Γιατί τα πλημμυρικά φαινόμενα στη Μεσόγειο είναι συχνότερα και εντονότερα το φθινόπωρο; (Μέρος 2ο: η απάντηση)

Αστραπές στον ουρανό της Καρδίτσας την 25η Σεπτεμβρίου 2023, του Παναγιώτη Μπουτσιουρή

Ως γνωστό, για να εκδηλωθεί μια καταιγίδα απαιτούνται: υγρασία, αστάθεια, ανοδική κίνηση του αέρα και επιπρόσθετα μεγάλες καθ’ ύψος διαφορές του ανέμου για να είναι η καταιγίδα ισχυρή. Το φθινόπωρο στη Μεσόγειο οι αέριες μάζες είναι πολύ θερμές και υγρές και συνήθως παραμένουν συγκεντρωμένες στο οριακό στρώμα. Στην περίπτωση αυτή λέμε ότι οι αέριες μάζες είναι δυνητικά ασταθείς, που σημαίνει ότι αν το συγκεκριμένο στρώμα του αέρα ανυψωθεί μέχρι να κορεστεί πλήρως, θα γίνει ασταθές (η κατακόρυφη θερμοβαθμίδα του θα υπερβεί την υγρή αδιαβατική θερμοβαθμίδα). Υπάρχει όμως και κάτι άλλο σημαντικό. Ενώ η έλλειψη υγρασίας στη χαμηλή τροπόσφαιρα μειώνει την εκδήλωση σοβαρής καταιγίδας, η έλλειψη υγρασίας στη μέση τροπόσφαιρα (ξηρός αέρας εκεί) αυξάνει τις πιθανότητες εκδήλωσης ισχυρής καταιγίδας αν ταυτόχρονα υπάρχει άφθονη υγρασία στη χαμηλή τροπόσφαιρα.

Ας δώσουμε ένα μηχανικό ανάλογο. Αν κρατάμε ένα μπαλόνι στη βάση μιας πισίνας και το αφήσουμε ελεύθερο, το μπαλόνι θα ανυψωθεί ταχύτατα γιατί είναι λιγότερο πυκνό από το νερό που το περιβάλλει. Φθάνοντας στην επιφάνεια του νερού, το μπαλόνι θα συνεχίσει την ανοδική του πορεία αν το αέριο με το οποίο είναι γεμάτο είναι ελαφρύτερο του αέρα. Κατά ανάλογο τρόπο, ο θερμός και υγρός αέρας που ανυψώνεται στην ατμόσφαιρα, φθάνοντας στην περιοχή του ξηρού αέρα της μέσης τροπόσφαιρας, θα συνεχίσει την ανοδική του κίνηση γιατί είναι λιγότερο πυκνός από τον ξηρό αέρα που τον περιβάλλει. Εννοείται ότι όσο πιο ψηλά φθάσει ο αέρας τόσο πιο ισχυρή θα είναι η καταιγίδα. Να επισημάνουμε στο σημείο αυτό ότι τεράστια προωθητική δύναμη αποτελεί και η λανθάνουσα θερμότητα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα με τη συμπύκνωση των υδρατμών.

Στο παράδειγμα του μπαλονιού στην πισίνα, είδαμε ότι η διαδικασία της έκλυσης της δυνητικής αστάθειας ξεκίνησε από τη στιγμή που αφήσαμε το μπαλόνι ελεύθερο. Στην ατμόσφαιρα το αίτιο που το φθινόπωρο στη Μεσόγειο οδηγεί στην έκλυση της δυνητικής αστάθειας είναι μια ατμοσφαιρική διαταραχή που με τη μορφή μιας σκάφης χαμηλών υψών ή ενός αποκομμένου χαμηλού θα φθάσει στην περιοχή με τη βοήθεια του πολικού αεροχειμάρρου. Αναφορικά με τη μεγάλη διάρκεια των ισχυρών καταιγίδων, το ζητούμενο είναι ένας φυσικός μηχανισμός αναπλήρωσης των ποσών των υδρατμών που με τη συμπύκνωσή τους μετατρέπονται σε βροχή και απομακρύνονται από το σύστημα. Στις μετωπικές υφέσεις του φθινοπώρου που προκαλούν ισχυρές καταιγίδες μεγαλύτερης διάρκειας από τις θερμικές καταιγίδες της θερινής περιόδου το αίτιο είναι οι αεροχείμαρροι χαμηλού ύψους που παρατηρούνται μπροστά από τα ψυχρά μέτωπα και τροφοδοτούν με θερμό και υγρό αέρα τις διαταραχές. Όταν δεν υπάρχει μετωπική ύφεση (π.χ. στις περιπτώσεις των κακοκαιριών Ντάνιελ και Ελίας), το αίτιο αναζητείται στις πολύωρες ή και πολυήμερες ανοδικές κινήσεις θερμού και υγρού αέρα λόγω σύγκλισης ή/και αναγλύφου.

Το φθινόπωρο, και κυρίως στις αρχές του, ο αέρας στο οριακό στρώμα είναι κατά πολύ θερμότερος από τον αέρα του οριακού στρώματος στη διάρκεια του χειμώνα και ως εκ τούτου πιο ικανός να συγκρατεί πολύ μεγαλύτερες ποσότητες υδρατμών. Το χειμώνα, συνήθως, μόνο η θάλασσα είναι θερμότερη από τη στεριά και τον υπερκείμενο αέρα και ως εκ τούτου αποτελεί τη μοναδική πηγή θερμότητας και υγρασίας. Με λιγότερη υγρασία στη χαμηλή τροπόσφαιρα και περισσότερη υγρασία στη μέση τροπόσφαιρα σε σχέση με το φθινόπωρο, η στατική αστάθεια πάνω από τις θάλασσες δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τη δυνητική αστάθεια του φθινοπώρου. Πέρα από αυτό, για να γίνει έκλυση της στατικής αστάθειας, κατά κανόνα απαιτούνται χαμηλότερες του μέσου όρου θερμοκρασίες στη χαμηλή και τη μέση τροπόσφαιρα. Αντίθετα, η έκλυση της δυνητικής αστάθειας δεν έχει τέτοιες απαιτήσεις και πολλές φορές αρκεί μια ασθενής διαταραχή στη μέση τροπόσφαιρα (το πάτημα της σκανδάλης) για να πυροδοτηθεί η έκλυση της δυνητικής αστάθειας.