Μια εξήγηση για τις ενοχλητικές ατμοσφαιρικές συνθήκες

Από το Σάββατο 13 Μαΐου 2023 και μετά, η διάταξη των συστημάτων σε Ευρώπη και Μεσόγειο ευνοεί τη μεταφορά αερίων μαζών από τη βόρεια Αφρική σε όλες σχεδόν τις τροποσφαιρικές στάθμες. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την αυξημένη συγκέντρωση σκόνης κυρίως στη μέση τροπόσφαιρα (3000-5000μ ύψος) αλλά και την παρουσία στρωματοειδών (AltoStratus και CirroStratus) νεφώσεων στην ίδια περίπου ζώνη αλλά και υψηλότερα μέχρι περίπου το όριο της τροπόπαυσης (10-11χλμ ύψος), δίνοντας αυτήν την χαρακτηριστική “γαλακτώδη” μορφή στον ουρανό.

Η χθεσινή δορυφορική εικόνα στην Ευρώπη (νεφώσεις στο φάσμα του ορατού) στις 4 το μεσημέρι (τοπική ώρα Ελλάδος), παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα. Σημειώνονται επίσης οι θέσεις των δύο υφεσιακών κέντρων (χαμηλών βαρομετρικών) στην ανατολική Ευρώπη και στο δυτικό Ιόνιο (νοτίως της Σικελίας). Αξίζει να επισημανθεί ότι ο άνεμοι κινούνται αριστερόστροφα γύρω από μια ύφεση κάτι που οδηγεί αντιστοίχως σε μεταφορά ψυχρότερου αέρα δυτικά και θερμότερου ανατολικά (ψυχρή και θερμή μεταφορά με μπλε και κίτρινο βέλος). Με κιτρινους σταυρούς σε κόκκινο φόντο σημειώνονται οι ηλεκτρικές εκκενώσεις εκείνη την χρονική στιγμή, δηλαδή την ύπαρξη καταιγίδων. Αυτά τα φαινόμενα συνήθως οργανώνονται σε ζώνες και μια εκτεταμένη διαπιστώνουμε στο κεντρικό και βόρειο τμήμα της Ευρώπης, δηλαδή στον ψυχρό τομέα του χαμηλού. Μια άλλη επισης δυτικότερα του χαμηλού της Σικελίας.

Στην παραπάνω εικόνα (1), παρατηρούμε εκτός των άλλων τις αρκετά νεφελώδεις συνθήκες στο μεγαλύτερο τμήμα της Βαλκανικής χερσονήσου αλλά και στη χώρα μας. Η επόμενη εικόνα (2) προέρχεται από τη WorldView εφαρμογή της NASA (δορυφόρος πολικής τροχιάς MODIS), όπου διακρίνεται καλύτερα η χώρα μας αλλά και τμήμα της κεντρικής Μεσογείου τραβηγμένη στις 12:40 τοπική ώρα Ελλάδος. Σε αυτήν την εικόνα φαίνεται καθαρά και η μεταφορά σκόνης από τις βόρειες ακτές της Αφρικής προς την κεντρική Μεσόγειο:

Αυτό που διακρίνουμε και στις δύο παραπάνω εικόνες, πρόκειται για στρωματοειδείς νεφώσεις στα ανώτερα τροποσφαιρικά ύψη (Cirrus / CirroStratus). Η όψη τους από το έδαφος είναι χαρακτηριστική στην παρακάτω φωτογραφία από τις κάμερες του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών στην Πεντέλη.

Νέφη CirroStratus (Cs) και ακτινοβολία

Τα Cs νέφη σχηματίζονται στο ανώτατο στρώμα της τροπόσφαιρας συνήθως σε ύψη μεγαλύτερα των 8 χιλιομέτρων μέχρι και το όριο της τροπόπαυσης (10-12χλμ), αποτελούμενα αποκλειστικά από παγοκρυστάλλους. Καθώς σε αυτό το ύψος οι θερμοκρασίες που επικρατούν είναι πολύ χαμηλές (κάτω των -30°C) και οι ανοδικές κινήσεις σχεδόν απουσιάζουν, τα νέφη αυτά δεν είναι ικανά να προκαλέσουν βροχή. Επιπλέον λόγω του μικρού τους πάχους, δεν είναι ικανά να κρύψουν τελείως τον ήλιο, δηλαδή την άμεση ηλιακή ακτινοβολία (αναφέρεται και ως DNI – Direct Normal Irradiance), αλλά την περιορίζουν κατά ένα ποσοστό που μπορεί να ξεπεράσει το 50%. Ταυτόχρονα όμως λόγω της δομής τους, αυξάνουν σημαντικά το ποσοστό της διάχυτης ακτινοβολίας (DIF – Diffuse Irradiance), λόγω της έντονης σκέδασης του φωτός, η οποία ενδέχεται σε ποσοστό να είναι ίση με την άμεση.

Η ολική εισερχόμενη ακτινοβολία στην επιφάνεια της Γης σε επίπεδη επιφάνεια ονομάζεται GHI (Global Horizontal Irradiance) και αποτελεί το άθροισμα της άμεσης και της διάχυτης ακτινοβολίας δηλαδή για οριζόντιο επίπεδο: GHI = DNI + DIF [4]. Κατά τη χθεσινή ημέρα, η ολική (GHI) εισερχόμενη ακτινοβολία όπως μετρήθηκε από τα πυρανόμετρα διαφόρων μετεωρολογικών σταθμών, κυμάνθηκε μεταξύ 500-800 W/m² , ενώ σε μια ηλιόλουστη ημέρα με βαθύ μπλε ουρανό, φτάνει περίπου τα 1000-1100W/m² αυτήν την περίοδο στην χώρα μας. Όπως ήδη συζητήσαμε στην προηγούμενη παράγραφο, κατά τη χθεσινή ημέρα, η διάχυτη ακτινοβολία αποτέλεσε σχεδόν το μισό της εισερχόμενης ενέργειας λόγω του συγκεκριμένου τύπου νεφών (άρα μπορούμε να υποθέσουμε ότι βρέθηκε σε τιμές περίπου 250-400W/m²). Από την άλλη πλευρά σε μια καθαρή και ηλιόλουστη ημέρα χωρίς την παρουσία νεφώσεων ή ρύπων, το ποσοστό της άμεσης (DNI) ακτινοβολίας συνεισφέρει κατά 90% κατά τις μεσημεριανές ώρες, συνεπώς η διάχυτη δεν θα πρέπει να ξεπερνάει τα 100-120W/m² . Με βάση αυτήν την σύγκριση, συμπεραίνουμε λοιπόν ότι, σε ημέρες όπως η χθεσινή παρ’όλο που συνολικά η ακτινοβολία είναι μειωμένη κατά 30-50% σε σχέση με μια ηλιόλουστη ημέρα, το ποσοστό της διάχυτης ακτινοβολίας είναι κατά 2.5 εως 4 φορές μεγαλύτερο! Αυτό, μπορεί να αλλάξει δραματική την αίσθησή μας και η εξήγηση μπορεί να δοθεί από το γεγονός ότι δεχόμαστε την επίδραση αυτού του είδους της ακτινοβολίας από πολλές διευθύνσεις ταυτόχρονα (πρακτικά από το σύνολο της νοητής επιφάνειας του ουράνιου θόλου), η οποία είναι πολλαπλάσια από μια συνηθισμένη ηλιόλουστη ημέρα. Αυτός είναι ένας από τους λόγους που πολλοί άνθρωποι μπορεί να αισθανθούν δυσφορία ή και ζαλάδα.

Ένας ακόμη λόγος είναι και η παρουσία θετικώς φορτισμένων ιόντων στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της παρουσίας σκόνης, εκπομπές ακτινοβολίας αλλά και άλλων ανθρωπινων δραστηριοτήτων. Η επίδραση των θετικώς φορτισμένων ιόντων στην ατμόσφαιρα, έχει τεκμηριωθεί ότι συμβάλλει σε ένα μεγάλο ποσοστό σε συμπτώματα πονοκεφάλων, πτώσης της διάθεσης και στην αίσθηση ζάλης σε μια μεγάλη μερίδα του πληθυσμού [5].

Δυστυχώς, κυρίως κατά τη διάρκεια της Άνοιξης (αλλά και του Φθινοπώρου), ατμοσφαιρικές συνθήκες όπως της Δευτέρας 15/5 και του Σαββατοκύριακου 13-14/5, είναι αρκετά συνηθισμένες και συνδυάζονται συχνά και με υψηλές θερμοκρασίες, εντείνοντας τη δυσάρεστη αίσθηση. Αυτό συμβαίνει διότι κατά τις συγκεκριμένες περιόδους, για λόγους που δεν αποτελούν αντικείμενο του παρόντος άρθρου, τα καιρικά συστήματα έχουν την τάση να παραμένουν για αρκετές ημέρες δυτικότερα της χώρας μας, δίνοντας παρόμοιες εικόνες στις δορυφορικές λήψεις ενώ ταυτόχρονα, η ροή των ανέμων σε μεγαλύτερα ύψη (και πολλές φορές και επιφανειακά) είναι συνήθως από τα ΝΔ προς τα ΒΑ.

Πηγές / Παραπομπές

[1] : sat24.com, δορυφορικές εικόνες

[2]: meteo.gr

[3]: NASA, ημερήσιες δορυφορικές εικόνες (link1, link2)

[4]: PV Performance, Πληροφορίες σχετικά με τις μετρήσεις ηλιακής ακτινοβολίας

[5]: Η επίδραση των ιόντων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας στην υποκειμενική ευεξία και άνεση, Δημοσίευση.