Χαρακτηριστικά των χαλαζοκαταιγίδων στην περιοχή της Θεσσαλίας. = Hailstorms characteristics in the region of Thessaly.

Περίληψη

Αντικειμενικός σκοπός της παρούσας διπλωματικής διατριβής είναι η μελέτη των χαλαζοκαταιγίδων και η εύρεση ενός αλγορίθμου που θα συμβάλλει στην δυνητικότητα πρόγνωσης αυτών στην περιοχή της Θεσσαλίας. Τα δεδομένα προέρχονται από ραδιοβολίσεις στις 12UTC και από το μετεωρολογικό ραντάρ που είναι εγκατεστημένο στην περιοχή, την περίοδο Απρίλιο-Σεπτέμβριο τα έτη 2006-2010. Για την δημιουργία του στατιστικού μοντέλου-αλγορίθμου χρησιμοποιούνται γραμμικές και μη γραμμικές σχέσεις έχοντας ως εξαρτημένη μεταβλητή την μέγιστη ανακλαστικότητα καθώς και μια νέα μεταβλητή η οποία συνδυάζει την μέγιστη ανακλαστικότητα με μετεωρολογικές παραμέτρους. Οι ανεξάρτητες μεταβλητές που επιλέγονται για τον αλγόριθμο πρέπει να περιγράφουν τα χαρακτηριστικά και τις προϋποθέσεις ανάπτυξης μιας χαλαζοκαταιγίδας και η επιλογή τους πραγματοποιείται με μετεωρολογικά και στατιστικά κριτήρια. Για την δημιουργία των αλγορίθμων χρησιμοποιείται η μέθοδος της πολλαπλής παλινδρόμησης. Για την μέγιστη ανακλαστικότητα εφαρμόζεται η πολλαπλή μη γραμμική παλινδρόμηση με συντελεστές βαρύτητας, ενώ για τον δείκτη εφαρμόζεται επιπλέον και η πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση με συντελεστές βαρύτητας. Οι μη γραμμικοί αλγόριθμοι εξηγούν καλύτερα το φαινόμενο των χαλαζοκαταιγίδων από στατιστική αλλά και φυσική άποψη. Η προγνωστική ικανότητα του μοντέλου της μέγιστης ανακλαστικότητας είναι χαμηλή, ενώ ο δείκτης που σχηματίζεται κατατάσσει τις χαλαζοκαταιγίδες ανάλογα την ένταση τους. Ακόμη, το μοντέλο του δείκτη εφαρμόσθηκε στις συνοπτικές καταστάσεις που ευνοούν την ανάπτυξη του φαινομένου. Τέλος, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των τεφιγραμμάτων όπως προκύπτουν από το WRF για την Λάρισα και την Θεσσαλονίκη. Το πόρισμα είναι πως οι ατμοσφαιρικές συνθήκες στις δύο περιοχές διαφέρουν και ο υπολογισμός των δεικτών αστάθειας για την Λάρισα με χρήση της ραδιοβόλισης της Θεσσαλονίκης δεν είναι αξιόπιστος.

The objective on this  thesis is to study the hailstorm events and  to create an algorithm that will contribute to their predictability potential in Thessaly. The data comes from atmospheric  soundings at 12UTC and from  the  meteorological radar that is installed in the area, for the period April to September 2006-2010. In order to create the statistical model-algorithm,  linear and nonlinear relations are used, having as a dependent variable the maximum reflectivity as well as a new variable which combines the maximum reflectivity with meteorological parameters. The independent variables selected for the algorithm have to describe the conditions for the development of a hailstorm and their selection is made by meteorological and statistical criteria. The multi-regression method is used to generate the algorithms. For maximum reflectivity model, the non-linear regression with weighted coefficients is applied, while for the index algorithm the linear regression with weighted coefficients isused. Nonlinear algorithms explain better the phenomenon  both statistically and physically. The predictability of the maximuml reflectivity model is weak, while the index that is formed classifies the hailstorms according to their intensity. Furthermore, the algorithm of the index was applied to the synoptic situations favoring the development of the phenomenon. Finally, a comparison was made between the tephigrams that was extracted from WRF for Larissa and Thessaloniki. The conclusion is that the atmospheric conditions in the two regions are different and the calculation of the instability indices for Larissa using the radiosondes  of Thessaloniki is not reliable.