Μελέτη της θαλάσσιας αύρας σε περιοχές με ανώμαλη τοπογραφία

Abstract

The purpose of this thesis is the study of the sea breeze evolution in the Los Angeles Basin (LA) during the period 4-6 August 1997, when high ozone concentrations were observed, with peak values in the afternoon of 5/8, over the mountainous areas. Data analysis was initially carried out using surface and upper air meteorological data from SCOS97 campaign. Four simulations were carried out with MM5 model, using analysis and observational nudging techniques. The Pacific High strengthening, the thermal advection and the strong elevated inversion were the main features of the period. The strong upslope winds over the eastern mountain slopes and the easterly upper level flow, combined with the opposing sea breeze-gradient wind flow, resulted in convergence zones over the mountainous areas, favorable for ozone accumulation. The simulations showed that analysis nudging improved temperature increase, upslope flows and convergence zones prediction, while observational nudging improved local features and upper air profiles of meteorological parameters.

Η παρούσα διατριβή αναφέρεται στη μελέτη της θαλάσσιας αύρας κατά την περίοδο 4-6 Αυγούστου 1997, στο λεκανοπέδιο του Λος Άντζελες (ΛΑ) και στη συμβολή της στην παρουσία αυξημένων συγκεντρώσεων επιφανειακού όζοντος, κυρίως τις μεσημβρινές ώρες της 5/8 κοντά στην ορεινή περιοχή. Η μελέτη της συγκεκριμένης περιόδου γίνεται αφ’ ενός με την ανάλυση εκτενούς δικτύου μετρήσεων επιφάνειας και ύψους, στα πλαίσια της εκστρατείας SCOS97, και αφ’ ετέρου με 4 προσομοιώσεις με το μοντέλο ΜΜ5, χρησιμοποιώντας τεχνικές αφομοίωσης αναλύσεων και μετρήσεων. Η ενίσχυση του αντικυκλώνα του Ειρηνικού, η έντονη θερμή μεταφορά, καθώς και η ισχυρή αναστροφή ύψους ήταν τα χαρακτηριστικά της περιόδου. Οι ισχυροί αναβάτες στις υπήνεμες κλίσεις των ορεινών όγκων και το ανατολικό ρεύμα στα ανώτερα επίπεδα, σε συνδυασμό με το αντίθετης διεύθυνσης ρεύμα θαλάσσιας αύρας-ανέμου βαθμίδας, συνετέλεσαν στη δημιουργία ζωνών σύγκλισης στις ορεινές περιοχές οι οποίες ευνόησαν τη συσσώρευση των ρύπων. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι η εφαρμογή της αφομοίωσης αναλύσεων, σε σχέση με την απλή προσομοίωση απέδωσε καλύτερα την αύξηση της θερμοκρασίας, τους αναβάτες και τη δημιουργία ζωνών σύγκλισης, ενώ η αφομοίωση των μετρήσεων απέδωσε καλύτερα τοπικά χαρακτηριστικά και κατακόρυφες κατατομές των μετεωρολογικών παραμέτρων.