Οι τύποι καιρού σε Αθήνα και Θεσσαλονίκη και οι σχέσεις τους με τους τύπους κυκλοφορίας
Authors: Μιχαηλίδου Χριστίνα 
Published: January 2014

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελεί μια συμβολή στη μελέτη των τύπων καιρού που επικρατούν σε δυο σταθμούς της ελληνικής περιοχής, την Αθήνα και τη Θεσσαλονίκη. Βασικός στόχος της μελέτης είναι η δημιουργία νέων κατατάξεων τύπων καιρού και η εύρεση των σχέσεων που τους συνδέουν με τους τύπους κυκλοφορίας. Για την επίτευξη του στόχου αυτού, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα που αναφέρονται σε μετεωρολογικές παραμέτρους στην επιφάνεια των σταθμών, δεδομένα NCEP/NCAR από την ισοβαρική στάθμη των 500hPa καθώς και το ημερολόγιο της αυτόματης κατάταξης τύπων κυκλοφορίας των Maheras et al (2000a). Στο πρώτο στάδιο της μελέτης εφαρμόσθηκε η κατάταξη τύπων καιρού του Besancenot (1990) στους δυο σταθμούς. Οι μικρές ή ακόμη και μηδενικές συχνότητες εμφάνισης κάποιων τύπων καιρού καθώς και τα ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά επικράτησης του «κακού» τύπου καιρού οδήγησαν στη δημιουργία μιας νέας εμπειρικής κατάταξης τύπων καιρού με καλύτερη προσαρμογή στα ελληνικά δεδομένα. Προέκυψαν 12 τύποι καιρού για την ψυχρή και 11 για τη θερμή περίοδο του έτους. Οι δύο σταθμοί παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές οι οποίες διέπονται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε παραμέτρου σε κάθε σταθμό. Οι ημέρες με μεγάλες ταχύτητες ανέμου είναι περισσότερες στην Αθήνα, ενώ οι ημέρες με χαμηλές θερμοκρασίες είναι περισσότερες στη Θεσσαλονίκη. Οι ημέρες βροχής είναι περισσότερες στη Θεσσαλονίκη ωστόσο τα συνολικά ποσά βροχής είναι μεγαλύτερα στην Αθήνα. Τη θερμή περίοδο είναι σχετικά αυξημένες οι ημέρες που συνδέονται με επεισόδια δυσφορίας στη Θεσσαλονίκη. Ακολούθως, προτείνεται μια μεθοδολογία για την αυτόματη κατάταξη των τύπων καιρού. Οι τύποι αυτοί συνδυάσουν πέντε επιφανειακές μετεωρολογικές μεταβλητές με δυο ποιοτικές μεταβλητές, οι οποίες σχετίζονται με τον επικρατών τύπο κυκλοφορίας και με τη κατηγοριοποίηση του σε κυκλωνικό ή αντικυκλωνικό. Οι τύποι καθορίζονται μέσω της ανάλυσης κατά συστάδες σε δύο βήματα (Two - Step Cluster Analysis, TSCA). Για την Αθήνα δημιουργήθηκαν 6 τύποι καιρού για την ψυχρή - υγρή περίοδο, τρείς για τη θερμή - ξηρή και πέντε για τη μεταβατική ενώ για τη Θεσσαλονίκη προέκυψαν πέντε, τρείς και πέντε, αντίστοιχα. Στην πλειοψηφία τους οι τύποι καιρού που αναγνωρίστηκαν αντιστοιχούν σε διακριτές και καλώς ορισμένες συνοπτικές καταστάσεις. Κάθε τύπος καιρού διαφέρει από τους υπόλοιπους όχι μόνο αναφορικά με τις συνθήκες κυκλοφορίας κατά την επικράτησή του, αλλά και σε σχέση με μετεωρολογικές μεταβλητές όπως η θερμοκρασία και η βροχόπτωση. Η Διαχωριστική Ανάλυση (Discriminant Analysis, DA) εφαρμόσθηκε με κύριο στόχο να βρεθούν οι σχέσεις που συνδέουν τους τύπους κυκλοφορίας της μέσης τροπόσφαιρας με τους τύπους καιρού. Μέσω μιας κλιμακωτής διαχωριστικής ανάλυσης (stepwise DA), αρχικά απομονώθηκαν οι σημαντικότερες μεταβλητές από τη στάθμη των 500 hPa και χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου να παραχθούν οι απαραίτητες συναρτήσεις οι οποίες είναι ικανές να διαχωρίσουν τους τύπους καιρού στους δυο σταθμούς μελέτης. Η πρώτη διαχωριστική συνάρτηση διαχωρίζει τις ημέρες σε κυκλωνικές ή αντικυκλωνικές, η δεύτερη διαχωρίζει δύο από τους επικρατούντες τύπους καιρού σε σχέση με τη θέση (γεωγραφικό πλάτος και μήκος) του κέντρου του τύπου κυκλοφορίας και οι υπόλοιπες συναρτήσεις απομονώνουν κατάλληλα επιλεγμένα κομβικά σημεία και διαχωρίζουν τους εναπομείναντες τύπους καιρού σε σχέση με τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά τους. Τα ποσοστά ορθής κατάταξης των τύπων καιρού είναι ιδιαίτερα υψηλά (>80%).