Relationship between winter orographic precipitation with synoptic and large-scale atmospheric circulation: The case of mount Olympus, Greece

• Published in: Bulletin of the Geological Society of Greece
• Main Authors: Styllas, Michael Nikolaos, Kaskaoutis, Dimitrios
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Geological Society of Greece 2018
• Subjects: Ολύμπος; βροχόπτωση; βροχομετρικά δεδομένa; ατμοσφαιρική κυκλοφορία; χειμερινή βροχόπτωση; Climate; hydrology; Winter rainfall; atmospheric circulation; North Atlantic Oscillation; Arctic Oscillation; orographic effect; Mount Olympus; Arctic; Olympus; North Atlantic; North Atlantic oscillation
• Online Access: https://ejournals.epublishing.ekt.gr/index.php/geosociety/article/view/14363; https://doi.org/10.12681/bgsg.14363

Στην παρούσα εργασία εξετάζονται οι σχέσεις μεταξύ της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και της χειμερινής (Δεκέμβριος – Μάρτιος) βροχόπτωσης στην περιοχή του Ολύμπου. Απώτερος σκοπός της εργασίας είναι η αξιολόγηση της επίδρασης του ορεινού όγκου του Ολύμπου στη χωρική κατανομή της βροχόπτωσης σε μία μικρής έκτασης περιοχή (100 x 100km2) κατά τη χειμερινή περίοδο. Η εργασία βασίζεται σε βροχομετρικά δεδομένα από 8 σταθμούς, που βρίσκονται περιμετρικά του Ολύμπου, σε υψόμετρα μεταξύ 30 και 1150 μέτρων για την περίοδο μεταξύ 1981 και 2000. Η πολυετής μεταβλητότητα της χειμερινή βροχόπτωσης περιγράφεται από τις συνοπτικές συνθήκες της ατμοσφαιρικής πίεσης στη στάθμη της θάλασσας και από τα γεωδυναμικά ύψη στα επίπεδα των 850 hPa and 500 hPa, αντίστοιχα. Τα συστήματα υψηλής ατμοσφαιρικής πίεσης στην περιοχή της Μεσογείου, μεταξύ των δεκαετιών 1980 και 1990, συνδέονται με τις ελάχιστες τιμές χειμερινής βροχόπτωσης στην περιοχή του Ολύμπου κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεων. Το χειμώνα του 1996, η προσθαλάσσια πλευρά του Ολύμπου χαρακτηρίστηκε από πολύ υψηλές τιμές χειμερινής βροχόπτωσης, οι οποίες συνδέονται με μία αυλώνα χαμηλών πιέσεων πάνω από τη Δυτική Μεσόγειο, αλλά και από αυξημένες τροποσφαιρικές υφέσεις στη νότια Αδριατική και το Ιόνιο Πέλαγος. Αυτός ο τύπος της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας δημιουργεί μία ροή αέρα νοτιοανατολικής διεύθυνσης στο Αιγαίο, η οποία επηρεάζει περισσότερο (λιγότερο) τη χειμερινή βροχόπτωση στην προσθαλάσσια (ηπειρωτική) πλευρά του Ολύμπου. Εν αντιθέσει, η επικράτηση υφέσεων στην κεντρική Μεσόγειο και πάνω από τον Κόλπο της Γένοβας, δημιουργεί ατμοσφαιρική κυκλοφορία νότιας / νοτιοδυτικής διεύθυνσης και επηρεάζει περισσότερο τη χειμερινή βροχόπτωση στην ηπειρωτική πλευρά του Ολύμπου (r= -0.80, Σταθμός Ελασσόνας) και λιγότερο την προσθαλάσσια πλευρά του Ολύμπου (r= -0.67; Σταθμός Κατερίνης). Η κατάσταση αυτή τονίζει την επίδραση του ορεινού όγκου του Ολύμπου στην κατανομή της χειμερινής βροχόπτωσης, με μεγάλες παρατηρούμενες διαφορές μεταξύ της ηπειρωτικής και προσθαλάσσιας πλευράς. Μεγάλης κλίμακας φαινόμενα, όπως η ταλάντωση του Βόρειου Ατλαντικού ή του Αρκτικού, επηρεάζουν περισσότερο τη χειμερινή βροχόπτωση στην ηπειρωτική πλευρά του Ολύμπου. The relationship between the winter (DJFM) precipitation and the atmospheric circulation patterns is examined around Mount Olympus, Greece in order to assess the effects of orography and atmospheric dynamics over a small (less than 100 x 100 km) spatial domain. Winter accumulated rainfall datasets from 8 stations spread along the eastern (marine) and western (continental) sides of the Mount Olympus at elevations between 30 m and 1150 m are used during the period 1981 to 2000. Synoptic scale conditions of mean sea-level pressure and geopotential heights at 850 hPa and 500 hPa, were used to explain the multiyear rainfall variability. High pressure systems dominated over the central Mediterranean and most parts of central Europe during the late 1980’s and early 1990’s, are associated with minimum winter rainfall along both sides of Mount Olympus. The winter of 1996 was associated with peak in rainfall along the marine side of the mountain and was characterized by enhancement of upper level trough over the western Mediterranean and increased low tropospheric depressions over the southern Adriatic and the Ionian Seas. This atmospheric circulation pattern facilitated a southeasterly air flow that affected more (less) the marine (continental) sides of the mountain. In contrast, dominance of low pressure systems with cores over the Gulf of Genoa and the Central Mediterranean affect the study area mostly from west/southwest revealing higher correlations with the precipitation in the continental side of the mountain (r= -0.80; Elassona station) and considerably lower correlations with the marine side (r = -0.67; Katerini station). This highlights the orographic barrier of the Mount Olympus revealing large differences between the upward and leeward sides. Large scale atmospheric patterns like the North Atlantic Oscillation and the Arctic Oscillation seem to influence the winter rainfall in the lowlands along the continental side of the mountain.