Σκόνη και ζέστη από την Αφρική

Τα αιωρούμενα σωματίδια αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους ρύπους στην ατμόσφαιρα . Η χημική σύσταση των σωματιδίων διαφέρει ανάλογα με την πηγή από την οποία προέρχονται  και τα περισσότερα φαινόμενα με την Αφρικανική σκόνη καταγράφονται τους ανοιξιάτικους μήνες λόγω του συνδυασμού των ατμοσφαιρικών συστημάτων που επικρατούν την εποχή αυτή σε Μαρόκο, Αλγερία, Τυνησία, Λιβύη και Μεσόγειο. Την ίδια περίοδο και κυρίως τον Μάιο εκτός από την μεταφορά σκόνης έχουμε και έντονη θερμή μεταφορά αερίων μαζών από την Αφρική . Τις επόμενες ημέρες θα έχουμε και τα δύο !

Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΣΚΟΝΗΣ 

Κάθε άνοιξη παρατηρούνται κατά μέσο όρο 5 – 6 εμφανίσεις της σκόνης με χρονική διάρκεια συνήθως μία με δύο ημέρες, ενώ σε λίγες περιπτώσεις καταγράφηκε διάρκεια τρεις έως τέσσερις ημέρες.  Το μέγεθος των σωματιδίων είναι καθοριστικό τόσο για την διείσδυση και απόθεσή τους όσο και για το χρόνο παραμονής τους στην ατμόσφαιρα και τη δυνατότητα μεταφοράς τους σε μακρινές αποστάσεις. Τα αιωρούμενα σωματίδια ερήμου ανήκουν στην κατηγορία των χονδρόκοκκων σωματιδίων. Αυτά που είναι μικρότερα από 10 μm μεταφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις, έως και 5000 Km. 

Στο παραπάνω  Video είδαμε τα προγνωστικά στοιχεία που αφορούν τα ποσά σκόνης  τα οποία διαθέτει η υπηρεσία παρακολούθησης της ατμόσφαιρας CAMS (Copernicus). Η υπηρεσία προβλέπει μερικές ημέρες στο μέλλον και αναλύει δεδομένα αρχείων πρόσφατων ετών. Υποστηρίζει αρκετές εφαρμογές σε μια ποικιλία πεδίων όπως υγεία, παρακολούθηση περιβάλλοντος, ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, μετεωρολογία και κλιματολογία. Παρέχει καθημερινές πληροφορίες για την ποιότητα της ευρωπαϊκής  ατμόσφαιρας τόσο με αναλύσεις πραγματικού χρόνου όσο και με προβλέψεις τεσσάρων ημερών. Αναλύει τις εκπομπές του φαινομένου του θερμοκηπίου, τις εκπομπές της  ηλιακής ακτινοβολίας και το όζον στην στρατόσφαιρα για να υποστηρίζει δημόσιες πολιτικές υγείας, τη γεωργία και τις ΑΠΕ.

Εκτός όμως από την υπηρεσία Copernicus υπάρχει και το αντίστοιχο πρόγραμμα των ΗΠΑ το  Hysplit του NOAA με το οποίο μπορούμε να παρακολουθήσουμε την τροχιά της σκόνης. Παραπάνω βλέπουμε την δυνητική πορεία μιας μάζας που ξεκινά το μακρινό της ταξίδι από τα δυτικά της Λιβύης προς την χώρας μας η οποία επιστρέφει αργότερα και πάλι στο νότο Η  κίνηση της αέριας μάζας και η διάχυση υπολογίζονται στο πλαίσιο της προσέγγισης Lagrange. Η μεταφορά και η διάχυση ενός ρύπου υπολογίζονται με την βοήθεια της κατανομής του Gauss.

Η μεταφορά αιωρούμενων σωματιδίων προς την κεντρική Μεσόγειο όπως αναφέραμε χαρακτηρίζεται από επεισόδια τα οποία διαρκούν από 2 έως 4 ημέρες, σε αντίθεση με τη μέση διάρκεια των επεισοδίων που συμβαίνουν στην Ανατολική Μεσόγειο από την έρημο της Αραβίας και διαρκούν μία ημέρα (Dayan et al., 1991). Η Κεντρική Αλγερία είναι η πιο συχνή περιοχή-πηγή αιωρούμενων σωματιδίων  τα οποία φτάνουν στο Ισραήλ (Ganor et al., 1991), καθώς επίσης άλλες πιθανές πήγες είναι τα βουνά Hoggar Massif και Tibesti στο βόρειο Chad (Ganor and Foner, 1996)  .

Το μοντέλο Hysplit (HYbrid Single – Particle Langrangian Integrated Trajectory) έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει έναν μεγάλο αριθμό προσομοιώσεων που σχετίζονται με μακράς διάρκειας μεταφορά, διάχυση και απόθεση ρύπων Euler και Lagrange.

Στον παραπάνω χάρτη βλέπουμε διαφορετικά τρεξίματα του μοντέλου με τις ενδεχόμενες πορείες  της σκόνης από την Αφρική σε βορειότερα γεωγραφικά πλάτη (πιθανολογικές προγνώσεις δείγματος)

ΟΙ ΔΡΟΜΟΙ ΤΗΣ ΣΚΟΝΗΣ

Από όλες τις επιστημονικές μελέτες εντοπίστηκαν τρία αίτια για την μεταφορά της σκόνης από τη Σαχάρα προς τη Μεσόγειο, ανάλογα με την εκάστοτε εποχή του έτους.
 Την περίοδο της άνοιξης, οι κυκλώνες Sharav που κινούνται προς τα ανατολικά, κατά μήκος της βόρειας αφρικάνικης ακτογραμμής, μεταφέρουν σκόνη στην ανατολική Μεσόγειο.
 Κατά το καλοκαίρι οι υψηλές πιέσεις πάνω από τη Λιβύη εμποδίζουν την περαιτέρω ανατολική διάδοση των κυκλώνων αυτών και η μεταφορά πραγματοποιείται στην κεντρική Μεσόγειο.
 Προς το πέρας του καλοκαιριού οι χαμηλές πιέσεις κοντά στις Βαλεαρίδες νήσους έχουν ως αποτέλεσμα η μεταφορά σκόνης να συντελείται κυρίως στη δυτική Μεσόγειο.

Οι μαυρισμένες περιοχές απεικονίζουν τις κύριες πηγές σκόνης στη Β. Αφρική, ενώ τα βέλη δείχνουν τη μεταφορά που συντελείται ανά εποχή έτους. (Πηγή: www.nasa.org )

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Ο καθηγητής Αντριου Γκούντι θεωρεί ότι η πρώτη αναφορά στο φαινόμενο της λασποβροχής με μεταφορά σκόνης από τη Σαχάρα στον ελληνικό χώρο πρέπει να αποδοθεί στον Ομηρο. Γίνεται πράγματι λόγος στην Ιλιάδα για «ματωμένες σταγόνες» που έριξε ο Δίας για να εκδικηθεί το σκοτωμό του Σαρπηδόνα, ενός από τους γιους του, από τον Πάτροκλο.

Πρόκειται για τους στίχους 458-460 της Ραψωδίας Π της Ιλιάδας.

«Ως έφατ’, ουδ’ απίθησε πατήρ ανδρών τε θεών τε Αιματοέσσας δε ψιάδας κατέχευεν έραζε Παίδα φίλον τιμών».

Και στη μετάφραση Καζαντζάκη-Κακριδή:
«Είπε, κι ο κύρης των αθάνατων και των θνητών το δέχτη, και ματερές ψιχάλες έριξε στο χώμα, να τιμήσει τον ακριβό το γιο του θέλοντας».

Αυτές λοιπόν τις «ματερές ψιχάλες» κατά τη μετάφραση Καζαντζάκη Κακριδή, ή «αιματωμένες ρανίδες» κατά τον Ιάκωβο Πολυλά ή και ματωμένες ψιχάλες» κατά τον Αλέξανδρο Πάλλη ερμηνεύει ως μεταφορά σκόνης από την έρημο ο Γκούντι.

Το ενδιαφέρον είναι ότι την ίδια ακριβώς έκφραση («αιματοέσσας ψιάδας») συναντούμε και στην «Ασπίδα του Ηρακλή» του Ησιόδου (Εργα και Ημέρες, Θεογονία, 385). Μάλιστα η λέξη ψιάς (σταγόνα) απαντάται μόνο αυτές τις δύο φορές στην αρχαία γραμματεία, σύμφωνα με το λεξικό των Liddell και Scott.

Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ  ΘΕΡΜΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΜΑΖΩΝ 

Όπως πιθανόν γνωρίζετε οι μεταβολές της θερμοκρασίας στην επιφάνεια του εδάφους είναι ανάλογες με τις μεταβολές της θερμοκρασίας στην στάθμη των 850 hPa. Με τον ίδιο τρόπο που μεταφέρεται η σκόνη στις κατώτερες στάθμες της ατμόσσφαιρας μεταφέρονται και οι θερμές αέριες μάζες. Η αντιπροσωπευτική στάθμη της ατμόσφαιρας για να παρακολουθήσουμε την πορεία τους , είναι η στάθμη των 850 hPa (περίπου σε υψόμετρο 1500 μέτρων) .

Στο video που ακολουθεί μπορούμε να δούμε την πορεία των θερμών αερίων μαζών που έρχονται από την Αφρική και οι οποίες εισβάλλουν  σε δύο κύματα στη στάθμη των 850hPa, όπως μας αναφέρει η ΕΜΥ

ΠΩΣ ΥΠΟΛΟΓΙΖΟΥΜΕ ΤΗΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΑΠΟ ΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΤΑ 850 hPa

Για να βρούμε τη σχέση μεταξύ των θερμοκρασιών αρκεί να χρησιμοποιήσουμε δύο γνωστές κατακόρυφες θερμοβαθμίδες, δηλαδή τους ρυθμούς πτώσης της θερμοκρασίας καθ ύψος . Αυτές οι δύο θερμοβαθμίδες είναι η υγρή αδιαβατική και η ξηρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Στην πρώτη ο ρυθμός πτώσης της θερμοκρασίας καθ ύψος είναι -6,5 oC /1000m και στη δεύτερη περίπτωση οι -10oC / 1000m. Συνεπώς ανάλογα με το αν το στρώμα της ατμόσφαιρας από τα 850 hPa έως την επιφάνεια είναι υγρό ή ξηρό , χρησιμοποιούμε μία από τις δύο τιμές για την εύρεση της επιφανειακής θερμοκρασίας.

Ας πάρουμε την περίπτωση που το στρώμα είναι υγρό ( ύπαρξη νεφώσεων χαμηλών υψών και υψηλής σχετικής υγρασίας μέχρι την επιφάνεια). Θεωρώντας ως μέση απόσταση της ισοβαρικής επιφάνειας των 850 hPa από την επιφάνεια της θάλασσας οτι ειναι τα 1500μέτρα  , τότε η μέση διαφορά θερμοκρασίας στα 850 hPa και επιφανειακής θερμοκρασίας είναι 6,5 + (6,5/2) = 9,75 oC , δηλαδή περίπου 10 βαθμοί Κελσίου.

Στη δεύτερη περίπτωση όπου το στρώμα είναι ξηρό (όπως συμβαίνει συνήθως το καλοκαίρι ) τότε η μέση διαφορά θερμοκρασίας στα 850 hPa και επιφανειακής θερμοκρασίας είναι: 10 + (10/2) =15 βαθμοί Κελσίου.

Συνήθως για να βρούμε την θερμοκρασία στην επιφάνεια , στην θερμοκρασία των 850 hPa προσθέτουμε τους 13 με 15 βαθμούς Κελσίου.  

Όπως μπορείτε να παρατηρήσετε είτε στο παραπάνω video είτε αυτό που θα ακολουθήσει  υπάρχουν σαφείς ενδείξεις οτι από την ερχόμενη Πέμπτη και μετά θα έχουμε πάνω από 20 βαθμούς Κελσίου στην στάθμη των 850 hPa στην περιοχή μας , στοιχείο το οποίο μας οδηγεί ίσως και για θερμοκρασίες επιφανείας  πάνω από τους 35 βαθμούς στο τέλος της εβδομάδος . Πέραν του μοντέλου   που χρησιμοποιεί η  ΕΜΥ , στα ίδια αποτελέσματα μας οδηγεί και το Αμερικάνικο GFS.

Μέρα με τη μέρα θα παρακολουθούμε τα στοιχεία και θα σας ενημερώνουμε για την εξέλιξη του καιρού .

Δειτε την πρόγνωση πολλών ημερών από τηνΕΜΥ