Χούσος Ε. Ηλίας (2009)
Διδακτορική Διατριβή
Περίληψη
Στη διατριβή επιχειρείται ο καθορισμός των κύριων τύπων τους εξέλιξης της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στην κατώτερη και μέση τροπόσφαιρα για την περιοχή τους Ευρώπης και της Μεσογείου, που ευνοούν την εμφάνιση 5 ειδών επεισοδίων ακραίων και επικίνδυνων καιρικών φαινομένων σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας (θερμά επεισόδια, ψυχρά επεισόδια, επεισόδια ακραίας βροχόπτωσης, επεισόδια χιονόπτωσης και επεισόδια ομίχλης).
Για το σκοπό αυτό ορίζονται επακριβώς τα επεισόδια ακραίων καιρικών φαινομένων, και για κάθε είδος επεισοδίων χρησιμοποιείται μεθοδολογία, που περιλαμβάνει τη χρήση δύο πολυμεταβλητών στατιστικών μεθόδων, της Παραγοντικής Ανάλυσης (Factor Analysis) και της Ανάλυσης κατά Συστάδες (Cluster Analysis).
Για κάθε είδος επεισοδίων ακραίων καιρικών φαινομένων χρησιμοποιείται αρχικά η Παραγοντική Ανάλυση (S-mode) για τη μείωση του πλήθους των αρχικών δεδομένων, που περιγράφουν τη δομή της κατώτερης και μέσης τροπόσφαιρας μία ημέρα πριν την έναρξη των επεισοδίων (Ημέρα Η-1), κατά την ημέρα έναρξης των επεισοδίων (Ημέρα Η) και μία ημέρα μετά τη λήξη τους (Ημέρα ΛΗΞΗΣ). Οι παράγοντες που προκύπτουν αντιστοιχούν χωρικά σε περιοχές πάνω από την Ευρώπη και τη Μεσόγειο στις οποίες οι αρχικές μετεωρολογικές παράμετροι, που περιγράφουν την τρισδιάστατη δομή τους κατώτερης και μέσης τροπόσφαιρας, συμμεταβάλονται. Οι τιμές επίδοσης των παραγόντων μπορούν πλέον να χαρακτηρίζουν τη δομή της κατώτερης και μέσης τροπόσφαιρας στη θέση των αρχικών μετεωρολογικών παραμέτρων.
Η Ανάλυση κατά Συστάδες (K-means) χρησιμοποιείται για την αντικειμενική κατάταξη σε ομάδες των χαρακτηριστικών της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στην κατώτερη και μέση τροπόσφαιρα κατά τη διάρκεια των επεισοδίων ακραίων καιρικών φαινομένων.
Κάθε ομάδα μπορεί να αντιστοιχηθεί σε έναν κύριο τύπο τόσο της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας της κατώτερης και μέσης τροπόσφαιρας πάνω από την Ευρώπη και την Μεσόγειο, όσο και της εξέλιξης της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας μία ημέρα πριν την έναρξη των επεισοδίων έως μία ημέρα μετά τη λήξη τους. Για κάθε είδος ακραίου καιρικού φαινομένου, οι κύριοι τύποι ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας που προκύπτουν, αν και έχουν γενικά κάποια κοινά χαρακτηριστικά, ωστόσο παρουσιάζουν διαφορές είτε στην κατώτερη τροπόσφαιρα, είτε στη μέση τροπόσφαιρα είτε στην εξέλιξη τους ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας.