Αστική θερμική νησίδα στη Θεσσαλονίκη: κλιματολογία, διαχρονικές τάσεις και φυσικοί μηχανισμοί
Creators: name: Σάρρας, Χρήστος Παύλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Αστική Θερμική Νησίδα
Θεσσαλονίκη
Καιρικές παράμετροι
Urban heat island
Thessaloniki
Weather parameters

description: Στην παρούσα εργασία μελετάται το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (ΑΘΝ) της πόλης της Θεσσαλονίκης. Στόχος της μελέτης είναι η διερεύνηση της επίδρασης των διάφορων τύπων ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας / καιρού πάνω από την ευρύτερη περιοχή στη μέση ημερήσια διακύμανση της ΑΘΝ. Η ανάλυση εστιάζει στο θερμό μισό του έτους, σύμφωνα με τις απαιτήσεις προστασίας του κοινωνικού συνόλου. Για τους σκοπούς αυτής της μελέτης χρησιμοποιείται ένα σύνολο δεδομένων 10 ετών από δύο σταθμούς (έναν εντός και έναν εκτός του αστικού ιστού), που εκτείνεται από το 2009 έως το 2018. Ο μετεωρολογικός σταθμός της Μίκρας (Εγνατίας) θεωρείται αντιπροσωπευτικός των θερμικών συνθηκών εκτός (εντός) της πόλης. Τα μετεωρολογικά δεδομένα από τη Μίκρα (Εγνατία) προέρχονται από την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία / Περιφερειακό Μετεωρολογικό Κέντρο Μακεδονίας (Δήμο Θεσσαλονίκης / Τμήμα Περιβαλλοντικών Δράσεων ) και συνίστανται σε ωριαίες παρατηρήσεις θερμοκρασίας, υγρασίας, ανέμου, ποσότητας νέφους και σχετιζόμενου τύπου υετού (θερμοκρασία και υγρασία). Εκτός από τις επιφανειακές παρατηρήσεις, προς την επίτευξη του παραπάνω στόχου χρησιμοποιούνται εξάωροι συνοπτικοί χάρτες και δεδομένα ραδιοβόλισης, που λαμβάνονται δύο φορές την ημέρα και που προέρχονται από το ΠΜΚΜ. Ως γενική τάση φαίνεται ότι η ΑΘΝ είναι ισχυρότερη κατά τις νυχτερινές ώρες και μέτρια κατά τη διάρκεια της ημέρας, αποκτώντας ελάχιστη ένταση νωρίς το απόγευμα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι διάφοροι τύποι καιρού μπορεί να δράσουν με διάφορους τρόπους για να αυξήσουν την ένταση της ΑΘΝ κατά τη διάρκεια του θερμού εξαμήνου του έτους. Οι θερμές εισβολές επιδρούν έτσι, ώστε να δημιουργηθεί μία σημαντική ΑΘΝ νωρίς το απόγευμα, καθώς οι θερμές αέριες μάζες ψύχονται από τη θάλασσα και επιφανειακές αναστροφές θερμοκρασίας δημιουργούνται στις παράκτιες περιοχές γύρω από την πόλη. Οι αντικυκλωνικές συνθήκες, με ξηρό αέρα στα ανώτερα στρώματα, δρουν προς ενίσχυση της νυκτερινής επιφανειακής ψύξης, λόγω ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος. Η διαδικασία αυτή είναι πολύ πιο αποτελεσματική εκτός πόλης, παρά μέσα σε αυτήν και αυτό οδηγεί σε αύξηση μιας ήδη έντονης ΑΘΝ κατά τη διάρκεια της νύχτας και νωρίς το πρωί. Μια ειδική περίπτωση των επιπτώσεων της νυκτερινής ακτινοβολίας, είναι η απότομη κατάρρευση των πρωινών αναστροφών στην πόλη, με ταυτόχρονη εμμονή των αναστροφών εκτός πόλης. Εξαιρετικά υψηλές τιμές θερμοκρασιακών διαφορών μεταξύ της πόλης και των γύρω περιοχών, παρατηρούνται σε περιπτώσεις υετού (βροχή, καταιγίδα). Τέλος, σε περιόδους ενισχυμένων ετήσιων ανέμων (Μελτέμι) στο Αιγαίο Πέλαγος, ψυχρή μεταφορά λαμβάνει χώρα από τον Θερμαϊκό Κόλπο προς τις ακτές. Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται κατά τη διάρκεια του απογεύματος - νωρίς το βράδυ και έχει ως αποτέλεσμα την ανάλογη αύξηση της έντασης της ΑΘΝ.
description: In the present dissertation is studied the phenomenon of the urban thermal island (UHI) of the city of Thessaloniki. The aim of the study is to investigate the effect of various types of atmospheric circulation / weather phenomena over the wider area on the average daily variation of UHI. The analysis focuses on the warm half of the year, according to the civil protection requirements. For the purposes of this study, a set of 10-year data from two stations (one inside and one outside the urban fabric) is used, extending from 2009 to 2018. The meteorological station of Mikra (Egnatia) is considered to be representative of thermal conditions outside (inside) the city. The meteorological data from Mikra (Egnatia) come from the National Meteorological Service/ Regional Meteorological Center of Macedonia (Municipality of Thessaloniki/ Department of Environmental Actions) and consist of hourly observations of temperature, humidity, wind, cloud quantity and related type of precipitation (temperature and humidity). In addition to surface observations, six-hour summary maps and radiosonde data, obtained twice a day and derived from the RMCM, are used to achieve the above goal. As a general trend, UHI appears to be stronger at night and moderate during the day, gaining minimal intensity in the early afternoon. The results show that different weather types can act in different ways to increase the intensity of UHI during the warm half of the year. Hot invasions are contributing to the formation of a significant UHI early in the afternoon, as the warm air masses are cooled by the sea and surface temperature inversions are created above the coastal areas around city. Anticyclonic conditions, with dry air in the upper troposphere levels, act to enhance nocturnal surface cooling due to long-wavelength radiation. This procedure is much more effective outside the city than inside it and this leads to an increase in an already intense UHI during the night and early in the morning. A special case of the effects of night radiation is the sudden collapse of the morning temperature inversions in the city, as long as inversions outside the city are maintaining persistent. Extremely high values of temperature differences between the city and the surrounding areas, are observed in cases of precipitation (rain, thunderstorm). Finally, during periods of strong annual winds (Meltemi) in the Aegean Sea, colder air masses are invading from Thermaikos Gulf among the coasts. This phenomenon occurs during the afternoon - early in the evening and results in a corresponding increase in the intensity of UHI.