Οι έντονες ψυχρές εισβολές της τελευταίας διετίας (2013 – 2014) στο βόρειο τμήμα της Βορείου Αμερικής (εκτατέρωθεν της μεθορίου των ΗΠΑ & Καναδά), έγινε πολύς λόγος για το φαινόμενο της ΄χιονόπτωσης λιμναίας επίδρασης’(lakeeffectsnow, εν συντομία ‘LES’).Βεβαίως, στην περιοχή, το φαινόμενο παρατηρείται αρκετά συχνά, απλώς τους τελευταίους δύο χειμώνες, το φαινόμενο παρατηρήθηκε με ιδιαίτερη δριμύτητα και σφοδρότητα (πολύ μεγάλα ύψη χιονιού σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα), γι΄αυτό και απέκτησε τέτοια δημοσιότητα. Πριν εξηγήσουμε το μηχανισμό στην περιοχή, κρίνεται σκόπιμο να εξετάσουμε πρώτα τη φυσική γεωγραφία της, μιας και οι καιρικές συνθήκες (ατμοσφαιρική κυκλοφορία) επηρεάζονται σε αποφασιστικό βαθμό από αυτήν.
OI ΜΕΓΑΛΕΣΛΙΜΝΕΣ(THE GREATES LAKES)
Στο ΒΑ τμήμα της Βορείου Αμερικής, κατά μήκος της μεθορίου ΗΠΑ – Καναδά, βρίσκεται ένα λιμναίο συγκρότητα πέντε μεγάλων λιμνών, το οποίο είναι παράλληλα και το μεγαλύτερο λιμναίο συγκρότητα του πλανήτη. Από δυσμάς προς ανατολάς οι πέντε λίμνες είναι οι εξής: 1) η λίμνη Σαπήριορ (LakeSuperior, δηλαδή ‘Ανώτερη Λίμνη΄), εκτάσεως 82.000 km2 (ενδεικτικά, όσο περίπου η έκταση της Αυστρίας)και με μέσο σταθμικό υψόμετρο 183 m. 2) η λίμνη Μίσιγκαν (LakeMichigan), εκτάσεως 58.000 km2 (όσο περίπου η έκταση της Κροατίας) και με μέσο σταθμικό υψόμετρο 176 m. 3) η λίμνη Χιούρον (LakeHuron), εκτάσεως 60.000 km2 (όσο περίπου η έκταση της Λιθουανίας) και με μέσο σταθμικό υψόμετρο 176 m (ουσιαστικά πρόκειται για ανατολική προέκταση της λίμνης Μίσιγκαν, μιας και αμφότερες λίμνες έχουν το ίδιο σταθμικό υψόμετρο). 4) η λίμνη Ήρι (LakeErie), εκτάσεως 25.700 km2 (όσο περίπου η έκταση της Πρώην Γιουγκοσλαβικής Δημοκρατίας της Μακεδονίας) και μέσο σταθμικό υψόμετρο 174 m και τέλος η λίμνη Οντάριο (LakeOntario), εκτάσεως 19.000 km2 (λίγο μικρότερη από τη Σλοβενία) και με μέσο σταθμικό υψόμετρο 75 m. Η συνολική έκταση του λιμναίου συστήματος των Μεγάλων Λιμνών φθάνει λοιπόν τα 244.700 km2, όση είναι περίπου η έκταση του Ηνωμένου Βασιλείου. Όλες οι λίμνες επικοινωνούν/συνδέονται με δαιδαλώδη ποτάμια δίκτυα και η τελευταία (προς ανατολάς), η λίμνη Οντάριο, μέσω του ποταμού του Αγίου Λαυρεντίου (SaintLawrence), εκβάλλει στον Κόλπο του Αγίου Λαυρεντίου και από κει στον βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό.
Το συγκρότημα των ‘Μεγάλων Λιμνών’.
Το ανάγλυφο γύρω από αυτό το λιμναίο συγκρότητα είναι πολύ ήπιο, από πεδινό εώς λοφώδες, μιας και οι υψομετρικές διαφορές δεν είναι μεγάλες (κυμαίνονται από υψόμετρα μεταξύ ~120 m(στα ανατολικά), μέχρι τα ~450 m(στα δυτικά).
ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΜΕΓΑΛΩΝ ΛΙΜΝΩΝ
Όσον αφορά τα κλιματικά χαρακτηριστικά, η ευρύτερη περιοχή των Μεγάλων Λιμνών ανήκει στον υγρό ηπειρωτικό τύπο (Dfa/Dfbκατά K öppen-Geiger), δηλαδή χαρακτηρίζονται από δριμείς και σχετικά ξηρούς χειμώνες (οι τρεις χειμερινοί μήνες ΔΙΦ με Tmean<0 .0="" c="" fa="" fb="" tmean="">22.0 C(Dfa). Τόσο η βόρεια, όσο και η νότια πλευρα των λιμνών χαρακτηρίζεται από θερινά υετικά μέγιστα (μέγιστα μεταξύ Ιουνίου – Αυγούστου), χαρακτηριστικό γνώρισμα του ηπειρωτικού κλίματος. Γενικότερα, η Tmeanτου ψυχρότερου μήνα (Ιανουάριος) κυμαίνεται από – 12Cέως – 17.5C προς την καναδική πλευρά των Μεγάλων Λιμνών και από – 3 Cέως – 12Cπρος την αμερικανική πλευρά. Αντίθετα, η Tmeanτου θερμότερου μήνα (Ιούλιος) κυμαίνεται μεταξύ 17.5 και 21 Cπρος την καναδική πλευρά και μεταξύ 19 και 23 Cπρος την αμερικανική πλευρά. Όσον αφορά τον μέσο ετήσιο υετό (Pmean), κυμαίνεται μετξύ 650 mmστις δυτικές άκρες (λίμνη Superior) και αυξάνεται προοδευτικά προς τα Α/ΝΑ, φθάνοντας τα 800 με 950 – 1.100mmστις ανατολικές άκρες (λίμνες Erie/Ontario.)
Κλιματικά χαρακτηριστικάτης λεκάνης απορροής των Μεγάλων Λιμνών.
Στα ηπειρωτικά κλίματα, ο υετός του ψυχρού εξαμήνου και δη του χειμερινού τριμήνου (ΔΙΦ) είναι σαφώς μικρότερος απ΄ότι του θερμού εξαμήνου και θερινού τριμήνου (ΙΙΑ). Στην περιοχή των Μεγάλων Λιμνών η αναλογία χειμερινού προς θερινού υετού είναιτουλάχιστον από 1:2 και πάνω, δηλαδή ο χειμερινός υετός είναι μικρότερος του μισού του θερινού. Με άλλα λόγια, οι χειμώνες είναι σχετικά ξηροί, αλλά πολύ ψυχροί. Η σχετική ξηρότητα του χειμώνα οφείλεται στην κυριαρχία των αερίων μαζών ηπειρωτικήςπολικής/αρκτικής προελεύσεως (cP/A), αέριες μάζες πολύ ψυχρές και ξηρές, αφού ‘κατέρχονται’ από πολύ μεγάλα γεωγραφικά πλάτη (από την αρκτική ζώνη) και διασχίζουν ηπειρωτικές εκτάσεις. Επειδή το ανάγλυφο της περιοχής δεν είναι έντονο, αντίθετα μάλιστα είναι από πεδινό έως λοφώδες, η κίνηση των αερίων μαζών από βορρά προς νότο γίνεται εύκολα και ανεμπόδιστα.
Αέριες μάζες στη Βόρεια Αμερική
Η παρουσία των ξηρών αυτών αερίων μαζών εξηγεί και το γεγονός ότι –πάντα κατά τη διάρκεια του χειμώνα– παρατηρούνται διαδοχικές πολύ ψυχρές μεν, ηλιόλουστες δε ημέρες, συνεπώς χωρίς χιονόπτωση/χιονοκάλυψη. Το φαινόμενο της χιονόπτωσης δεν απαιτεί μόνο χαμηλές θερμοκρασίες –οι οποίες είναι δεδομένες κατά τη χειμερινή περιόδο στην περιοχή– αλλά και υγρασία, ώστε να προκύψει η απαραίτητη συμπύκνωση και κρυσταλλοποίησή της. Η τροφοδότηση της υγρασίας μπορεί
να γίνει μόνο από θερμότερες αέριες μάζες (αντίθετα από τη ψυχρή, η θερμή αέρια μάζα συγκρατεί περισσότερη υγρασία), πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να υπάρξει μια ‘μίξη’ θερμής και ψυχρής αέριας μάζας. Προς νότον, από την πλευρά των ΗΠΑ, οι αέριες μάζες είναι είτε περισσότερο ηπειρωτικές τροπικές (ξηρές & θερμές), όταν ‘ανέρχονται’ προς την περιοχή των Μεγάλων Λιμνών από τα ΝΔ ηπειρωτικά τμήματα των ΗΠΑ, είτε θαλάσσιες τροπικές (υγρές & θερμές), όταν ανέρχονται προς την περιοχή από τα Ν/ΝΑ θαλάσσια τμήματα των ΗΠΑ. Επίσης, η σχετική γειτνίαση των Μεγάλων Λιμνών προς τον Ατλαντικό Ωκεανό, τις καθιστά πιο ευάλωτες από την επίδραση θαλάσσιων πολικών (ψυχρών και υγρών) αερίων μαζών. Οι λεγόμενες ‘χιονοπτώσεις λιμναίας επίδρασης’ (lakeeffectsnow) ωστόσο είναι μια πιο ‘ιδιάζουσα’ μορφή καιρού, που πέρα από τον ευρείας κλίμακας έλεγχο που ασκούν οι αέριες μάζες, υπεισέρχεται επιπλέον ένας τοπικός μεν, καταλυτικός δε παράγοντας: οι Μεγάλες Λίμνες, οι οποίες, λόγω εκτάσεως αποκαλούνται –όχι αδίκως– και ‘εσωτερικές/ηπειρωτικές θάλασσες’.
Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΧΙΟΝΟΠΤΩΣΕΩΝ ΛΙΜΝΑΙΑΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ (LAKEEFFECTSNOW/LES)
Λαμβάνοντας τα παραπάνω υπόψη, μπορούμε τώρα να δούμε πως ενεργοποιείται και λειτουργεί ο μηχανισμός LES. Απαραίτητη προυπόθεση είναι ο συνδυασμός μιας σχετικά θερμής υδάτινης επιφάνειας (π.χ. λίμνη ή θάλασσα) και η ύπαρξη ενός ψυχρού στρώματος αέρα στην ανώτερη ατμόσφαιρα (για να ακριβολογούμε, η ύπαρξη ενός ψυχρού στρώματος αέρα σ΄ένα ύψος >1.500 m, κάτι που αποτυπώνεται στους προγνωστικούς χάρτες θερμοκρασιών στη στάθμη των 850 hPa). Ωστόσο, οι προαναφερθείσες προυποθέσεις δεν επαρκούν για το φαινόμενο αυτό, απαιτούνται και άλλες προυποθέσεις προκειμένου να ενεργοποιηθεί ο μηχανισμός τους. Ιδιαίτερα έντονο εμφανίζεται το φαινόμενο αυτό στις ΒΑ Πολιτείες των ΗΠΑ, γύρω από τις Μεγάλες Λίμνες, όπου οργανώνονται ζώνες ισχυρών χιονοπτώσεων/χιονοκαταιγίδων/χιονοθυελλών. Πρόκειται για ζώνες ισχυρών χιονοπτώσεων, που συχνά συνοδεύονται από δευτερεύουσες, ασθενέστερες τέτοιες ζώνες. Ποιά είναι όμως η προέλευση αυτών των ζωνών; Στην πίσω πλευρά ενός χαμηλού βαρομετρικού συστήματος κατέρχεται πολύ ψυχρός αέρας από την καναδική ενδοχώρα προς τα ΒΑ των ΗΠΑ. Η εν λόγω αέρια μάζα –εκτός από τις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες– φέρει επίσης πολύ χαμηλή υγρασία (ως γνωστόν, ο πολύ ψυχρός αέρας συγκρατεί πολύ λιγότερους υδρατμούς απ΄ότι ο θερμός αέρας). Η πολύ ψυχρή και ξηρή άερια μάζα λοιπόν φθάνει πάνω από τις Μεγάλες Λίμνες με ροή από τα ΒΔ προς τα ΝΑ. Με αυτήν τη διαδικασία πυροδοτείται ο μηχανισμός LES, μιάς και ανάμεσα στη θερμή υδάτινη επιφάνεια και τον παγερό καναδικό αέρα αναπτύσσονται ισχυρές (καθ΄ύψος) θερμοκρασιακές αντιθέσεις, οι λεγόμενες θερμοβαθμίδες. Η κίνηση αυτή αποσταθεροποιεί την αέρια μάζα που βρίσκεται πάνω από τη (θερμότερη) λίμνη (ο ψυχρότερος αέρας που υπέρκειται ενός θερμότερου αέρα, τον εξαναγκάζει σε ανοδική κίνηση). Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι, όταν ανάμεσα στην υδάτινη επιφάνεια και τη στάθμη των 850 hPa (περίπου στο ύψος των 1.500 m), η διαφορά θερμοκρασίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 13 C, όταν σε κανονικές, σταθερές ατμοσφαιρικές συνθήκες, η θερμοκρασία μειώνεται κατά 6.5 Cανά 1.000mυψόμετρο (0.65 C/100 m), ήτοι 9.75 Cστο ύψος των 1.500 m. Αυτή η διαφορά παρέχει επαρκή ενέργεια στο σχηματισμό των ζωνών ισχυρής χιονόπτωσης. Οσο κινείται ο ψυχρός αέρας πάνω από τα θερμότερα λιμναία νερά, τόσο πιο ασταθής καθίσταται η συγκεκριμένη αέρια μάζα και τόσο ενισχύεται η (καθ΄ύψος) δύναμή της.Επομένως, για ισχυρά επεισόδια LES,η αστάθεια πρέπει να αυξάνεται διαρκώς, ώστε οι ανοδικές κινήσεις να την εμπλουτίζουν με υγρασία.
Σχηματική παράσταση του LakeEffectSnow.
Ενας επιπλέον παράγοντας για τα ισχυρά επεισόδια χιονιού (χιονοκαταιγίδες), είναι ο άνεμος, ο οποίος πρέπει να μην εμφανίζει μεγάλες διαφορές εντός της ασταθούς αέριας μάζας. Συνεπώς, όταν ο άνεμος ενισχύεται καθ΄ύψος ή αλλάζει απότομα διεύθυνση, αναχαιτίζεται η οργάνωση και η βιωσιμότητα των ζωνών ισχυρής χιονόπτωσης, υπό προυποθέσεις μπορεί κάλλιστα να τις εξαυλώσει ή να τις ‘σπρώξει’ προς μια εντελώς διαφορετική γεωγραφική περιοχή.
Εκτός από τις παραπάνω προυποθέσεις, ητοπογραφία της περιοχής (διανομή υδάτινης επιφάνειας και ξηράς) μπορεί να συμβάλλει στην ενίσχυση του φαινομένου LES. Οπωςμπορείκανείςεύκολα να καταλάβει, η τριβή πάνω από υδάτινες επιφάνειες είναι σαφώς μικρότερη απ΄ ότι πάνω από την ξηρά, συνεπώς υποβοηθώντας τη σύγκλιση ανέμων διαφόρων διευθύνσεων κατά μήκος των ακτών (εν προκειμένω, οχθών). Τέλος, έναςεπιπλέον ενισχυτικός παράγοντας είναι η από τα νότια έλευση υγρασίας (από θαλάσσιες αέριες μάζες) οι οποίες τροφοδοτούν με υγρασία το πολύ ψυχρό στρώμα αέρα πάνω από την περιοχή των Μεγάλων Λιμνών.
Λόγω του περιορισμένου πλάτους και αναπτύγματός τους, οιπροκύπτουσεςζώνες χιονο-υετού είναι εξαιρετικά ακανόνιστες: μπορεί μια περιοχή να βυθιστεί κυριολεκτικά σε τεράστια ύψη χιονιού, ενώ μια άλλη περιοχή, μερικά χιλιόμετρα πιο πέρα να εμφανίζει από ελάχιστη ή και καθόλου χιονόπτωση. Οι ποι ευάλωτες σε χιονοκαταιγίδες περιοχές, μπορούν να δώσουν από 10 έως 15 cmχιόνι ανά ώρα, συνοδεία ηλεκτρικών εκκενώσεων (αστραπών και βροντών). Στην ευρύτερη περιοχή έχουν καταγραφεί ύψη χιονιού από 150 έως 200 cm (1.5 έως 2 m ) σε μόλις ένα 24ωρο.
Αντιπροσωπευτικές εικόνες φαινομένουLakeEffectSnow από δορυφόρο πάνω από τις Μεγάλες Λίμνες
Χαρακτηριστική εναέρια φωτογραφία χιονοκαταιγίδας πάνω από το Buffaloτων ΗΠΑ (Νοέμβριος 2014)
Χαρακτηριστική εικόνα χιονοκαταιγίδας πάνω από τις Μεγάλες Λίμνες
Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ LESΣΤΟΝ ΕΛΛΑΔΙΚΟ ΧΩΡΟ
Μηχανισμοί LES μπορούν να εμφανιστούν και σε άλλες περιοχές του πλανήτη, όταν πληρούνται οι παραπάνω προυποθέσεις. Εκτεθειμένες λίμνες ή σχετικά κλειστές θάλασσες είναι ευάλωτες στο φαινόμενο αυτό, απλώς έχει επικρατήσει ο όρος LakeEffectSnowγια την περιοχή των Μεγάλων Λιμνών όπου εμφανίζει τις πιο ιδανικές συνθήκες προς την εκδήλωσή τους, εξ΄ου και η σχετικά συχνή εμφάνισή τους εκεί.
Εχει κατά καιρούς ειπωθεί ότι και στη χώρα μας μπορεί να εμφανιστεί αυτό το φαινόμενο στην περιοχή της ανατολικής Ελλάδας (Αιγαίο Πέλαγος). Αναμφίβολα, η γεωμορφολογία της ευρύτερης περιοχής του ελλαδικού χώρου θα έλεγε κανείς ότι ευνοεί την εκδήλωση του φαινομένου les, αλλά τα κλιματικά δεδομένα της περιοχής δεν επιτρέπουν τη συχνή εκδήλωσή του. Πρώτον, το Αιγαίο Πέλαγος είναι μια μάλλον κλειστή θάλασσα, εκτάσεως 215.000 km2, λίγο μικρότερo δηλαδή απ΄ότι είναι το συγκρότητα των Μεγάλων Λιμνών (244.700 km2). Hθέση του Αιγαίου Πελάγους στην ανατολική Μεσόγειο και η έκθεσή του προς τα Β-ΒΑ (μέσω της πεδιάδας της ανατολικής Θράκης, της Μαύρης Θάλασσας και από κει προς τις αχανείς στεππώδεις πεδιάδες της Ουκρανίας και Ρωσίας), επιτρέπει την ανεμπόδιστη έλευση ανέμων του Β/ΒΑ τομέα προς την περιοχή. Οι εισβάλλουσες αέριες μάζες είναι ηπειρωτικής πολικής προελεύσεως (cP), δηλαδή πολύ ψυχρές και ξηρές, μιας και έρχονται από την ευρασιατική ενδοχώρα, αλλά καθώς κατέρχονται προς νότο υφίστανται εμπλουτισμό από την υγρασία που προσλαμβάνουν τόσο από τη Μαύρη Θάλασσα, όσο –κυρίως– από το Αιγαίο Πέλαγος. Τονίζουμε το Αιγαίο, επειδή οι θερμοκρασίες της επιφάνειάς του είναι σαφώς υψηλότερες απ΄ότι της Μαύρης Θάλασσας (κατά +4 με +6 Cκατά το χειμερινό τρίμηνο). Η θερμή θάλασσα του Αιγαίου αποτελεί όμως ταυτόχρονα πλεονέκτημα και μειονέκτημα για το φαινόμενο LES: πλεονέκτημα επειδή επιταχύνει τον εμπλουτισμό της cP(ξηρής & ψυχρής) αέριας μάζας σε υγρασία, συνεπώς την καθιστά ασταθή, αλλά μειονέκτημα επειδή απαιτείται η έλευση πολύ ψυχρής αέριας μάζας, σχετικά ατροποποίητης από την περιοχή προέλευσής της (ευρασιατικής ενδοχώρας). Αλλά, είναι αναπόφευκτη η τροποποίησή της, μιας και διανύει μεγάλη απόσταση από την πηγή της, με αποτέλεσμα να αλλοιώνονται οι αρχικές, αμιγώς cPφυσικές ιδιότητές της, καθιστώντας τη θερμότερη και υγρότερη. Χρειάζεται συνεπώς μια λεγόμενη ‘ισχυρή κατάβαση’ cP αέριας μάζας, καλά οργανωμένης καθ΄ύψος (στα 850 hPa& 500 hPa), διατηρώντας τοιουτοτρόπως ένα μεγάλο μέρος των αρχικών φυσικών της ιδιοτήτων, ώστε κατά τη διέλευσή της πάνω από τη Μάυρη Θάλασσα και κυρίως πάνω από το Αιγαίο να την εμπλουτίσει με την απαραίτητη υγρασία, χωρίς να είναι αυτή η διαδικασία ικανή να την εξασθενήσει. Τέτοιου είδους συνθήκες δεν σπανίζουν στην ανατολική Ελλάδα το χειμώνα, αλλά επουδενί δεν έχουν την ισχύ του αντίστοιχου φαινομένου στις Μεγάλες Λίμνες, οι χειμώνες των οποίων είναι κατά 10 με 20 C ψυχρότεροι απ΄ότι στην περιοχή μας.
Οπως βλέπουμε και στον παρακάτω χάρτη, οι cPαέριες μάζες που κατέρχονται με τη βοήθεια των Β/ΒΑ ανέμων μπορούν υπό προυποθέσεις να δώσουν χιόνι και μάλιστα σημαντικό, στην ανατολική προσήνεμη χώρα, υποβοηθούμενης και της έντονης ορογραφίας της ανατολικής ηπειρωτικής ακτογραμμής (κυρίως ζώνης των νομών ανατ. Πιερίας – ανατ. Λαρίσης – ανατ. Μαγνησίας – Εύβοιας). Υπό ιδιαίτερα ευνοικές συνθήκες, το φαινόμενο αυτό μπορεί άνετα να αγκαλιάσει σχεδόν όλο το μήκος της ανατολικής ηπειρωτικής ακτής (ανατ. Θεσσαλίας – ανατ. Στερεάς/Εύβοιας – ανατ. Πελοποννήσου – Κυκλάδων & βόρειας Κρήτης. Για μια πιο ενδελεχή ανάλυση των ατμοσφαιρκών συνθηκών που ευνοούν τις χιονοπτώσεις στην περιοχή της πρωτεύουσας βλ. http://www.meteoclub.gr/themata/egkyklopaideia/4822-snowathensmeleti
Ο Αιγαιακός Μηχανισμός LES (χιονιάς ανατολικής προσήνεμης χώρας)
Επιμέλεια – Παρουσίαση: Yannis1 (Weerman)
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου