Αριθμητική Μελέτη της Θαλάσσιας Αύρας στη Θεσσαλονίκη = Numerical study of Sea Breeze in Thessaloniki.

Περίληψη

Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε αριθμητική μελέτη της θαλάσσιας αύρας στην περιοχή της Θεσσαλονίκης, με σκοπό την εκτενέστερη κατανόηση των χαρακτηριστικών και της λειτουργίας του φαινομένου. Τα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη της θαλάσσιας αύρας ήταν ένας συνδυασμός δεδομένων του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών από μετεωρολογικούς σταθμούς στις περιοχές της Καλαμαριάς και της Νέας Μηχανιώνας, παρατηρήσεων της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας από το αεροδρόμιο ‘Μακεδονία’, συνοπτικών χαρτών καιρού της Μετεωρολογικής Υπηρεσίας του Ηνωμένου Βασιλείου (United Kingdom Meteorological Office, UKMET), πλεγματικών αναλύσεων του Ευρωπαϊκού Κέντρου Μακροπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού (ECMWF) και κυρίως προσομοίωσης του μοντέλου WRF (Weather Research and Forecasting) με πολύ υψηλή ανάλυση (1.4 km x 1.4 km).
Ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη ενός συστήματος θαλάσσιας αύρας στη Θεσσαλονίκη είναι η ύπαρξη ήπιου και αιθρίου καιρού και η απουσία ισχυρών συνοπτικών συστημάτων ανέμου στη Νοτιοανατολική Ευρώπη. Εξ αιτίας της διαφοράς θερμοχωρητικότητας μεταξύ της ξηράς και της θάλασσας και της ανομοιόμορφης θέρμανσης μεταξύ τους δημιουργείται οριζόντια βαροβαθμίδα, η οποία προκαλεί την κίνηση του αέρα και την έναρξη πνοής της θαλάσσιας αύρας. Η έναρξη πνοής ξεκινά τις πρωινές ώρες (~10:00 τοπική ώρα) με ένταση ολοένα αυξανόμενη μέχρι τις 16:00 – 16:30 τοπική ώρα, οπότε και παρατηρείται η μέγιστη ταχύτητα (~14,5 m/sec) και στη συνέχεια ακολουθεί σταδιακή εξασθένιση μέχρι τις βραδινές ώρες και τη λήξη πνοής, με συνολική διάρκεια περίπου 10 ωρών και μέση ταχύτητα πνοής ~5,5 m/sec. Η διεύθυνση πνοής μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της ημέρας από Δυτική (~250°) σε Νότια (~180°) και τέλος σε Νοτιοανατολική (~135°). Η μεταβολή αυτή οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη γεωμορφολογία της περιοχής, λόγω της παρουσίας της κοιλάδας του Ανθεμούντα, επιτρέποντας τον καναλισμό του ανέμου κατά μήκος της, καθιστώντας τη γεωμορφολογία ως έναν από τους κύριους παράγοντες που επιδρούν στην ανάπτυξη των χαρακτηριστικών του φαινομένου της θαλάσσιας αύρας στην περιοχή.

This dissertation is a numerical study of a case of sea breeze in the region of Thessaloniki, in order to gain a more profound understanding of the characteristics and function of the phenomenon. The data that has been used for the study of the sea breeze was a combination of data provided by the National Observatory of Athens from meteorological stations in the regions of Kalamaria and Nea Michaniona, data provided by the Hellenic National Meteorological Service from ‘Macedonia’ airport, synoptic weather maps from the United Kingdom Meteorological Office (UKMET), as well as grid analyses from the European Centre of Medium range Weather Forecasts (ECMWF) and mainly a simulation of the WRF (Weather Research and Forecasting) model with very high analysis (1.4 km x 1.4 km).
Conducive circumstances for the development of a sea breeze system in Thessaloniki is the existence of mild and clear weather and the absence of intense synoptic systems of wind in the Southeastern Europe. Due to the difference of heat capacity between the land and the sea and the uneven heating between them, a horizontal pressure gradient force is formed, which creates the movement of the air and the occurrence of the sea breeze. The development of the sea breeze begins in the morning hours (~10:00 local time) with a gradually increasing intensity until 16:00 – 16:30 local time, when the maximum velocity occurs (~14,5 m/sec), following the gradual deterioration until the evening and therefore the termination of the breeze, with a total duration of approximately 10 hours and a mean velocity of ~5,5 m/sec. The wind direction varies during the course of the day, from Western (~250º) to Southern (~180º) and finally to Southeastern (~135º). This alteration is mainly due to the geomorphology of the area, as a result of the presence of Anthemoundas valley, allowing the channelling of the wind along its length, rendering geomorphology as one of the main factors that influence the development of the characteristics of sea breeze in the area.
key words: Θαλάσσια αύρα, Θεσσαλονίκη, Θερμαϊκός Κόλπος, Κόλπος Θεσσαλονίκης, sea breeze, Thessaloniki, Gulf of Thermaikos, Gulf of Thessaloniki, Weather Research and Forecasting.