση των χαρακτηριστικών του Βαρδάρη. Η ανάλυσή τους υπέδειξε ότι τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ικανοποιητικά λαμβάνοντας ως χωρική ανάλυση αυτήν του 1km. Το επεισόδιο σχετίστηκε με το συνδυασμό μίας βαθιάς ύφεσης που επηρέασε τη Βόρεια Ελλάδα και ενός εκτεταμένου αντικυκλώνα στη Δυτική Ευρώπη. Οι μέγιστες τιμές ταχύτητας παρατηρήθηκαν κατά μήκος της Κοιλάδας του Αξιού αγγίζοντας τα 20.5 m/s με ριπές 28.2 m/s στο σταθμό των Ευζώνων και στις ακτές του Θερμαϊκού Κόλπου, όπου έφθασαν τα 24 m/s με ριπές 31.9 m/s. Το αριθμητικό μοντέλο WRF προσομοίωσε σε πολύ καλό βαθμό το επεισόδιο Βαρδάρη και ειδικότερα τους ισχυρότερους ανέμους, της τάξης των 30-35m/s, μεταξύ του στρώματος 750-900 hPa, με τη μορφή ενός αεροχειμάρρου. Τέλος, διερευνάται η σημασία των τοπογραφικών χαρακτηριστικών της ευρύτερης περιοχής μελέτης στην ανάπτυξη και εξέλιξη του  συγκεκριμένου επεισοδίου μέσω αριθμητικού πειράματος. Αποδείχτηκε ότι η εμφάνιση του επεισοδίου Βαρδάρη σχετίζεται με τη ροή συνοπτικής κλίμακας, αλλά η μέγιστη ένταση του καθορίζεται από την ιδιαίτερη τοπογραφία της περιοχής.

The local wind “Vardaris” that blows in the area of Axios valley in northern Greece is studied here. This wind may exert a significant influence to the meteorological conditions of this region as well as to the local community, providing a strong motivation to study its characteristics. This work presents a synoptic and mesoscale analysis of an intense episode of Vardaris, which caused widespread problems, on 10-11 November 2007. The study is based on surface observations, including 4 meteorological stations at selected locations along Axios river (Evzonoi, Axioupoli, Akropotamos, and Kymina), upper air data, ECMWF gridded analyses, UKMO analyses and mainly the non-hydrostatic numerical Weather Research and Forecasting (WRF-ARW) model. It is the first time that a very high resolution numerical model, along with suitable observations along the valley of Axios, are combined to investigate the characteristics of this phenomenon. Αnalysis indicated that the model results were in good agreement with observations, using a horizontal resolution of 1km. The episode was associated with the combination of a  transient depression over Greece and an anticyclone in Western Europe. The maximum wind speeds of the Vardaris wind episode that occurred on 10 November 2007 were recorded along Axios valey (20.5 m/s with gusts up to 28.2 m/s) and at the southern coast of Thermaikos Gulf  (24 m/s with gusts up to 31.9 m/s). WRF model represented the episode in good agreement with observations and simulated the strongest winds, in excess of 30-35 m/s, between 750-900 hPa in the form of a jet streak. Finally, the importance of the topographic characteristics of the greater area of interest for the development and evolution of the episode is investigated through a numerical experiment. It was shown that the occurrence of the episode was determined by the synoptic flow, but its maximum intensity was specified by the local conditions due to channeling in Axios valley.