Συμβολή στη μελέτη της ξηρασίας στον ελληνικό χώρο

Abstract

This study is a contribution to the drought analysis in Greece. Since one of the main objectives of this study is the accurate description of the drought characteristics, an analysis of the intensity, frequency and spatial distribution has been done in daily, monthly, seasonal and annual basis. In order to identify the main drought types that appear in Greece, the synoptic characteristics of the driest years have been analyzed by using the circulation weather types classification. The analysis of dry spells proves that a negative binomial model can describe the drought in Greece. The dry spells of 11 to 20 and 21 to 30 days characterize the duration and the intensity of drought. Cyclades and the south-east Aegean Sea show the longest dry spells, which may last over 6 months (180 days). The longest dry spells present a statistically significant increase during the period 1958-1997. The spatio-temporal analysis of seasonal and annual precipitation reveals four spatial drought types in Greece. The first drought type (Type A) describes the one that holds all over the Greek area. This type is related to the establish of a very low-pressure gradient over Greece and high geopotential height anomalies at 500hPa level. Type B describes drought that appears over south Greece. The synoptic situation of this type is high-pressure values at SLP level and a decrease of the frequency of the Cs circulation type of the 500hPa classification. Type C describes drought over eastern Greek area. The synoptic characteristics of type C are high geopotential height anomalies over eastern Greece and low geopotential height anomalies over the western part of Greece. Finally, the last type D, describes the drought that holds over Athens and Cyclades. This type can be qualified as a random event. The calculation and the analysis of the result of drought index SPI reveal that there is an increasing trend of intensity and frequency of drought especially during the sub period 1978-1997. The SPI index, whose thresholds are more than 12 months, can give the persistence of drought in a region and it is able to detect the beginning and the end of a drought episode. The appearance of drought in Greece can be connected with synoptic situation over central Europe and Eastern Mediterranean. The statistically significant correlation between the SPI index and anomaly index of geopotential heights can explain the relationship between them. In general, it can be said that drought in Greece vary strongly with season. The particular relief and the topography of Greece can explain the lack of uniformity of the drought distribution. Dry day in Greece can be defined as the day which precipitation is equal or less than 0.1mm. Drought episode in Greece can be defined as a sequence of more than ten consecutive dry days. Finally, hazard drought in Greece can be defined as the drought episode, whose consecutive months appear to have the index SPI less than -2.0 values.

Η μελέτη αυτή πραγματεύεται το φαινόμενο της ξηρασίας στον ελληνικό χώρο. Με σκοπό την περιγραφή των χαρακτηριστικών της ξηρασίας στην Ελλάδα γίνεται ανάλυση της έντασης, της διάρκειας και της χωρικής κατανομής του φαινομένου τόσο σε ημερήσια όσο και σε μηνιαία, εποχιακή και ετήσια κλίμακα. Για τον εντοπισμό τον κυριότερων τύπων ξηρασίας που εμφανίζονται στην ελληνική περιοχή αναλύθηκαν τα συνοπτικά χαρακτηριστικά των ξηρότερων ετών, με την χρήση των τύπων κυκλοφορίας. Από την ανάλυση των ακολουθιών ξηρών ημερών προκύπτει ότι αυτές εμφανίζουν κυρίως διωνυμικό χαρακτήρα. Οι ακολουθίες ξηρών ημερών διάρκειας 11 μέχρι 20 ημέρες και 21 μέχρι 30 ημέρες είναι αυτές που καθορίζουν τη διάρκεια και την ένταση της ξηρασίας στην Ελλάδα. Η εξαιρετικά μεγάλες ακολουθίες ξηρών ημερών παρουσιάζονται στην περιοχή του νοτιοανατολικού Αιγαίου και στις Κυκλάδες, ενώ η αυξητική τάση που εμφανίζουν είναι στατιστικά σημαντική. Από την χωροχρονική ανάλυση προκύπτει ότι η ξηρασία στην Ελλάδα μπορεί να διαιρεθεί σε τέσσερις τύπους. Ο τύπος Α΄ της ξηρασίας παρατηρείται όταν επικρατεί ξηρασία σε ολόκληρη την Ελλάδα, αλλά με πιο έντονα χαρακτηριστικά στη δυτική και ηπειρωτική Ελλάδα. Το κύριο αίτιο της εμφάνισης ξηρασίας σε ολόκληρο τον ελληνικό χώρο είναι η επικράτηση ομαλού βαρομετρικού πεδίου στην επιφάνεια (SLP) σε συνδυασμό με υψηλές τιμές γεωδυναμικών στην επιφάνεια των 500hPa. Ο τύπος Β΄ αντιστοιχεί σε ξηρασία στη νότια Ελλάδα και ιδιαίτερα στην Κρήτη και τα Δωδεκάνησα. Η νότια Ελλάδα εμφανίζει ξηρασία όταν επικρατούν υψηλές πιέσεις στην επιφάνεια (SLP) ή παρατηρείται απουσία του τύπου Cs της κατάταξης των 500hPa. Ο Τύπος Γ΄ χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση ξηρασίας στην ανατολική Ελλάδα. Οι συνοπτικές καταστάσεις που καθορίζουν τον τύπο αυτό είναι η εμφάνιση σχετικά χαμηλών πιέσεων στη δυτική Ελλάδα, ενώ η ανατολική Ελλάδα επηρεάζεται από υψηλές πιέσεις. Τέλος, ο Τύπος Δ΄ παρατηρείται όταν υπάρχει ξηρασία στην Αθήνα και στις Κυκλάδες η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως τυχαίο γεγονός. Η αύξηση της έντασης, καθώς και η αύξηση της εμφάνισης των επεισοδίων ξηρασίας ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της υποπεριόδου 1978-1997 διαπιστώνεται και από την ανάλυση του δείκτη ξηρασίας SPI. Ο δείκτης SPI μεγάλης χρονικής κλίμακας μπορεί να εκφράσει ικανοποιητικά την εμμονή που παρουσιάζει η ξηρασία σε μια περιοχή, εντοπίζοντας επακριβώς την έναρξη και τη λήξη του κάθε φαινομένου, χωρίς να επηρεάζεται από τυχαίες βροχοπτώσεις που μπορούν να καταμετρηθούν. Η εμφάνιση της ξηρασίας στην Ελλάδα σχετίζεται με τις συνοπτικές καταστάσεις που επικρατούν στην κεντρική Ευρώπη αλλά και στην ανατολική Μεσόγειο. Η στατιστικά σημαντική συσχέτιση ανάμεσα στους δείκτες ανωμαλιών των γεωδυναμικών στα 500hPa και τους δείκτες SPI αποδίδει ικανοποιητικά την σχέση αυτή. Από την πλήρη ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι η ξηρασία στην Ελλάδα εμφανίζει έντονο εποχιακό χαρακτήρα. Η ιδιαίτερη κατανομή της ξηράς και της θάλασσας και το έντονο ανάγλυφο της χώρας μας έχουν σαν αποτέλεσμα τη μη ταυτόχρονη εμφάνιση της ξηρασίας σε ολόκληρο τον ελληνικό χώρο. Ξηρή ημέρα στην Ελλάδα καθορίζεται εκείνη η ημέρα όπου το ύψος βροχόπτωσης είναι μικρότερο ή ίσο των 0.1mm. Επεισόδιο ξηρασίας στην Ελλάδα ορίζεται εκείνο το χρονικό διάστημα όπου θα πρέπει οι συνεχόμενες ημέρες ξηρασίας να είναι περισσότερες από 10. Τέλος, εξαιρετική ξηρασία είναι εκείνα τα επεισόδια ξηρασίας όπου παρατηρούνται συνεχόμενοι μήνες με τιμές του δείκτη SPI < -2.0.