Δυνητικότητα Αύξησης Υετού Ορογραφικών Νεφών με Εφαρμογή στη Βόρεια Ελλάδα = On the Potentiality οf Orographic Clouds Rain Enhancement Over Northern Greece.

Περίληψη

Ο αντικειμενικός σκοπός στη μελέτη αυτή είναι η διερεύνηση της δυνητικότητας αύξησης του υετού στη Βόρεια Ελλάδα και ιδιαίτερα στην Κεντρική Μακεδονία. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, αφενός, έχουν αναλυθεί και μελετηθεί ένας ικανοποιητικός αριθμός ορογραφικών νεφών πάνω από την ορεινή περιοχή του Βερμίου, προκειμένου να δημιουργηθεί μια εμπεριστατωμένη και ολοκληρωμένη εικόνα και γνώση των χαρακτηριστικών τους και να εντοπιστούν και να τονιστούν εκείνα τα χαρακτηριστικά και ιδιότητες που υποστηρίζουν τη δυνητικότητα εφαρμογής προγράμματος αύξησης του υετού, μελλοντικά. Αφετέρου, τα προκύπτοντα χαρακτηριστικά των ορογραφικών νεφών να συγκριθούν με αντίστοιχα, ανάλογα και παρόμοια χαρακτηριστικά μη ορογραφικών νεφών, που παρατηρήθηκαν σε πεδινή και πολύ γειτονική περιοχή του χώρου μελέτης.
Οι παρατηρήσεις των ορογραφικών και μη ορογραφικών νεφών, καθώς και η σύγκριση μεταξύ των δύο επιλεγμένων περιοχών (μιας ορεινής και μιας πεδινής) στην Κεντρική Μακεδονία προήλθαν από το C-band ραντάρ καιρού, που βρίσκεται στην περιοχή Φυλίρου, κοντά στη Θεσσαλονίκη. Οι μετρήσεις αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας το σύστημα TITAN (Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis και Nowcasting). Στα χαρακτηριστικά των νεφών που μελετήθηκαν περιλαμβάνονται και η κατακόρυφη έκταση του νέφους, η ανακλαστικότητα, ο όγκος, η έκταση, η μάζα, ο ρυθμός βροχόπτωσης, η ταχύτητα κίνησης και η περιεκτικότητα του υγρού υετού στο νέφος.
Οι αναλύσεις των μετεωρολογικών δεδομένων του ραντάρ καιρού αναδεικνύουν σημαντικά στοιχεία των παρατηρούμενων ορογραφικών νεφών, περιγράφουν και συγκρίνουν τα χαρακτηριστικά των ορογραφικών και μη ορογραφικών νεφών μεταξύ των δύο εξεταζόμενων περιοχών και εντοπίζουν τις μηνιαίες διαφορές μεταξύ τους. Η μελέτη των χαρακτηριστικών των ορογραφικών νεφών υλοποιήθηκε για μια περίοδο πέντε (5) ετών, δηλαδή από τον Απρίλιο του 2006 έως το Δεκέμβριο του 2010, με έμφαση στην περίοδο Απριλίου - Σεπτεμβρίου κάθε έτους. Είναι σπουδαίο να τονιστεί ότι ένας ικανοποιητικός αριθμός ορογραφικών νεφών της χειμερινής περιόδου έχουν συμπεριληφθεί στη μελέτη αυτή. Από την άλλη μεριά, η συγκριτική μελέτη μεταξύ των χαρακτηριστικών των ορογραφικών και μη ορογραφικών νεφών εκπονήθηκε για την περίοδο Απρίλιος-Σεπτέμβριος για τα χρόνια 2008 έως 2010.
Από τη μελέτη των χαρακτηριστικών των ορογραφικών νεφών προκύπτουν σημαντικές διαφορές μεταξύ της ψυχρής και της θερμής περιόδου του έτους. Τα ορογραφικά νέφη φαίνονται να είναι πιο έντονα κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου του έτους και λιγότερο έντονα κατά την ψυχρή. Όσον αφορά στη συγκριτική μελέτη μεταξύ των ορογραφικών και μη ορογραφικών νεφών, φαίνεται ότι τα κύτταρα με ενσωματωμένες ανοδικές κινήσεις που επηρεάζουν συγχρόνως και τις δύο περιοχές, διαφέρουν, τόσο ως προς τον αριθμό, όσο και ως προς τα χαρακτηριστικά τους. Τα κύτταρα των ορογραφικών νεφών αναπτύσσονται πάνω από την ορεινή περιοχή νωρίτερα κατά τη διάρκεια της ημέρας, κινούνται πιο αργά, έχουν υψηλότερες μέγιστες τιμές ανακλαστικότητας και το 35% αυτών δεν εμφανίζει δυνητικότητα παροχής βροχής. Η μηνιαία κατανομή των σχετικών συχνοτήτων των μελετώμενων κυττάρων παρουσιάζει επίσης ορισμένες διαφορές μεταξύ των μεταβατικών και των καλοκαιρινών μηνών.
Με βάση τα παραπάνω, συμπεραίνεται ότι, ναι υφίσταται μεγάλη δυνητικότητα αύξησης του υετού στη Βόρεια Ελλάδα και ιδιαίτερα στην Κεντρική Μακεδονία.

The objective on this study is to investigate the potentiality of orographic cloud rain enhancement over northern Greece and particularly over Central Macedonia. To meet this objective, firstly, certain orographic clouds over the mountainous area of Vermion have been analyzed and studied, in order to establish an all-around integrated knowledge of their characteristics and point out those features and qualities that attribute to the feasibility potential of possible rain enhancement future project. Secondly, the resulted orographic cloud characteristics to be compared against similar and analogous characteristics, resulted from non-orographic clouds, being observed within the near neighborhood plain area.
The measurement characteristics of the orographic and non-orographic clouds and the comparison of them between the two selected areas (one mountainous and one plain) over Central Macedonia were obtained through the C-band weather radar being located at Fyliro area, close to Thessaloniki. The characteristics were analyzed using the cell tracker TITAN (Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis and Nowcasting). The radar-based characteristics include cloud vertical extend, reflectivity, volume, area, mass, precipitation rate, speed and liquid water content.
The analyses of the weather radar measurements bring out important evidences of the occurred orographic clouds, describe and compare orographic and non-orographic storm characteristics between the two examined areas, and identify monthly differences among them. The study of the orographic cloud characteristics was performed for a 5 year period, from April 2006 until December 2010, focusing on the April to September period of each year. It is important to mention that several cases of winter time orographic clouds are also included. On the other hand, the comparison study between the orographic and non-orographic clouds was performed for the period April to September for the years 2008 to 2010.
Concerning the orographic cloud characteristics, significant differences are indicated between the cold and the warm season of the year. Orographic clouds appear to be more intense during the warm season of the year and less during the cold. Concerning the comparison between orographic and non-orographic clouds, appears that the convective cells that affect both areas differ, in number as well as in their characteristics. Cells develop over the mountainous area earlier within the day, move slower, have higher maximum reflectivity values and 35% of them do not precipitate at all. Monthly distribution of relative frequencies also revealed certain differences among transitional and summer months.
Based upon these, it is concluded that there is a great potentiality of orographic cloud rain enhancement over northern Greece and particularly over Central Macedonia.