Ψυχρή λίμνη

συντάχθηκε από  Μιχαλή Τούμπο (Φυσικός-Μετεωρολόγος)

Τι ορίζουμε ως ψυχρή λίμνη?

Στην επιστήμη της Μετεωρολογίας η ψυχρή λίμνη αναφέρεται σε μία περιοχή χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας στη μέση τροπόσφαιρα και αποτελεί τη μετάφραση του αγγλικού όρου ‘Coldpool’.Ουσιαστικά πρόκειται για ένα αποκομμένο χαμηλό βαρομετρικό στην ανώτερη ατμόσφαιρα δίχως μέτωπα, στο οποία ο αέρας είναι ψυχρότερος σε σχέση με το περιβάλλον του σε ένα δεδομένο επίπεδο και το οποίο χαρακτηρίζεται από περισσότερο ή λιγότερο συμμετρικές ισόθερμες γύρω από το κέντρο του.

Πως δημιουργείται η ψυχρή λίμνη?

Η ψυχρή λίμνη σχηματίζεται όταν αέρας πολικής προέλευσης αποκόπτεται από τη συνήθη ροή του αεροχειμάρρου και εκτρέπεται προς την ισημερινή πλευρά της επικρατούσας δυτικής ροής των ανέμων στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Έτσι ο κύκλος ζωής της ξεκινάει ως μια σκάφη (trough) χαμηλών πιέσεων στην μέση και ανώτερη ατμόσφαιρα, η οποία στη συνέχεια καταλήγει σε μία κλειστή, αποκομμένη από τη γενική κυκλοφορία όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Μερικές φορές αυτό το αποκομμένο χαμηλό εμφανίζεται σε γεγονότα εμποδισμού μαζί με ένα αποκομμένο υψηλό το οποίο βρίσκεται βορειότερα σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη. Επειδή ο αεροχείμαρρος είναι το όριο μεταξύ δύο πολύ διαφορετικών μαζών αέρα, η μάζα αέρα που παγιδεύεται μέσα σε μία ψυχρή λίμνη διατηρεί τα πολικά χαρακτηριστικά της (δηλαδή, είναι πιο κρύα από τον περιβάλλοντα αέρα). Γι’ αυτό και η ονομασία ψυχρή λίμνη. Η κατακόρυφη έκταση αυτών των ψυχρών αερίων μαζών καταλαμβάνει σχεδόν το σύνολο της Τροπόσφαιρας. Η έντασή τους είναι ισχυρότερη στην ανώτερη τροπόσφαιρα και το μέτρο της σχετιζόμενης κυκλωνικής (αντίθετης της φοράς των δεικτών του ρολογιού) κυκλοφορίας μειώνεται προς την επιφάνεια της γης, καθιστώντας πιθανόν να βρεθεί ακόμη και αντικυκλωνική κυκλοφορία στην επιφάνεια. Οι ψυχρές λίμνες εμφανίζονται συχνότερα σε περιόδους όπου η κυκλοφορία της ατμόσφαιρας δεν είναι τόσο έντονη.

Τι φαινόμενα συνοδεύουν μία ψυχρή λίμνη?

Τα αποκομμένα χαμηλά είναι ασταθή, βαροκλινικά συστήματα που έχουν κλίση προς τα δυτικά καθ’ ύψος και συνδέονται συχνά με ισχυρή επιφανειακή σύγκλιση και απόκλιση στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Η πηγή της απόκλισης που είναι απαραίτητη για να δράσει μαζί με την επιφανειακή σύγκλιση για τη δημιουργία ισχυρών ανοδικών κινήσεων εμφανίζεται συνήθως ένα επίπεδο που είναι αρκετά υψηλότερο από τα 500hPa, δηλαδή αρκετά πάνω από τα 5500 μέτρα.
Η ύπαρξη ψυχρών αερίων μαζών πάνω από θερμές και υγρές αέριες μάζες στα κατώτερα στρώματα κοντά στην επιφάνεια έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία αστάθειας, δηλαδή μεγάλη πτώση της θερμοκρασίας καθ’ύψος. Αυτή η αστάθεια εμφανίζεται αρκετά συχνά κάτω από τα αποκομμένα χαμηλά στα νοτιότερα μεσαία γεωγραφικά πλάτη (δηλαδή κοντά στις 30°-40° Β) και είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη δημιουργία των καταιγίδων. Οι άλλες δύο προϋποθέσεις είναι η ύπαρξη υγρών αερίων μαζών και ένα αίτιο ανύψωσης τους. Αν λείπει έστω ένα από αυτά τα τρία στοιχεία, τότε η δημιουργία καταιγίδων είναι αδύνατη. Επομένως, οι ψυχρές λίμνες παράγουν σημαντική κατακρήμνιση μόνο όταν η μάζα αέρα κάτω από αυτές είναι σημαντικά υγρή και γίνεται δυνητικά ασταθής, με αποτέλεσμα να μην επηρεάζουν πάντα τις επιφανειακές καιρικές συνθήκες.
Το καλοκαίρι το αίτιο ανύψωσης κοντά στο έδαφος είναι κυρίως η θέρμανση του εδάφους από τον ήλιο. Ο θερμός αέρας είναι πιο ελαφρύς από τον ψυχρό, επομένως ανέρχεται αυθόρμητα και επιταχυνόμενα αν βρεθεί σε ψυχρό περιβάλλον, όπως κατά την παρουσία μιας ψυχρής λίμνης. Σε αυτή την περίπτωση αναπτύσσεται έντονη ανωμεταφοράκαιτα φαινόμενα που συνοδεύουν μια ψυχρή λίμνη το καλοκαίρι είναι μέτριας έως βαριάς έντασης όμβροι στις ζώνες νεφών, πιθανόν καταιγίδες και χαλάζι και στο κέντρο της ολική χαμηλή νέφωση συνοδευόμενη από βροχή ή ψιχάλες και μερικές φορές όμβρους. Το χειμώνα, εκτός από τα παραπάνω, μπορεί να έχουμε και χιόνι. Επίσης μπορούν να δημιουργηθούν ισχυρές ριπές ανέμου γύρω από τα καταιγιδοφόρα νέφη ενώ οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια δεν επηρεάζονται ιδιαίτερα. Η ένταση των φαινομένων εξαρτάται από τη δομή του αποκομμένου χαμηλού (τιμή του γεωδυναμικού ύψους), από τη θερμοκρασία του αέρα στα κατώτερα στρώματα, την ποσότητα των υδρατμών καθώς και την ύπαρξη μηχανισμών ανύψωσης ,όπως σύγκλιση ανέμων ή ορογραφική ανύψωση. Ένα αποκομμένο χαμηλό επικρατεί συνήθως σε μια περιοχή για περισσότερο από μία ημέρα και μπορεί να διαρκέσει έως και 6 ημέρες. Σε γενικές γραμμές κινείται αργά σε μια περιορισμένη περιοχή οδηγώντας σε έντονες βροχοπτώσεις, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφικές πλημμύρες.

Ψυχρή λίμνη και κλίμα
Τα αποκομμένα χαμηλά μπορούν να συσχετιστούν με έντονη στρατοσφαιρική-τροποσφαιρική ανταλλαγή και να αναγνωριστούν ως υπεύθυνα, τουλάχιστον έως ένα βαθμό, για την εμφάνιση ασυνήθιστα υψηλών τιμών τροποσφαιρικού όζοντος στα βορειότερα μεσαία γεωγραφικά πλάτη και τις υποτροπικές περιοχές. Σε ένα αποκομμένο χαμηλό η τροπόπαυση βρίσκεται σχετικά χαμηλά και προτείνεται ότι οι στρατοσφαιρικές-τροποσφαιρικέςαναταλλαγές συμβαίνουν κυρίως λόγωδιαδικασιών συμπύκνωσης ή ακτινοβολίας. Επίσης, ένας άλλος μηχανισμός διανταλλαγής μπορεί να θεωρηθεί η τριασδιάστατη ανάμειξη κοντά στον αεροχείμαρρο.

Προγνωσιμότητα της ψυχρής λίμνης
Μόλις η ψυχρή λίμνη αποκοπεί από την επικρατούσα δυτική ροή, ο αεροχείμαρρος δεν ελέγχει πλέον την κίνηση αυτού του απομονωμένου συστήματος και η κίνησή της γίνεται πιο ασταθής και δύσκολο να προβλεφθεί. Η ψυχρή λίμνη μπορεί να παραμείνει στάσιμη και να περιστρέφεται για μέρες ή, σε άλλες περιπτώσεις, μπορεί να κινηθεί ακόμα και προς τα δυτικά, αντίθετα προς την επικρατούσα ροή (δηλαδή, οπισθοδρόμηση). Η κίνηση ενός αποκομμένου χαμηλού είναι συνήθως αργή και παραμένει σε μια περιοχή μέχρι να επανασυνδεθεί με τη γενική κυκλοφορία ή μέχρι να εξασθενήσει και τελικά να διαλυθεί.

Μείνετε ενημερωμένοι για τις καιρικές συνθήκες κάθε ημέρας κάνοντας κλικ εδώ: https://weather2go.gr/

Επίσης μην ξεχάσεις να δεις τη live πρόγνωση της ομάδας του weather2go.gr

Περισσότερα σχετικά με το τι να φορέσετε για  αυτή την εβδομάδα εδώ:  “τι να φορέσω

σήμερα” της  Ματίνας Μπέρου .

Περισσότερα σχετικά με τον καιρό δες τον “ιδανικό καιρό για …” αυτή την εβδομάδα του Γιώργου Τσατραφύλλια.