Posts

ΜΟΥΝΤΟΣ ΥΓΡΟΣ ΚΑΙΡΟΣ

Συνεχίζει σε ήπιο μοτίβο ο καιρός στη χώρα μας, κάτι που είχαμε τονίσει και στην εκτίμηση του καιρού για το πρώτο δεκαήμερο του Νοεμβρίου.

 

Τρίτη 6/11/2018
Με νεφώσεις κατά διαστήματα στα ηπειρωτικά θα κυλίσει η Τρίτη. Κάποιες ασθενείς κατά βάση βροχές δεν αποκλείονται μετά το μεσημέρι στην Εύβοια και ίσως στα παράκτια της Θεσσαλίας και τις Σποράδες. Τα μεγαλύτερα διαστήματα ηλιοφάνειας θα τα συναντήσουμε στο νοτιοανατολικό Αιγαίο. Ομίχλες ή περιορισμένη ορατότητα δεν αποκλείεται να σημειωθούν νωρίς το πρωί σε κλειστά ηπειρωτικά τμήματα όπου επικρατεί άπνοια.
Άνεμοι: στο Ιόνιο από νοτιοανατολικές διευθύνσεις 4-5 μποφόρ, στα ηπειρωτικά μεταβλητοί ασθενείς και στο Αιγαίο, τη Θράκη και τα ανατολικά ηπειρωτικά από την Εύβοια και νοτιότερα από βόρειες-βορειοανατολικές διευθύνσεις 4-5 και τοπικά κυρίως στα βορειότερα 6-7 μποφόρ.
Θερμοκρασία: έως 19-21°C στα κεντροβόρεια ηπειρωτικά, τη νότια Κρήτη και το νοτιοανατολικό Αιγαίο, έως 25°C δυτικά πεδινά, όχι πάνω από 18°C στα ανατολικά ηπειρωτικά και τα θαλάσσια τμήματα. Νωρίς το πρωί ο υδράργυρος θα υποχωρήσει στου 5-7°C σε κλειστά πεδινά και λοιπά ημιορεινά τμήματα. Στα υπόλοιπα παράκτια τμήματα δε θα υποχωρήσει κάτω από τους 9°C.

 

Τετάρτη 7/11/2018
Η μέρα θα ξεκινήσει με νεφώσεις παροδικά αυξημένες στο μεγαλύτερο τμήμα της χώρας. Σταδιακά, ωστόσο, οι νεφώσεις θα πυκνώσουν από τα δυτικά και θα σημειωθούν τοπικές βροχές στο Ιόνιο, την Ήπειρο, τη δυτική Στερεά, τη δυτική Πελοπόννησο και πιθανώς τη δυτική Μακεδονία. Νωρίτερα μέχρι και το μεσημέρι τοπικές βροχές δεν αποκλείονται σε Εύβοια, ανατολική Θεσσαλία και ανατολική Στερεά. Ομίχλες ή περιορισμένη ορατότητα δεν αποκλείεται να σημειωθούν νωρίς το πρωί σε κλειστά ηπειρωτικά τμήματα όπου επικρατεί άπνοια.
Άνεμοι: σε σταδιακή εξασθένηση οι βορειάδες στο πελάγη. Στην υπόλοιπη χώρα χωρίς αξιόλογη μεταβολή.
Θερμοκρασία: σε μικρή πτώση κατά 1-2°C ως προς τις μέγιστες.

 

Πέμπτη 8/11/2018
Και την Πέμπτη περιμένουμε γενικά νεφώσεις κατά περιόδους αυξημένες με βροχές κυρίως σε περιοχές δυτικότερα της Πίνδου, αλλά και στα νοτιότερα τμήματα του Αιγαίου (συμπεριλαμβανομένης της Κρήτης και των Δωδεκανήσων. Και πάλι ομίχλες ή περιορισμένη ορατότητα δεν αποκλείεται να σημειωθούν νωρίς το πρωί σε κλειστά ηπειρωτικά τμήματα όπου επικρατεί άπνοια.
Άνεμοι: οι βορειάδες στο Αιγαίο δε θα ξεπερνούν τα 5 μποφόρ. Στην υπόλοιπη χώρα χωρίς αξιόλογη μεταβολή.
Θερμοκρασία: σε μικρή πτώση κατά περίπου 1°C ως προς τις μέγιστες κυρίως στα ανατολικά και νότια τμήματα.

 

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

 

Περιορισμό των βροχών θα έχουμε από αύριο το βράδυ με παράλληλη πτώση της θερμοκρασίας η οποία όμως δεν φαίνεται να διαρκεί για πολύ .

Αναλυτικότερα ,οι πρώτες ώρες της Τετάρτης θα ξεκινήσουν με τοπικές βροχές και μεμονωμένες καταιγίδες στο Νότιο Ιόνιο και στο Νοτιανατολικό Αιγαίο . Επίσης , βροχές με πιθανότητα για τοπικές καταιγίδες θα εκδηλώνονται στις Κυκλάδες ( με έμφαση τα δυτικά τμήματα των Κυκλάδων) . Τέλος , μικρή πιθανότητα για τοπικές ασθενείς βροχές υπάρχει στην νότια και δυτική Κρήτη  και στην Εύβοια . Κατά τις πρωινές ώρες , οι  όποιες βροχές θα εξασθενήσουν και θα περιορισθούν στις Κυκλάδες ( πολύ τοπικά φαινόμενα ) , στο Νοτιανατολικό Αιγαίο ( με πιθανότητα για τοπικές καταιγίδες ) και στην Κρήτη ( αρχικά στα νότια και δυτικά τμήματα του νησιού και στην συνέχεια στο σύνολο του νησιού . Επίσης υπάρχουν πιθανότητες για τοπικές καταιγίδες ιδίως στα νότια τμήματα .) . Στο υπόλοιπο της χώρας θα έχουμε νεφώσεις τοπικά αυξημένες , ενώ στα ανατολικά ηπειρωτικά και το Αιγαίο οι νεφώσεις θα είναι ιδιαίτερα αυξημένες .

Κατά τις μεσημβρινές ώρες , το σκηνικό θα παραμείνει ίδιο με βροχές και τοπικές καταιγίδες να επηρεάζουν την Κρήτη και το Νοτιανατολικό Αιγαίο . Κατά τις απογευματινές-βραδυνές ώρες θα έχουμε σταδιακη βελτίωση του καιρού στην Κρήτη από τα δυτικά και εν συνεχεία και στο Νοτιανατολικό Αιγαίο . Τέλος , προς τα μεσάνυχτα τοπικές βροχές θα κάνουν την εμφάνιση τους στα ανατολικά τμήματα της Θράκης ( κυρίως Νομός Έβρου ) ,στα ορεινά της υπόλοιπης Θράκης και στις βορειότερες και ορεινότερες περιοχές της Ανατολικής Μακεδονίας . Τέλος , δεν αποκλείεται να έχουμε τοπικές χιονοπτώσειςως στα προαναφερθέντα ορεινά τμήματα κοντά στα πάνω από τα 1300-1500μ(( κοντά στα ελληνοβουλγαρικά σύνορα τοπικά χαμηλότερα 1100-1300μ ) .

Η θερμοκρασία σε Πτώση ιδίως μετά το απόγευμα και με έμφαση την ανατολική χώρα θα κυμανθεί από 6 εως15 στα ορεινά , 9 με 19 στα ηπειρωτικά και 11 με 18 στα παραθαλλάσια-θαλάσσια τμήματα .

Οι άνεμοι στο Βόρειο Αιγαίο αρχικά θα πνέουν ασθενείς δυτικοί- νοτιοδυτικοί  και σταδιακά θα στραφούν σε βόρειοδυτικούς 5-7 μποφόρ . Στο Νότιο Αιγαίο θα πνέουν ασθενεις κατά βάση από δυτικές διευθύνσεις .Στο Ιόνιο θα πνέουν βορειοδυτικόι 5-7 μποφόρ .

Ακολουθεί ο συνοψιστικός προγωστικός μας χάρτης .

 

 

 

Σημαντική αλλαγή θα παρουσιάσει ο  καιρός από το βράδυ της Δευτέρας, καθώς η χώρα θα επηρεαστεί από έντονη ψυχρή εισβολή με κατακόρυφη πτώση της θερμοκρασίας και ισχυρούς, τοπικά θυελλώδεις ανέμους.

Αναλυτικότερα, αύριο Δευτέρα ο καιρός θα είναι γενικά αίθριος, με τοπικές  νεφώσεις οι οποίες θα πυκνώσουν λίγο περισσότερο τις απογευματινές ώρες και από τα βόρεια.

Άνεμοι: Μεταβλητοί ασθενείς, δυτικοί έως μέτριοι κυρίως στα νότια πελάγη. Από τις βραδυνές ώρες θα στραφούν σε βοριάδες ισχυρούς και τοπικά θυελλώδεις, βορειοδυτικοί στον Θερμαϊκό και βορειοανατολικοί στο βόρειο Αιγαίο.

Η θερμοκρασία θα φτάσει τους 32-33 στα κεντρικά και βόρεια ηπειρωτικά, τους 26-28 στα παραθαλάσσια και τα νησιά, σε σημαντική πτώση από τα μεσάνυχτα.

Στην Αττική θα επικρατήσει ηλιοφάνεια με τοπικές νεφώσεις οι οποίες θα πυκνώσουν λίγο περισσότερο τις απογευματινές ώρες. Οι άνεμοι θα πνέουν μεταβλητοί ασθενείς και η θερμοκρασία θα κυμανθεί από 20 έως 31 βαθμούς.

Στην Θεσσαλονίκη θα επικρατήσει αίθριος καιρός με τοπικές νεφώσεις οι οποίες θα αυξηθούν τις απογευματινές ώρες. Οι άνεμοι θα πνέουν μεταβλητοί ασθενείς και από τις βραδυνές ώρες βορειοδυτικοί ισχυροί, σταδιακά έως θυελλώδεις τοπικά. Η θερμοκρασία θα κυμανθεί από 18 έως 30 βαθμούς, με την ελάχιστη να σημειώνεται τις βραδυνές ώρες πρός την Τρίτη

Την Τρίτη θα επικρατήσει γενικά ηλιοφάνεια, με εξαίρεση τμήματα της κεντρικής χώρας, της κεντρικής, ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, καθώς και της Χαλκιδικής και του  βορείου Αιγαίου, οπού τις πρωϊνές ώρες θα επικρατούν νεφώσεις τοπικά αυξημένες. Στην υπόλοιπη χώρα ηλιοφάνεια με τοπικές νεφώσεις. Πιθανότητα τοπικών βροχών στα ορεινά της Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης και της Χαλκιδικής( μικρή πιθανότητα οι βροχές αυτές να επηρεάσουν πρόσκαιρα και πεδινά τμήματα των προαναφερθέντων περιοχών ), ενώ το απόγευμα τοπικές βροχές θα σημειωθούν στην δυτική Πελοπόννησο.

Άνεμοι: Στον Θερμαϊκό βορειοδυτικοί έως πολύ ισχυροί με σταδιακή εξασθένηση. Στο Αιγαίο βορειοανατολικοί ισχροί και τοπικά θυελλώδεις, και στο Ιόνιο βόρειοι έως πολύ ισχυροί.

Η θερμοκρασία σε σημαντική πτώση σε όλη την χώρα, δεν θα ξεπεράσει τους 22 βαθμούς στην ανατολική ηπειρωτική χώρα, και τους 26-27 στην δυτική Ελλάδα, ενώ τις βραδυνές ώρες οι ελάχιστες θα φτάσουν τους 10-12 στα κεντρικά και βόρεια ηπειρωτικά, και τους 14-16 στα υπόλοιπα.

Στην Αττική θα επικρατήσει ηλιοφάνεια νεφώσεις οι οποίες θα είναι τοπικά αυξημένες. Οι άνεμοι θα πνέουν βορειοανατολικοί ισχυροί έως πολύ ισχυροί και η θερμοκρασία θα κυμανθεί από 18 έως 23 βαθμούς.

Στην Θεσσαλονίκη θα επικρατούν νεφώσεις τοπικά αυξημένες τις πρωϊνές ώρες, κυρίως στα ανατολικά, με την ηλιοφάνεια να επικρατεί σταδιακά μέσα στην ημέρα. Οι άνεμοι θα πνέουν βορειοδυτικοί ισχυροί έως πολύ ισχυροί με σταδιακή εξασθένηση. Η θερμοκρασία θα κυμανθεί από 14 έως 23 βαθμούς, με την ελάχιστη να σημειώνεται τις βραδυνές ώρες πρός την Τετάρτη.

ΠΡΟΓΝΩΣΗ ΚΑΙΡΟΥ ΝΕΦΩΣΕΙΣ ΑΙΘΡΙΟΣ

Ήπιος θα παραμείνει ο καιρός το επόμενο τριήμερο στη χώρα μας με τη ζέστη να επιμένει ωστόσο στα δυτικότερα ηπειρωτικά τμήματα. Αναλυτικά η πρόγνωση:

Τετάρτη 19/9/2018
Η ημέρα θα ξεκινήσει με νεφώσεις, οι οποίες κατά διαστήματα δεν αποκλείεται να είναι αυξημένες στη δυτική χώρα και σε περιοχές γύρω από το Αιγαίο από τα νότια τμήματα της Μακεδονίας έως και τη βόρεια Κρήτη. Αίθριος ο καιρός στη Θράκη.
Άνεμοι: στα ηπειρωτικά μεταβλητοί ασθενείς, ενώ τις μεσημβρινές ώρες θα επικρατήσει θαλάσσια αύρα στα παράκτια έως και 3 μποφόρ τοπικά. Στα πελάγη, την ανατολική Μακεδονία, τη Θράκη και τα υπόλοιπα ανατολικά ηπειρωτικά τμήματα από Θεσσαλία και νοτιότερα από βόρειες διευθύνσεις, στο Ιόνιο 3-4 μποφόρ και στις περιοχές του Αιγαίου 5-6 και τοπικά 7 μποφόρ.
Θερμοκρασία: στα δυτικά ηπειρωτικά θα αγγίξει τους 32-34°C, στα υπόλοιπα ηπειρωτικά και τη νότια Κρήτη δε θα ξεπεράσει τους 28-30°C και στα παραθαλάσσια και νησιωτικά τμήματα θα φτάσει τους 24-26°C. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι ελάχιστες σρτα ηπειρωτικά θα κυμαίνονται κοντά στους 13-16°C, ενώ σε μεγάλα αστικά κέντρα και παραθαλάσσιες περιοχές δε θα υποχωρήσουν κάτω από τους 18°C.

 

Πέμπτη (20/9/2018) – Παρασκευή (21/9/2018)
Αίθριος σταδιακά ο καιρός στο μεγαλύτερο μέρος της ηπειρωτικής χώρας. Ωστόσο δεν αποκλείεται κατά διαστήματα να αναπτύσσονται νεφώσεις στην ανατολική Στερεά, την Εύβοια, της Κυκλαδες και την Κρήτη. Τις μεσημβρινές/απογευματινές ώρες στα ορεινά ηπειρωτικά θα αναπτυχθούν νεφώσεις με μικρή πιθανότητα για κάποιους όμβρους στα βορειοδυτικά ορεινά.
Άνεμοι: χωρίς αξιόλογη μεταβολή ως προς τις διευθύνσεις. Ωστόσο σταδιακά θα έχουν την τάση να εξασθενούν κυρίως μέσα στην Παρασκευή.
Θερμοκρασία: χωρίς αξιόλογη μεταβολή.

Άστατος ο καιρός την Πέμπτη (13/9/2018) κυρίως στα ανατολικά ηπειρωτικά, από Παρασκευή (14/9) σταδιακά αναμένεται βελτίωση. Ας δούμε αναλυτικά το δελτίο έως και την Κυριακή (16/9).

Πέμπτη 13/9/2018
Με νεφώσεις παροδικά αυξημένες αναμένεται να ξεκινήσει ο καιρός κυρίως από την Πίνδο και ανατολικότερα με σταδιακή βελτίωση και μεγάλα διαστήματα με ηλιοφάνεια στη συνέχεια. Ωστόσο, μέχρι και το μεσημέρι αναμένονται όμβροι/μπόρες στα νησιά του βορειοανατολικού Αιγαίου, τις βόρειες Σποράδες, την Εύβοια, την ανατολική Θεσσαλία και την ανατολική Στερεά, τα Δωδεκάνησα και τη βόρεια Κρήτη. Από το μεσημέρι και μετά ο καιρός θα έχει την τάση να βελτιώνετια σε αυτές τις περιοχές, ωστόσο δεν αποκλείεται στα ηπειρωτικά ορεινά να συννεφιάσει και να σημειωθούν σύντομες μπόρες. Τις μεσημβρινές και απογευματινές ώρες ενδέχεται να σημειωθούν όμβροι/μπόρες σε ανατολική Μακεδονία και κυρίως Θράκη, οι οποίες δεν αποκλείεται να επηρεάσουν και πεδινότερα τμήματα προς αργά το απόγευμα. Προς το βράδυ τα φαινόμενα θα παρουσιάσουν ύφεση, ωστόσο θα επιμείνουν με τη μορφή όμβρων ή σύντομης μπόρας στο κεντρικό και νότιο Αιγαίο.
Άνεμοι: από βόρειες διευθύνσεις στα πελάγη 5-6 μποφόρ και τοπικά στο κεντρικό Αιγαίο 7 μποφόρ. Στα ηπειρωτικά δυτικότερα της κεντρικής Μακεδονίας-ανατολικής Θεσσαλίας-κεντρικής Πελοποννήσου, μεταβλητοί 2-3 μποφόρ.
Θερμοκρασία: στα ηπειρωτικά δε θα ξεπεράσει τους 28-30°C, στα ανατολικά ηπειρωτικά και το Αιγαίο θα φτάσει τοπικά τους 25-27°C.

 

Παρασκευή 14/9/2018
Βελτιωμένος ο καιρός μέσα στην ημέρα. Τις πρωινές ώρες ο καιρός θα παραμείνει άστατος μέ τοπικές βροχές/μπόρες στο ανατολικό Αιγαίο. Μέχρι το μεσημέρι όμως ο κιαρός θα βελτιωθεί και εκεί. Το μεσημέρι δεν αποκλείεται να συννεφιάσει στα ηπειρωτικά ορεινά, όπου και θα σημειωθούν σύντομες μπόρες. Προς το βράδυ δεν αποκλείεται να αναπτυχθούν νεφώσεις δυτικότερα της Πίνδου, αλλά χωρίς να προκαλούν αξιόλογα φαινόμενα.
Άνεμοι: στο Αιγαίο από βόρειες διευθύνσεις 5-6 και τοπικά στο νοτιοανατολικό Αιγαίο έως 7 μποφόρ. Στα ηπειρωτικά μεταβλητοί 2-3 μποφόρ.
Θερμοκρασία: σε μικρή άνοδο στα ηπειρωτικά θα φτάσει τους 30-32°C, στα ανατολικά ηπειρωτικά και το Αιγαίο δε θαξεπεράσει τους 25-27°C.

 

Με τα σημερινά στοιχεία το Σαββατοκύριακο αναμένεται να κυήσει με καλές καιρικές συνθήκες στο σύνολο της χώρας με πιθανοτητα για κάποιες μπόρες στα βορειότερα ηπειρωτικά ορεινα την Κυριακή. Η θερμοκρασία θα παρουσιάσει άνοδο κατά 1-2°C σε όλη τη χώρα. Οι άνεμοι δε φαίνεται να παρουσιάζουν αξιόλογη μεταβολή σε σχέση με την Παρασκεύη.

Η κατακόρυφη δομή της ατμόσφαιρας μεταβάλλεται συνεχώς. Για την περιγραφή των μεταβολών αυτών χρησιμοποιούνται τρεις μετεωρολογικές παράμετροι: (α) η θερμοκρασία, (β) η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού αέρα, και (γ) η ατμοσφαιρική πίεση.

Μεταβολή της θερμοκρασίας με το ύψος
Ο ρυθμός με τον οποίο η θερμοκρασία μεταβάλλεται με το ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα ονομάζεται (κατακόρυφη) θερμοβαθμίδα. Η θερμοβαθμίδα ορίζεται ως η μεταβολή της θερμοκρασίας ανά μονάδα ύψους και εκφράζεται μέσα από την ακόλουθη σχέση:

Gamma =-frac{partial T}{partial z}

Το αρνητικό πρόσημο χρησιμοποιείται για να δηλώσει την ελάττωση της θερμοκρασίας με το ύψος. Όπως προκύπτει από την παραπάνω σχέση, η μονάδα μέτρησης της θερμοβαθμίδας είναι οι oC/km ή oC/100 m.

Η τιμή της θερμοβαθμίδας μεταβάλλεται ανάλογα και με την ποσότητα της υγρασίας στην ατμόσφαιρα. Έτσι, η θερμοβαθμίδα διακρίνεται στην ξηρή αδιαβατική και την υγρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα.

Η ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα είναι ίση με 1 oC/km. Σε αυτή την υποθετική περίπτωση θεωρούμε μία αέρια μάζα η οποία δεν περιέχει υδρατμούς και ανερχόμενη στην ατμόσφαιρα ψύχεται αδιαβατικά (δίχως ανταλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον). Στην πραγματικότητα ωστόσο, κάθε αέρια μάζα περιέχει μικρότερη ή μεγαλύτερη ποσότητα υδρατμών. Για το λόγο αυτό, έχει επικρατήσει η χρησιμοποίηση μίας μέσης τιμής της θερμοβαθμίδας για τον υγρό αέρα της τροπόσφαιρας. Η θερμοβαθμίδα αυτή λαμβάνει τιμή ίση με 6-6.5 oC/km.

Η υγρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα αναφέρεται στην περίπτωση μίας αέριας μάζας η οποία είναι κορεσμένη σε υδρατμούς και η οποία ψύχεται αδιαβατικά καθώς ανέρχεται στην ατμόσφαιρα. Είναι μικρότερη από την ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα εξαιτίας της συμπύκνωσης των υδρατμών η οποία απελευθερώνει θερμότητα, ελαττώνοντας με τον τρόπο αυτό το ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας. Η μέση τιμή της υγρής αδιαβατικής θερμοβαθμίδας είναι ίση με 5 oC/km.

Υποθέτοντας ότι η θερμοβαθμίδα έχει μία σταθερή ή περίπου σταθερή τιμή, ολοκληρώνοντας τη σχέση ορισμού της παίρνουμε:

T(z)=T(z_{o})-Gamma (z-z_{o})

όπου Τ(z) και Τ(zo) είναι η θερμοκρασία σε ύψος z και zo, αντίστοιχα. Χρησιμοποιώντας την παραπάνω εξίσωση μπορούμε να υπολογίσουμε τη θερμοκρασία σε ύψος z όταν είναι γνωστή η θερμοκρασία σε ύψος zo και η θερμοβαθμίδα.

TEMPERATURE PROFILE

Εικόνα 1. Κατακόρυφη μεταβολή της θερμοκρασίας στην ατμόσφαιρα (κόκκινη γραμμή) και τα αντίστοιχα ατμοσφαιρικά στρώματα (Πηγή: Ahrens, D. 2009)

 

H καθ΄ ύψος μεταβολή της θερμοκρασίας με το ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα απεικονίζεται στην Εικ. 1. Με βάση αυτή την κατακόρυφη μεταβολή της θερμοκρασίας ορίζεται και η φυσική στρωμάτωση της ατμόσφαιρας, όπως περιγράφηκε σε προηγούμενο άρθρο.

Μεταβολή της πυκνότητας με το ύψος
Η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού αέρα (ρ) μπορεί να οριστεί ως η μάζα των ατόμων και των μορίων (m) ανά μονάδα όγκου (V):

varrho =frac{m}{V}

Μονάδα μέτρησης της είναι το 1 kg/m3, ενώ χρησιμοποιείται συνηθέστερα το 1 g/m3.

Για τον προσδιορισμό της κατακόρυφης μεταβολής της πυκνότητας με το ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιείται η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων:

 p=varrho frac{R}{M}T

όπου p είναι η ατμοσφαιρική πίεση, R η παγκόσμια σταθερά των ιδανικών αερίων (ίση με 8.314 J/mol K), Μ το μέσο μοριακό βάρος του ατμοσφαιρικού αέρα και Τ η θερμοκρασία. Θεωρώντας ότι η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε υδροστατική ισορροπία και ολοκληρώνοντας την παραπάνω σχέση για ένα ισόθερμο ατμοσφαιρικό στρώμα, καταλήγουμε:

varrho _{z}=varrho _{o}e^{-frac{gz}{R_{a}T}}

όπου ρz η πυκνότητα σε ύψος z, ρο η πυκνότητα στην επιφάνεια, g η επιτάχυνση της βαρύτητας, Rα η ειδική σταθερά των αερίων (R/M) και Τ η θερμοκρασία.

Εικόνα 2. Απλοποιημένη αναπαράσταση της καθ’ ύψος μεταβολής της πυκνότητας (μπλε γραμμή) και της ατμοσφαιρικής πίεσης (κόκκινη γραμμή) μέσα στην ατμόσφαιρα (Πηγή: Physics Stack Exchange)

 

Με βάση την τελευταία σχέση, προκύπτει ότι η πυκνότητα ελαττώνεται εκθετικά με το ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα, όπως φαίνεται και στο διάγραμμα της Εικ. 2.  Με απλά λόγια, θα μπορούσαμε να πούμε ότι μέσα στην τροπόσφαιρα η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού αέρα ελαττώνεται κατά ένα παράγοντα της τάξης του 10 για κάθε 17 km. Όσο πιο κοντά στην επιφάνεια βρισκόμαστε τόσο περισσότερο “πυκνός” είναι ο ατμοσφαιρικός αέρας. Αυτό είναι άλλωστε και το αναμενόμενο εάν αναλογιστούμε την επίδραση της δύναμης της βαρύτητας στα μόρια του ατμοσφαιρικού αέρα. Η επίδραση αυτή έχει ως αποτέλεσμα τη “συμπίεση” του ατμοσφαιρικού αέρα κοντά στην επιφάνεια της Γης, όπως φαίνεται και στο αριστερό τμήμα της Εικ. 2.

Μεταβολή της πίεσης με το ύψος
Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της Γης ορίζεται ως η δύναμη (B) ανά μονάδα επιφανείας (Α) που ασκεί η υπερκείμενη της επιφάνειας στήλη του ατμοσφαιρικού αέρα. Με άλλα λόγια, η ατμοσφαιρική πίεση περιγράφει τη δύναμη (βάρος) που ασκεί μία ατμοσφαιρική στήλη στην επιφάνεια:

P=frac{B}{A}

Μονάδα μέτρησης της πίεσης είναι το 1 N/m2. Στις ατμοσφαιρικές επιστήμες, ωστόσο, χρησιμοποιείται συνηθέστερα ως μονάδα μέτρησης το 1 mbar (1000 bar), όπου το 1 bar αντιστοιχεί σε δύναμη 10000 Ν ασκούμενη σε 1 m2 επιφανείας. Το 1 mbar είναι ταυτόσημη μονάδα με το 1 hPa, η οποία χρησιμοποιείται επίσης συχνά στη φυσική της ατμόσφαιρας.

Για τον προσδιορισμό της καθ’ ύψος μεταβολής της πίεσης χρησιμοποιείται η εξίσωση της υδροστατικής ισορροπίας. Με τον όρο υδροστατική ισορροπία περιγράφεται η κατάσταση εκείνη στην οποία η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στην ατμόσφαιρα κατά τη κατακόρυφο διεύθυνση είναι ίση με μηδέν. Με άλλα λόγια, η υδροστατική ισορροπία “μεταφράζεται” σε απουσία κατακόρυφης επιτάχυνσης στην ατμόσφαιρα. Η θεώρηση αυτή δεν ισχύει σε καταιγιδοφόρα συστήματα, όπου και αναπτύσσονται ισχυρές κατακόρυφες επιταχύνσεις. Ωστόσο, η έκταση τέτοιων συστημάτων είναι μικρή συγκρινόμενη με την κατακόρυφη έκταση της ατμόσφαιρας, ώστε θεωρούμε ότι η τελευταία βρίσκεται πραγματικά σε υδροστατική ισορροπία.

 Η εξίσωση που περιγράφει την υδροστατική ισορροπία (υδροστατική εξίσωση) είναι η ακόλουθη:

frac{dp(z)}{dz}=-varrho (z)g

όπου το αριστερό μέλος αντιπροσωπεύει τη λεγόμενη δύναμη της βαροβαθμίδας (δύναμη που αναπτύσσεται εξαιτίας της μεταβολής της ατμοσφαιρική πίεσης) και το δεξί μέλος τη δύναμη της βαρύτητας. Η παραπάνω εξίσωση μας πληροφορεί πως ο ρυθμός μεταβολής της πίεσης με το ύψος είναι ανάλογος του γινομένου της πυκνότητας του αέρα επί την επιτάχυνση της βαρύτητας. Το αρνητικό πρόσημο υποδηλώνει την ελάττωση της ατμοσφαιρική πίεσης με το ύψος. Ολοκληρώνοντας την τελευταία εξίσωση για ένα ατμοσφαιρικό στρώμα με σχεδόν σταθερή θερμοκρασία (ισόθερμο) και λαμβάνοντας υπόψη την εξάρτηση της πυκνότητας από το ύψος (βλ. παραπάνω) καταλήγουμε:

p(z)=p(z_{o})e^{-frac{gz}{RT}}

όπου p(z) είναι η πίεση σε ύψος z, p(zo) η πίεση στην επιφάνεια, g η επιτάχυνση της βαρύτητας, R η παγκόσμια σταθερά των ιδανικών αερίων και Τ η μέση θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού στρώματος. Η τελευταία εξίσωση είναι γνωστή ως υψομετρική εξίσωση. Όπως προκύπτει από αυτή, η ατμοσφαιρική πίεση, όπως και η πυκνότητα, ελαττώνεται εκθετικά με το ύψος μέσα στην ατμόσφαιρα. Το συμπέρασμα αυτό επιβεβαιώνεται και από την εξέταση του διαγράμματος της Εικ. 2. Ειδικότερα για την τροπόσφαιρα, η ατμοσφαιρική πίεση ελαττώνεται κατά ένα παράγοντα του 10 για κάθε 17 km.

Επιμέλεια-Σύνταξη: Θοδωρής Μ. Γιάνναρος, Φυσικός – Δρ. Φυσικής Περιβάλλοντος