Θαλάσσια Αύρα – Η καλοκαιρινή ανάσα της θάλασσας

Για το Ε-Νautilia
Δρ. Νίκος Μαζαράκης, καθ/της Ναυτικής Μετεωρολογίας, επιστημονικός συνεργάτης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και εισηγητής επαγγελματικών σεμιναρίων (www.meteomarine.gr)

Ορισμός
Η θαλάσσια αύρα, γνωστή και ως μπουκαδούρα, είναι το ρεύμα του αέρα το οποίο έχει κατεύθυνση από τη θάλασσα προς την ξηρά και δημιουργείται την ημέρα κυρίως κατά τη θερμή περίοδο του έτους σε αρκετές περιοχές της χώρας μας, όπου οι γεωμορφολογικές συνθήκες το επιτρέπουν. Η θαλάσσια αύρα αποτελεί ουσιαστικά ένα τοπικής κλίμακας μετεωρολογικό φαινόμενο, που επηρεάζει μία μικρή σχετικά γεωγραφική περιοχή. Το βράδυ η ροή του αέρα αντιστρέφεται και πλέον το ρεύμα κατευθύνεται από την ξηρά προς τη θάλασσα και ονομάζεται απόγειος αύρα.

Μηχανισμός δημιουργίας
Πως δημιουργείται όμως η θαλάσσια αύρα; Ο μηχανισμός δημιουργίας της θαλάσσιας αύρας είναι γενικά απλός. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τους θερμούς μήνες του έτους που η διάρκεια της ημέρας είναι μεγάλη και οι ηλιακές ακτίνες προσπίπτουν με επίσης μεγάλη γωνία πάνω στην επιφάνεια της γης, η ξηρά θερμαίνεται έντονα, και μάλιστα πολύ πιο έντονα από τη επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό όλοι το έχουμε διαπιστώσει όταν περπατήσουμε με γυμνές τις πατούσες μας πάνω στην άμμο, όπου καιγόμαστε λόγω της υψηλής θερμοκρασίας του εδάφους. Έτσι λοιπόν ενώ τόσο στην επιφάνεια της θάλασσας όσο και στην επιφάνεια της ξηράς προσπίπτει η ίδια ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας, η θερμότητα στην ξηρά διαχέεται μόλις λίγα εκατοστά κάτω από την επιφάνεια, ενώ αντίθετα στη θάλασσα, λόγω της μεγάλης διαπερατότητας του θαλασσινού νερού στο φως, η ίδια θερμότητα διαχέεται σε πολύ μεγαλύτερο στρώμα. Αν σκάψουμε στην άμμο ένα μικρό λάκκο, εύκολα διαπιστώνουμε ότι λίγα εκατοστά κάτω από την επιφάνεια, η άμμος είναι παγωμένη. Στη φυσική όταν θέλουμε να περιγράψουμε το φαινόμενο αυτό, λέμε ότι το έδαφος σε σχέση με τη θάλασσα, έχει πολύ μικρή θερμοχωρητικότητα. Έτσι η ακτινοβολία του ηλίου θερμαίνει πολύ έντονα την επιφάνεια της ξηράς και η θερμοκρασία του εδάφους μπορεί το καλοκαίρι να ξεπεράσει ακόμα και τους 55 βαθμούς, αναλόγως το χρώμα και την ανακλαστικότητα της επιφάνειας. Για παράδειγμα η άσφαλτος απορροφά πολύ πιο έντονα, από ότι μία βαμμένη λευκή κυκλαδίτικη ταράτσα.
Ο αέρας όμως που εφάπτεται της επιφάνειας της γης καθορίζει τη θερμοκρασία του από τη θερμοκρασία της επιφάνειας. Έτσι ο αέρας που βρίσκεται πάνω από την ξηρά θα θερμανθεί εντονότερα από ότι ο αέρας που βρίσκεται πάνω από τη θάλασσα, καθώς η επιφανειακή θερμοκρασία της θάλασσας στη χώρα μας το καλοκαίρι, δεν ξεπερνάει τους 25 με 26 βαθμούς και μάλιστα η μεταβολή της επιφανειακής θερμοκρασίας μέσα στο 24ωρο είναι πρακτικά μηδενική. Η έντονη λοιπόν θέρμανση του αέρα πάνω από τη ξηρά προκαλεί μείωση της πυκνότητας του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο αέρας να ανεβαίνει προς τα επάνω και να δημιουργείται στην επιφάνεια ένα «κενό» το οποίο έρχεται να το καλύψει αέρας από τη θάλασσα (βλ. σχήμα 1). Έτσι δημιουργείται η θαλάσσια αύρα. Το «κενό» αυτό ουσιαστικά πρόκειται για ένα τοπικό θα λέγαμε χαμηλό. Το βράδυ το φαινόμενο αντιστρέφεται, καθώς η επιφάνειας της ξηράς όχι μόνο θερμαίνεται πιο έντονα από την επιφάνεια της θάλασσας, αλλά επίσης ψύχεται και πιο εύκολα. Έτσι τη νύχτα ο υπερκείμενος της επιφάνειας της θάλασσας, αέρας είναι πιο θερμός με αποτέλεσμα η ροή να αντιστρέφεται από την ξηρά προς τη θάλασσα, φαινόμενο γνωστό ως απόγειος αύρα.

Σχήμα 1α: Κατά τις 11:00 το πρωί καθώς το έδαφος θερμαίνεται έντονα από την ηλιακή ακτινοβολία, ο υπερκείμενος αέρας θερμαίνεται και αυτός με αποτέλεσμα να γίνεται ελαφρύτερος και να ανεβαίνει προς τα επάνω. Το ύψος του ανοδικού ρεύματος συνήθως δεν ξεπερνάει τα 1000 μέτρα. Το στρώμα αυτό είναι γνωστό στη γλώσσα της μετεωρολογίας και ως ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα.

Σχήμα 1β: Καθώς περνάει η ώρα και πάμε προς το μεσημέρι (τοπική ώρα 15:00), οι ανοδικές κινήσεις γίνονται ολοένα και εντονότερες με αποτέλεσμα η θαλάσσια αύρα να είναι πλέον αισθητή κοντά και λίγο πιο μέσα από τα παράλια. Σε αυτό το στάδιο η ένταση του ανέμου, ανάλογα βέβαια και με το ανάγλυφο, μπορεί να ξεπεράσει ακόμα και τους 20 ΚΤ.

Σχήμα 1γ: Νωρίς το απόγευμα (τοπική ώρα 17:00), το βάθος εισχώρησης στην ξηρά της θαλάσσιας αύρας μετατοπίζεται ολοένα και πιο μέσα με αποτέλεσμα η ευεργετική επίδρασή της να φτάνει ακόμα και τα 30 km, αν η τοπογραφία το επιτρέπει, μέσα στην ξηρά.

Σχήμα 1δ: Το βράδυ (τοπική ώρα 21:00) η θάλασσα πλέον είναι πιο θερμή από το έδαφος με αποτέλεσμα ο αέρας πάνω από τη θάλασσα να είναι ελαφρύτερος και έτσι η ροή αντιστρέφεται. Με αυτό τον τρόπο δημιουργείται η απόγειος αύρα.

Εποχή εμφάνισης και ημερήσιος κύκλος της θαλάσσιας αύρας
Η θαλάσσια αύρα εμφανίζεται στη χώρα μας κυρίως από τα μέσα της Άνοιξης έως και τα μέσα του φθινοπώρου αλλά τη μεγαλύτερη ένταση ως φαινόμενο την παρουσιάζει κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, όπου η θέρμανση του εδάφους είναι εντονότερη λόγω και της μεγαλύτερης διάρκειας της ημέρας αλλά και της γωνίας που προσπίπτουν οι ηλιακές ακτίνες στην επιφάνεια της γης. Η θαλάσσια αύρα για να εμφανιστεί σε μία περιοχή δε θα πρέπει να πνέουν άνεμοι συνοπτικής κλίμακας, γιατί τότε οι ανοδικές κινήσεις διαταράσσονται και τελικά υπερισχύει ο συνοπτικός άνεμος. Υπάρχει όμως και η περίπτωση να έχουμε μικρής έντασης συνοπτικό άνεμο (π.χ. 10 ΚΤ) ο οποίος να έχει την ίδια διεύθυνση με τη θαλάσσια αύρα και έτσι να την ενισχύει τοπικά. Αυτό συμβαίνει πολλές φορές κατά μήκος των ακτών του Ιονίου.
Μία τυπική καλοκαιρινή ημέρα, που δεν πνέουν άνεμοι συνοπτικής κλίμακας, η θαλάσσια αύρα αρχίζει να πνέει από τις 1100 και μετά με συνεχώς αυξανόμενη ένταση. Το μέγιστό της παρατηρείται γύρω στις 1500 με 1600 (ανάλογα την περιοχή) και μπορεί να φτάσει και τους 20 ΚΤ. Από τις 1600 και μετά που οι ανοδικές κινήσεις καταλαγιάζουν, η ένταση της θαλάσσιας αύρας μειώνεται σταδιακά και μηδενίζεται συνήθως λίγο πριν τη δύση του ήλιου. Το βράδυ το φαινόμενο αντιστρέφεται και μπαίνει σε λειτουργία ο μηχανισμός της απογείου αύρας, η ένταση της οποίας δεν ξεπερνά τους 5 ΚΤ.

Περιοχές εμφάνισης
Η θαλάσσια αύρα δεν εμφανίζεται σε όλες παραλιακές περιοχές της χώρας μας, αλλά μόνο σε αυτές που η μορφολογία της ξηράς το επιτρέπει. Για να δημιουργηθεί η θαλάσσια αύρα θα πρέπει το παραλιακό ανάγλυφο να είναι ομαλό, επίπεδο και να διατηρεί αυτά τα χαρακτηριστικά σε τουλάχιστον 2-3 km προς τα ηπειρωτικά. Ενδεικτικά μπορούμε να αναφέρουμε ως παράδειγμα το λεκανοπέδιο της Αθήνας, όπου η θαλάσσια αύρα εισβάλει από τον Σαρωνικό έχοντας νοτιοδυτική διεύθυνση και το βάθος εισχώρησής της φτάνει το απόγευμα έως τις παρυφές της Πάρνηθας και τους Θρακομακεδόνες. Η Θεσσαλονίκη επίσης και κυρίως η περιοχής της Μίκρας βγάζει πολύ συχνά θαλάσσια αύρα, ο Αλμυρός στο Βόλο, ο Χελώνιος κόλπος στην Ηλεία, η περιοχή της Πρέβεζας αλλά και δεκάδες άλλες μικρότερες ή μεγαλύτερες περιοχές με σχετικά ομαλό, προς τη θάλασσα ανάγλυφο. Αντίθετα όταν η ακτογραμμή είναι απότομη και κρημνώδης, όπως για παράδειγμα οι δυτικές ακτές των νησιών του Ιονίου, η θαλάσσια αύρα δεν μπορεί να αναπτυχθεί. Η θαλάσσια αύρα, όπου και αν δημιουργείται, έχει ευεργετική επίδραση κατά τη διάρκεια των πολύ ζεστών ημερών του καλοκαιριού, καθώς ο αέρας ερχόμενος από τη θάλασσα, έχει σαφώς χαμηλότερη θερμοκρασία από τον αέρα της ξηράς και για αυτό το λόγο κατά μήκος των παραλιακών περιοχών η θερμοκρασία μπορεί να είναι ακόμα και 4 βαθμούς χαμηλότερη από το εσωτερικό της ηπειρωτικής περιοχής. Βέβαια καθώς περνάει η ώρα και το φαινόμενο «χτίζεται» συνεχώς, το βάθος εισχώρησης της αύρας στην ξηρά ολοένα και αυξάνεται και έτσι η θερμοκρασία πέφτει και στις υπόλοιπες περιοχές. Ειδικότερα για την Αττική έχει παρατηρηθεί από ενόργανες μετρήσεις, μέρες με ασθενείς έως μέτριους βορειοανατολικούς ανέμους το καλοκαίρι, η θερμοκρασία ανεβαίνει πολλές φορές σε υψηλά επίπεδα, επειδή «κόβεται» η θαλάσσια αύρα.

Θαλάσσια αύρα και πλεύση
Η θαλάσσια αύρα, ειδικά για έναν ιστιοπλόο μπορεί να είναι ευεργετική, καθώς όπως προαναφέραμε πνέει κοντά στις ακτές, μέρες όπου δεν έχουμε καθόλου συνοπτικό άνεμο. Η θαλάσσια αύρα, καθώς απομακρυνόμαστε από τις ακτές και ξανοιγόμαστε, πέφτει συνεχώς σε ένταση. Η απόσταση επίδρασης του φαινομένου από την ακτή δεν είναι σταθερό και διαφέρει από περιοχή σε περιοχή. Οι ντόπιοι ψαράδες σίγουρα γνωρίζουν καλύτερα από τον καθένα για την περιοχή τους, μέχρι ποια απόσταση από την ακτή επηρεάζει τη θάλασσα η αύρα. Η θαλάσσια αύρα δεν δημιουργεί συνήθως υψηλό κυματισμό, καθώς πρόκειται για τοπικής κλίμακας φαινόμενο.

Πρόγνωση
Η πρόγνωση της θαλάσσιας αύρας από τα μετεωρολογικά μοντέλα δεν είναι πάντα επιτυχής και εξαρτάται κυρίως από δύο παράγοντες: 1) την ανάλυση του μοντέλου και 2) την γεωγραφική έκταση της περιοχής που μας ενδιαφέρει. Ας αναλύσουμε όμως αυτούς τους δύο παράγοντες. Γενικά για να προσομοιωθεί ένα μετεωρολογικό φαινόμενο από ένα μετεωρολογικό μοντέλο, θα πρέπει η κλίμακα του φαινομένου να είναι μεγαλύτερη από το ήμισυ της ανάλυσης του μετεωρολογικού μοντέλου. Στο σχήμα 2α απεικονίζεται η πρόγνωση του περιοχικού μοντέλου COAMPS με ανάλυση 27 km στην περιοχή Monderey Bay της Καλιφόρνιας. Όπως βλέπουμε στην περιοχή επικρατούν βορειοδυτικοί άνεμοι έντασης 15-20 ΚΤ. Όταν τρέξουμε το ίδιο μοντέλο σε πολύ πιο υψηλή ανάλυση (3 km) παρατηρούμε ότι εμφανίζονται λεπτομέρειες στην πρόγνωση (βλ. σχ. 2β), που στην ανάλυση των 27 km ήταν αόρατες. Ουσιαστικά λοιπόν το μετεωρολογικό μοντέλο «βλέπει» μία ροή ανέμου από τη θάλασσα προς την ξηρά που δεν είναι άλλη από τη θαλάσσια αύρα. Το αστεροσκοπείο της Αθήνας μέσω του δημοφιλούς κόμβου meteo.gr τρέχει καθημερινά το μετεωρολογικό μοντέλο BOLAM σε μία ανάλυση ίση με 6.5 km σε όλη την Ελλάδα. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι τη θαλάσσια αύρα στον Σαρωνικό ή το Θερμαϊκό θα την «δει», αλλά φαινόμενα μικρότερης κλίμακας, όπως για παράδειγμα ο διάσημος για τους σέρφερ τοπικός άνεμος στον κόλπο της Βασιλικής στη Λευκάδα, είναι πρακτικά αδύνατον να προσομοιωθούν. Ίσως μία ανάλυση κάτω από τα 4 km να δώσει την ευκαιρία στο μετεωρολογικό μοντέλο να δει και φαινόμενα μικρότερης κλίμακας.

Υπάρχουν βέβαια και περιοχές στον πλανήτη μας που το φαινόμενο της θαλάσσιας αύρας λαμβάνει χώρα σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες. Η πιο γνωστή περιοχή που συμβαίνει αυτό το φαινόμενο είναι η Ινδική Χερσόνησος, όπου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού ο αέρας πάνω από την Ινδία θερμαίνεται σημαντικά σε σχέση με τον αέρα πάνω από τον Ινδικό Ωκεανό, δημιουργώντας έτσι ένα πολύ μεγάλης κλίμακας κύτταρο κυκλοφορίας από τον ωκεανό προς την ξηρά. Αυτό το κύτταρο δημιουργείται από το γνωστό στους περισσότερους μουσσωνικό χαμηλό, το οποίο όπως είδαμε και στο προηγούμενο τεύχος, είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με την δημιουργία των μελτεμιών στη χώρα μας.

Η θαλάσσια αύρα λοιπόν ειδικά για τη χώρα μας, είναι ένα φαινόμενο το οποίο δρα αναζωογονητικά για τους ανθρώπους που ζουν κοντά στη θάλασσα, καθώς μετριάζει το αίσθημα της ζέστης τις καυτές μέρες του καλοκαιριού ενώ ταυτόχρονα με την υγρασία που μεταφέρει από τη θάλασσα προς την ξηρά, φρεσκάρει τον αέρα με την απαραίτητη υγρασία. Για αυτό λοιπόν και μπορούμε παραστατικά να την ονομάσουμε ως ανάσα της θάλασσας.

Σχήμα 2α: Πρόγνωση του περιοχικού μοντέλου COAMPS με ανάλυση 27 km στην περιοχή Monderey Bay της Καλιφόρνιας. Σε αυτή την ανάλυση το μετεωρολογικό μοντέλο «βλέπει» στην περιοχή να επικρατεί βορειοδυτικός άνεμος με ένταση 15 – 20 KT.

Σχήμα 2β: Όταν η ανάλυση του μετεωρολογικού μοντέλου αυξηθεί στα 3 km παρατηρούμε ότι το μοντέλο μπορεί και αναπαριστά τοπικά φαινόμενα που στις χαμηλότερες αναλύσεις ήταν αόρατα. Έτσι είναι φανερή η ροή του ανέμου από τη θάλασσα προς την ξηρά, φαινόμενο που δεν είναι άλλο από τη θαλάσσια αύρα.