Σταθερά ισότοπα (δ²Η, δ¹⁸Ο) στον υετό: ανάλυση των ισοτοπικών υπογραφών στην Ελλάδα και κλιματολογική ανάλυση στην περιοχή της κεντρικής και ανατολικής Μεσογείου

Abstract

This thesis studies the stable isotopes in precipitation over Greece. The geographical distribution is the one theoretically expected, while the temperature and altitude gradients, and the local meteoric line are consistent with the literature for the area. The influence of air mass trajectory is not clear due to the effect of local fractionation processes. Also, the composition of springs follows that of rain and is generally depleted compared to it. The suitability of existing central and eastern Mediterranean data, for climatological purposes is examined. Existing trends are spatially inconsistent and rarely significant. Thus, it is possible to calculate climatic values and obtain, using a combination of regression models and geostatistical methods, gridded isotopic climatologies and time series. Finally, the ability of synoptic classifications to provide isotopically distinct classes, while at the same time reproducing the observed isotopic variability, is assessed. Optimization classifications with a relatively large number of classes fulfill these criteria. Reconstruction of isotope time series using mean values weighted according to synoptic class frequency and rain amount is possible. The best results are obtained from seasonal classifications with classes representing the basic atmospheric circulations, even if this does not lead to optimized statistical indices.

Η διατριβή αυτή μελετά τα σταθερά ισότοπα στον υετό της Ελλάδας. η γεωγραφική κατανομή τους είναι η θεωρητικά αναμενόμενη, ενώ οι βαθμίδες με τη θερμοκρασία και το υψόμετρο και η τοπική μετεωρική γραμμή συμφωνούν με τη βιβλιογραφία για την ευρύτερη περιοχή. Η επίδραση της πορείας της αέριας μάζας, δεν είναι ευδιάκριτη λόγω της επίδρασης τοπικών διεργασιών κλασμάτωσης. Επίσης, η ισοτοπική σύσταση των πηγών ακολουθεί την κατανομή της σύστασης του υετού και είναι γενικά απεμπλουτισμένη σε σχέση με αυτόν. Ελέγχεται η καταλληλότητα των δεδομένων για κλιματολογική θεώρηση των ισότοπων του υετού στην κεντρική και ανατολική Μεσόγειο. Οι υπάρχουσες τάσεις σπανίως είναι σημαντικές και δεν έχουν χωρικά οργανωμένες μορφές. Επομένως, έχει νόημα ο υπολογισμός κλιματικών τιμών και η ανάπτυξη, με χρήση συνδυασμού προτύπων παλινδρόμησης και γεωστατιστικών μεθόδων, πλεγματικών κλιματικών ισοτοπικών δεδομένων και πλεγματικών ισοτοπικών χρονοσειρών. Τέλος, ερευνάται η ικανότητα των συνοπτικών ταξινομήσεων να οδηγούν σε ισοτοπικά διακριτές κλάσεις, αναπαράγοντας, ταυτόχρονα, σημαντικό μέρος της παρατηρούμενης ισοτοπικής μεταβλητότητας. Γενικά οι ταξινομήσεις βελτιστοποίησης με σχετικά μεγάλο αριθμό κλάσεων ικανοποιούν τα ανωτέρω. επιχειρείται η ανασύσταση ισοτοπικών χρονοσειρών χρησιμοποιώντας μέσες τιμές, σταθμισμένες βάσει των συχνοτήτων εμφάνισης των συνοπτικών κλάσεων και των υψών υετού. Η βέλτιστη επίδοση επιτυγχάνεται από εποχικές ταξινομήσεις με κλάσεις που αναπαράγουν τις βασικές ατμοσφαιρικές κυκλοφορίες, ακόμα και αν αυτό δεν συνεπάγεται βέλτιστους στατιστικούς δείκτες.