Παρασκευή, 1 Φεβρουαρίου 2013

Μοντελο καιρου GFS. Δεδομενα εισαγωγης αρχικων συνθηκων και προγνωστικη ικανοτητα.

Μοντελο καιρου GFS. Δεδομενα εισαγωγης αρχικων συνθηκων και προγνωστικη ικανοτητα.





 Επειδη διαβαζω γενικα καποια λανθασμενα ή τελοσπαντων υπεραπλουστευτικα και ελλειπη πραγματα για το GFS και τα δεδομενα εισοδου που λαμβανει, αποφασισα να γραψω μια συντομη περιγραφη του τι συμβαινει ακριβως.

Καταρχην να πω οτι οι ιδιοι οι υπευθυνοι και μετεωρολογοι του GFS λενε οτι και τα 4 τρεξιματα του, το 00z, το 06z, το 12z και το 18z ενω εχουν καποιες μικρες διαφορές ως προς την προγνωστικη αξιοπιστια και ικανοτητα, οι διαφορές αυτες δεν ειναι στατιστικως σημαντικες.
Τωρα, το 12z πχ που λεμε, αντιστοιχει στο τρεξιμο 12:00 η ωρα UTC(το z συμβολιζει το Zulu time δηλαδη UTC) βγαινει η ωρα 18 UTC και παιρνει τα δεδομενα του συνηθως(οχι παντα) αναμεσα στις ωρες 09z εως και 15z περιπου. Αντιστοιχα και τα άλλα τρεξιματα.

Τα μετεωρολογικα δεδομενα ομως που παιρνει καθε τρεξιμο ειναι ενας τεραστιος αριθμος και ας τα αναλυσουμε λιγο. Καταρχην εχουμε τα δεδομενα απο τα αεροπλανα παγκοσμιως και στο περιπου ισχυουν τα εξης νουμερα: Το 00z παιρνει περιπου απο 65000 εως 105000 δεδομενα απο αεροσκαφη, το 06z παιρνει περιπου απο 50000 εως 75000 δεδομενα απο αεροσκαφη, το 12z παιρνει περιπου απο 52000 εως 80000 δεδομενα απο αεροσκαφη, το 18z παιρνει περιπου απο 65000 εως 105000 δεδομενα απο αεροσκαφη(απο εναν μεσο ορο ανα ημερα για ενα διαστημα τριων(για 3 διαφορετικα ετη) 20ημερων που εβγαλα).

Ας δουμε τωρα πόσα δεδομενα ΑΝΑ ΗΜΕΡΑ για τον Δεκεμβριο του 2012 (μεσο όρο δηλαδη) αναλυτικα παιρνει περιπου το καθε τρεξιμο:

►ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΑΠΟ ΔΟΡΥΦΟΡΟΥΣ:
•Δεδομενα που ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ απο δορυφορους ΚΑΘΕ ΗΜΕΡΑ:
00z: 706390048 (706 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 00z!!)
06z: 680890319 (681 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 06z!!)
12z: 690560584 (691 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 12z!!)
18z: 698481105 (698 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 18z!!)

•Δεδομενα ανα ημερα που τελικως ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΔΕΚΤΑ απο δορυφορους:
00z: 16860685
06z: 16294747
12z: 16592945
18z: 16690927

•Δεδομενα ανα ημερα που τελικως ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΔΕΚΤΑ απο δορυφορους ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΖΟΝΤΑΙ τελικα απο το μοντελο:
00z: 3179834 (3.18 εκατομμυρια περιπου καθε τρεξιμο του 00z!!)
06z: 3169267 (3.17 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 06z!!)
12z: 3209578 (3.21 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 12z!!)
18z: 3225766 (3.23 εκατομμυρια σε καθε τρεξιμο του 18z!!)


►Δεδομενα ανα ημερα ΜΗ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΑ που τελικως ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΔΕΚΤΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΖΟΝΤΑΙ τελικα απο το μοντελο:
00z: 188397 (σε καθε τρεξιμο του 00z)
06z: 146122 (σε καθε τρεξιμο του 06z)
12z: 146347 (σε καθε τρεξιμο του 12z)
18z: 190016 (σε καθε τρεξιμο του 18z)

Απο τα παραπανω:
•Απο METAR και SYNOP:
00z: 61898 (σε καθε τρεξιμο του 00z)
06z: 64007 (σε καθε τρεξιμο του 06z)
12z: 65780 (σε καθε τρεξιμο του 12z)
18z: 63844 (σε καθε τρεξιμο του 18z)

•Απο πλοια:
00z: 18541 (σε καθε τρεξιμο του 00z)
06z: 18662 (σε καθε τρεξιμο του 06z)
12z: 18926 (σε καθε τρεξιμο του 12z)
18z: 18902 (σε καθε τρεξιμο του 18z)

•Απο ραδιοβολησεις:
00z: 2333 (σε καθε τρεξιμο του 00z)
06z: 1758 (σε καθε τρεξιμο του 06z)
12z: 2274 (σε καθε τρεξιμο του 12z)
18z: 1700 (σε καθε τρεξιμο του 18z)

•Απο αεροσκαφη/αεροπλανα:
00z: 105625 (σε καθε τρεξιμο του 00z)
06z: 61695 (σε καθε τρεξιμο του 06z)
12z: 59367 (σε καθε τρεξιμο του 12z)
18z: 105600 (σε καθε τρεξιμο του 18z)



Και να δωσουμε μερικους χαρτες περι αυτων για να σχηματισει καποιος μια αποψη για το πως εχουν τα πραγματα:

Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος της κατηγοριας ACARS(κατι σαν αεροπλανα που εχουν εδρα την Αμερικη πιθανοτατα) για το υψος 300 hPa εως 150 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος της κατηγοριας ACARS(κατι σαν αεροπλανα που εχουν εδρα την Αμερικη πιθανοτατα) για το υψος 700 hPa εως 300 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος της κατηγοριας ACARS(κατι σαν αεροπλανα που εχουν εδρα την Αμερικη πιθανοτατα) για το υψος 1000 hPa εως 700 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος αλλα παγκοσμιως) για το υψος 300 hPa εως 150 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος αλλα παγκοσμιως και της κατηγοριας AMDAR/ASDAR(συστηματα που φερουν τα αεροπλανα ωστε να μεταδιδουν μετεωρολογικες πληροφοριες) για το υψος 300 hPa εως 150 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος αλλα παγκοσμιως και της κατηγοριας ESA(δεν εψαξα τι ειναι αυτο) για το υψος 1000 hPa εως 700 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο αερος αλλα παγκοσμιως και της κατηγοριας ESA(δεν εψαξα τι ειναι αυτο) για το υψος 300 hPa εως 150 hPa:




Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 για τον Ειρηνικο και Ατλαντικο ωκεανο πιθανοτατα απο δορυφορο για το υψος 1000 hPa εως 700 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 για τον Ειρηνικο και Ατλαντικο ωκεανο πιθανοτατα απο δορυφορο για το υψος 700 hPa εως 300 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 για τον Ειρηνικο και Ατλαντικο ωκεανο πιθανοτατα απο δορυφορο για το υψος 300 hPa εως 150 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο ΜΕΤΑΡ σταθμους(δεδομενα ατμοσφαιρικης πιεσης επιφανειας):



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο μετεωρολογικους σταθμους παγκοσμιως(δεδομενα θερμοκρασιας επιφανειας). Βλεπουμε οτι κανενα δεδομενο δεν εγινε αποδεκτο. Δεν ξερω το γιατι.:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο μετεωρολογικους σταθμους παγκοσμιως(δεδομενα ατμοσφαιρικης πιεσης επιφανειας):



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο ραδιοβολησεις για το υψος 700 hPa εως 300 hPa:



Δεδομενα για το 00z στις 31 Ιανουαριου 2013 απο ραδιοβολησεις για τις θερμοκρασιες για το υψος 1000 hPa εως 700 hPa:




Παρομοια διαδικασια γινεται και σε άλλα μοντελα πχ οπως το Ευρωπαικο IFS(του Ευρωπαικου κεντρου καιρου ECMWF), μόνο που το Ευρωπαικο μοντελο συμπεριλαμβανει πολυ περισσοτερες μετρησεις απο Ευρωπη και το "data assimilation" του οπως λεγεται, δηλαδη η επεξεργασια των δεδομενων προς εισαγωγη στο μοντελο, ειναι ΠΟΛΥ ΠΟΛΥ πιο εξελιγμενη απο του GFS αφου βαζισεται στην μεθοδο 4DVar ενω το GFS στην παλαιοτερη 3DVar και αυτο γιατι η πρωτη ειναι ΠΟΛΥ ΠΟΛΥ πιο απαιτητικη σε επεξεργαστικη ισχυ.
 Ειναι ενας απο τους λογους αλλωστε που το Ευρωπαικο μοντελο(IFS) ειναι καλυτερο του Αμερικανικου GFS, πραγμα που το αποδεχονται και οι Αμερικανοι και μαλιστα το 2009 ζητησαν και την βοηθεια του ECMWF ωστε να βρουνε τι φταιει και το GFS δεν ηταν τοσο καλο. Τελικα βρηκαν οτι το GFS με το data assimilation scheme(την δομη/σκελετο εισαγωγης και επεξεργασιας αρχικων δεδομενων) του Ευρωπαικου, γινοταν πολυ καλυτερο και πλησιαζε αρκετα στο Ευρωπαικο μοντελο!  Οποτε μια κατευθυνση εαν θελουν να κανουν καλυτερο το GFS θα ηταν να βελτιωσουν το data assimilation προγραμμα τους. Προφανως και το προσπαθουν και αυτο μεταξυ αλλων. Το Ευρωπαικο εξαλλου λειτουργει με φυσικη μοντελου Semi-Lagrangian ενω το GFS με την πιο "αδυναμη" Eulerian φυσικη θεωρηση, ενω βεβαια το GFS τρεχει με χειροτερη οριζοντια αλλά και κατακορυφη αναλυση απο το Ευρωπαικο.
Επικειται βεβαια μια ΤΕΡΑΣΤΙΑ αναβαθμιση του μοντελου του GFS απο πολλες αποψεις, και θα εχει και αυτο την φυσικη του μοντελου του βασισμενη σε Semi-Lagrangian θεωρηση αλλά και θα βελτιωθει και η οριζοντια και πιθανως και η καθετη αναλυση του. Για το data assimilation του δεν γνωριζω εαν θα αλλαξουν την πεπαλαιωμενη πλεον 3DVar θεωρηση.

Να δουμε τωρα πως τα πηγαινει καθε τρεξιμο του GFS και σχετικα μεταξυ τους αλλά και σχετικως με το Ευρωπαικο:

•Αρχικα να δουμε συνολικα το GFS πως παει σε σχεση με το Ευρωπαικο απο το 1996 εως σημερα για το βορειο ημισφαιριο στην προβλεψη των γεωδυναμικων υψων στα 500 hPa(που ειναι πολυ σημαντικη σταθμη και αυτη που λαμβανουμε κυριως υποψη για τις διεργασιες που κινουν τα συστηματα στην επιφανεια) για 5 μερες μπροστα:

Φανερα το Ευρωπαικο ειναι καλυτερα με τον δεικτη anomaly correlation(ενα δεικτης που μετραει την προγνωστικη ικανοτητα ενος μοντελου, και οσο μεγαλυτερη τιμη τοσο καλυτερη προγνωστικη ικανοτητα με το 100%(ή 1) να ειναι το μεγιστο) να ειναι στο Ευρωπαικο τον τελευταιο χρονο στο 89.9% μεσο όρο ενω για το GFS στο 87.4%.
Στο κατω διαγραμμα μπορουμε και να δουμε πόσο καλυτερο ειναι το Ευρωπαικο μοντελο(πόσο απεχει δηλαδη στον εν λογω δεικτη που μετραει την προγνωστικη ικανοτητα). Βλεπουμε οτι σχεδον για 17 συνεχομενα ετη το GFS ηταν χειροτερο απο το Ευρωπαικο με ελαχιστες εξαιρεσεις μικρων χρονικων διαστηματων.

Βλεπουμε επισης πόσο αργα αλλά σταθερα αυξανεται η προγνωστικη ικανοτητα των μοντελων.
Βεβαια το 90% που εχουν φτασει περιπου σημερα οπως δειχνει το διαγραμμα, δεν πρεπει να παρερμηνευθει ή να γενικευτει ή να εξειδικευθει. Το διαγραμμα λεει αυτο που λεει. ΔΕΝ λεει οτι τα μοντελα πιανουν τον καιρο με 90% πιθανοτητες/ακριβεια! ΚΑΜΙΑ ΣΧΕΣΗ! Οποιος κανει τετοιου ειδους εξειδικευσεις ή βγαζει τετοια συμπερασματα, ας μην κατηγορει τα μοντελα και τα διαγραμματα οτι δεν ξερουν τι τους γινεται, αλλά να κατηγορει τον εαυτο του οτι δεν ξερει τι του γινεται. Το διαγραμμα μιλαει για την προβλεψη των γεωδυναμικων υψων στα 500 hPa στο βορειο ημισφαιριο για 5 μερες μπροστα. Και τα 500 hPa μπορει να ειναι η σταθμη που βλεπουμε κυριως για να δουμε την γενικη κυκλοφορια της ατμοσφαιρας που ζουμε(η επιφανεια που μας ενδιαφερει δηλαδη) αλλά δεν δειχνει πόσα χιλιοστα βροχης θα πεσουν στο Νευροκοπι ή στο Οσλο. Η 90% ακριβεια του διαγραμματος δηλαδη, δεν μεταφερεται και στις θερμοκρασιες στο Σουφλι ή στον υετο της Κρητης. Μόνο οι ασχετοι ζητανε απο τα παγκοσμια μοντελα να τους βρουνε ποσο χιονι ή βροχη θα ριξει στην αυλη τους.
Ουτε αυτο βεβαια σημαινει οτι τα μοντελα δεν εχουν και μεγαλες αποτυχιες.


•Να δουμε τωρα μεταξυ των τεσσαρων τρεξιματων του GFS τι γινεται:
Και παλι για το βορειο ημισφαιριο στην προβλεψη των γεωδυναμικων υψων στα 500 hPa για 5 μερες μπροστα:


 Ξερουμε απο τους ανθρωπους του ΝΟΑΑ οτι γενικα το 00z ειναι το καλυτερο γενικα τρεξιμο με ελαχιστη βεβαια διαφορά και παντως οχι στατιστικως σημαντικη!
 Απο εκει και περα χρησιμοποιουμε αυτο για συγκριση σε σχεση με τα άλλα 3 τρεξιματα. Αυτο δειχνει και το ΚΑΤΩ διαγραμμα. Την διαφορά των 3 υπολοιπων τρεξιματων απο το 00z το οποιο ειναι η οριζοντια γραμμη του μηδεν.
Βλεπουμε λοιπον οτι πριν το 2008 η διαφορά των τρεξιματων 06z και 18z σε μεγαλυτερο βαθμο αλλά και του 12z σε μικροτερο βαθμο απο το 00z, ως προς την προγνωστικη ικανοτητα ηταν μεγαλυτερη και υπηρχε πραγματι διαφορά. Τα 06z και 18z ηταν χειροτερα του 00z με διαφορά ομως οχι και παλι στατιστικως σημαντικη αλλά αρκετη. Μετα το 2008 ομως και κυριως τα καλοκαιρια(του βορειου ημισφαιριου παντα) οπου η προβλεψη ειναι πολυ ευκολοτερη, η διαφορά των 2 τρεξιματων(16z,06z) εγινε πολυ μικρη(παροτι το 06z το 2010 ηταν αρκετα κακο σε σχεση με τα άλλα τρεξιματα) ενω το 2011 για μερικους μηνες ηταν και καλυτερο απο το 00z(η κοκκινη γραμμη πανω απο την οριζοντια 0 που δειχνει το 00z).
Βλεπουμε λοιπον οτι γενικα οι διαφορές αξιοπιστιας/προγνωστικης ικανοτητας μεταξυ των τεσσαρων τρεξιματων υπαρχουν αλλά ειναι μικρες και παντως ΟΧΙ στατιστικως σημαντικες οπως λεει και η εκθεση του NCEP.

 Πρεπει να γινει κατανοητο ομως, οτι παρολο που γενικως μιλωντας το 6ρι και το 18ρι τρεξιμο ειναι ελαφρως(και παντως στατιστικως μη σημαντικα) χειροτερα απο το 00z και το 12z, γενικως μιλωντας με την εννοια οτι σαν τρεξιματα εχουν ελαχιστη λιγοτερη προγνωστικη ικανοτητα, πρεπει να γινει κατανοητο ομως ο διαχωρισμος που θα αναφερω τωρα, οτι οι ανθρωποι του ΝΟΑΑ λενε ΡΗΤΩΣ οτι ΚΑΘΕ 06z(και λογω του οτι τρεχει με νεοτερα δεδομενα) ειναι ΚΑΛΥΤΕΡΟ(πιο καλη προγνωσιμοτητα) απο το προηγουμενο 00z, και καθε 18z ειναι καλυτερο απο το προηγουμενο 12z, οπως και ΚΑΘΕ τρεξιμο εχει μεγαλυτερη προγνωστικη αξια απο το αμεσως προηγουμενο του!

Για το 2012 ο δεικτης προγνωστικης ικανοτητας ηταν:
00z: 87.4%
06z: 86.9%
12z: 87.3%
18z: 86.8%

•Να δωσω και ενα αντιστοιχο διαγραμμα αλλά για 7 μερες μπροστα και οχι 5 οπως πανω:


•Και επισης ενα παρομοιο διαγραμμα για τον τελευταιο μηνα για το βορειο ημισφαιριο στην προβλεψη των γεωδυναμικων υψων στα 500 hPa για 5 μερες μπροστα για τα 2 τρεξιματα(00z,12z) του Ευρωπαικου μοντελου IFS και τα 4 προαναφερθεντα του Αμερικανικου GFS:



Βλεπουμε οτι τον τελευταιο μηνα ο δεικτης προγνωστικης ικανοτητας(anomaly correlation) ηταν(με ECMWF συμβολιζουμε το Ευρωπαικο μοντελο IFS):
ECMWF 12z: 89.4%
ECMWF 00z: 89.1%
GFS 00z: 88.1%
GFS 12z: 87.5%
GFS 06z: 87.3%
GFS 18z: 87.3%

Ενω οι επιμερους επιδοσεις ανα ημερα μπορουν να εξαχθουν απο το πανω διαγραμμα(το κατω ειναι για το νοτιο ημισφαιριο οπου εκει τα παει ακομα καλυτερα το Ευρωπαικο).




Τελος, να δωσω σε αυτο το σημειο και μια σχετικως καλη λιστα εις την Αγγλικη γλωσσα με ολους τους διαφορετικους τροπους και τα χρησιμοποιηθεντα μεσα που συλλεγονται τα δεδομενα που μπαινουν ως αρχικες συνθηκες στο Αμερικανικο GFS μοντελο καιρου:


Surface data - Land
Synoptic - restricted (WMO Resolution 40) manual and automatic
Synoptic - fixed manual and automatic
Synoptic - mobile manual and automatic
Aviation - METAR

Vertical soundings - other than Satellite
Rawinsonde - fixed land
Rawinsonde - mobile land
Rawinsonde - ship
Dropwinsonde
Pibal
NEXRAD Vertical Azimuth Display (VAD) winds

Single Level Upper-air data (other than satellite)
Flight level reconnaissance aircraft data
Automated MDCRS ACARS aircraft data (from ARINC)
Automated MDCRS ACARS aircraft data (from ARINC) via AFWA
Manual AIREP format aircraft data
Manual PIREP format aircraft data
Automated AMDAR format ASDAR/ACARS aircraft data
European ASDAR/ACARS Data Aquisition System (E-ADAS) aircraft data (originally in BUFR)
NOAA Profiler Network (NPN) winds
Profiler winds originating from PILOT (Pibal) bulletins
Japanese Meteorological Agency (JMA) profiler winds
Cooperative Agency Profiler (CAP) winds
RASS temperatures from NOAA Profiler Network (NPN) and Cooperative Agency Profilers (CAP)

Vertical soundings - satellite
GOES/NESDIS-processed 5x5 field-of-view soundings/brightness temperatures
GOES/NESDIS-processed 1x1 field-of-view soundings/brightness temperatures

Surface data - satellite
QuikSCAT products
DMSP/SSM-I - operational products derived at FNMOC
DMSP/SSM-I - Neural Net-3 products derived at NCEP
DMSP/SSM-I - processed brightness temperatures
NASA/Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)/TMI)

Single level upper air data - satellite 
GOES/NESDIS infrared derived cloud motion (from NESDIS server, originally in BUFR)
GOES/NESDIS water vapor imager derived cloud motion (from NESDIS server, originally in BUFR)
GOES/NESDIS visible derived cloud motion (from NESDIS server, originally in BUFR)
INSAT/India infrared derived cloud motion
INSAT/India visible derived cloud motion
INSAT/India water vapor derived cloud motion
GMS/JMA infrared derived cloud motion - low density (originally in SATOB format)
GMS/JMA visible derived cloud motion - low density (originally in SATOB format)
GMS/JMA water vapor imager derived cloud motion - low density (originally in SATOB format)
METEOSAT/EUMETSAT infrared derived cloud motion (originally in BUFR)
AQUA/TERRA MODIS infrared derived cloud motion
AQUA/TERRA MODIS water vapor imager derived cloud motion

Surface data - sea
Sea level pressure bogus
Ship - manual and automatic
Buoys in FM-18 format (moored or drifting)
Buoys in FM-13 format (moored)
Land-based CMAN station
Tide gauge reports in CREX format

Radiances - satellite measured
AQUA/AIRS, AMSU-A, HSB processed brightness temperatures

GOES NESDIS-processed 11x17 field-of-view imager (clear sky) brightness temperatures
NOAA-14/HIRS-2 (High resolution InfraRed Sounder-2) NCEP-processed brightness temperatures
NOAA-14/MSU (Microwave Sounding Unit) NCEP-processed brightness temperatures
NOAA-15,-16,-17,-18/AMSU-A (Advanced Microwave Sounding Unit-A) NCEP-processed brightness temperatures
NOAA-15,-16,-17/AMSU-B (Advanced Microwave Sounding Unit-B NCEP-processed brightness temperatures
NOAA-15,-16,-17/HIRS-3 (High resolution InfraRed Sounder-3) NCEP-processed brightness temperatures

Physical/chemical constituents
POES/NESDIS Solar backscatter ultraviolet radiances


Σάββατο, 15 Δεκεμβρίου 2012

Στατιστικα χιονιαδων Ελλαδας και αναλυση πιθανοτητας χιονιου.

Στατιστικα χιονιαδων Ελλαδας και μετεωρολογικες παραμετροι χιονιου για Αθήνα και Θεσσαλονικη αλλά και γενικοτερα.




Παρακατω θα παρατεθουν οι ημερες χιονιου και οι ημερες χιονοσκεπους εδαφους για μερικες περιοχες της Ελλαδας.
Τα δεδομενα προερχονται απο την Εθνικη Μετεωρολογικη Υπηρεσια της Ελλαδας και απο το Αριστοτελειο Πανεπιστημιο Θεσσαλονικης και βρισκονται στο χρονικο διαστημα 1955-1997.

Εχουμε λοιπον τον κατωθι πινακα:
Ειναι φανερη η υπερδυναμη της Φλωρινας στο θεμα χιονιου!! Λες και βρισκεται σε διαφορετικο συμπαν σε σχεση με τις αλλες περιοχες της Ελλαδας. Εχοντας 27.2(!!) ημερες χιονοπτωσης μεσο όρο ανα ετος(μαγικο νουμερο για κατοικημενη περιοχη και μαλιστα μεγαλη πολη της Ελλαδας) και 36.7(!!) μερες χιονοσκεπους εδαφους(επισης μαγικο νουμερο) μεσο όρο ανα ετος, ειναι απολυτως δικαιολογημενος ο χαρακτηρισμος της ως "χιονομανα".

****Οι μερες χιονοσκεπους εδαφους της Ναξου ειναι οχι 2.1 που εχω στο διαγραμμα αλλά 0.1. Πολυ πιο λογικο. Το 2.1 ηταν οι μερες χαλαζιου και ηταν στην διπλανη στηλη. Τα διπλοελεγξα ολα αλλά οπως φαινεται πρεπει να τα 3πλοελεγξω για τυχον περαιτερω λαθη.



Να αναφερουμε εδω και 2 πινακες απο 2 μελετες, που αφορουν τις μετεωρολογικες παραμετρους που υπαρχουν κατα την εκδηλωση χιονιου στην πολη της Αθήνας και της Θεσσαλονικης.
Εχουμε λοιπον:



Να αναφερθει εδω περα οτι:

Το dam ειναι μοναδα μηκους και σημαινει και συμβολιζει δεκαμετρα. Δηλαδη δεκαδες μετρα.
Το da ειναι το προθεμα οπου μπαινοντας μπροστα απο μια μοναδα μετρησης μιας φυσικης ποσοτητας(πχ μηκους, πχ μετρο με συμβολο m) την δεκαπλασιαζει.
Δηλαδη ισχυει πχ 10 dam = 100 m δηλαδη 100 μετρα. Ενω 540 dam = 5400 m = 5.4 χιλιομετρα.

Το συμβολο ± παραπανω δηλωνει την τυπικη αποκλιση επι του μεσου ορου του στατιστικου δειγματος.
Το ευρος θερμοκρασιων παραπανω δηλωνει επισης το ευρος που προκυπτει οταν απο τον μεσο όρο προσθαφαιρεσουμε μια τυπικη αποκλιση.

Οπου αναφερεται ο όρος πχ "αποσταση 500 hPa με 1000 hPa" εννοειται ο μετεωρολογικος όρος παχος ατμοσφαιρας(thickness) μεταξυ των στρωματων(ισοβαρικων επιφανειων) των 500 hPa απο τα 1000 hPa και ισουται με την αποσταση που τα 2 στρωματα(ισοβαρικες επιφανειες) των 500 hPa και των 1000 hPa, απεχουν μεταξυ τους.

Οσο πιο μικρο ειναι το παχος μεταξυ 2 οποιονδηποτε στρωματων τοσο καλυτερες προυποθεσεις για χιονι υπαρχουν γιατι συμφωνα με την υψομετρικη εξισωση οσο μικροτερο απεχουν 2 στρωματα, τοσο μικροτερη η μεση θερμοκρασια που εχει ο αερας αναμεσα τους.
Πχ, η υψομετρικη εξισωση μας λεει οτι:




Με Τ την μεση θερμοκρασια σε βαθμους Κελβιν και Ζ1 και Ζ2 τα υψη σε μετρα των 2 στρωματων.

Αν τωρα, παρουμε για τα στρωματα 500 hPa και 1000 hPa οτι:
•1η περιπτωση: Το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5500 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5450 m = 545 dam
•2η περιπτωση: Το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5400 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5350 m = 535 dam
•3η περιπτωση: Το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5450 μετρα και των 1000 hPa στα 2 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5448 m = 544.8 dam
•4η περιπτωση: Το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5400 μετρα και των 1000 hPa στα 100 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5300 m = 530 dam
•5η περιπτωση: Το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5300 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5250 m = 525 dam
•6η περιπτωση: Το υψος των 850 hPa βρισκεται στα 1400 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 850-1000 hPa ειναι ισο με 1350 m = 135 dam
•7η περιπτωση: Το υψος των 850 hPa βρισκεται στα 1350 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 850-1000 hPa ειναι ισο με 1300 m = 130 dam
•8η περιπτωση: Το υψος των 850 hPa βρισκεται στα 1300 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 850-1000 hPa ειναι ισο με 1250 m = 125 dam


Tοτε αντικαθιστωντας τα δεδομενα στην υψομετρικη εξισωση εχουμε οτι:
•Στην 1η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με -4.4 °C
•Στην 2η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με -9.4 °C
•Στην 3η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με -4.5 °C
•Στην 4η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με -11.8 °C
•Στην 5η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με -14.3 °C
•Στην 6η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 500-1000 hPa, ειναι ιση με +10.7 °C
•Στην 7η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 850-1000 hPa, ειναι ιση με +0.2 °C
•Στην 8η περιπτωση η μεση θερμοκρασια αερα αναμεσα στα 850-1000 hPa, ειναι ιση με -10.3 °C

 Βεβαια η παραπανω μορφη της υψομετρικης εξισωσης δινει μια προσεγγιση της μεσης θερμοκρασιας που εχει ο αερας μεταξυ των 2 στρωματων που επιλεγουμε.
Μια ακριβεστερη μορφη της μεσης θερμοκρασιας, οπου υποθετουμε με αρκετα καλη ακριβεια οτι η θερμοκρασια ειναι γραμμικη συναρτηση του υψους για την κατω τροποσφαιρα, δινεται απο την εξισωση:


Με Τεπιφ. την θερμοκρασια επιφανειας σε βαθμους Κελβιν(πχ για Τεπιφ.= 2 °C παιρνουμε Τεπιφ.= 273.15+2 = 275.15 Κ), Θ την θερμοβαθμιδα σε βαθμους Κελσιου ανα μετρο(πχ Θ = 0.0065 °C/m), z1 και z2 τα υψη σε μετρα των 2 στρωματων, και P1 και P2 οι ατμοσφαιρικες πιεσεις των 2 στρωματων(η τιμη των ισοβαρικων επιφανειων τους δηλαδη) και g,R,Τ οπως οριστηκαν πιο πανω.

•Eτσι πχ εαν το υψος των 500 hPa βρισκεται στα 5400 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 500-1000 hPa ειναι ισο με 5350 m = 535 dam, ενω η θερμοκρασια επιφανειας ειναι +2 °C, τοτε λυνοντας την 2η εξισωση πχ με την μεθοδο Newton-Raphston, βρισκουμε οτι Θ = 0.0041 °C/m αρα η μεση θερμοκρασια αερα του στρωματος 500/1000 ειναι -9.2 °C

•Ενω αν το υψος των 850 hPa βρισκεται στα 1300 μετρα και των 1000 hPa στα 50 m, δηλαδη το παχος ατμοσφαιρας 850-1000 hPa ειναι ισο με 1250 m = 125 dam, ενω η θερμοκρασια επιφανειας ειναι +3 °C, τοτε λυνοντας την 2η εξισωση πχ με την μεθοδο Newton-Raphston, βρισκουμε οτι Θ = 0.0194 °C/m αρα η μεση θερμοκρασια αερα του στρωματος 850/1000 ειναι -10.1 °C



 Ειναι φανερο οτι οσο μικροτερο παχος ατμοσφαιρας εχουμε, τοσο μικροτερη η μεση θερμοκρασια του ενδιαμεσου στρωματος αερα και αρα η νιφαδα χιονιου τοσο μεγαλυτερες πιθανοτητες εχει να επιβιωσει ως χιονι περνωντας απο αυτο το στρωμα.

Ετσι θεσπιστηκαν μεσω στατιστικης επεξεργασιας διάφοροι γενικοι κανονες που φυσικα δεν ειναι καθολικοι και δεν ισχυουν σε καθε περιοχη αλλά δινουν εναν γενικο κανονα που μπορει να "κινηθει" κανείς και τι μπορει να περιμενει καποιος για μια περιοχη.
Επισης ακομα και αν τηρουνται οι γενικοι κανονες της καθε περιοχης, υπαρχουν και εξαιρεσεις σε αυτους αναλογως με διάφορα μετεωρολογικα στοιχεια της καθε περιοχης λογω τοπικοτητων, κυριως λογω των ανεμων. Πχ περιοχες που εχουν πχ καταβατες ανεμους που δεν ευνοουν το χιονι, ή ανεμους με αερα πολικης προελευσης που ανεμποδιστα εισβαλουν σε μια περιοχη μεσω μιας κοιλαδας(πχ Βαρδαρης, Καρατζοβιτης, κλπ) και ευνοουν το χιονι, καθως βεβαια και αλλης μορφης τοπικοτητες εκτός του ανεμου, οπως θερμονησιδες, εγκλεισμος ψυχους(Σινιακι της Φλωρινας), υπηνεμες περιοχες, περιοχες με μεγαλη υγρασια, κλπ.

Οι πιο συχνοι "δεικτες" χιονιου για το παχος της ατμοσφαιρας ειναι το παχος της ατμοσφαιρας μεταξυ των 500 hPa και των 1000 hPa(500-1000), και το παχος της ατμοσφαιρας μεταξυ των 850 hPa και των 1000 hPa(850-1000).

Αναφερθηκαν πιο πανω οι τιμες του παχους με τις οποιες χιονιστηκαν και αρα χιονιζονται συνηθως(πραγμα που μας δινει εναν οδηγο για την καθε περιοχη) η πολη της Θεσσαλονικης και της Αθηνας.
Γενικοτερα ομως να πουμε οτι το παχος 500-1000 αποτελει εναν σχετικα μετριο οδηγο για την εξακριβωση εαν υπαρχουν καλες προυποθεσεις για χιονι ή οχι. Παρουσιαζει ομως το μειονεκτημα οτι δεν λαμβανει υποψη του το υψος του επιπεδου παγοποιησης ή του επιπεδου μηδενικης θερμοκρασιας υγρου θερμομετρου που ειναι απο τα σημαντικοτερα ως προς την τελικη μορφη του υετου.
Η γνωστη στους χιονοφιλους τιμη 528 dam(5280 μετρα) δεν ειναι τιποτα αλλο παρα μια στατιστικη μελετη του Lamb(Lamb 1955) για περιοχες της δυτικης, βορειοδυτικης, κεντρικης και νοτιας Ευρωπης καθως και για τις περιοχες του βορειοανατολικου Ατλαντικου ωκεανου, οπου εβγαλε(συμπερασματα στατιστικων) οτι η πιθανοτητα για χιονι ειναι μεγαλυτερη απο αλλης μορφης υετου τυπου βροχης ή χιονονερου, οταν η τιμη του στρωματος 500-1000 ειναι 528 dam και κατω.
Βασικα αναφερει στα συμπερασματα την τιμη 5280±45 μετρα. Αλλά οπως ειπαμε αυτο ειναι τελειως γενικο και καθε περιοχη μπορει να συμπεριφερεται διαφορετικα. Με απλα λογια δεν υπαρχει μαγικη τιμη του thickness των 500-1000, και δεν ισχυει οτι εαν η τιμη ειναι 528 dam τοτε θα χιονιζει σιγουρα.
Το παχος ατμοσφαιρικου στρωματος 850-1000 τωρα, αποτελει πολυ καλυτερο δεικτη προγνωσης αφου καλυπτει τα χαμηλοτερα στρωματα της ατμοσφαιρας. Και αναφερθηκαν παραπανω οι τιμες για Αθηνα και Θεσσαλονικη. Γενικα η τιμη των 129 dam και κατω θεωρειται ενα γενικο οριο οπου το χιονι ειναι επικρατεστερο και πολυ πιο πιθανο απο την βροχη.

Αλλος προγνωστικος δεικτης χιονιου ειναι τα επιπεδα παγοποιησης(το επιπεδο οπου η θερμοκρασια του αερα ειναι 0 °C) και το επιπεδο zero wet bulb temperature(το επιπεδο οπου η θερμοκρασια υγρου θερμομετρου ειναι 0 °C). Οσο μικροτερο υψος εχει φυσικα το καθε επιπεδο τοσο περισσοτερες πιθανοτητες για χιονι υπαρχουν. Ενω πχ το υψος του επιπεδου παγοποιησης για την περιοχη της Θεσσαλονικης στις καταστασεις χιονιου ηταν κατω απο τα 850 hPa για ολες τις περιπτωσεις ενω η μεση τιμη του ηταν 977 hPa. Ενας γενικος κανονας για το υψος επιπεδου παγοποιησης ειναι οτι για υψη επιπεδου παγοποιησης κατω απο 300 μετρα η πιθανοτητα χιονιου ειναι μεγαλυτερη απο οτι το να ριξει βροχη ή χιονονερο. Που φυσικα δεν ισχυει ως απαραβατος κανονας αλλά ως γενικος δεικτης προβλεψης με χιλιαδες εξαιρεσεις σαφως.

 Αλλος χρησιμος γενικος δεικτης ειναι η θερμοκρασια υγρου θερμομετρου στα 850 hPa. Οι καταστασεις χιονοπτωσης στην Αθηνα εγιναν με την τιμη της θερμοκρασιας υγρου θερμομετρου στα 850 hPa ιση με μεσο όρο -9 °C, ενω για χιονοπτωσεις στην Θεσσαλονικη με τιμες μεσου όρου -6.1 °C.


 Γενικα ομως ο καλυτερος και πιο αξιοπιστος και με διαφορά τροπος να προβλεφθει το ειδος υετου που θα πεσει αρα και εαν πεσει ή οχι χιονι στην επιφανεια, ειναι η αναλυση της κατακορυφης θερμοκρασιακης δομης της ατμοσφαιρας μεσω ενος θερμοδυναμικου διαγραμματος.
Να πουμε καταρχας οτι για να υπαρξει σχηματισμος πυρηνων παγοποιησης στα συννεφα και αρα παγοκρυσταλλων, πρεπει η θερμοκρασια να ειναι μικροτερη απο -4 °C. Ενω για θερμοκρασιες απο -10 °C εως -15 °C υπαρχει πιθανοτητα 60% με 90% να υπαρχουν παγοκρυσταλλοι στα συννεφα. Στους -15 °C ο ρυθμος σχηματισμου παγοκρυσταλλων μεγιστοποιειται. Ενω για θερμοκρασια -20 °C η πιθανοτητα να υπαρχουν παγοκρυσταλλοι ειναι 100%. Ενω ο σχηματισμος δενδριτων γινεται σε θερμοκρασιες -12 °C εως -18 °C. Ενω οι νιφαδες χιονιου προκαλουνται απο την ενωση των παγοκρυσταλλων σε καποιο υγρο συνηθως στρωμα αερα με θερμοκρασια κοντα στους 0 °C.

Τωρα γιατι τα παραπανω ειναι σημαντικα? Γιατι θα μας χρησιμευσουν στον εξης απλοικο αλλά ΙΣΧΥΡΟΤΑΤΟ οδηγο για την αναλυση της ατμοσφαιρας και την προβλεψη του χιονιου.

 Αρχικα να πουμε οτι συχνοτατα τον χειμωνα το χιονι προερχεται απο μια συγκλιση ψυχρων μαζων με θερμες. Κατα το 1ο περασμα λοιπον του θερμου μεπωπου(για υετο απο ψυχρο μετωπο ειναι φανερο οτι απλως παρακαμπτουμε την αναλυση περι θερμου στρωματος, για υετο απο συνεσφιγμενο πιθανοτατα δεν θα υπαρχει αναστροφη οποτε και παλι παρακαμπτουμε την αναλυση περι θερμου στρωματος) εχουμε 3 βασικα στρωματα αερα. Ενα πιο πανω πολυ ψυχρο, της ψυχρης εισβολης, ενα μικροτερης εκτασης θερμο ενδιαμεσα και απο κατω ενα ψυχροτερο(απο το θερμο) συνηθως στρωμα αερα. Εχουμε δηλαδη μια θερμοκρασιακη αναστροφη μικρης εκτασης, που βρισκεται συνηθως μεσα στο στρωμα των(χωρις να εχει υποστει απαραιτητα αναστροφη ολοκληρο αυτο το στρωμα-απλως το στρωμα αναστροφης βρισκεται εντος του) ισοβαρικων επιφανειων 800 hPa εως 900 hPa.
 Τωρα αυτο που μας ενδιαφερει κυριως ειναι 1ον στο πανω μερος αυτου του στρωματος τι θερμοκρασιες εχουμε. Εαν εχουμε -4 °C και κατω και συμφωνα με τα παραπανω που αναφερθηκαν τοτε υπαρχει πιθανοτητα δημιουργια παγοκρυσταλλων. Και οσο μικροτερη η θερμοκρασια πανω απο το θερμο στρωμα της αναστροφης, τοσο καλυτερα γιατι τοσο περισσοτερους παγοκρυσταλλους εχουμε. Για -10 °C και κατω οι πιθανοτητες αρχιζουν να γινονται υπαρκτες. Εαν λοιπον εχουμε παγοκρυσταλλους που εισερχονται στο πανω μερος του θερμου στρωματος, τοτε το 2ο πραγμα που κανουμε ειναι να κοιταξουμε την μεγιστη θερμοκρασια του θερμου στρωματος. Εαν βεβαια δεν εισερχονται παγοκρυσταλλοι στο θερμο στρωμα, δεν εχουμε καμια πιθανοτητα χιονιου.
 Εαν εισερχονται ομως(στο θερμο στρωμα) τοτε για να δουμε ενα θα παραμεινουν ενας ΠΑΡΑ πολυ καλος οδηγος ειναι οι εξης 3 κανονες:

•Εαν η μεγιστη θερμοκρασια του θερμου στρωματος ειναι μικροτερη του 1 °C, ΤΟΤΕ το χιονι θα επιβιωσει περνωντας μεσα απο το θερμο στρωμα.
•Εαν η μεγιστη θερμοκρασια του θερμου στρωματος ειναι αναμεσα στους 1 °C και 3 °C, ΤΟΤΕ υπαρχουν πιθανοτητες χιονιου αναλογως και με το ειδος, το πληθος και την θερμοκρασια των παγοκρυσταλλων που εισηλθαν στο θερμο στρωμα. Ενω να σημειωθει οτι οι δενδριτες εχουν πολυ μεγαλυτερη αντοχη στην τηξη(λιωσιμο) οποτε μας συμφερει η υπαρξη τους(που οι πιθανοτητες δημιουργιας τους ειναι μεγαλες για θερμοκρασιες αναμεσα σε -12 °C και -18 °C). Το πληθος των παγοκρυσταλλων μας ενδιαφερει επειδη κατα την τηξη τους περνωντας απο το θερμο στρωμα, κατεβαζουν την θερμοκρασια του στρωματος και παρουσια αρκουντως αρκετου υετου την κατεβαζουν στην αρχικη τιμη της θερμοκρασιας υγρου θερμομετρου του θερμου στρωματος. Οποτε η αρχικη τιμη της θερμοκρασιας υγρου θερμομετρου ειναι πολυ σημαντικη και μας ενδιαφερει να ειναι αρνητικη ή εστω μηδεν γιατι τοτε θα εχουμε χιονι, εφοσον υπαρχει ικανοποιητικος υετος, σχεδον σιγουρα.
•Εαν η μεγιστη θερμοκρασια του θερμου στρωματος ειναι μεγαλυτερη των 3 °C, ΤΟΤΕ δεν θα επιβιωσει το χιονι περνωντας μεσα απο το θερμο στρωμα.


Να πουμε βεβαια εαν το θερμο στρωμα εχει μικροτερη απο τους μηδεν βαθμους Κελσιου θερμοκρασια δεν μας ενδιαφερει τιποτα απο τα παραπανω προφανως και το χιονι δεν λιωνει και θα περασει το θερμο στρωμα ως χιονι. Ενω να αναφερθει οτι το παχος του θερμου στρωματος δεν ειναι σημαντικο στην αναλυση μας, διοτι εχει βρεθει οτι υπαρχει πολυ μεγαλη συσχετιση παχους στρωματος με την μεγιστη θερμοκρασια του, οποτε οι κανονες που αναφερθηκαν συμπεριλαμβανουν και το παχος του στρωματος, και ετσι το μόνο που ενδιαφερομαστε ειναι η μεγιστη θερμοκρασια του.

Τωρα για το κατω στρωμα εως και την επιφανεια εκει υπεισερχονται οι διάφορες τοπικοτητες της καθε περιοχης αν και γενικα εαν η μεση θερμοκρασια υγρου θερμομετρου του στρωματος ειναι κατω απο 1 °C υπαρχει πολυ αυξημενη πιθανοτητα για χιονι στην επιφανεια, ενω για μικροτερη απο 0 °C και παρουσια αρκετου υετου, το χιονι ειναι σχεδον σιγουρο.

 Αυτα συνοπτικα ισχυουν για το πως μπορει να χιονισει, σαν ενας γενικος αλλά ισχυρος οδηγος για καθε περιοχη. Βεβαια οι διεργασιες και το επιφανειακο στρωμα της τροποσφαιρας ειναι δυσκολο να εκτιμηθουν χωρις γνωση των τοπικοτητων της περιοχης, με τους ανεμους κυριως και την ιδιαιτερη συμπεριφορα τους για καθε περιοχη. Οποτε και οι κανονες τροποποιουνται αναλογως.

Σάββατο, 24 Νοεμβρίου 2012

Χιονοπτωσεις Θεσσαλονικης.

Αριθμος ημερων χιονοπτωσης στο κεντρο της Θεσσαλονικης.




 Παρακατω θα παρατεθουν μερικα στατιστικα απο 3 εργασιες σε πανεπιστημιακο επιπεδο. Η πρωτη ειναι μια μεταπτυχιακη διατριβη του Σπυρου Μπαρσακη με την επιβλεψη του καθηγητη κλιματολογιας του Αριστοτελειου πανεπιστημιου κυριου Τιμολεων Μακρογιαννη και διατελεστηκε το 2000 με δεδομενα απο τον μετεωρολογικο σταθμο του ΑΠΘ, η δευτερη του περιφημου καθηγητη Γεωργιου Κ. Λιβαδα σε συνεργασια με τον Α.Ι Στεργιου το 1975 και παλι με στατιστικα του μετεωρολογικου σταθμου του ΑΠΘ, ενω η τριτη εργασια του περιφημου καθηγητη μετεωρολογιας και κλιματολογιας Βασιλειου Δ. Κυριαζοπουλου και πραγματοποιηθηκε το 1938.

Η πρωτη μελετη αναφερεται και καταγραφει τις ημερες χιονοπτωσης στο κεντρο της Θεσσαλονικης για τους χειμωνες απο το 1950 εως το 1998, η 2η εργασια για τους χειμωνες απο το 1945-1974, ενω η 3η εργασια απο το 1930 εως το 1937.

•Στην 1η εργασια αναφερεται ως μεσος ετησιος αριθμος παρατηρηθεισας χιονοπτωσης για τον σταθμο για το εν λογω χρονικο διαστημα(1950-1998), οι 8.06 μερες.
Και δινεται το παρακατω διαγραμμα χιονοπτωσης ανα μηνα:



•Στην 2η εργασια του καθηγητου κυριου Λιβαδα αναφερεται ως μεσος ετησιος αριθμος παρατηρηθεισας χιονοπτωσης για τον σταθμο για το χρονικο διαστημα 1945-1974(κατα το οποιο σημειωνεται δεν χαθηκαν δεδομενα ουτε μιας ημερας και αποτελει πληρες αρχειο), οι 8.07 μερες. Πολυ κοντα, σχεδον ιδια τιμη με την 1η προαναφερθεισα εργασια.


 Ο καθηγητης Λιβαδας αναφερει οτι κατεγραφησαν και οι μερες χιονονερου, οι οποιες συνεβησαν κατα μεσο όρο 2.33 φορες ανα χειμωνα. Σε συνδιασμο με τις μερες χιονιου δηλαδη ανα χειμωνα, εχουμε οτι για το διαστημα χειμωνων 1945-46 εως 1974-75 οι ημερες χιονιου ή χιονονερου ηταν 10.37 ημερες για το κεντρο της Θεσσαλονικης.

 Επιπροσθετως ο καθηγητης Λιβαδας αναφερει οτι κατεγραφησαν για το εν λογω χρονικο διαστημα της ερευνας οι μερες στρωμενου χιονιου επι της πολεως της Θεσσαλονικης.  Και προκυπτει οτι ο μεσος όρος ημερων ανα χειμωνα με στρωμενο χιονι στην πολη της Θεσσαλονικης ειναι 6.50. Στον πινακα φαινεται αναλυτικοτερα και ανα μηνα:



•Ενω στην τριτη εργασια του καθηγητη Κυριαζοπουλου για το μικροτερης χρονικης διαρκειας μελετηθεν χρονικο διαστημα 1930 εως 1937, αναφερεται ως μεσος ετησιος αριθμος παρατηρηθεισας χιονοπτωσης για τον σταθμο για το εν λογω χρονικο διαστημα 7 ετων, οι 7.4 μερες με την διακυμανση ανα μηνα να φαινεται στο παρακατω σχημα:
**Απο αβλεψια μου, οι τιμες των μεσων ορων μοιαζουν να εχουν ακριβεια τριων σημαντικων ψηφιων(πχ 0.10 για Απριλιο) ομως η πραγματικες τιμες εχουν ακριβεια 2 σημαντικων ψηφιων(πχ η σωστη τιμη ειναι 0.1 για τον Απριλιο. Δεν ειναι δυσκολο να καταλαβει κανείς πως πχ για τον Απριλιο με μεση ετησια χιονοπτωση 0.1 για τα 7 χρονια, οι συνολικες μερες χιονοπτωσης προφανως ηταν ||7·0.1|| = ||0.7|| = 1(οπου||χ|| η πλησιεστερη στο χ ακεραια τιμη)).




Ενδιαφεροντα καιρικα/μετεωρολογικα στοιχεια για την Ελλαδα και σκορπιες σκεψεις.

Ενδιαφεροντα καιρικα/μετεωρολογικα στοιχεια για την Ελλαδα και σκορπιες σκεψεις.


Παρακατω θα παραθεσω μερικα ενδιαφεροντα στοιχεια/στατιστικα/συμβαντα περι του καιρου και του κλιματος της Ελλαδας καθως και σκορπιες σκεψεις περι αυτου.
 Ολα αυτα που θα αναφερθουν ειναι γραμμενα σε επισημη επιστημονικη βιβλιογραφια ή απο καταγραφες σταθμων και οχι παρμενα απο αμφιβολης αξιοπιστιας σαιτ ή μπλογκ του παγκοσμιου ιστου. Αυτο δεν σημαινει οτι ολα ειναι 100% επιβεβαιωμενα, καθως για αυτο χρειαζεται περαιτερω αναλυση καθε συμβαντος. Εαν καποιος ενδιαφερεται για την πηγη για καποιο συγκεκριμενο ζητημα ας με ρωτησει δια μεσου του σχολιου επι του αρθρου. Δεν αναφερω τις πηγες διοτι ολα αυτα τα γραφω δια μνημης καθως και προχειρων σημειωσεων, οποτε θα μου ηταν αβολο να ανατρεχω για καθε τι που θα παρατεθει, στα βιβλια/μελετες/ερευνες εις τα οποια τα διαβασα. Εαν καποιος ομως θελει πηγη θα ανατρεξω.....



Ενα αξιοσημειωτο γεγονος συνεβη στην λιμνη της Δοϊρανης το 1905. Η εν λογω λιμνη αρχισε να παγωνει τον Δεκεμβρη του 1904 και καλυφθηκε εξ ολοκληρου απο παγο στις 7 Ιανουαριου του 1905 και εμεινε σε αυτη την κατασταση εξ ολοκληρου καλυμμενη απο παγο εως και τις 23 Μαρτιου! Σε μερικα σημεια της λιμνης το παχος του παγου εφτανε και το μισο μετρο!

Το ρεκορ μεγαλυτερου επιβεβαιωμενου καταγεγραμμενου ποσου υετου στην Ελλαδα για μια ημερα ανηκει στην Μακρυνιτσα του Πηλιου με 417.2 χιλιοστα στις 10 Δεκεμβριου 2009.

Σε μελετη που πραγματοποιηθηκε για την πολη των Αθηνων για 10 ετη προσφατων στοιχειων ως προς την επικινδυνοτητα της ζεστης και του κρυου, παρατηρηθηκαν τα εξης συμπερασματα:
•Κατα το διαστημα του χειμωνα οι μερες με μικροτερη κατα 10 °C μεγιστη θερμοκρασια, επιφερουν 13% πιθανοτητα(στατιστικως σημαντικη(p<0.01)) να αυξηθει η θνησιμοτητα κατα ενα ατομο ανα ημερα.
•Κατα το διαστημα του χειμωνα οι μερες με μικροτερη κατα 10 °C ελαχιστη θερμοκρασια, επιφερουν 15% πιθανοτητα(στατιστικως σημαντικη(p<0.01)) να αυξηθει η θνησιμοτητα κατα ενα ατομο ανα ημερα.
•Κατα το διαστημα του καλοκαιριου οι μερες με μεγαλυτερη κατα 10 °C μεγιστη θερμοκρασια, επιφερουν 3% πιθανοτητα(στατιστικως σημαντικη(p<0.01)) να αυξηθει η θνησιμοτητα κατα ενα ατομο ανα ημερα.
•Κατα το διαστημα του καλοκαιριου οι μερες με μεγαλυτερη κατα 10 °C ελαχιστη θερμοκρασια, επιφερουν 1% πιθανοτητα(στατιστικως σημαντικη(p<0.01)) να αυξηθει η θνησιμοτητα κατα ενα ατομο ανα ημερα.
Με απλα και γενικα λογια, το κρυο επιφερει μεγαλυτερες πιθανοτητες για αυξηση των θανατων(της θνησιμοτητας) λογω καιρικων συνθηκων, απο οτι η ζεστη.
Επισης ισχυουν απο την στατιστικη επεξεργασια των δεδομενων:
•Ημερες με ελαχιστες θερμοκρασιες πανω απο 23.4 °C, τετραπλασιαζουν την πιθανοτητα να παρατηρησουμε πανω απο 124 θανατους την ημερα(συγκριτικα με την πιθανοτητα να παρατηρησουμε κατω απο 53 θανατους ανα ημερα).
•Ημερες με μεγιστες θερμοκρασιες πανω απο 33 °C, εξαπλασιαζουν την πιθανοτητα να παρατηρησουμε πανω απο 124 θανατους την ημερα(συγκριτικα με την πιθανοτητα να παρατηρησουμε κατω απο 53 θανατους ανα ημερα).


Απο τα μεγαλυτερα θερμοκρασιακα ευρη, ισως και το μεγαλυτερο για ολη την Ελλαδα, το εχουν οι Σερρες, με θερμοκρασιακο ευρος μεταξυ μεγιστης καταγεγραμμενης θερμοκρασιας απο την ελαχιστη καταγεγραμμενη θερμοκρασια, ισο με +66.3 °C. Η μεγιστη καταγεγραμμενη ηταν +43.3 °C(8 Αυγουστου 2012) και η ελαχιστη -23 °C (Γεναρης 1963).  Δευτερη ειναι η Τριπολη της Πελοποννησου, με θερμοκρασιακο ευρος μεταξυ μεγιστης καταγεγραμμενης θερμοκρασιας απο την ελαχιστη καταγεγραμμενη θερμοκρασια, ισο με 65 °C. Η μεγιστη καταγεγραμμενη ηταν +48 °C(6 και 12 Αυγουστου 1896 ενω βεβαια η αξιοπιστια της μετρησης δεν εχει τοση ισχυ οση οι νεωτερες, χωρις αυτο να σημαινει οτι ειναι τελειως αναξιοπιστη) και η ελαχιστη -17 °C(Γεναρη 1907 και Γεναρη 1966).

 Η περιφημη και τεραστια λιμνη Παμβωτιδα(γνωστη και ως λιμνη των Ιωαννινων), παγωσε σε τετοιο βαθμο τον Ιανουαριο του 1929 ωστε οι γυρω κατοικοι της περιοχης μπορουσαν να περπατουν απο πανω της. Το παγωμα τοτε ηταν για αρκετα εκατοστα βαθια και σε μεγαλη εκταση. Παρομοιο φαινομενο και παγωμα της λιμνης, παρολο σε πολυ μικροτερο βαθος και εκταση, συνεβη και τον Ιανουαριο του 2012. Η λιμνη εχει ξαναπαγωσει αρκετες φορες οπως πχ το 1879, το 1899, το 1928, το 1958 και το 1992 αλλά το 1929 ηταν σε μεγιστο βαθμο.

 H μικροτερη πιεση κεντρου κλειστου βαρομετρικου χαμηλου(διοτι ως "γλωσσες" πιεσεων που φτανουν στην Μεσογειο εχουν καταγραφει και πολυ χαμηλοτερες τιμες) που εχει καταγραφει στην Ελλαδα και που ειναι και ρεκορ Μεσογειου ειναι τα 972 hPa τιμη ατμοσφαιρικης πιεσης που καταγραφηκαν τον Ιανουαριο του 2004 στην Ικαρια.


 Το μεγαλυτερο χρονικο διαστημα(συνεχομενο εννοειται) πληρους ανομβριας/ξηρασιας χωρις να πεσει καθολου βροχη συνεβη στην νησο Σαντορινη, με 257 ημερες που περασαν χωρις καθολου βροχη ουτε καν ψιχαλα για την χρονικη περιοδο 22 Μαρτιου 1926 εως την 3η Δεκεμβριου του ιδιου ετους.
 Το 2ο μεγαλυτερο διαστημα πληρους ξηρασιας ηταν στα Κυθηρα με 212 ημερες.


 Οι ωρες ηλιοφανειας για ολο τον χρονο(ετησια μεση τιμη της περιοδου 1930-1990 με την καταγραφη απο ηλιογραφους Cambell-Stokes μετεωρολογικων σταθμων) διαμορφωνονται για μερικες περιοχες τις Ελλαδας ως εξης:
Κομοτηνη 2357
Μικρα Θεσσαλονικης 2267
Λημνος 2582
Ιωαννινα 2250
Λαρισα 2429
Πατρα 2493
Νεα Φιλαδελφεια Αθηνων 2806
Χιος 2858
Ιεραπετρα 3102
Χανια 2829
Ροδος 3043
Σερρες 2359



 Το μικροτερο καταγεγραμμενο ποσό υετου που εχει καταγραψει ο σταθμος του Θησειου για το συνολο ενος ετους ηταν το 1898 με μολις 115.6 χιλιοστα υετου για ενα ολοκληρο ετος! Το μεγαλυτερο ηταν το 2002 με 987 χιλιοστα υετου!


Το ρεκορ μεγαλυτερου καταγεγραμμενου ποσου υετου στην Ελλαδα για ενα ετος ανηκει στο Ελευθεροχωρι Παραμυθιάς στην Θεσπρωτια με 3158.2 χιλιοστα το 2010.

Ειναι πλεον ευρεως αποδεκτο οτι το τωρινο κλιμα της Ελλαδας ειναι παρομοιο εως σχεδον ιδιο με αυτο που υπηρχε κατα την λεγομενη Αρχαια Ελλαδα, την εποχη δηλαδη του 700 π.Χ περιπου και μετα.

Το ρεκορ χαμηλοτερου καταγεγραμμενου ποσου υετου στην Ελλαδα, υπο μερικη αμφισβητηση βεβαια, για ενα ολοκληρο ετος ανηκει στην Αιγινα με μολις 76.8 χιλιοστα για το ετος 1914. Πολυ πιο αξιοπιστη καταγραφη ειναι το ελαχιστο των 105.3 μολις χιλιοστων υετου που επεσαν στην Κορινθο το 1926.


 Νεωτερες μελετες περι του ποσοστου της συμβολης της αστικης θερμικης νησιδας της πολης των Αθηνων στην παρατηρηθεισα αυξηση της θερμοκρασιας απο το 1980 περιπου εως και σημερα, δειχνουν οτι η αστικη νησιδα προκαλει το 60% περιπου της τασης της αυξησης της θερμοκρασιας. Η θερμοκρασια στην πολη της Αθηνας απο το 1975 εως το 2005, αυξανοταν με ρυθμο 0.38 °C ανα δεκαετια ενω υπολογισθει οτι η συμβολη στην αυξηση της αστικης θερμικης νησιδας ειναι 0.24 °C ανα δεκαετια. Η υπολοιπη αυξηση 0.14 °C ανα δεκαετια(η οποια τιμη πλεον ειναι και μεγαλυτερη μετα τα καυτα καλοκαιρια του 2007,2010,2011 καθως και του εξοχως καυτου 2012 τα οποια η ερευνα δεν προλαβε να λαβει υποψη) πιθανοτατα οφειλεται σε κλιματικη αλλαγη, καποια αλλαγη φασης δηλαδη του κλιματος.
 Εαν δε, κοιταξουμε μόνο τα καλοκαιρια, η συμβολη της αστικης θερμικης νησιδας στην ταση της θερμανσης μειωνεται πολυ κατω απο το 50%, στην τιμη του 40%(οποτε το 60% της αυξησης της θερμοκρασιας εξηγειται μόνο μεσω της υποθεσης της επιφερομενης απο την κλιματικη αλλαγη γενικης τασης αυξησης της θερμοκρασιας τα τελευταια χρονια), υποδεικνυοντας με στατιστικως σημαντικο τροπο μαλιστα την προαναφερθεισα κλιματικη αλλαγη.
Η παρακατω εικονα δειχνει την εκταση του φαινομενου της αστικης νησιδας στο κεντρο της Θεσσαλονικης και της Αθηνας. Ειναι φανερες οι θερμες ζωνες που δεν οφειλονται σε υψομετρικους λογους αλλά σε θερμανση λογω ανθρωπογενων δραστηριοτητων και κατασκευων(τσιμεντο, πισσα).



Το ρεκορ μεγαλυτερου καταγεγραμμενου ποσου υετου στην Ελλαδα για εναν μηνα ανηκει στην Σαμαρια της Κρητης με 728.2 χιλιοστα τον μηνα Φλεβαρη του 2011.


 Στην Ελλαδα δημιουργουνται σχετικως συχνα συγκριτικα με αλλες περιοχες της Ευρωπης, σίφωνες(tornadoes--μην συγχεονται με τους ανεμοστροβιλους(dust devils)). Μικρης βεβαιως ισχυος, καμια σχεση με αυτους που δημιουργουνται στις κεντρικες κυριως περιοχες των ΗΠΑ, στην περιοχη των Μεγαλων Πεδιαδων, αλλά και παλι η καταστροφικη τους δυναμη ειναι μεγαλη. Ο αριθμος ημερων που εχουμε καποιον σιφωνα(ξηρας ή θαλασσας) ειναι περιπου 19 ημερες ανα ετος(μεσος όρος για την περιοδο 2000-2011).
  Απο στατιστικα συμβαντων σιφωνων για την Ελλαδα για το χρονικο διαστημα 2000 εως 2011, εξηχθησαν οι μεσες τιμες των παρακατω δεικτων, που αποτελουν σημαντικους δειχτες προβλεψης για την προγνωση δημιουργιας σιφωνα:
CAPE/(J/kg) 1106 Σχολιο: Μικροτερης σημαντικοτητας δεικτης, εκτός εαν οι τιμες ειναι εξαιρετικα υψηλες(πχ >3000 J/kg, ενω στις χαμηλες τιμες(πχ <1500 J/kg) η χρησιμοτητα του CAPE ειναι μηδενικη.)
CIN/(J/kg) 27   Σχολιο:  Οσο μικροτερο τοσο και αυξημενη πιθανοτητα εκδηλωσης σιφωνα, ενω οι τιμες CIN κατω των 22 J/kg υποδεικνυουν αυξημενη πιθανοτητα για ισχυρη τοπικη κατακορυφη ανοδικη κινηση και αρα και δημιουργιας σιφωνα δεδομενου υπαρξης και αλλων ευνοικων παραμετρων φυσικα.
LCL/m 880   Σχολιο: Τιμες πανω απο 1200 μετρα υποδεικνυουν μηδενικη πιθανοτητα δημιουργιας σιφωνα, ενω τιμες κατω των 800 μετρων πολυ ανεβασμενη πιθανοτητα.
0-2 km wind shear/(1/1000 1/s) 8.3   Σχολιο: Οσο μεγαλυτερο τοσο και αυξημενη πιθανοτητα εκδηλωσης σιφωνα. 
BRN shear/(m^2 / s^2) 55.4  Σχολιο: Απαραιτητως μεγαλυτερο της τιμης των 40 m^2/s^2 για την υπαρξη σιφωνα.
BRN 83.3  Σχολιο:  Αυξημενες πιθανοτητας για υπερκυτταρικη καταιγιδα και αρα για σιφωνες, εχουμε για τιμες μεγαλυτερες του 50.
0-3 km SRH (m^2 / s^2) 157.7   Σχολιο:  Οσο μεγαλυτερο τοσο αυξημενες πιθανοτητες για δημιουργια υπερκυτταρικης καταιγιδας.
EHI 0.5  Σχολιο:  Απο τους καλυτερους δεικτες για την προγνωση της πιθανοτητας στροβιλισμου της καταιγιδας. Τιμες πανω απο 0.5 υποδεικνυουν σημαντικο στροβιλισμο.
KI 32.2  Σχολιο:  Οσο μεγαλυτερο τοσο και αυξημενη πιθανοτητα εκδηλωσης υπερκυτταρικης καταιγιδας και αρα και σιφωνα δεδομενου υπαρξης και αλλων ευνοικων παραμετρων φυσικα. 
LI -3.4  Σχολιο:  Οσο μικροτερο τοσο μεγαλυτερη ασταθεια της ατμοσφαιρας.
SW -0.6  Σχολιο:  Οσο μικροτερο τοσο μεγαλυτερη ασταθεια της ατμοσφαιρας.
TT 52.3  Σχολιο:  Οσο μεγαλυτερο τοσο και αυξημενη πιθανοτητα εκδηλωσης υπερκυτταρικης καταιγιδας και αρα και σιφωνα δεδομενου υπαρξης και αλλων ευνοικων παραμετρων φυσικα. 


Ο αριθμος των βαρομετρικων χαμηλων συστηματων που επηρεαζουν τον Ελληνικο χωρο ειναι ανα μηνα(στατιστικα νεωτερης μελετης για τα ετη 1979 εως 2010):




 Η Ελλαδα και πιο συγκεκριμενα η Ελευσινα καθως και το Τατόι της Αττικης, κατεχουν το πανευρωπαικο ρεκορ της υψηλοτερης κατεγαγραμμενης και επιβεβαιωμενης θερμοκρασιας, με 48 °C στις 10 Ιουλιου του 1977.
 
 Η χαμηλοτερη επιβεβαιωμενη καταγεγραμμενη θερμοκρασια που εχει σημειωθει στην Ελλαδα ειναι σε μια δολινη(μερος που ευνοει τις αναστροφες της θερμοκρασιας) στο Μάιναλο της Αρκαδιας, με τιμη θερμοκρασια που καταγραφηκε -35.2 °C στις 26 Ιανουαριου του 2011. Στις 17 Ιανουαριου του 2012 αναφερθηκε οτι η ιδια περιπου περιοχη(Κεχρωτη Μαϊναλου) εφτασε σε νεο ρεκορ με τιμη θερμοκρασιας -35.3 °C αλλά δεν ειδα τις καταγραφες του σταθμου ωστε να ειμαι σιγουρος περι αυτου.

 Το γνωστο μας μελτεμι, ο ετησιος ανεμος δηλαδη που πνεει συνηθως το καλοκαιρι εως και τον Σεπτεμβριο περιπου ειναι ευρεως γνωστο οτι προερχεται και δημιουργειται λογω της υπαρξης ενος θερμικου χαμηλου στην Ινδια που δημιουργειται λογω ορογραφικων συνθηκων και λογω της επεκτασης του Αζορικου αντικυκλωνα.
 Ομως το τελευταιο ειναι τελικως ενας μεγαλος μυθος και μια λανθασμενη προταση. Στην συντριπτικα μεγαλη πλειοψηφεια(90% περιπου) των περιπτωσεων που εχουμε μελτεμι, αυτο προερχεται μεν απο τον συνδιασμο του χαμηλου της Ινδιας με εναν αντικυκλωνα, αλλά οχι αυτον της επεκτασης του Αζορικου(των Αζορων). Αλλά λογω ενος πεδιου υψηλων πιεσεων διαφορετικης προελευσης απο του αντικυκλωνα τον Αζορων.
Για να θεωρηθει οτι επηρεαζει το πεδιο ανεμων στην Ελλαδα ο Αζορικος αντικυκλωνας, πρεπει να ισχυουν ταυτοχρονα τα εξης:
α)Πρεπει ο Αζορικος αντικυκλωνας να εχει τουλαχιστον μια κλειστη ισοβαρη καμπυλη επιφανειακων πιεσεων.
β)Πρεπει μια κλειστη ισοβαρης καμπυλη του αντικυκλωνα να βρισκεται εντος του Ελληνικου χωρου.
γ)Το βαρομετρικο πεδιο μεταξυ του αντικυκλωνα των Αζορων και των ισοβαρων καμπυλων που επηρεαζουν τον Ελληνικο χωρο, πρεπει να ειναι σχετικως υψηλο και μην περιεχει αναμεσα καποιο χαμηλο βαρομετρικο πεδιο.
 Αναλυοντας λοιπον τις συνοπτικες καταστασεις ενος μεγαλου πληθους καλοκαιριων βρεθηκε οτι μόνο σε ελαχιστες περιπτωσεις(~10%) το υψηλο/αντικυκλωνικο βαρομετρικο πεδιο, που σε συνδιασμο με την επεκταση του χαμηλου της Ινδιας δημιουργει το μελτεμι, προερχοταν απο τον αντικυκλωνα των Αζορων. Στην συντριπτικα μεγαλη πλειοψηφεια των περιπτωσεων, το αντικυκλωνικο συστημα που συνδημιουργει το μελτεμι ειναι αποτελεσμα της αρνητικης μεταφορας στροβιλισμου που προκυπτει λογω ενος πεδιου υψηλων πιεσεων(ριτζ) μεγαλης/συνοπτικης κλιμακας και της ψυχρης μεταφορας στην κατω τροποσφαιρα. Καμια σχεση δηλαδη με τις αιτιες δημιουργιας του Αζορικου αντικυκλωνα και καμια σχεση δηλαδη με τον Αζορικο αντικυκλωνα.


Ο μηνας με την μεγαλυτερη διαρκεια μεσης νεφωσης για ολη την Ελλαδα ειναι ο Φεβρουαριος.


Μια πολυ ενδιαφερουσα μελετη που συσχετιζει τις μεσες θερμοκρασιες οποιασδηποτε περιοχης της Ελλαδας με βαση διάφορες μεταβλητες, μεσω πρακτικων τυπων, με αρκετα ικανοποιητικη ακριβεια μαλιστα, λεει τα εξης:
Η μεση μεγιστη θερμοκρασια σε βαθμους Κελσιου για καθε μηνα ειναι η εξης:
•January     13.3 - 0.0067z - 1.09(φ-38) + 0.22(λ-24) - 0.110(φ-38)2 + 0.090(λ-24)2 - 0.058(φ-38)(λ-24)2 - 0.055(λ-24)3
•February    14.2 - 0.0068z - 0.99(φ-38) - 0.064(φ-38)2 + 0.068(λ-24)2 - 0.019(λ-24)3
March       15.5 - 0.0068z - 0.85(φ-38) - 0.25(λ-24) + 0.057(λ-24)2 + 0.35D0.25
April       19.3 - 0.0073z - 0.45(φ-38) - 0.30(λ-24) - 0.068(φ-38)(λ-24) + 0.020(λ-24)3 + 0.69D0.25
May         23.5 - 0.0072z - 0.31(λ-24) - 0.053(φ-38)3 + 0.028(λ-24)3 + 1.12D0.25
June        27.8 - 0.0080z - 0.49(λ-24) - 0.057(φ-38)3 + 0.047(λ-24)3 + 1.24D0.25
July        30.0 - 0.0087z - 0.69(λ-24) - 0.044(φ-38)3 + 0.053(λ-24)3 + 1.47D0.25
August      30.1 - 0.0086z - 0.73(λ-24) - 0.038(φ-38)3 + 0.051(λ-24)3 + 1.41D0.25
September   27.0 - 0.0080z - 0.48(φ-38) - 0.57(λ-24) + 0.030(λ-24)3 + 1.03D0.25
October     22.7 - 0.0076z - 0.75(φ-38) - 0.24(λ-24) + 0.085(λ-24)2 + 0.48D0.25
November    18.9 - 0.0062z - 0.99(φ-38) + 0.054(λ-24)2 - 0.018(λ-24)3
December    15.2 - 0.0069z - 1.20(φ-38) + 0.17(λ-24) - 0.100(φ-38)2 + 0.068(λ-24)2 - 0.032(λ-24)3
Year        21.6 - 0.0074z - 0.47(φ-38) - 0.21(λ-24) - 0.033(φ-38)3 + 0.63D0.25

Η μεση ελαχιστη θερμοκρασια σε βαθμους Κελσιου για καθε μηνα ειναι η εξης:
January     6.4 - 0.0067z - 1.05(φ-38) + 0.97(λ-24) - 0.092(φ-38)2 + 0.112(φ-38)(λ-24) + 0.128(λ-24)2 - 0.094(φ-38)2(λ-24) - 0.058(φ-38)(λ-24)2 - 0.085(λ-24)3 - 0.70D0.25 + 0.126K0.5
February    6.8 - 0.0068z - 1.01(φ-38) + 0.70(λ-24) - 0.108(φ-38)2 + 0.091(λ-24)2 - 0.050(φ-38)2(λ-24) - 0.050(λ-24)3 - 0.76D0.25 + 0.139K0.5
March       7.7 - 0.0067z - 0.87(φ-38) + 0.45(λ-24) + 0.090(λ-24)2 - 0.063(φ-38)2(λ-24) - 0.030(λ-24)3 - 0.72D0.25 + 0.138K0.5
April       10.5 - 0.0070z - 0.57(φ-38) + 0.47(λ-24) + 0.076(λ-24)2 - 0.064(φ-38)2(λ-24) - 0.024(λ-24)3- 0.56D0.25 + 0.164K0.5
May         14.3 - 0.0078z - 0.37(φ-38) + 0.25(λ-24) - 0.061(φ-38)2(λ-24) - 0.49D0.25 + 0.196K0.5
June        18.4 - 0.0082z - 0.40(φ-38) + 0.35(λ-24) - 0.080(φ-38)2(λ-24) - 0.50D0.25 + 0.180K0.5
July        20.6 - 0.0092z + 0.33(λ-24) - 0.050(φ-38)3 - 0.060(φ-38)2(λ-24) - 0.47D0.25 + 0.218K0.5
August      20.8 - 0.0088z - 0.45(φ-38) + 0.26(λ-24) - 0.070(φ-38)2(λ-24) - 0.61D0.25 + 0.211K0.5
September   17.8 - 0.0087z - 0.66(φ-38) + 0.46(λ-24) + 0.089(λ-24)2 - 0.083(φ-38)2(λ-24) - 0.022(λ-24)3 - 0.70D0.25 + 0.212K0.5
October     14.6 - 0.0082z - 0.84(φ-38) + 0.62(λ-24) - 0.110(φ-38)2 + 0.067(λ-24)2 - 0.056(φ-38)2(λ-24) - 0.041(λ-24)3 - 0.60D0.25 + 0.181K0.5
November    11.5 - 0.0076z - 0.93(φ-38) + 0.71(λ-24) - 0.097(φ-38)2 + 0.061(λ-24)2 - 0.065(φ-38)2(λ-24) - 0.049(λ-24)3 - 0.71D0.25 + 0.165K0.5
December    8.3 - 0.0065z - 1.04(φ-38) + 1.01(λ-24) - 0.106(φ-38)2 + 0.112(φ-38)(λ-24) + 0.112(λ-24)2 - 0.086(φ-38)2(λ-24) - 0.045(φ-38)(λ-24)2 - 0.085(λ-24)3 - 0.75D0.25 + 0.137K0.5
Year        13.0 - 0.0077z - 0.75(φ-38) + 0.48(λ-24) + 0.072(λ-24)2 - 0.067(φ-38)2(λ-24) - 0.027(λ-24)3 - 0.72D0.25 + 0.177K0.5

Οπου:
φ το γεωγραφικο πλατος του τοπου σε μοιρες(η αριθμητικη του τιμη)
λ το γεωγραφικο μηκος του τοπου σε μοιρες(η αριθμητικη του τιμη)
z το υψομετρο του τοπου σε μετρα(η αριθμητικη του τιμη)
D η αποσταση του τοπου απο την πλησιεστερη θαλασσια ακτη σε χιλιομετρα(η αριθμητικη του τιμη)
Κ η διαφορά σε μετρα, του μικροτερου υψομετρου της λεκανης απορροης μεσα στην οποια βρισκεται ο τοπος εντος ακτινας 5 χιλιομετρων απο αυτην, απο το υψομετρο του τοπου.

Πρεπει φυσικα να γινει κατανοητο οτι ενω η ακριβεια των υπολογισμων με την παραπανω μεθοδο ειναι αρκετα καλη, δεν μπορουμε να περιμενουμε θαυματα ως προς την προβλεψη με τετοιον τροπο της θερμοκρασιας σε καθε περιοχη της Ελλαδας, διοτι η θερμοκρασια δια μεσου του ετους διεπεται απο σχεσεις με εναν τεραστιο αριθμο απο μεταβλητες, πολυ παραπανω απο 5 τον αριθμο(που χρησιμοποιηθηκε στην ερευνα), αλλά και με μη γραμμικο αλλά και αγνωστο εως και σημερα τροπο. Παρολα αυτα τα σφαλματα για τις περισσοτερες περιοχες της Ελλαδας δεν ξεφευγουν του ενος βαθμου Κελσιου και σε πολυ σπανιοτερες περιπτωσεις των 2 °C.


Κυριακή, 7 Οκτωβρίου 2012

Ατμοσφαιρικες τηλεσυνδεσεις και δεικτες. Ελ Νινιο, ΝΑΟ, ΑΟ, ΑΜΟ, MJO, κλπ....

Ατμοσφαιρικες τηλεσυνδεσεις και δεικτες.




 Συνελεξα μερικα στατιστικα περι των τιμων διαφορων ατμοσφαιρικων δεικτων ανα μηνα ανα ετος, απο το 1950 εως σημερα για τους χειμερινους μηνες μαζι και τον Μαρτιο.
 Προς το παρον, δεν ασχοληθηκα με το να αναζητησω τυχον συσχετισεις μεταξυ των τιμων των δεικτων αυτων σε σχεση με τους χειμωνες στην Ελλαδα (αναφερομενοι ως προς τις χιονοπτωσεις/κρυα παντα βεβαια) για 2 λογους. Και επειδη το εγχειρημα αυτο ειναι αρκετα πολυπλοκο και χρονοβορο καθως υπαρχουν εκατονταδες τεχνικες αναλυσης που μπορει να χρησιμοποιησει καποιος και δεν ξερω ακομα ποιες ειναι οι καλυτερες ή ποιες ειναι οι καταλληλοτερες για τουτο το θεμα, αλλά και επειδη τα δεδομενα που επρεπε να επεξεργαστω ηταν οχι η μεση τιμη του εκαστοτε δεικτη ανα μηνα αλλά η τιμη του ανα ημερα(εαν ειναι υπαρκτη) και ετσι το πληθος των δεδομενων που πρεπει να υποστουν επεξεργασια γινεται συντριπτικα μεγαλυτερο(30 φορες περιπου μεγαλυτερο προφανως). Πιθανοτατα ομως καποια στιγμη θα προβω σε τουτο το εγχειρημα χρονικης αναλυσης των δεικτων και ευρεσης ισχυρων/ασθενων κλπ συσχετισεων καποιων ή ολων με τις χιονοπτωσεις ή και τα κρυα στην Ελλαδα και μαλιστα καλο θα ηταν να χωριστει η Ελλαδα στα 2 για αυτο, γιατι χιονοπτωσεις στην βορεια Ελλαδα πιθανοτατα σημαινει βροχες στην νότια, ενω χιονοπτωσεις στην νότια δεν συνεπαγονται απαραιτητως και χιονοπτωσεις στην βορεια οποτε ειναι 2 οι χωρικες περιοχες που πρεπει να συσχετισθουν.

 Να πουμε σε αυτο το σημειο οτι η εννοια των λεγομενων ατμοσφαιρικων ταλαντωσεων(atmospheric oscillations) ξεκινησε γυρω στο 1870 οταν και αρχισαν μελετες για τους Ασιατικους μουσωνες. Λογω των επιπτωσεων που εφερε η λεγομενη Μεγαλη ξηρασια στην Ινδια το 1877 δημιουργηθηκε μετεωρολογικο τμημα στην Ινδια για να εξετασει εαν μπορουσαν να προβλεφθουν οι εποχιακοι μουσωνες. Αρχικα προσπαθησαν να δημιουργησουν συνδεση τους με την ηλιακη δραστηριοτητα αλλά τελικως δεν ειχε επιτυχια η προσπαθεια.
 Τελικως παρολο που δεν βρεθηκε με επιτυχια συνδεση των μουσωνων με κατι ωστε να μπορει να χρησιμοποιηθει για την προβλεψη τους, με μελετες της πιεσης ανακαλυφθηκαν για πρωτη φορα ατμοσφαιρικες ταλαντωσεις, δηλαδη διάφορες μεταβλητες επαιρναν καποιες τιμες που ειχαν καποια περιοδικοτητα. Μαλιστα ευρεθει μια ατμοσφαιρικη ταλαντωση της ατμοσφαιρικης πιεσης στον Ειρηνικο ωκεανο με συμπεριφορα "τραμπαλας", η οποια ονομαστηκε Νότια ταλαντωση(Southern Oscillation(SO)).

Ολοι οι δεικτες ΝΑΟ, ΑΟ, MJO, κλπ αναφερονται και οριζουν καποια χαρακτηριστικα στις αντιστοιχα ονομαζομενες ατμοσφαιρικες ταλαντωσεις.
 Οι ατμοσφαιρικες τηλεσυνδεσεις(teleconnections) απο την αλλη, ειναι ενας ορος που χρησιμοποιειται για να περιγραψει την αλληλοσυσχετιση των ατμοσφαιρικων ταλαντωσεων μεταξυ τους, ειτε αμεση, ειτε εμμεση, καθως και την συσχετιση τους με την ατμοσφαιρικη κυκλοφορια και την θερμοκρασια των θαλασσων. Πχ πολυ θετικος ΝΑΟ τον χειμωνα(>2), συνηθως σημαινει ζεστους και υγρους χειμωνες στην Δυτικη Ευρωπη.
Τετοιες συσχετισεις φαινομενων στην γη ηταν γνωστες απο πολυ παλια, πχ ηταν γνωστο οτι ξηρασια στην Ινδια σημαινε τις περισσοτερες φορες και ξηρασια στην Νοτια Αφρικη ή πχ οι βροχοπτωσεις στην βορειοανατολικη Βραζιλιδα συνδεονται αμεσα με ισχυρη και στατιστικως σημαντικη συνδεση με τις θερμοκρασιες του ανατολικου Ειρηνικου στην τροπικη ζωνη.

 Οι δεικτες αυτοι μπορουν να χρησιμοποιηθουν για την προβλεψη της συνοπτικης(δηλαδη οχι λεπτομερειακης) κυκλοφοριας. Για να βρουμε δηλαδη την γενικη κατασταση της κυκλοφοριας σε διαστηματα πχ μισου μηνα, δηλαδη για τον επομενο μηνα, για τον μεθεπομενο, κλπ, και φυσικα δεν μπορουν να προβλεψουν τα χαρακτηριστικα του καιρου αναλυτικα για μικρα χρονικα διαστηματα πχ τι καιρο θα κανει σε μια εβδομαδα.
 Η σωστη αναγνωση των δεικτων γινεται οχι απλως κοιτωντας εναν απο αυτους αλλά κοιτωντας συνδιασμους αυτων διοτι υπαρχουν οι αλληλεπιδρασεις(teleconnections) μεταξυ τους. Φυσικα δεν ξερουμε ακριβως τις αλληλεπιδρασεις μεταξυ τους και ειμαστε ετη φωτος μακρια απο αυτο το σημειο, αλλά γνωριζουμε αρκετα πραγματα. Γνωριζουμε δηλαδη αρκετες "γραμμικες σχεσεις" δεικτων και συνδιασμων δεικτων με το τι κυκλοφορια θα εχουμε σε πολλα σημεια της γης, παροτι βεβαια ειμαστε οπως προανεφερα ετη φωτος απο το να γνωριζουμε περιπλοκες συσχετισεις μεταξυ αυτων και τις συνεπειες τους στην γενικη κυκλοφορια. Γιατι εκει εμπλεκονται μαθηματικα χωροχρονικης χαοτικης φυσης και οχι απλως χρονικης χαοτικης, που ακομα βρισκονται σε πρωταρχικο σταδιο.


 Αρχικως θα ορισουμε εδω μερικους βασικους ατμοσφαιρικους δεικτες που θα χρησιμοποιησουμε.

 •ΝΑΟ(North Atlantic Oscillation): Το φαινομενο ΝΑΟ(βορειοΑτλαντικη ταλαντωση) ειναι μια ατμοσφαιρικη τηλεσυνδεση οπου συνδεεονται οι υψηλες ατμοσφαιρικες πιεσεις στον ευρυτερο χωρο των Αζορων με τις χαμηλες πιεσεις στον ευρυτερο χωρο της Ισλανδιας. Ενω ο δεικτης ΝΑΟ οριζεται ειτε ως η διαφορά επιφανειακης ατμοσφαιρικης πιεσης ενος μετεωρολογικου σταθμου τοποθετημενου στο κεντρο δρασης του υψηλου στις Αζορες, με την επιφανειακη ατμοσφαιρικη πιεση ενος αλλου μετεωρολογικου σταθμου τοποθετημενου στο κεντρο δρασης του χαμηλου στην ευρυτερη περιοχη της Ισλανδιας, ειτε ως η χρονοσειρα της κυριας εμπειρικης ορθογωνιας συναρτησης(EOF) των αποκλισεων της επιφανειακης ατμοσφαιρικης πιεσης στον χωρο του Ατλαντικου μεταξυ 20° Ν εως 80° Ν και 90° W εως 40° Ε.
 Θετικες τιμες του δεικτη ΝΑΟ υποδεικνυουν θετικη φαση του ΝΑΟ και υψηλοτερες απο το κανονικο πιεσεις στον ευρυτερο χωρο των Αζορων και βαθυτερο χαμηλο(χαμηλοτερες πιεσεις) απο το κανονικο στον ευρυτερο χωρο της Ισλανδιας. Αρνητικες τιμες του δεικτη του ΝΑΟ αντιστοιχα υποδεικνυουν αρνητικη φαση του ΝΑΟ και χαμηλοτερες απο το κανονικο πιεσεις στον ευρυτερο χωρο των Αζορων και πιο ασθενες χαμηλο(υψηλοτερες του κανονικου πιεσεις) απο το κανονικο στον ευρυτερο χωρο της Ισλανδιας.

 Ο δεικτης ΝΑΟ εχει κυριως σημαντικες μεταβολες και αυξομειωσεις τον χειμωνα(Δεκεμβρη εως και Μαρτιο). Ετσι λοιπον σε αυτο το διαστημα κυριως, οι θετικες τιμες του δεικτη ΝΑΟ σημαινουν μια σχετικα εντονη ζωνικη κυκλοφορια και επικρατηση της κυριαρχης δυτικης κυκλοφοριας και ανεμων, και θετικες τιμες εχουν ως σαφεις επιπτωσεις την μεταφορα θερμων και υγρων αεριων μαζων στην δυτικη και βορειοδυτικη Ευρωπη επιφεροντας ηπιο και υγρο καιρο και ηπιους και υγρους χειμωνες. Αντιθετως αρνητικες τιμες του δεικτη ευνοουν την μεταφορα ψυχρων μαζων απο τους πολους και επιφερουν ψυχρους χειμωνες στην δυτικη και βορειοδυτικη κυριως Ευρωπη αλλά συνδεονται και με σχετικα ξηροτερο καιρο. Οι παραπανω τηλεσυνδεσεις, οι συσχετισεις δηλαδη του ΝΑΟ με τον καιρο της δυτικης και βορειοδυτικης Ευρωπης, ειναι εξακριβωμενες και πολυ ισχυρες και στατιστικως σημαντικες μαλιστα, δηλαδη θετικος ΝΑΟ επιφερει σχεδον παντα, γενικα υγρο και θερμο καιρο στην βορειοδυτικη και δυτικη Ευρωπη, ενω αρνητικος ΝΑΟ συνδεεται με πιο ψυχρο καιρο και πιο ξηρο ταυτοχρονα(οχι ξηρο βεβαια, δεν πρεπει να παρερμηνευθει αυτο, μιλαμε παντα για σχετικες τιμες, πιο ξηρο σε σχεση με τις μεσες τιμες δηλαδη--αντιστοιχα για την εκφραση που αναφερθηκαμε πιο πριν δηλαδη "φερνει υγρο καιρο").

  Συγκεκριμενα τωρα για την Ελλαδα, οι νεοτερες υπαρχουσες ερευνες δεν δειχνουν καμια στατιστικως σημαντικη επιρροη και συσχετιση των χειμωνων σε σχεση με τις τιμες του δεικτη ΝΑΟ. Πχ, πιο συγκεκριμενα συμφωνα με τις νεοτερες μελετες, η αναλυση υετου καθως και των θερμοκρασιων για τους χειμωνες απο το 1950 εως το 2005, εχει δειξει μη στατιστικως σημαντικη(σχεδον μηδεν μαλιστα) συσχετιση θερμοκρασιων στην Ελλαδα με τον δεικτη ΝΑΟ, παροτι οι ενδειξεις(μη στατιστικως σημαντικες ενδειξεις βεβαια-και αυτο σημαινει οτι μπορει και να οφειλονται σε τυχη/συμπτωση) συσχετιζουν θετικες τιμες του δεικτη ΝΑΟ με αρνητικες αποκλισεις θερμοκρασιων δηλαδη λιγο χαμηλοτερες θερμοκρασιες απο τις κανονικες τιμες, ενω αντιθετα αρνητικες τιμες του δεικτη ΝΑΟ συσχετιζονται με θετικες αποκλισεις θερμοκρασιων δηλαδη λιγο υψηλοτερες θερμοκρασιες απο τις κανονικες τιμες, αλλά οπως ειπαμε τα αποτελεσματα δεν ειναι στατιστικως σημαντικα(α<0.05), ενω για την περιπτωση του υετου στην Ελλαδα τον χειμωνα, παροτι η συσχετιση με τον δεικτη ΝΑΟ ειναι μεγαλυτερη και παλι δεν ειναι στατιστικως σημαντικη, ομως τα δεδομενα(εστω και στατιστικως ασημαντα(α<0.05)) λενε οτι θετικες τιμες του δεικτη ΝΑΟ σημαινουν αρκετα λιγοτερες ποσοτητες υετου στην Ελλαδα, ενω οι αρνητικες τιμες σημαινουν περισσοτερες ποσοτητες υετου στην Ελλαδα, παροτι οπως ειπαμε τα συμπερασματα αυτα ειναι στατιστικως μη σημαντικα(α<0.05) και ειναι πιθανον να οφειλονται σε συμπτωσεις. Βεβαια, παλαιοτερες μελετες εδειχναν στατιστικως σημαντικη συσχετιση αν και οχι ισχυρη, των θερμοκρασιων σε σχεση με τον ΝΑΟ καθως και του υετου και για την Ελλαδα, αλλά αυτες ηταν για ολο το ετος οποτε δεν μπορουμε να ειμαστε σιγουροι και να βγαλουμε κανενα συμπερασμα για τον χειμωνα αλλά το τοπιο γενικα δεν ειναι και τελειως σαφες και χρειαζονται περαιτερω ερευνες για το θεμα περι της Ελλαδας αλλά και γενικοτερα.

 Αντιθετα η επιρροη/συσχετιση του δεικτη του ΝΑΟ με την Μεσογειο γενικοτερα ειναι στατιστικως σημαντικη και ισχυρη για την περιπτωση του υετου. Ετσι αρνητικος ΝΑΟ συσχετιζεται ισχυρα, με θετικες αποκλισεις του υετου για ολη την βορεια Μεσογειο και ειδικα την δυτικη. Με απλα λογια αρνητικος ΝΑΟ σημαινει αυξηση των βροχοπτωσεων και του υετου γενικοτερα στην βορεια αλλά και στην δυτικη Μεσογειο ακομα πιο πολυ. Πχ ενω η συσχετιση βορειας Ιταλιας και ΝΑΟ στο θεμα του υετου(για τον χειμωνα μαζι με Μαρτιο μιλαμε παντα) ειναι στατιστικως σημαντικη και ισχυρη, για την κεντρικη και νότια Ιταλια η συσχετιση ειναι πολυ ασθενεστερη και στατιστικως μη σημαντικη.
  Ακομα βεβαια χρειαζονται πολλες ερευνες στο να κατασταλαξουμε για την πληρη διελευκανση της φυσης της επιρροης του ΝΑΟ σε ολη την Μεσογειο καθως και σε μεμονωμενες περιοχες/χωρες.


 •ΑΟ(Arctic Oscillation): Η Αρκτικη ταλαντωση(ΑΟ) ειναι μια ταλαντωση που αναφερεται σε ακριβως παρομοιο φαινομενο με το φαινομενο ΝΑΟ, αλλά σε διαφορετικη περιοχη και ο δεικτης του φαινομενου ΑΟ υπολογιζεται συγκρινοντας την διαφορά της πιεσης του Βορειου Πολου με αυτη στα γεωγραφικα πλατη των 45° Ν σε σχεση με τους μεσους ορους τους. Και εδω η μετρηθεισα διαφορά των καταστασεων της πιεσης χρησιμοποιειται για να βγει ενας δεικτης που δειχνει την φαση της ταλαντωσης και παιρνει θετικες τιμες οταν αυξημενες τιμες πιεσης σε σχεση με τον μεσο ορο υπαρχουν στις 45° Ν ενω μικροτερες απο το κανονικο στον Β.Πολο. Ενω αντιστοιχα παιρνει αρνητικες τιμες οταν αυξημενες τιμες πιεσης σε σχεση με τον μ.ο υπαρχουν στον Β.Πολο ενω μικροτερες απο το κανονικο στις 45° Ν. Και εδω προφανως ισχυει οτι οσο μεγαλυτερη ειναι η διαφορά της πιεσης τοσο μεγαλυτερος(ή μικροτερος για αρνητικο ΑΟ) γινεται ο ΑΟ.

 Στο ΝΟΑΑ πχ, ο υπολογισμος του δεικτη ΑΟ εχει σαν σκελετο την συγκριση των καταστασεων της διαφοράς επιφανειακης πιεσης του Βορειου Πολου απο τον μεσο ορου του, με την διαφορά επιφανειακων πιεσεων των μικροτερων γεωγραφικων πλατων απο τον δικο τους μεσο ορο. Ουσιαστικα και περιληπτικα συγκρινει τις διαφορές επιφανειακων πιεσεων απο τον μεσο ορο για 2 περιοχες, Β.Πολο και χαμηλοτερα γεωγραφικα πλατη, και καθε κατασταση που προκυπτει συγκρινεται με τον μεσο ορο των καταστασεων οσον αφορα την πιεση στις 2 αυτες περιοχες και αντιστοιχειται μεσω αυτης της συγκρισης ενα νουμερο.

 Οπως μπορουμε να δουμε βεβαια απο τα διαγραμματα χρονοσειρων του ΑΟ και του ΝΑΟ, οι 2 δεικτες εχουν ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ μεγαλη αλληλοσυνδεση και οταν πεφτει ο ενας σχεδον ταυτοχρονα ή μετα απο λιγο πεφτει και ο αλλος και παρομοια οταν ανεβαινει ο ενας ανεβαινει και ο αλλος.
 Στατιστικως η συσχετιση τους ειναι ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ μεγαλη τοσο που πιστευουμε οτι σαφεστατα αποτελουν δεικτες του ιδιου φαινομενου/της ιδιας ταλαντωσης. Υπαρχει, να πουμε σε αυτο το σημειο, ακομα και τωρα μια μεγαλη ασαφεια και σκοταδι περι του εαν ο δεικτης ΝΑΟ και ο δεικτης ΑΟ, και τα αντιστοιχα φαινομενα/ταλαντωσεις που αντιπροσωπευουν, εαν λοιπον, ειναι το ιδιο ακριβως πραγμα και αναφερονται και οι 2 δεικτες στο ιδιο φαινομενο/ταλαντωση και απλως αποτελουν διαφορετικες μεταφρασεις θα λεγαμε του ιδιου φαινομενου. Ακομα δεν εχουμε εξακριβωσει εαν ισχυει αυτο, εαν δηλαδη ο ΝΑΟ και ο ΑΟ αναφερονται στο ιδιο φαινομενο και αρα δεν υπαρχει ουσιαστικη διαφορά μεταξυ τους ή εαν αποτελουν ξεχωριστες ταλαντωσεις/φαινομενα ή διαφορετικα τμηματα μια γενικης ταλαντωσης. Μια προσφατη ερευνα μαλιστα φερνει ολοενα και πιο κοντα την πιθανοτητα να ισχυει το πρωτο πραγμα, δηλαδη ο ΝΑΟ και ο ΑΟ να αντιπροσωπευουν το ιδιο φαινομενο και απλως να αποτελουν διαφορετικες μεταφρασεις/αποτυπωσεις του, χωρις ομως να εχουν καμια ουσιαστικη διαφορά.

 Για του λογου το αληθες ιδου η μεση τιμη του καθε δεικτη για τους Δεκεμβριους απο το 1950 εως το 2011. Η συσχετιση τους ειναι παρα παρα πολυ μεγαλη. Οταν αυξανει ο ενας αυξανει και ο αλλος και οταν πεφτει ο ενας πεφτει και ο αλλος με ελαχιστες εξαιρεσεις. Παρομοια ισχυουν φυσικα και για τους αλλους μηνες.
 

 

 •PDO(Pacific Decadal Oscillation): Η δεκαετης ταλαντωση του Ειρηνικου ωκεανου ειναι μια ταλαντωση πολυ σημαντικη επισης και ο δεικτης της προκυπτει μετρωντας τις μηνιαιες αποκλισεις της θερμοκρασιας της θαλασσας απο τον μεσο ορο στα βορεια των 20° Ν στον Ειρηνικο ωκεανο. Μπορει να περιγραφει σαν ενας ενας 20ετης με 30ετης κυκλος. Γινεται θετικος ο δεικτης του PDO οταν οι μετρησεις της αποκλισης της θερμοκρασιας στα βορειοδυτικα του Ειρηνικου ειναι αρνητικες και οι ιδιες μετρησεις στα ανατολικα των τροπικων περιοχων του Ειρηνικου ειναι θετικες, ενω γινεται αρνητικος στην αντιστροφη περιπτωση.


 •MJO(Madden-Jullian Oscillation): Η ταλαντωση Μαντεν-Τζουλιαν ειναι μια αυθεντικη ταλαντωση με την εννοια οτι εχει ενα σχεδον εξακριβωμενο κυκλο 60 με 90 ημερων. Θεωρειται οτι παιζει σημαντικο ρολο στην διακυμανση του υετου. Ενω εχει βρεθει και ισχυρη σχεση μεταξυ της ισχυος των τυφωνων με τον δεικτη του MJO και οτι οι τυφωνες ειναι 6 φορες πιο πιθανοι να συμβουν οταν ο δεικτης ειναι σε πτωση.


 •QBO(Quasi-biennial Oscillation): Ημιδιετης ταλαντωση σχετιζεται με την περιοδικη αντιστροφη των ανεμων στην κατω στρατοσφαιρα μεταξυ 20 και 30 χιλιομετρων. Η πρωτη συνειδητοποιηση αυτης της ταλαντωσης εγινε το 1883 με την εκρηξη του Κρακατοα οπου οι σταχτες του που εφτασαν τοσο ψηλα ειχαν για πολλα χρονια δυτικες και ανατολικες κατευθυνσεις.


 •ENSO(El Nino - Southern Oscillation): Η "Ελ Νινιο/Νότια ταλαντωση" ειναι μια απο τις πιο γνωστες περιοδικοτητες και πιο εκτεταμενα μελετημενες. Στην ουσια ειναι ενας δεικτης που μελετα τις αλληλεπιδρασεις μεταξυ της θαλασσας και της ατμοσφαιρας στην περιοχη του Ινδικου και Ειρηνικου ωκεανου στην περιοχη της τροπικης ζωνης. Τα 2 ακρα του ENSO ειναι τα γνωστα φαινομενα/φασεις της ατμοσφαιρας, La Nina(το ψυχρο επεισοδειο) και El Νino(το θερμο επεισοδειο). Ενας απο τους παραδοσιακους, αν και πλεον σχετικα ξεπερασμενος τροπος, τροπους για να βλεπουμε σε ποια κατασταση βρισκεται η ταλαντωση αυτη ειναι με τον δεικτη της νοτιας ταλαντωσης(Southern Oscillation) SOI(Southern Oscillation Index).
 Ενας απο τους σημαντικοτερους πλεον δεικτες για την επισημανση της φασης του ENSO αλλά και την προβλεψη επεισοδειων Ελ Νινιο ή Λα Νινα, ειναι ο δεικτης ΟΝΙ(Oceanic Nino Ιndex) και μετραει την αποκλιση των θερμοκρασιων του Ειρηνικου ωκεανου, απο τις μεσες τιμες μια καθορισμενης χρονικης περιοδου, για την λεγομενη περιοχη του Ειρηνικου ωκεανου, Nino 3.4 οπου βρισκεται περιπου στην μεση της τροπικης περιοχης/ζωνης του Ειρηνικου ωκεανου απο την ανατολικη Ασια εως την δυτικη Αμερικη. Οταν ο δεικτης ΟΝΙ για ενα συνεχομενο τριμηνο(δηλαδη ο μεσος όρος του ΟΝΙ για 3 συνεχομενους μηνες) ειναι πανω ή ακριβως απο 0.5 °C τοτε ειμαστε σε φαση(εχουμε επεισοδειο) Ελ Νινιο, ενω οταν ειναι κατω ή ακριβως απο -0.5 °C ειμαστε σε φαση Λα Νινα, ενω για τιμες αναμεσα ειμαστε σε ουδετερη φαση.

 Τα επεισοδεια Ελ Νινο αλλά και Λα Νινα προκαλουν σε πολλες περιπτωσεις μεγαλες καταστροφες σε ολη την γη, λογω ακραιων καιρικων φαινομενων που προκαλουν. Για αυτο η προβλεψη τους ειναι πολυ σημαντικη. Ειδικοτερα το Ελ Νινο σε ενα απο τα πιο ακραια επεισοδεια του, το 1998, προκαλωντας καιρικες καταστασεις που υπολογιζεται οτι προκαλεσαν ζημιες τουλαχιστον 34 δισεκατομμυριων δολαριωνκαι με 6 εκατομμυρια ατομα να μενουν αστεγοι λογω των καταστροφων!!
 Το Ελ Νινο εχει μεση περιοδο εμφανισης τα 3 με 4 χρονια αλλά εμφανιζεται και μετα απο 2 ή και μετα απο 7 χρονια, ενω κραταει απο 12 εως 18 μηνες περιπου.
 Να αναφερουμε σε αυτο το σημειο οτι αρχικως η λεξη Ελ Νινιο(που μεταφραζεται σε θειο βρεφος και αντιστοιχει στο βρεφος του Χριστου) χρησιμοποιουνταν για να προσδιορισει ενα ζεστο ωκεανιο ρευμα που ειχε κατευθυνση προς τα νότια και κινουνταν κοντα στις δυτικες ακτες του Περου και του Εκουαδορ καθε χρονο κοντα στα Χριστουγεννα. Αυτο το φαινομενο ονομαζονταν Ελ Νινιο και δεν εχει καμια σχεση με το φαινομενο Ελ Νινιο που αναφεραμε παραπανω και ο όρος εχει επικρατησει να αντιστοιχει σε αυτο το πολυ γενικοτερο και παγκοσμιο φαινομενο και οχι σε αυτο που συνεβαινε στις ακτες του Εκουαδορ και του Περου κοντα στα Χριστουγεννα.
  Ο όρος Ελ Νινιο λοιπον σημαινει ενα θερμο επεισοδειο του ΕΝΣΟ(με ΟΝΙ ≥+0.5 °C)-της ταλαντωσης ΕΝΣΟ δηλαδη.


 •AMO(Atlantic Multidecadal Oscillation): Η "πολυδεκαετης Ατλαντικη ταλαντωση"(ΑΜΟ) ειναι μια σχετικα νεοανακαλυφθεισα ταλαντωση της ατμοσφαιρας και σχετιζεται με τις θερμοκρασιες του βορειου Ατλαντικου ωκεανου. Η ταλαντωση ΑΜΟ σχετιζεται αρκετα ισχυρα με τις θερμοκρασιες αλλά και με την ποσοτητα του υετου στην βορεια Αμερικη αλλά και στην Ευρωπη καθως και ακομα πιο ισχυρα με τις θερμοκρασιες και τον υετο των καλοκαιριων σε αυτες τις περιοχες.


 Απο τους παραπανω δεικτες θα τους χρησιμοποιησουμε ολους εκτός απο τον MJO.


 Εχουμε λοιπον για καθε μηνα ξεχωριστα την διακυμανση ανα ετος του καθε δεικτη:
 Να πουμε οτι για το φαινομενο ΑΜΟ χρησιμοποιησαμε τον δεικτη του ΑΜΟ πολλαπλασιασμενο με το 10, ενω για το QBO τον αντιστοιχο δεικτη του QBO διαιρεμενο με το 10 για να ειναι ορατες οι τιμες τους στο γραφημα καθως πχ ο δεικτης ΑΜΟ ειναι μια ταξη μεγεθους μικροτερος(πχ κινειται απο -0.5 εως 0.5 περιπου οποτε δεν θα φαινονταν οι αυξομειωσεις και οι τιμες του στο διαγραμμα) απο τους αλλους δεικτες.
 Επισης για το ΕΝΣΟ 3.4 χρησιμοποιηθηκε ο δεικτης ΟΝΙ σε μηνιαια τιμη και μετραει αποκλιση θερμοκρασιας σε βαθμους Κελσιου σε σχεση με μια επιλεγμενη χρονικη περιοδο. Θυμηθειτε οτι οταν εχουμε ΟΝΙ >= 0.5 °C εχουμε συνθηκες/επεισοδειο Ελ Νινιο αλλά εκεινο το ΟΝΙ αναφερεται σε τριμηνιαια τιμη(μεσο όρο) του ΟΝΙ, για 3 συνεχομενους μηνες δηλαδη, οποτε αφου το διαγραμμα δινει τις μηνιαιες τιμες του ΟΝΙ, καθε φορα που εχουμε ΟΝΙ ≥ +0.5 °C δεν σημαινει και επεισοδειο Ελ Νινιο.

 Οποτε εχουμε(να σημειωθει οτι δεν λειπουν δεδομενα, οποτε οταν η "μπαρα" ενος δεικτη για καποιο ετος δεν υπαρχει, τοτε ο δεικτης ειναι μηδεν ή πολυ κοντα στο μηδεν και ετσι δεν εμφανιζεται η "μπαρα" του):


•Δεκεμβριος:









•Ιανουαριος:









•Φεβρουαριος:











Οπως βλεπουμε ειναι σχεδον αδυνατο διαισθητικα να διακρινουμε καποιο "pattern" καποια αλληλοσυνδεση μεταξυ τους. Το ιδιο ισχυει και με την συσχετιση με τους χειμωνες της βορειας και νότιας Ελλαδας, με τον υετο δηλαδη και με την θερμοκρασια για την βορεια και νότια Ελλαδα. Οποτε εδω ερχονται τα μαθηματικα και η στατιστικη αναλυση και μεθοδοι, για να βρουμε τυχον συσχετισεις. Αλλά οπως ανεφερα αυτο ειναι μια πολυ χρονοβορα διαδικασια(καθως πρεπει να παρουμε την ημερησια τιμη(οπου ειναι δυνατον) του καθε δεικτη, να διαλεξουμε μερικους σταθμους στην νοτια Ελλαδα, καθως και στην βορεια Ελλαδα ξεχωριστα, με μετεωρολογικα δεδομενα θερμοκρασιων και υετου, να αναλυσουμε και να ψαξουμε για αλληλοσυσχετισεις ΝΑΟ+ΑΟ+ΑΜΟ+QBO+ΟΝΙ+PDO με τον υετο καθως και με θερμοκρασια του καθε σταθμου και οι μεθοδοι αναλυσης που μπορει να επιλεξει κανείς ειναι πραγματικα εκατονταδες και δεν γνωριζω και ποιος ειναι ο καταλληλοτερος για αυτο το εγχειρημα με συνδεση πολλαπλων δεικτων με καποια μεταβλητη(πχ υετο)-και καλυτερο θα ηταν να επιλεχθουν 2-3 τροποι αναλυσης για συγκριση αποτελεσματων κιολας) και θα συντελεστει σε ενα μελλοντικο αφιερωμα.

Δευτέρα, 1 Οκτωβρίου 2012

Αποσταση νεφων.

Αποσταση νεφων και καταιγιδων.




 Διαβαζοντας ενα πολυ καλο καιρικο μπλογκ ενος πολυ λογικου ανθρωπου(συνηθιζω να χωριζω τους ανθρωπους σε λογικους επιστημονες, σε λογικους μη επιστημονες, σε "αδιαφορους" και σε μη λογικους) που ουτε καν τον ξερω προσωπικα, απλως διαβαζω τις αποψεις του μεσα σε ενα καιρικο φορουμ που γραφει(hellasweather.gr) καθως και απο το καιρικο μπλογκ του(παροτι τωρα αρχισα να το διαβαζω) και διαπιστωσα, μερικα μικρολαθακια κακων/ελλειπων διατυπωσεων που μπορουν να παρερμηνευτουν, σε ενα θεμα.
Σε τουτο:
http://antisimvatikos.blogspot.gr/2011/08/blog-post.html

Ετσι λοιπον εχουμε οτι αναφερει:

"Ας ξεκινήσουμε από τον απλό υπολογισμό του πόσο μακριά είναι ο ορίζοντας (η νοητή γραμμή στην οποία θάλασσα και ουρανός γίνονται ένα), δηλαδή πόσο μακριά μπορούμε να δούμε σε μια καθαρή μέρα."

Αυτη η προταση, αν και ο δημιουργος της μαλλον εννοουσε πόσο μακρυα μπορουμε να δουμε ενα αντικειμενο που βρισκεται στην επιφανεια της γης, μπορει να παραπλανησει, καθως η αποσταση που μπορει να δουμε σε μια καθαρη μερα ειναι πολλα τρισεκατομμυρια χιλιομετρα μακρυα! Πχ τα αστερια που βλεπουμε στον ουρανο βρισκονται ακομα και πανω απο 150 τρισεκατομμυρια χιλιομετρα μακρυα μας. Και ομως μπορουμε να τα δουμε! Μπορουμε να δουμε δηλαδη σε αποσταση 150 τρισεκατομμυριων χιλιομετρων μακρυα μας!!

 Εαν εννοουσε πόσο μακρυα μπορουμε να δουμε ενα (σημειακο) αντικειμενο στην επιφανειας της γης, τοτε ναι οι υπολογισμοι του ειναι σωστοι φυσικα, αν και στην πραγματικοτητα υπαρχουν και φαινομενα ατμοσφαιρικης διαθλασης/σκεδασης κλπ, ωστε το φως να καμπτεται και ετσι να μπορουμε να δουμε λιγο παραπανω πισω απο τον οριζοντα μας απο οτι με τους παραπανω υπολογισμους(μια πολυ καλη προσεγγιστικη σχεση με εξαιρετικα αποτελεσματα ειναι θετοντας την ακτινα της γης ισης με τα 7/6 της πραγματικης-θεωρωντας την γη ως σφαιρα με ακτινα 6378 km).


Επειτα παμε παρακατω στο εξης που αναφερει:

"Ένας γενικός τύπος που υπολογίζει τις αποστάσεις στις οποίες μπορούμε να δούμε όταν εμείς είμαστε σε ύψος h_1 και το αντικείμενο έχει ύψος h_2, ακολουθεί στην επόμενη εικόνα."


"Εδώ φαίνεται πως ένα καταιγιδοφόρο νέφος που φτάνει σε ύψος, χοντρικά, τα 10 Km, είναι ορατό από απόσταση 360 Km περίπου. "

Η παραπανω ηταν μια αλλη παραπλανητικη προταση που μπορει επισης να οδηγησει σε μεγαλες παρερμηνευσεις. Το μόνο που χρειαζεται βασικα για να γινει σωστη ειναι να προστεθει η λεξη "μεγιστο" σε αυτην.
Ο παραπανω τυπος δηλαδη υπολογιζει την μεγιστη αποσταση που μπορει να δει καποιος ενα αντικειμενο με υψος h2 και οχι την αποσταση που μπορει να δει καποιος ενα αντικειμενο με υψος h2(ασαφης προταση).
Εφοσον δε, παρουμε ως υψος cumulonimbus νεφους το μεγιστο υψος που μπορει να φτασει(μιας και θεωρητικα δεν υπαρχει καποιο σαφες ιδιαιτερο οριο(παροτι φυσικα η εξωσφαιρα αποτελει σιγουρο ανωτατο οριο αλλά μιλαμε για ρεαλιστικο ανωτατο οριο) αλλά μπορουμε να παρουμε το ρεκορ μεγιστου υψους για νεφος cumulonimbus που ειναι 23 χιλιομετρα), βρισκουμε και την μεγιστη αποσταση που μπορει να δει κανείς ενα συννεφο cumulonimbus.

Ας δουμε τωρα γιατι ειναι η μεγιστη αποσταση που μπορουμε να δουμε ειναι αυτη. Ας την ονομασουμε hmax. Στην περιπτωση μας ισχυει hmax = 23 km αλλά το hmax μπορει να παρει οποιαδηποτε τιμη ωστε να βρουμε την μεγιστη αποσταση που μπορουμε να δουμε ενα αντικειμενο με υψος hmax.
Εχουμε αρχικα οτι μιλαμε για σφαιρικη γη και οτι εμεις(τα ματια μας) βρισκομαστε στο Α, σε υψος δηλαδη απο την επιφανεια της γης h = (ΟΑ) - R, οπου R η ακτινα της γης.
Παιρνουμε επισης μια ημιευθεια Αx και ενα ευθυγραμμο τμημα ΑΓ που περνα απο τον οριζοντα μας και τεμνει την επιφανεια της γης στο Β. Δηλαδη εχουμε το σχημα:


Το ορατο πεδιο μας ειναι αυτο που ειναι πανω απο τον οριζοντα ή ακριβως σε αυτον. Παροτι οπως αναφεραμε προηγουμενως λογω φαινομενων ατμοσφαιρικης διαθλασης/σκεδασης κλπ, που κανουν το φως να καμπτεται, μπορουμε να δουμε λιγο παραπανω πισω απο τον οριζοντα μας οποτε το οπτικο πεδιο μας ειναι λιγο μεγαλυτερο.
 Αλλά τελοσπαντων το ορατο πεδιο μας ειναι αυτο που ειναι σημειωμενο με κιτρινο. Βεβαια, παιρνουμε μόνο την μια εκ των 2 συμμετρικων περιπτωσεων, δηλαδη το πορτοκαλι γραμμοσκιασμενο τμημα "δεξιοτερα" του ευθυγραμμου τμηματος που περνα απο εμας και το κεντρο της γης, καθως η αντιμετωπιση που μπορουμε να εχουμε για αυτο το τμημα ειναι παντελως ομοια με αυτην που θα εχουμε παρακατω για το "αριστερο" τμημα.



Για να δειξουμε οτι το σημειο Γ οριζει την μεγιστη αποσταση(AΓ) που μπορουμε να δουμε ενα συννεφο cumulonimbus, παιρνουμε ενα τυχαιο σημειο μεσα απο το δυνατο ορατο μας πεδιο, εστω Δ.



Προεκτεινουμε το ευθυγραμμο τμημα ΑΔ και ονομαζουμε Ε το σημειο τομης της προεκτασης του με τον κυκλο με κεντρο το κεντρο της γης και ακτινα ιση με hmax, στο τμημα του ορατου πεδιου παντα.




Προφανως ΑΕ > ΑΔ αρα πρεπει να δειξουμε οτι ΑΓ >ΑΕ :


Αυτο ειναι αμεσα σαφες οτι ισχυει καθως τα τριγωνα ΟΑΕ και ΟΑΓ εχουν κοινη την ΑΟ, αντιστοιχα ισες πλευρες τις ΕΟ και ΓΟ, ενω οι αντιστοιχες περιοχομενες σε αυτες γωνιες ειναι οι ΑΟΕ και ΑΟΓ. Ομως ισχυει γωνια ΑΟΕ < γωνια ΑΟΓ οποτε λογω του σχετικα γνωστου βασικου θεωρηματος που δεν χρειαζεται να αποδειξουμε εδω, επεται οτι και η πλευρα απεναντι απο την μεγαλυτερη γωνια θα ειναι μεγαλυτερη.

Απο το παρακατω σχημα που δειχνει 2 ιδιου υψους νεφη cumulonimbus με κορυφες στα Δ και Ε, φαινεται οτι οι αποστασεις τους απο εμας μπορει να ειναι διαφορετικες, αρα αυτο σημαινει οτι δεν υπαρχει μονοσημαντη αντιστοιχια αποστασης της κορυφης του υψους απο εμας, με το υψος του.


Υπολογιζοντας επισης την μεγιστη αποσταση οπου μπορουμε να δουμε ενα νεφος cumulonimbus, θετουμε hmax = 23 km και απο τον τυπο που αναφερθηκε προηγουμενως και τον ξαναγραφουμε εδω:


Εδω να σταθουμε μια στιγμη και να γραψουμε την σωστη αναπαρασταση της εξισωσης, διοτι η παραπανω(ολες οι παραπανω βασικα) ειναι λανθασμενη αλλά χρησιμοποιειται ευρεως για λογους απλοτητας. Η σωστη λοιπον γραφη ειναι:


Η γραφη h/km πχ χρησιμοποιειται γιατι η μεταβλητη h ειναι μια φυσικη ποσοτητα που αναπαριστα και αντιστοιχει σε ποσοτητα αποστασης(του υψους), πχ h = 67 μετρα ή h = 12 km, ή h = 7000 εκατοστα κλπ. Οποτε θετοντας πχ h = 67 m στην εκφραση h/km εχουμε 67 m / km = 67/1000 = 0.067 που ειναι μια αριθμητικη τιμη και αρα εχει νοημα η εξισωση μας.
Ενω τελικως στο δεξιο μερος θα προκυψει ενας αριθμος(μια αριθμητικη τιμη) ενω στο αριστερο θα εχουμε την αριθμητικη τιμη dmax/km.
Δηλαδη πχ θα εχουμε dmax/km = 380 , αρα συνεπαγεται dmax = 380 km.

Ετσι λοιπον βλεπουμε οτι η μεγιστη αποσταση που μπορουμε να δουμε εξαρταται απο το υψος h που βρισκομαστε, οποτε για διάφορα υψη που βρισκομαστε μπορουμε να βρουμε μεσω του παραπανω τυπου την μεγιστη αποσταση που μπορουμε να δουμε ενα συννεφο cumulonimbus, αρα για:
•h = 2 μετρα, δηλαδη στην επιφανεια της θαλασσας και στεκομενοι ορθιοι: d ~= 547 km
•h = 100 μετρα : d ~= 578 km
•h = 1000 μετρα : d ~= 655 km
•h = 8848 μετρα : d ~= 878 km





Ας δουμε τωρα πως μπορουμε να βρουμε την αποσταση απο εμας απο το σημειο οπου εγινε η ηλεκτρικη εκκενωση που προκαλεσε εναν κεραυνο. Η συνηθης και που πρακτικη τακτικη ειναι να μετραμε πόσα δευτερολεπτα χρειαστηκε ο ηχος να φτασει σε εμας απο τη στιγμη που βλεπουμε το φως(που ειναι πρακτικα ιση με την στιγμη της "παραγωγης" του ηχου και της εκκινησης του προς ολες τις κατευθυνσεις και προς τα εμας) και να τα πολλαπλασιαζουμε με το 340(θεωρωντας ως σταθερη ταχυτητα του ηχου σοτν αερα ιση με 340 m/s) και το αποτελεσμα να εισαι σε μετρα. Πχ αν χρειαστηκε 10 δευτερολεπτα να ερθει ο ηχος απο τη στιγμη που ειδαμε την αστραπη, τοτε λεμε οτι η εκκενωση απεχει 3400 μετρα ή 3.5 χιλιομετρα περιπου.

Ομως η διαδικασια αυτη παροτι φοβερα πρακτικη και σχετικα καλης ακριβειας στην πραγματικοτητα εχει σχετικα σαθρο υποβαθρο καθως η ταχυτητα του ηχου στον αερα εξαρταται απο την θερμοκρασια(και μόνο απο αυτην και οχι πχ απο την ατμοσφαιρικη πιεση, σε ενα βουνο πχ με μια θερμοκρασια 20 °C και πιεση 950 hPa, ο ηχος θα ταξιδευει με την ιδια ταχυτητα με οση θα ταξιδευε στην επιφανεια της θαλασσας με πιεση πχ 1010 mbar(hPa) και θερμοκρασια παλι 20 °C) και στα 10 περιπου χιλιομετρα που αναπτυσσονται τα περισσοτερα cumulonimbus η θερμοκρασια καθε αλλο παρα ειναι κοντα στις θετικες τιμες της κλιμακας Κελσιου και μαλιστα στην θερμοκρασια των 15 °C που υπονοει/αντιστοιχει η τιμη των 340 m/s που χρησιμοποιουμε στον πρακτικο τυπο.

Ας παμε λοιπον να δουμε μια πολυ πιο ακριβη(οχι και παλι την ακριβεστερη) προσεγγιση του θεματος.
Εχουμε ενα σημειο Β λοιπον οπου γινεται η ηλεκτρικη εκκενωση. Στο σημειο Α βρισκομαστε εμεις, ενω θελουμε να βρουμε την αποσταση d που ειναι η αποσταση που ταξιδεψε ο ηχος για να ερθει σε εμας.



Με την πολυ ορθη υποθεση οτι η μεση θερμοκρασια Τ, που διενυσε ο ηχος μεταξυ του σημειου  Β και του σημειου Α(εκει που ειμαστε εμεις), ειναι κατα πολυ καλη προσεγγιση ιδια με αυτην που θα διενυσε εαν εκανε την διαδρομη Β προς το σημειο Γ πανω στην ΟΒ που απεχει απο την επιφανεια της γης αποσταση h1 ιση με το υψος που βρισκομαστε δηλαδη, με αυτη την υποθεση λοιπον εχουμε τα εξης:

Χρησιμοποιωντας την υψομετρικη εξισωση λυνουμε ως προς την θερμοκρασια(βλεπε παρακατω).
Οποτε εχουμε αγνωστο το υψος του συννεφου h2.
Επισης απο την εξισωση d = Sair·t οπου t ο χρονος που μετραμε οπως και πριν(απο τη στιγμη που βλεπουμε την αστραπη εως οτους ακουμε την βροντη της) και Sair η μεση ταχυτητα του ηχου καθολη την διαδρομη, θελουμε να βρουμε την αποσταση μας d απο το συννεφο.


Επισης η ταχυτητα του ηχου εξαρταται απο την μεση θερμοκρασια με τον τροπο που βλεπουμε παρακατω.




Οπως βλεπουμε εχουμε 4 αγνωστους(T,h2,d,Sair) και 3 εξισωσεις αρα πρεπει να αποφασισουμε τι θελουμε να βρουμε.
Εστω οτι θελουμε να βρουμε την αποσταση d οπως ειπαμε και παραπανω.
 Τοτε πρεπει να βρουμε ειτε την μεση θερμοκρασια μεταξυ Β και Α, ή μεταξυ Β και Γ διαδρομης, ή την μεση ταχυτητα που θα εχει ο ηχος καθολη την διαδρομη ειτε το υψος του συννεφου.

 Αν πχ το υψος ειναι h2 = 10 km, ενω ξερουμε οτι η πιεση στα 10 χιλιομετρα ειναι περιπου P2 = 250 hPa, ενω αν βρισκομαστε σε υψομετρο πχ h1= 100 μετρα, με πιεση P1 = 1010 hPa, και σε γεωγραφικο πλατος 40.65° βορεια, αρα υπολογιζοντας την επιταχυνση της βαρυτητας ιση με g = 9.80228 m/s2, και εαν εκανε ο ηχος 10 δευτερολεπτα να φτασει, τοτε βρισκουμε οτι:
μεση Τ ~=  -28.6 °C
Sair~= 313.5 m/s και αρα και:
d = 10·313.5 = 3135 μετρα.

Να θυμηθουμε οτι η πρακτικη μεθοδος εδωσε 3400 μετρα δηλαδη 265 μετρα παραπανω.

Μπορει να μην εχει καμια σχεδον πρακτικη αξια ο παραπανω τροπος να βρισκουμε την αποσταση απο ενα συννεφο αλλά η αντιμετωπιση ειναι που μετραει και που ειναι η ορθη καθως η πρακτικη μεθοδος υποθετει σταθερη ταχυτητα του ηχου απο τα 5-7-8-9 ή τελοσπαντων σε οσα χιλιομετρα γινεται η ηλεκτρικη εκκενωση, εως και τον παρατηρητη, και αρα υποθετει σταθερη θερμοκρασια απο τα 5-10 χιλιομετρα εως και το εδαφος, κατι που δεν θα μπορουσε να ειναι πιο αναληθες.

Και ομως οπως βλεπουμε απο τα τελικα αποτελεσματα, μπορει η πρακτικη μεθοδος να ηταν 265 μετρα μακρια απο την ορθοτερη προσεγγιση, αλλά εχουν αραγε καμια μεγαλη σημασια αυτα τα 265 μετρα που επεσε εξω η πρακτικη μεθοδος? Ειναι σαφες και εκπληκτικο συναμα, οτι με την πρακτικη μεθοδο με ενα πολλαπλασιασμο και μόνο ειχαμε σε τουτο το παραδειγμα σφαλμα μόνο 8.5% περιπου!! Εντυπωσιακο θα ελεγα, αν και η πολυ ορθοτερη θεωρηση του θεματος παραμενει ορθοτερη θεωρηση εστω και πρακτικα δυσχρηστη εως και αχρηστη. :)