Μελέτη της επίδρασης του καιρού στις δασικές πυρκαγιές

Weather influnce on wild fires

Μελέτη της επίδρασης του καιρού στις δασικές πυρκαγιές

Papadopoulos, Aristotelis

Παπαδόπουλος, Αριστοτέλης

PhD Thesis

2007

Στην εργασία αυτή έγινε μία προσπάθεια να καταγραφούν συστηματικά τα δεδομένα δασικών πυρκαγιών για τον Ελλαδικό χώρο την χρονική περίοδο 1990-2004, παράλληλα με τα μετεωρολογικά στοιχεία σταθμών επιφάνειας. Μετά τον προσδιορισμό των ‘’μεγάλων’’ δασικών πυρκαγιών της περιόδου και με τη χρήση ατμοσφαιρικού μοντέλου προσδιορισμού οπισθοτροχιών αερίων μαζών, προχωρήσαμε στην ταξινόμηση τους σε κατηγορίες και τον καθορισμό του τύπου των αερίων μαζών που συνδυάζονται με αυτές τις πυρκαγιές. Στην συνέχεια επιχειρήθηκε η στατιστική ανάλυση των κατηγοριών και η μελέτη των βασικών μετεωρολογικών παραμέτρων κατά μήκος των οπισθοτροχιών των αερίων μαζών. Βρέθηκε ότι οι μεγάλες δασικές πυρκαγιές στην Ελλάδα συνδυάζονται με έξι τύπους αερίων μαζών που προέρχονται από την Ρωσία, την Δυτική Μεσόγειο, την Νότια Μεσόγειο, την Κεντρική Ευρώπη, τον Ατλαντικό Ωκεανό και την Δυτική Ευρώπη. Συχνότερες κατηγορίες είναι αυτές που περιγράφουν αέριες μάζες με προέλευση την Ρωσία και την Δυτική Μεσόγειο. Η δυναμική θερμοκρασία κατά μήκος των τροχιών φαίνεται να παρουσιάζει τις υψηλότερες τιμές της με τις δύο προαναφερθείσες κατηγορίες, ενώ η σχετική υγρασία με την κατηγορία που περιγράφει αέριες μάζες που προέρχονται από την Κεντρική Ευρώπη. Στην συνέχεια υπολογίστηκαν οι μετεωρολογικές/κλιματολογικές ανωμαλίες για ημέρες με "μεγάλες” πυρκαγιές και για ημέρες χωρίς πυρκαγιές. Ακολούθησε σύγκριση των δύο περιπτώσεων χρησιμοποιώντας συστήματα GIS και χάρτες ανωμαλιών από το NOAA-CIRES Climate Diagnostic Center (CDC). Οι ανωμαλίες της θερμοκρασίας του αέρα, της απόλυτης υγρασίας και της ατμοσφαιρικής πίεσης επιφάνειας για τις ημέρες με μεγάλη πυρκαγιά βρέθηκαν μεγαλύτερες από αυτές που αναφέρονται σε ημέρες χωρίς πυρκαγιά, ενώ οι Δυτικές περιοχές της χώρας εμφάνισαν μικρότερες ανωμαλίες συγκρινόμενες με εκείνες των περιοχών της Κεντρικής και Ανατολικής Ελλάδας. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε ανάλυση των οπισθοτροχιών αερίων μαζών για χρονική περίοδο δύο μηνών και για τρεις εξεταζόμενες περιπτώσεις (για ημέρες με μεγάλη, με μικρή και χωρίς πυρκαγιά). Ταξινομήθηκαν τα παραπάνω σε ομάδες και καθορίσθηκαν οι τύποι των αερίων μαζών που αντιστοιχούν σε αυτές. Ακολούθησε ανάλυση των επιπέδων πίεσης των αερίων μαζών, στατιστική ανάλυση του μέσου ρυθμού μεταβολής της δυναμικής θερμοκρασίας και ανάλυση της μέσης δυναμικής θερμοκρασίας των αερίων μαζών. Βρέθηκε ότι όταν εκδηλώνονται μεγάλες πυρκαγιές πάνω από το 80% των ημερών που προηγήθηκαν της εκδήλωσης της πυρκαγιάς οι αέριες μάζες ήταν αντικυκλωνικές, ξηρές και θερμές με κατεύθυνση ανέμων Β/ΒΑ, ενώ η μέση κατά γεωγραφικό πλάτος και μήκος απόσταση γινόταν μεγαλύτερη δείχνοντας ότι ο αέρας κινείται για μεγαλύτερες αποστάσεις πάνω από θερμές ηπειρωτικές περιοχές. Στην περίπτωση μικρής έκτασης πυρκαγιάς οι αέριες μάζες πριν την εκδήλωση της πυρκαγιάς είναι δροσερότερες και πιο υγρές συγκρινόμενες με τις περιπτώσεις μεγάλων πυρκαγιών. Ορισμένες αέριες μάζες κινούνται πάνω από τα 800 hPa για περισσότερο από το 75% της διαδρομής τους, ενώ άλλες ανάμεσα στα 800- 900 hPa.

In this work an attempt has been made to write down systematically the wild fires in Greece during the period 1990-2004 as well as the related meteorological data from 26 surface met stations. After the definition of the “large” wildfires during the aforementioned time period we run an atmospheric model which give as output the air masses backtrajectories. These backtrajectories were classified in categories in order to determine the air mass types associated with these wild fires. The basic meteorological parameters along the backtrajectories were studied. It was found that large wild fires in Greece are associated with 6 weather types having their origin in Russia, Western Mediterranean, South Mediterranean, Central Europe, Atlantic Ocean and Western Europe. More frequent were the categories describing air masses having their origin over Russia and Western Mediterranean. Potential temperature along the tracks it seems that presents its higher values with the two above referred weather types, while the relative humidity presents its higher values with those air masses coming from central Europe. Meteorological/climatological anomalies were also estimated for days characterize by big wildfires and the days without wildfires. The comparison of the two cases with the aid of GIS and anomaly maps from NOAA-CIRES Climate Diagnostic Center was also made. The anomalies of air temperature, absolute humidity and atmospheric pressure were found higher comparing to days with no wildfires, while western areas were shown smaller anomalies comparing with areas of the central and eastern Greece. An analysis of the backtrajectories of air masses for 62 days before a wildfire for three case studies (days characterized by large, small or no wildfire) was also made. The above mentioned clustering was attempted in order to find the air mass types associated with these kinds of wildfire. It was found more that for 80% of the days before a wildfire event air masses were anticyclonic, warm and dry, while the wind direction shown that winds were N/NE, (weak correlation) while the mean distance between two successional positions of the air mass was made higher indicating that the air mass is moving over warm continental areas for higher time intervals. An analysis of pressure levels and the mean potential temperature of air masses was also made. In the case study associated with a small wildfire air masses before the incident were cooler and more humid comparing with the air masses associated with large wild fires. Some air masses were moving over 800 hPas for the 75% of their path while other between 900 and 800 hPas.

Φυσικές Επιστήμες ➨ Φυσική

Determine the air mass types

Mean rate of change of potential temperature

Πυρκαγίες, Ημέρες με μεγάλες

Atmospheric model for air masses backtrajectories

Backtrajectories were classified

Μετεωρολογικές - κλιματολογικές ανωμαλίες μετεωρολογικών παραμέτρων

Meteorological - climatological anomalies for meteorological parameters

Θερμοκρασία, Μέση δυναμική

Φυσικές Επιστήμες

Αέριες μάζες, Καθορισμός του τύπου των

Οπισθοτρόχιες αέριες μάζες, Ατμοσφαιρικό μοντέλο καθορισμού

Physical Sciences

Analysis of pressure levels and the mean potential temperature

Θερμοκρασία, Μέσος ρυθμός μεταβολής της δυναμικής

Πυρκαγιές, Δασικές

Οπισθοτρόχιες, Ταξινόμηση

Ανάλυση επιπέδων πίεσης

Φυσική

Natural Sciences

Fires, Wild

Days characterized by large , small or no wildfire

Greek

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

University of Ioannina

Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής. Τομέας Αστρογεωφυσικής. Εργαστήριο Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας

National Documentation Centre (EKT)

National Archive of PhD Theses

Συλλογή ΕΑΔΔ