The dynamics of the aegean-levantine seas and their climatic implications
Authors: Βερβάτης Βασίλειος 
Published: January 2014

Η ανατολική Μεσόγειος παρουσιάζει σύνθετη θερμοαλατική κυκλοφορία, λόγω της δράσης του ανεμολογικού πεδίου και των ατμοσφαιρικών ροών θερμότητας και νερού συνοπτικής, μέσης και μικρής κλίμακας. Αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της δυναμικής του Αιγαίου Πελάγους και οι ανταλλαγές που παρατηρούνται με τη λεκάνη της Λεβαντίνης τα τελευταία 50 χρόνια. Για το σκοπό αυτό εφαρμόστηκαν μέθοδοι παρατήρησης μαζί με αριθμητικές προσομοιώσεις, προκειμένου να μελετήσουμε τις υπερετήσιες και δεκαετείς διακυμάνσεις της ανατολικής Μεσογείου.Στα πλαίσια προσδιορισμού της θερμοαλατικής δομής και της δημιουργίας βαθιών νερών στο Αιγαίο Πέλαγος, πραγματοποιήθηκαν δύο Ωκεανογραφικοί πλόες τους χειμώνες του 2005 και 2006. Κατά τη διάρκεια των ταξιδιών ποντίστηκαν τέσσερις αυτόνομοι πλωτήρες Argo, προκειμένου να καταγράψουν τις υπερετήσιες διακυμάνσεις των βαθύτερων στρωμάτων του Αιγαίου. Επιπροσθέτως, πραγματοποιήθηκαν αριθμητικές προσομοιώσεις για την περιοχή του Αιγαίου και της Λεβαντίνης για τη περίοδο 1960-2000, χρησιμοποιώντας ωκεανογραφικό μοντέλο υψηλής διακριτοποίησης (1ο/30). Το ωκεανογραφικό μοντέλο είναι συζευγμένο με ατμοσφαιρικό μοντέλο 6-ωρης ατμοσφαιρικής δράσης και αναπαράγει ικανοποιητικά τις υπερετήσιες διακυμάνσεις της περιόδου.Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις των Ωκεανογραφικών σταθμών, οι οποίες προβάλλονται σε διάγραμμα Θ-S, η θερμοαλατική δομή παρουσιάζεται με τη μορφή ενός «X-σχήματος», υποδεικνύοντας τη σύζευξη των επιμέρους λεκανών του Αιγαίου. Τα επιφανειακά και βαθιά νερά είναι ασύζευκτα με θερμοαλατικά χαρακτηριστικά όμοια με των γειτονικών λεκανών, ενώ τα ενδιάμεσα στρώματα κλείνουν το κύριο θερμοαλατικό κύτταρο. Το κεντρικό Αιγαίο έχει κυρίαρχο ρόλο στη δημιουργία βαθιών νερών με χαρακτηριστικές πυκνότητες ίσες ή/και μεγαλύτερες των 29.2 kg.m-3, τα οποία συναντώνται και στο βόρειο Αιγαίο. Τα θερμοαλατικά χαρακτηριστικά της προ-ΕΜΤ περιόδου συνηγορούν στη σύζευξη κεντρικού και νότιου Αιγαίου, όπου είναι πιθανό τα βαθιά νερά του κεντρικού Αιγαίου να συναντώνται επίσης και στα βαθύτερα στρώματα του νότιου Αιγαίου. Tο νότιο Αιγαίο επηρεάζεται από την ευρύτερη κυκλοφορία της ανατολικής Μεσογείου. Η θαλάσσια μάζα TMW που παρατηρείται στην μετά-ΕΜΤ περίοδο, άλλαξε σημαντικά τη θερμοαλατική δομή του νότιου Αιγαίου. To TMW χαρακτηρίζεται από μικρή θερμοκρασία 14.2 oC, μικρή αλατότητα 38.92 και λίγο διαλυτό οξυγόνο 3.97 ml.l-1, με το θερμοαλατικό πυρήνα στα 750 m πάνω από το υψηλής αλατότητας (39.06) CDW.Η αριθμητική προσομοίωση 1960-2000 ανέδειξε το ΕΜΤ ως το χαρακτηριστικότερο γεγονός κλιματικής μεταβολής της συγκεκριμένης περιόδου, μαζί με άλλα μικρότερης έντασης. Το θερμοαλατικό περιεχόμενο των λεκανών στην προ-ΕΜΤ περίοδο προσδιορίζεται από τις επιφανειακές ατμοσφαιρικές ροές απώλειας θερμότητας και από τις πλευρικές ροές αύξησης αλατότητας. Τη μακρά περίοδο δημιουργίας κατάλληλων συνθηκών απώλειας πλευστότητας και μεταβολών στη στρωμάτωση του Αιγαίου, ακολουθούν έντονοι χειμώνες με σημαντικές απώλειες πλευστότητας στις υπό εξέταση λεκάνες. Η ατμοσφαιρική ανωμαλία της περιόδου 1960-2000, πιθανών συνδέεται με τη δημιουργία ενός δίπολου ροών απώλειας πλευστότητας πάνω από την ανατολική Μεσόγειο, με μετατόπιση της ανωμαλίας από τη Λεβαντίνη τη δεκαετία του ‘60 στο Αιγαίο τη δεκαετία του ‘90. Κατά τη διάρκεια του ΕΜΤ το κεντρικό Αιγαίο περιέχει πολύ πυκνά νερά σε σχετικά μικρά βάθη με πυκνότητες μεγαλύτερες των 29.3 kg.m-3. Τα νερά αυτά εκρέουν στην ανατολική Μεσόγειο, αφού πρώτα υφίστανται ισχυρή ανάμιξη. Το στρώμα εκροής πυκνών νερών του Αιγαίου κατά τη περίοδο του ΕΜΤ χαρακτηρίζεται από πυκνότητα 29.21 kg.m-3. Τα βαθύτερα στρώματα της νοτιοδυτικής Λεβαντίνης είναι αυτά που γεμίζουν πρώτα, ενώ η επίδραση του ΕΜΤ φτάνει έως και τη νοτιοανατολική Λεβαντίνη.Τα αποτελέσματα της διδακτορικής διατριβής μπορούν να συνεισφέρουν στη μελέτη της δυναμικής της ανατολικής Μεσογείου, καθώς επίσης και στο σχεδιασμό μελλοντικών πειραμάτων με παρατηρήσεις ή/και αριθμητικά μοντέλα.