Μελέτη χαρακτηριστικών των κυττάρων καταιγίδων για την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας με τη χρήση μετεωρολογικού ραντάρ = Study of storm cell characteristics for the region of Central Macedonia using meteorological radar.

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τα μετεωρολογικά ραντάρ, καθώς και την μελέτη κυττάρων καταιγίδων στην Κεντρική Μακεδονία. Στο εισαγωγικό κομμάτι αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία τα οποία σχετίζονται με τη σημασία της μετεωρολογίας στη ζωή του ανθρώπου. Έπειτα, αποσαφηνίζεται η έννοια της καταιγίδας και ο τρόπος εξέλιξης της, προκειμένου να γίνει κατανοητό το περιεχόμενο της εργασίας. Ξεκινώντας με το πρώτο μέρος, παρατίθενται κάποια ιστορικά στοιχεία για τον τρόπο δημιουργίας των ραντάρ και τη χρήση τους, ενώ έπειτα εξηγήθηκαν αναλυτικά, η αρχή της λειτουργίας τους, τα είδη και τα χαρακτηριστικά τους, οι μέθοδοι σάρωσης, η εξίσωση του ραντάρ και το σύστημα ΤΙΤΑΝ. Αναφέρθηκε, ακόμη, το δίκτυο των μετεωρολογικών ραντάρ στον ελληνικό χώρο και η εξέλιξή του με την πάροδο των χρόνων. Στη συνέχεια έγινε παρουσίαση του Εθνικού Προγράμματος Χαλαζιακής Προστασίας του ΕΛΓΑ, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην ιστορία του προγράμματος, στις περιοχές που εφαρμόζεται αλλά και στη μεθοδολογία που ακολουθεί. Περνώντας στο δεύτερο μέρος, περιγράφονται τα χαρακτηριστικά ενός κυττάρου καταιγίδας, χρονικά, κινηματικά, χωρικά και δυναμικά. Ακολούθησε η διευκρίνηση της μεθοδολογίας της μελέτης και της φύσης των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν, η οποία συνοδεύτηκε από μία επίδειξη του τρόπου επεξεργασίας αυτών. Τα εν λόγω δεδομένα προέρχονται από μετεωρολογικό ραντάρ, αφορούν την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας, την περίοδο μεταξύ 2011 με 2020 και παρέχονται από το Κέντρο Μετεωρολογικών Εφαρμογών. Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιείται σε έξι βασικά χαρακτηριστικά, την ταχύτητα, τον όγκο, την μάζα, την επιφάνεια, το ύψος της κορυφής και τέλος τον παράγοντα ανακλαστικότητας. Η εργασία ολοκληρώνεται με την ερμηνεία των αποτελεσμάτων και τη διάκριση συγκεκριμένων καταιγίδων, οι οποίες αντιπροσωπεύουν τις «μέσες» καταιγίδες για κάθε μήνα.

This thesis deals with meteorological radar and studies storm cells in the region of Central Macedonia. In the introductory section, a few general points are made about the significance of meteorology in human life. Then, the concept of a storm and its development are explained in order to provide a clearer understanding of what follows. In the first part, there is some historical data on the creation of radars and their use. This is followed by a detailed explanation of how they work, their types and characteristics, scanning methods, the radar equation and the TITAN system. In addition, there was also a reference to the meteorological radar network in Greece and its evolution over the years. Next, there is a presentation of the Greek National Hail Control Program of ELGA, focusing on the history of the project, the areas where it is applied and the methodology used. The second part of the thesis describes the characteristics of a storm cell, which are classified into four categories: temporal, kinematic, spatial and dynamic. The methodology of the study and the nature of the data used were then elucidated. The data in question were obtained from a meteorological radar, covering the region of Central Macedonia, for the period between 2011 and 2020 and provided by the Centre for Meteorological Applications. The statistical analysis is performed on six main characteristics: speed, volume, mass, envelope area, top and finally radar reflectivity dBz. The paper concludes by interpreting the results and distinguishing specific storms that represent the average storm for each month.