Συχνό ερώτημα που τίθεται στην επιστημονική κοινότητα είναι το “πώς θα μπορούσε να αποτραπεί τολιώσιμο των πάγων στη Δυτική Ανταρκτική και η άνοδος της στάθμης των ωκεανών;”, μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται σήμερα στο Science Advances προτείνει, όμως, μια απρόσμενη λύση: να αντλείται το νερό που προκύπτει από το λιώσιμο και να ρίχνεται και πάλι, σαν τεχνητό χιόνι , στο παγοκάλυμμα.

Οι ειδικοί πιστεύουν ότι η υπερθέρμανση του πλανήτη έχει ήδη προκαλέσει τόσο μεγάλο πρόβλημα στον νότιο πόλο που το τεράστιο στρώμα του πάγου αρχίζει να αποσαθρώνεται. Κάτι τέτοιο θα οδηγούσε στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά τουλάχιστον τρία μέτρα τους επόμενους αιώνες.

Οι συγγραφείς της νέας μελέτης προτείνουν να χρησιμοποιηθεί η ενέργεια από 12.000 ανεμογγενήτριες για να αντληθεί το θαλασσινό νερό σε ύψος 1.500 μέτρων μέχρι την επιφάνεια και στη συνέχεια να ριφθεί από εκατοντάδες χιονοβόλα κανόνια σε μια έκταση ίση με την Κόστα Ρίκα.

“Έχουμε ήδη ξυπνήσει τον γίγαντα στον νότιο πόλο”, δήλωσε ο Άντερς Λέβερμαν, καθηγητής στο Ινστιτούτο Πότσδαμ για την Έρευνα των Κλιματικών Επιπτώσεων (PIK), αναφερόμενος στο λιώσιμο του παγοκαλύμματος. “Βρισκόμαστε ήδη στο σημείο χωρίς επιστροφή, αν δεν κάνουμε κάτι”, πρόσθεσε μιλώντας στο πρακτορείο Reuters. “Μπορούμε να το επαναφέρουμε σε σταθερό σημείο με μια μικρή παρέμβαση τώρα ή με μια ολοένα και μεγαλύτερη αργότερα”, πρόσθεσε.

Με τις ξηρασίες, τις πλημμύρες, τις καταιγίδες και τις πυρκαγιές που συνδέονται με την κλιματική αλλαγή να εντείνονται σε παγκόσμιο επίπεδο, κάποιοι επιστήμονες αρχίζουν να εξετάζουν στα σοβαρά λύσεις που θα είχαν απορριφθεί χωρίς δεύτερη σκέψη ακόμη και πριν από λίγα χρόνια. Απηχώντας τις απόψεις πολλών άλλων επιστημόνων, ο Λέβερμαν είπε ότι η κατεπείγουσα προτεραιότητα είναι να μειωθούν τάχιστα οι εκπομπές καυσαερίων ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι που είχαν τεθεί με τη Συμφωνία του Παρισιού του 2015.

Αν και ο Λέβερμαν παραδέχεται ότι η άνοδος της στάθμης των ωκεανών που προβλέπεται ότι θα ακολουθήσει την κατάρρευση του Στρώματος Πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής μπορεί να χρειαστεί εκατοντάδες χρόνια για να συμβεί, είπε ότι δημοσίευσε αυτή τη μελέτη επειδή ανησυχεί για την τύχη όσων ζουν σε περιοχές με χαμηλό υψόμετρο.

“Με την άνοδο της στάθμης θα βυθιστούν τελικά στο νερό το Αμβούργο, η Σαγκάη, η Νέα Υόρκη, το Χονγκ Κονγκ. Δεν μπορείς να διαπραγματευτείς με τη φυσική: αυτό είναι το δίλημμα”, είπε ο φυσικός και ωκεανογράφος, που συνεργάζεται και με το Πανεπιστήμιο Κολούμπια στις ΗΠΑ.

Όπως αναφέρει το ΑΜΠΕ, ο Λέβερμαν και οι συνεργάτες του χρησιμοποιήσαν υπολογιστικά μοντέλα και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το στρώμα πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής θα μπορούσε να σταθεροποιηθεί με την εναπόθεση τουλάχιστον 7.400 γιγατόνων τεχνητού χιονού σε διάστημα 10 ετών γύρω από τους Παγετώνες Πάιν Άιλαντ και Τουέιτς.

Το κόστος του εγχειρήματος δεν αναφέρεται στην έρευνα, όμως για να υλοποιηθεί κάτι τέτοιο ο Λέβερμαν είπε ότι θα χρειαζόταν “κάτι παρόμοιο με έναν σεληνιακό σταθμό στην Ανταρκτική”. Παραδέχτηκε επίσης ότι στην περίπτωση που τεθεί σε εφαρμογή το σχέδιό του, οι συνέπειες θα ήταν “τρομαχτικές” για τον νότιο πόλο, όμως θα άξιζε τον κόπο, αν έτσι περιοριζόταν η άνοδος της στάθμης των ωκεανών. “Θα μετατρέπαμε τη Δυτική Ανταρκτική σε βιομηχανική ζώνη. Όμως αν αποσταθεροποιήσουμε τον παγετώνα, όλα θα αλλάξουν με δραματικό τρόπο”, κατέληξε.

Στο παρελθόν έχουν προταθεί και άλλες ευφάνταστες λύσεις για τη σταθεροποίηση του παγετώνα, όπως για παράδειγμα η κατασκευή τεσσάρων υποθαλάσσιων κολόνων, ύψους 300 μέτρων, ή ενός τοίχου ύψους 50-100 μέτρων και μήκους 80-120 χιλιομέτρων.

ΠΗΓΗ sofokleousin.gr

Κάθε άνοιξη, στις αλπικές περιοχές του κόσμου, λαμβάνει χώρα μια μετανάστευση διαφορετική από τις άλλες.

Οι «μετανάστες» είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, άλγη όμοια με τα φύκια, αλλά αντί να ζει στη θάλασσα, ζει στο χιόνι. Τον χειμώνα τον περνάνε χωμένα βαθιά μέσα στο χιόνι. Την άνοιξη, ξυπνούν και κολυμπούν προς την επιφάνεια μέσα από τις χαραμάδες του χιονιού που λιώνει. Σε αυτή τη διαδρομή πολλαπλασιάζεται και φωτοσυνθέτει. Φτάνοντας στην επιφάνεια, έχει γίνει κόκκινο, δημιουργώντας το φαινόμενο που οι επιστήμονες ονομάζουν «ροζ χιόνι», «χιόνι καρπούζι» ή «ματωμένο χιόνι».

Γιατί το τελευταίο χιόνι του πλανήτη θα είναι

Το χρώμα προέρχεται από την ασταξανθίνης, έναν μοριακό ξάδερφο της χημικής ουσίας που κάνει τα καρότα πορτοκαλί. Είναι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί που παράγουν βιολογικά αντιηλιακά μόρια για να προστατευθούν από τον ήλιο: απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία, θερμαίνονται και ουσιαστικά λιώνουν το χιόνι που βρίσκεται γύρω. «Η τήξη τα βοηθά πολύ», λέει στον New Yorker ο Ρόμαν Ντάιαλ, βιολόγος στο Alaska Pacific University. «Η επιφάνεια του χιονιού μπορεί να είναι ένα πολύ ξηρό μέρος. Δεν υπάρχει πολύ νερό σε υγρή μορφή. Και οποιαδήποτε μορφή ζωής δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει κάπως το παγωμένο νερό. Είναι σαν να βρισκόσασταν σε κάμπινγκ και το μπουκάλι με το νερό ήταν παγωμένο. Θα διψούσατε μέχρι να λιώσει».

Το ροζ χιόνι είναι ένα απολύτως φυσιολογικό φαινόμενο, αλλά σε μια εποχή που εξαφανίζονται οι παγετώνες, είναι προβληματικό. Πέρυσι, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η άλγη είχε μειώσει την ποσότητα του ηλιακού φωτός που ανακλάται από κάποιους παγετώνες στη Σκανδιναβία, και αύξησε την ποσότητα του ηλιακού φωτός που απορροφάται ανά 13%.

Γιατί το τελευταίο χιόνι του πλανήτη θα είναι

Το αποτέλεσμα είναι, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Geoscience, η ταχύτερη τήξη.

Όπως και σε άλλα μέρη του πλανήτη αυτό που συμβαίνει είναι πιθανόν αυτοδιαιωνιζόμενο. Ήδη ο πάγος έχει γίνει πιο σκούρος από την σκόνη, την αιθάλη και την τέφρα, τα οποία επιταχύνουν την τήξη και αυξάνουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζεται η άλγη.

Όσο οι οργανισμοί αυτοί πολλαπλασιάζονται, τόσο περισσότερο λιώνουν τα χιόνια, γεγονός που τους επιτρέπει να πολλαπλασιάζονται ξανά. «Μόλις αρχίσει το φαινόμενο, εξαπλώνεται πολύ πιο γρήγορα από ότι νομίζουν οι άνθρωποι», λέει ο Ντάιαλ.

Το ροζ χιόνι ήταν γνωστό από τον Αριστοτέλη πριν από 2.000 χρόνια και η βιολογική του προέλευση έγινε εμφανής στις αρχές του 19ου αιώνα. Έκτοτε η άλγη του χιονιού έχουν απασχολήσει τους βιολόγους επιστήμονες που ασχολούνται με την κλιματική αλλαγή.

Γιατί το τελευταίο χιόνι του πλανήτη θα είναι

Μέχρι στιγμής έχουν εντοπιστεί τρία γένη – Coenochloris, Chloromonas και Chlamydomonas – που περιλαμβάνουν ίσως δεκάδες είδη.

Υπάρχουν πορτοκαλί άλγη χιονιού και κίτρινα άλγη χιόνι, ενώ κάποια από αυτά, εάν για κάποιο λόγο τα φάτε, λειτουργούν σαν καθαρτικό.

Από τη έρευνα του Ντάιαλ και των συνεργατών του αποδείχθηκε ότι από το 17% του πάγου που έλιωνε, ήταν από χιόνι που είχε πάνω του άλγη.

Όπως τονίζει ο New Yorker, είναι ακόμη πολύ νωρίς για να ανησυχούμε για την άλγη του χιόνι. Και, ούτως ή άλλως, δεν προκαλεί την κλιματική αλλαγή, εμείς την προκαλούμε. Αλλά δημιουργείται το ιδανικό περιβάλλον για να ευδοκιμήσουν, και αποτελούν έναν ακόμη δείκτη ότι η ανθρωπότητα μόλις τώρα άρχισε να καταλαβαίνει τις επιπτώσεις της δικής της ύπαρξης –αλλά πολύ λιγότερο τα μέτρα που πρέπει να λάβει για να εξασφαλίσει την επιβίωσή της. Και, φυσικά, η άλγη αυτή χρειάζεται χιόνι για να υπάρχει. Μόλις αυτό εξαφανιστεί, θα εξαφανιστεί και η άλγη. Αλλά πριν αυτό συμβεί, είναι πιθανό, το τελευταίο χιόνι που θα δούμε στη Γη να είναι ροζ ή ακόμα και κόκκινο –σαν το αίμα.

ΠΗΓΗ HUFFINGTONPOST.

Συχνά ακούμε τον όρο θαλάσσια αύρα, κυίως τους θερμούς μήνες του έτους. Τι είναι όμως αυτό το φαινόμενο και πως δημιουργείται;

Η θαλάσσια αύρα είναι ο άνεμος που έχει διεύθυνση από τη θάλασσα προς την στεριά και δημιουργείται κατά τις θερμές ώρες μίας θερινής ημέρας εξαιτίας της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ θάλασσας και ξηράς.

Πιο συγκεκριμένα, κατά τι διάρκεια μίας ηλιόλουστης θερινής ημέρας, η ξηρά, λόγω της χαμηλής της θερμοχωρητικότητας, θερμαίνεται γρήγορα με αποτέλεσμα και τα παρεδάφια στρώματα αέρα να θερμαίνονται. Ο νεοδημιουργηθείς θερμός αέρας όντας αραιότερος ανέρχεται προς τα πάνω και τη θέση του λαμβάνει ψυχρότερος αέρας που βρίσκεται πάνω από τη θάλασσα (η οποία διατηρεί χαμηλότερη θερμοκρασία σε σχέση με την ξηρά εξαιτίας της μεγάλης θερμοχωρητικότητάς της). Με αυτόν τον τρόπο δηημιουργείται μία ροή από τη θάλασσα προς την ξηρά, η οποία όπως προαναφέρθηκε, ονομάζεται θαλάσσια αύρα.

Η θαλάσσια αύρα παρουσιάζει μέγιστη ένταση τις μεσημβρινές ώρες (ενδεικτικά το διάστημα 14:00 με 17:00) φτάνοντας έως και 10-30km μέσα στην ξηρά, κάτι που εξαρτάται και από την μορφολογία της περιοχής και την πιθανή ύπαρξη αστικού περιβάλλοντος, το όποιο λόγω της τραχύτητας επιβραδύνει σημαντικά τον εν λόγω άνεμο.

Μπορείτε πάντα να ακολουθείτε συζητήσεις μεταξύ των μελών μας στο γκρουπ του Northmeteo και να παρακολουθείτε καιρικά βίντεο στο κανάλι μας στο youtube.

Μηχανισμό θαλάσσιας αύρας (Πηγή: MetEd)

Ξεκινάμε μια προσπάθεια να εμπλουτλισουμε περαιτέρω την βιβλιοθήκη μας ξεκινώντας με 2 βασικές έννοιες αυτής της θερμότητας και της θερμοκρασίας.

Αρχικά πρέπει να οριστεί η θερμοκρασία και η θερμότητα.

Θερμοκρασια είναι ένα μέγεθος που μας πληροφορεί πόσο ζεστό ή κρύο είναι ένα αντικείμενο σε σχέση με μια σταθερή τίμη.

Γνωρίζοντας ότι ο αέρας είναι ένα μείγμα αμέτρητων ατόμων και μορίων, αν ήταν ορατά θα διαπιστώναμε ότι δεν κινούνται όλα με την ίδια ταχύτητα, μέτρο και διεύθυνση. Η ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση αυτή λέγεται κινητική ενέργεια (θερμική ενέργεια). Η θερμοκρασία του αέρα είναι το μέτρο μέτρησης της κινητικής του ενέργειας. Πιο απλά, θερμοκρασία είναι το μέτρο της μέσης ταχύτητας των ατόμων και των μορίων, όπου υψηλότερες θερμοκρασίες αντιστοιχούν σε υψηλότερες μέσες ταχύτητες.

Δεδομένος όγκος αέρα, εάν ζεσταθεί τότε τα μόρια του κινούνται ταχύτερα απομακρυνόμενα μεταξύ τους και ο άερας γίνεται αραιότερος-θερμότερος. Το αντίστροφο συμβαίνει κατά την ψύξη του αέρα(πιο αργή κίνηση>πυκνότερος-ψυχρότερος αέρας) .

Εαν ψύξουμε σύνεχως τον αέρα μέχρι την ελάχιστη θερμοκρασία των -273° C που λέγεται απόλυτο μηδέν , τότε τα μόρια δεν έχουν καθόλου (θεωρητικά) θερμική κίνηση.

Θερμότητα είναι η ενέργεια που μεταφαίρεται από ένα αντικείμενο σε ένα άλλο εξ αιτίας της διαφορετικής θερμοκρασίας μεταξύ τους. Στην ατμοσφαίρα η θερμότητα διαδίδεται με αγωγή, μεταφορά και ακτινοβολία.

Κλίμακες Θερμοκρασίας

Για τη μέτρηση των χρησιμοποιούνται πολλές κλίμακες. Με βάση το απόλυτο μηδέν έχουμε την λεγόμενη ”απόλυτη κλίμακα” θερμοκρασίας ή κλίμακα Kelvin, από το βρετανό φυσικό Kelvin. Δύο άλλες κλίμακες που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι οι κλίμακες Φαρενάιτ (Fahrenheit) και Κελσίου (Celsius). Η κλίμακα Φαρενάιτ ανακαλύφθηκε το 1700 από τον φυσικό Φαρενάιτ που προσδιόρισε τον αριθμό 32 ως την θερμοκρασία πήξης του νερού και το 212 ως το σημείο βρασμού του με 180 ίσες υποδιαιρέσεις που ονόμασε βαθμούς(℉) .

Η κλίμακα Κελσίου προσδιορίστηκε αργότερα τον 18ο αιώνα. Ο αριθμός (0) αντιστοιχεί με την θερμοκρασία πήξης του απιονισμένου νερού και 0 αριθμός 100 στη θερμοκρασία βρασμού του στο επίπεδο της θάλασσας, με 100 ίσες υποδιαιρέσεις που ονόμασε βαθμούς(° C).

Ο συσχετισμός των παραπάνω κλιμάκων θερμοκρασίας και οι εξισώσεις μετατροπής στις αντίστοιχες κλίμακες είναι.

°C=5/9*(℉-32)

K=° C + 273

 

ALTOCUMULUS LENTICULARIS

Πολλοί Θεσσαλονικείς θα έχουν παρατηρήσει τον σχηματισμό ενός “νεφικού καπέλου” πάνω από την κορυφή του Χορτιάτη κυρίως τη χειμερινή περίοδο. Όμως πού οφείλεται αυτό και πότε συμβαίνει;

 

Στο παρακάτω βίντεο-χρονογράφημα που λήφθηκε από την κάμερα του NorthMeteo στην Πυλαία Θεσσαλονίκης, χορηγία του “Στράβων” το πρωί στις 28/3/2019, (ΔΕΙΤΕ LIVE ΕΔΩ) παρατηρείται ένας νεφικός σχηματισμός που έχει τη μορφή καπέλου πάνω από τον Χορτιάτη. Το νέφος ονομάζεται Altocumulus Lenticularis και δημιουργείται όταν υγρός αέρας εξαναγκαστεί να κινηθεί ανοδικά εξαιτίας ενός ορεινού όγκου (στην προκείμενη περίπτωση του Χορτιάτη) και βρεθεί σε σημείο συμπύκνωσης.

Στο βίντεο παρατίθενται, στα αριστερά, προγνωστικά δεδομένα από το 18z κύκλο τις 27/03/2019 του GFS που σχετίζονται με διεύθυνση κα ιταχύτητα ανέμου αλλά και υγρασίας σε διάφορα επίπεδα της τροπόσφαιρας, ενώ το κόκκινο βελάκι υποδεικνύει τη ροή του ανατολικού ανέμου προς τον Χορτιάτη.

Ακολουθήστε μας το κανάλι μας στο youtube και στηρίξτε την προσπάθειά μας!

Βίντεο από την χιονισμένη Θεσσαλονίκη στην περιοχή της Τριανδρίας στο δημοτικό γήπεδο.

Το σημείο βρίσκεται σε υψόμετρο 55 μέτρα μόλις .

Απολαύστε το βίντεο από την χιονισμένη Θεσσαλονίκη ,το ύψος του χιονιού ήταν περίπου στα 5-7 εκ κατά μέσο όρο! Μέσα στις επόμενες ώρες θα δημοσιευθεί πλούσιο υλικό από την σημερινή χιονόπτωση!

Σήμερα Σάββατο (26/1/2019), για μία ακόμη φορά φάνηκε πόσο ισχυρό ρόλο παίζει η ορογραφία στον καιρό της ευρύτερης περιοχής της Θεσσαλονίκης.

 

Τις πρωινές ώρες του Σαββάτου παρατηρήθηκαν χιονοπτώσεις ακόμα και σε μηδενικό υψόμετρο στα νοτιοδυτικά τμήματα του νομού (και τα νοτιοανατολικά προάστια της πόλης, ΔΕΙΤΕ ΒΙΝΤΕΟ ΑΠΟ ΤΟ ΠΛΑΓΙΑΡΙ ΕΔΩ), ενώ την ίδια ώρα σε ημιορεινές περιοχές όπως το Φίλυρο και ο Χορτιάτης σε υψόμετρο (>400 μέτρων) σημειωνόταν (παγο)βροχή. Στο παρόν άρθρο θα προσπαθήσουμε να δώσουμε μία ερμηνεία για αυτό το “παράδοξο” που συνέβη. Υπογραμμίζουμε ότι πρόκειται για μία πιθανή αιτιολόγηση καθώς τέτοιου είδους συμπεράσματα είναι αποτέλεσμα εκτταμμένης μελέτης και έρευνας.

Όσον αφορά τις θερμοκρασίες επιφανείας, σύμφωνα με τα προγνωστικά στοιχεία 12Ζ (της 25/1/2019) του παγκόσμιου μετεωρολογικού μοντέλου GFS (σχήμα 2), παρατηρούμε το ενισχυμένο βορειοδυτικό επιφανειακό ρεύμα το οποίο ουσιαστικά ήταν και το αίτιο της έντονης ψυχρής μεταφοράς από τα Σκόπια (όπου η θερμοκρασία ήταν από -2°C έως -6°C) κατά μήκος της κοιλάδας του Αξιού (σχήμα 1). Εξαιτίας αυτού του μηχανισμού, παρά το γεγονός ότι η θερμοκρασία παραμένει σχετικά υψηλή στα 850mb (1500 μέτρα), κοντά στον 1°C, παρόμοια ή και χαμηλότερη θερμοκρασία τελικά σημειώθηκε και σε πεδινά τμήματα της κεντρικής Μακεδονίας, όπως πχ στη Μηχανιώνα όπου το θερμόμετρο έδειξε σχεδόν 0°C (θέτοντας αποτυχημένη την πρόγνωση επιφανειακών θερμοκρασιών του μοντέλου).

Σχήμα 1 – Προγνωστικός χάρτης επιφανειακών θερμοκρασιών τοπική ώρα 11:00 στις 26/1/2019 του GFS. Πηγή meteociel.fr

 

Το δεύτερο ερώτημα είναι “γιατί παρά τις χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες πολλές περιοχές δέχτηκαν καθαρή βροχή ή παγοβροχή;”. Αυτό είναι ένα ερώτημα που μπορεί να απαντηθεί από παράγραφο προηγούμενου άρθρου μας ΕΔΩ.

Το κύριο ερώτημα ωστόσο είναι για ποιον λόγο παράκτιες περιοχές (πχ. Αγγελοχώρι) ή περιοχές χαμηλού υψομέτρου στα νοτιότερα του νομού (πχ. Πλαγιάρι) δέχτηκαν χιονόπτωση, την ίδια ώρα που στις κλασικές ημιορεινές περιοχές της Θεσσαλονίκης σημειωνόταν παγο(βροχή). Σε αυτό το ερώτημα η πιθανή αιτιολόγηση μπορεί να δοθεί από τις θερμοκρασίες στα διάφορα επίπεδα της τροπόσφαιρας και όχι μόνο. Στοιχείο πρώτο, το ρεύμα στη μέση τροπόσφαιρα (πχ. 700-500mb/ 3-5km) ήταν κατά βάση ανατολικό. Στοιχείο δεύτερο, πάνω από τον Στρυμωνικό κόλπο το ποσά διαθέσιμης δυναμικής ενέργειας ήταν αρκετά υψηλά για την εποχή (έως και 500 J/Kg). Οι ασταθείς συνθήκες προκάλεσαν νεφικά κύτταρα με μεγαλύτερη ανάπτυξη, τα οποία θα μπορούσαν να φτάνουν/ξεπερνούν τα 5-6km ύψος (άρα ψηλότερα των 500mb), κάτι που επιβεβαιώνεται από την υπέρυθρη δορυφορική εικόνα και την εκτίμηση θερμοκρασίας κορυφών των νεφών (σχήμα 3). Τα νεφικά αυτά κύτταρα μπορούσαν εξαιτίας του ανατολικού ρεύματος να μεταφέρονται προς τη Θεσσαλονίκη. Παρατηρούμε ότι ένας νεφικός πυρήνας πάνω από τα νότια τμήματα του νομού Θεσσαλονίκης παρουσιάζει θερμοκρασίες κοντά στους -50°C. Αυτή η θερμοκρασία προκύπτει πιθανότατα από νέφη υψηλών στρωμάτων, ωστόσο μας δίνει τη δυνατότητα να εικάσουμε ότι το οργανωμένο νεφικό σώμα φτάνει/ξεπερνάει τα 5km. Εδώ τονίζεται ότι το καθαρό νερό δεν παγώνει στους 0°C, αλλά στους -38°C και ότι η πιθανότητα δημιουργίας παγοκρυστάλλων αυξάνεται σταδιακά όσο η θερμοκρασία μειώνεται από τους -5°C και κάτω (σχήμα 4). Ως εκ τούτου, (στοιχείο τρίτο) περιοχές, οι οποίες επηρεάστηκαν από πυρήνες νεφών που έφτασαν τα 500mb (δηλαδή θερμοκρασίες κοντά στους -27°C σύμφωνα με το GFS), δέχτηκαν χιονοπτώσεις επειδή η πιθανότητα να δημιουργηθεί χιόνι μέσα στα νέφη ήταν αρκετά μεγαλύτερη. Αντιθέτως, σε περιοχές που επηρεάστηκαν από υετό προερχόμενο από στρατόμορφα νέφη (μικρού σχετικά πάχους) στη στάθμη των 700mb (3km), όπου η θερμοκρασία ήταν κοντά στους -9°C, δεν σημειώθηκε χιονόπτωση ακριβώς επειδή η πιθανότητα για δημιουργία παγοκρυστάλλων ήταν σαφώς περιορισμένη.

Το σχόλιο που θα μπορούσε κανείς να κάνει είναι ότι αν τα πράγματα φαντάζουν περίπλοκα αναλύοντας τα πεπραγμένα, πόσο πιο περίπλοκα είναι όταν γίνεται προσπάθεια πρόγνωσης μίας τέτοιας κατάστασης.

 

Σχήμα 2 – Προγνωστικές συνθήκες σε διάφορα ύψη της τροπόσφαιρας πάνω από τη Θεσσαλονίκη στις 26/1/2019. Πηγή: GFS μέσω εφαρμογής zygrib.

 

Σχήμα 3 – Θερμοκρασία κορυφών των νεφών από δορυφορικά δεδομένα. Πηγή: Weather.us (https://weather.us/images/scale/us/en/126.png)

 

Σχήμα 4 – Πιθανότητα παρουσίας νερού σου υγρή ή στερεά μορφή ως συνλαρτηση της θερμοκρασίας (Morrison et al, 2005)

Πολλές φορές ακούμε για τα μέτωπου καιρού που επηρεάζουν τον καιρό της περιοχές μας. Ένα από αυτά είναι και το θερμό μέτωπο. Τι όμως ακριβώς είναι ένα θερμό μέτωπο.

 

Ένα θερμό μέτωπο δημιουργείται όταν θερμός και υγρός αέρας εξαναγκάζεται να ακολουθήσει ανοδική πορεία πάνω από μία ψυχρότερη αέρια μάζα. Συνήθως χρησιμοποιούμε τον όρο θερμό μέτωπο για να οριοθετήσουμε τις δύο διαφορετικής θερμουγρομετρικής κατάστασης αέριες μάζες στην επιφάνεια. Ωστόσο αυτή η οριοθέτηση συνεχίζεται και συνολικά στο προφίλ της ατμόσφαιρας (δηλαδή καθ’ ύψος). Στο παρακάτω σχήμα το θερμό μέτωπο παρουσιάζεται με την χαρακτηριστική κόκκινη γραμμή.

Καθώς ο θερμός και υγρός αέρας ανέρχεται πάνω από τον ψυχρότερο αέρα, συμπυκνώνεται και δημιουργεί μία εκτεταμένη νεφική μάζα. Σημαντικό ρόλο στη δημιουργία αυτής της νεφικής μάζας παίζει η ζώνη θερμής μεταφοράς (warm conveyor belt), η οποία χαρακτηρίζεται από αυξημένες ταχύτητες ανέμων και υψηλα ποσά υδρατμών (υπερκορεσμένη ζώνη). Πάνω από αυτή τη ζώνη η ταχύτητα των ανέμων μπορεί να μειώνεται ή/και να μεταβάλλεται η διεύθυνσή τους. Για τον λόγο αυτό μπορεί να δημιουργείται τυρβώδης ροή, η οποία να απελευθερώνει μικρού μεγέθους αστάθεια (Kelvin-Helmholtz instability). Μέσω της τυρβώδους αυτής ροής, πακέτα θερμότερου αέρα μεταφέρονται σε ψυχρότερο περιβάλλον και εξαναγκάζονται σε περαιτέρω ανοδική πορεία, δημιουργώντας έτσι κύτταρα αστάθειας ενσωματωμένα στην εκτεταμένη νεφική μάζα του θερμού μετώπου (βλ. embedded convection και generating cells). Μέσα σε αυτά τα κύτταρα, οι μικροφυσικές διαδικασίες είναι πιο έντονες δημιουργώντας περισσότερο υετό.

Μία από τις πιο συνήθεις διαδιακασίες δημιουργίας παγοκρυστάλλων μέσα στα νέφη είναι όταν νεφοσταγονίδια σε υπέρψυξη (το καθαρό νερό μπορεί να βρίσκεται σε υγρή μορφή μέχρι την θερμοκρασία των -38°C) βρεθούν σε κατάλληλο θερμοκρασιακό περιβάλλον και παγώσουν (heterogeneous ice nucleation, condensation following by freezing). Σε αυτή τη φάση δημιουργούνται οι πρωταρχικοί παγοκρύσταλλοι (pristine ice crystals) σε σχηματισμούς που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και την υγρασία του περιβάλλοντος γέννεσής τους. Στη συνέχεια καθώς πέφτουν προς τα κάτω (αφού αποκτήσουν σημαντικό βάρος) μπορούν να συγκρούνται και συσσωματώνονται με άλλους παγοκρύσταλλους (aggregation). Η συσσωμάτωση είναι πιο έντονη σε θερμοκρασίες κοντά στους 0°C, όπου τα άκρα των παγοκρυστάλλων γίνονται υγρά και “κολλώδη”.

Μία από τις μικοφυσικές διαδικασίες που μπορεί να συμβούν μέσα στα νέφη είναι η δημιουργία χιονοχάλαζου (graupel). Το χιονοχάλαζο δημιουργείται λόγω της παρέλευσης παγοκρυστάλλων μέσα από υπερκορεσμένο περιβάλλον και της σύγκρουσής τους με υδροσταγόνες, οι οποίες παγώνουν πάνω στην επιφάνεια των παγοκρυστάλλων. Με τον τρόπο αυτό δημιουργείται ένα ακανόνιστο ημι-σφαιρικό συσσωμάτωμα που ονομάζεται χιονοχάλαζο ή graupel. Η δημιουργία του είναι αρκετά συχνή μέσα στη ζώνη θερμής μεταφοράς ενός θερμού μετώπου, καθώς όπως προαναφέρθηκε, αυτή μεταφέρει υψηλά ποσά υγρασίας (και άρα υδροσταγόνες).

Σε περιπτώσεις έντονου υετού η ισόθερμη των 0°C μπορεί να υποχωρεί σε χαμηλότερα υψόμετρα. Αυτό συμβαίνει διότι οι μεγάλου μεγέθους νιφάδες λιώνουν δυσκολότερα και άρα παραμένουν σε στερεά/ημι-τιγμένη μορφή σε χαμηλότερα υψόμετρα. Σε αυτήν την φάση (συνύπαρξης υγρής και στερεάς φάσης του νερού), ενέργεια (λανθάνουσα θερμότητα) αποροφάται από τους παγοκρύσταλλους ώστε να μετατραπούν σε νερό και δε δαπανάται ώστε να θερμανθεί ο περιβάλλων αέρας (ως εκ τούτου η θερμοκρασία παραμένει στους 0°C μέχρι την πλήρη τήξη των παγοκρυστάλλων).

Τέλος, παγοβροχή δημιουργείται όταν ψυχρός αέρας εγκλωβιστεί σε πολύ επιφανειακά στρώματα της ατμόσφαιρας (λόγω ορογραφίας ή άλλων παραγόντων), αλλά η ισόθερμη των 0°C τοποθετείται αρκετά ψηλότερα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, οι παγοκρύσταλλοι, αφού περάσουν την ισόθερμη των 0°C, να λιώσουν και να ξαναπαγώσουν όταν πλέον περάσουν στο ψυχρό επιφανειακό στρώμα (διατηρώντας το σφαιρικό τους σχήμα). Σε κάποιες περιπτώσεις, οι υδροσταγόνες δεν προλαβαίνουν να παγώσουν όσο βρίσκονται στον άερα, αλλά παγώνουν στην επαφή τους με επιφάνειες όταν πέφτουν στη γη.

 

Να τονιστεί ότι η παρούσα περιγραφή αποτελεί μία πολύ απλοϊκή προσέγγιση των μικροφυσικών διαδικασιών που συμβαίνουν μέσα σε ένα θερμό μέτωπο. Ακόμα και σήμερα πραγματοποιέιται εκτεταμένη έρευνα πάνω στις μικροφυσικές διαδικασίες, ενώ πολλές είναι και οι παραδοχές που γίνονται ώστε να εξηγηθούν/προσομοιωθούν παρόμοιες καταστάσεις.

 

 

Για να μένετε πάντα μετεωρολογικά ενημερωμένοι μπορείτε να ακολουθείτε το group μας στο facebook αλλά και το κανάλι μας στο youtube.

Είναι αλήθεια ότι το σχήμα των παγοκρυστάλλων μπορεί να μας δώσει πληροφορίες σχετικά με τις θερμοϋγρομετρικές συνθήκες που επικρατούν μέσα στα νέφη. Οι νιφάδες της “Σοφίας” μπαίνουν στο μικροσκόπιο.

 

Μπορεί να εκπλαγούμε όταν συνειδητοποιήσουμε από πόσα μικρά παγοκρυστάλλια μπορεί να αποτελείται μία νιφάδα χιονιού. Στην περίπτωση της “Σοφίας” το πρωινό της Παρασκευής (5/1/2019) στη Θεσσαλονίκη, οι νιφάδες αποτελούνταν από έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών παγοκρυστάλλων. Το πρώτο που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι οι πρωταρχκοί παγοκρύσταλλοι δύσκολα υπερβαίνουν το 0.5 με 1 χιλιοστό σε διάμετρο. Στη συνέχεια καθώς αυτοί πέφτουν προς τη γη υπάρχει η δυνατότητα να συσσωματωθούν δημιουργώντας μεγαλύτερες νιφάδες. Η ικανότητα των παγοκρυστάλλων να συνενωθούν αυξάνει όταν παγοκρύσταλλοι έχουν διαφορετική ταχύτητα πτώσης. Επίσης, αυξάνει για δενδριτικούς σχηματισμούς ιδιαίτερα όταν αυτοί βρίσκονται σε θερμοκρασίες κοντά στο 0°C, οπότε και οι απολήξεις τους γίνοται πιο υγρές και άρα πιο κολλώδεις.

Σχήμα 1 – Νιφάδες χιονιού κατά την κακοκαιρία “Σοφία” στη Θεσσαλονίκη.

 

Στην φωτογραφία φαίνεται με αρκετή λεπτομέρεια η σύσταση των νιφάδων το πρωινό της Πέμπτης. Παρατηρούμε ότι σε μία νιφάδα υπάρχουν τόσο δενδρίτες όσο και κάποια σφαιρικά συσσωματώματα που ονομάζονται graupel ή πιο κοινά χιονοχάλαζο. Και οι δύο τύποι παγοκρυστάλλων υποδηλώνουν ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα κορεσμού στα νέφη. Σύμφωνα με το σχήμα 2, οι δενδρίτες δημιουργούνται σε ιδιαίτερα κορεσμένα περιβάλλοντα με μεγάλα ποσά υδρατμών και θερμοκρασίες μεταξύ -10°C και -22°C στο νέφος. Για τον λόγο αυτό άλλωστε οι περιοχές που αποτελούνται από δενδρίτες στα νέφη θεωρούνται επικίνδυνες για τη διέλευση αεροσκαφών αφού η πιθανότητα να δημιουργηθεί πάγος (icing) πάνω σε αυτά είναι πολύ μεγάλη. Οι περισσότεροι δενδρίτες δεν παρουσιάζουν ξεκάθαρο σχήμα εξαιτίας της περαιτέρω ανάπτυξής τους συλλέγοντας μικρότερα νεφοσταγονίδια τα οποία παγώνουν πάνω τους (riming). Από την άλλη, τα graupel δημιουργούνται όταν ένα πρωτογενής παγοκρύσταλλος βρεθεί μέσα σε υπερκορεσμένο περιβάλλον, οπότε μικρά νεφοσταγονίδια παγώνουν πάνω σε αυτόν (riming). Τέλος, αν και όχι ξεκάθαρο, διακρίνονται κάποιοι παγοκρύσταλλοι σε σχήμα “βελώνας“, οι οποίοι δημιουργούνται σε θερμότερα περιβάλλοντα αλλά εξίσου κορεσμένα. Έτσι, οι δενδρίτες προερχόμενοι από υψηλότερες περιοχές των νεφών θα μπορούσαν να συγκρουστούν και ενωθούν με αυτούς τους βελωνοειδείς κρυστάλλους. Συνεπώς, και στις τρεις περιπτώσεις φαίνεται ξεκάθαρα ότι τα νέφη πάνω από τη Θεσσαλονίκη ήταν υπερκορεσμένα σε υδρατμούς (ή πρακτικά η τροπόσφαιρα περιείχε πολύ μεγάλα ποσά υγρασίας) και ότι οι θερμοκρασίες στις οποίες δημιουργούνταν οι παγοκρύσταλλοι κυμαίνονταν τουλάχιστον μεταξύ -10°C και -22°C. Αυτό σημαίνει (σύμφωνα και με τη ραδιοβόλιση στο αεροδρόμιο Μακεδονία εδώ) ότι οι παγοκρύσταλλοι δημιουργούνταν σε ύψη από 2 έως 4 km.

 

Σχήμα 2 – Εξάρτηση σχήματος παγοκρυστάλλων από τη θερμοκρασία και την υγρασία (Πηγή σχήματος)

 

Οι εκπομπές χλωροφόρμιου, που αυξάνονται συνεχώς, ιδίως στην ανατολική Ασία και ειδικότερα στην ανατολική Κίνα, αποτελούν μια νέα απειλή για το στρώμα του όζοντος στην ατμόσφαιρα, η αποκατάσταση του οποίου μπορεί καθυστερήσει έως και οκτώ χρόνια, σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις των επιστημόνων.

Η «τρύπα» του όζοντος, το οποίο προστατεύει τη Γη από την επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου, βρίσκεται σε διαδικασία σταδιακής αποκατάστασης, χάρη στους περιορισμούς που είχε επιβάλει το 1987 το πετυχημένο διεθνές Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ στους χλωροφθοράνθρακες, την κύρια αιτία για την καταστροφή του όζοντος. Οι περισσότεροι επιστήμονες προβλέπουν ότι κάπου στα μέσα του αιώνα μας η «τρύπα» θα έχει κλείσει τελείως.

Όμως, μια νέα διεθνής μελέτη με επικεφαλής τον καθηγητή ατμοσφαιρικής επιστήμης Ρόναλντ Πριν του Πανεπιστημίου ΜΙΤ, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό γεωεπιστημών “Nature Geoscience”, εντόπισε μια νέα απειλή, το χλωροφόρμιο, μια άχρωμη ουσία που χρησιμοποιείται για την παραγωγή κυρίως προϊόντων όπως το «Τεφλόν» και διάφορες ψυκτικές ουσίες.

Μεταξύ 2000-2010 οι παγκόσμιες εκπομπές χλωροφόρμιου παρέμειναν σταθερές στους περίπου 270.000 τόνους ετησίως. Όμως, μεταξύ 2010-2015 οι εκπομπές και οι συγκεντρώσεις του στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας έχουν αυξηθεί σημαντικά, ξεπερνώντας πλέον τους 324.000 τόνους. Το μεγαλύτερο μέρος της αύξησης αποδίδεται στην Κίνα, σύμφωνα με το ΑΜΠΕ.

Αν αυτή η τάση συνεχιστεί, οι επιστήμονες προβλέπουν ότι η αποκατάσταση του όζοντος θα καθυστερήσει κατά τέσσερα έως οκτώ χρόνια. «Η ανάκαμψη του όζοντος δεν είναι τόσο γρήγορη όσο οι άνθρωποι ήλπιζαν και, όπως διαπιστώσαμε, το χλωροφόρμιο πρόκειται να την καθυστερήσει κι άλλο», δήλωσε ο Πριν.

Το χλωροφόρμιο είναι μια πολύ βραχύβια ουσία στην ατμόσφαιρα, όπου παραμένει περίπου πέντε μήνες μετά την εκπομπή της, γι’ αυτό και το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ δεν την είχε συμπεριλάβει στους περιορισμούς του. Όμως, σύμφωνα με τους ερευνητές, κάνει μεγαλύτερη ζημιά από ό,τι είχε υποτεθεί έως τώρα.

 

 

Πέρυσι, Βρετανοί επιστήμονες είχαν ανακοινώσει μια άλλη απειλή για το στρώμα του όζοντος, από μια επίσης πολύ βραχύβια ουσία, το διχλωρομεθάνιο, το οποίο, όπως το χλωροφόρμιο, χρησιμοποιείται από τη χημική βιομηχανία ως ενδιάμεσο προϊόν για την παραγωγή άλλων τελικών προϊόντων.

Το χλωροφόρμιο και το διχλωρομεθάνιο, μπορούν υπό τη επίδραση των τυφώνων, μουσώνων και άλλων ισχυρών ανέμων, να ωθηθούν προς τη στρατόσφαιρα, όπου τελικά θα αποσυντεθούν σε χλώριο, το οποίο, με τη σειρά του, καταστρέφει το όζον.

 

Πηγή: GreenAgenda