10ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 7-11 Μαΐου 2012, Αθήνα Υδάτινα Συστήματα και Μέγα κλιματικές αλλαγές

1. Δπηδξάζεηο θιηκαηηθώλ αιιαγώλ ζηε
ζαιάζζηα επηθαλεηαθή ζεξκνθξαζία θαη
αιαηόηεηα ζηελ Αλαηνιηθή
Μεζόγεην, Λεθάλε ηεο Λεβαληίλεο
Σαμουήλ-Rhoads Γ.1, Εσδηάηεο Γ.1, Ησλά Σ.2, Hayes D.1,
Γεσξγίνπ Γ.1, Κνλλαξήο Γ.1, Νηθνιαΐδεο Μ.1
1Ωθεαλνγξαθηθό Κέληξν, Παλεπηζηήκην Κύπξνπ, Τ.Θ. 20537, 1678 Λεπθσζία, Κύπξνο
2Διιεληθό Δζληθό Κέληξν Ωθεαλνγξαθηθώλ Γεδνκέλσλ, Δι.Κε.Θ.Δ, Διιάδα

2. IPCC 2007: WG1-AR4
• Παγθόζκηεο απμήζεηο ζηηο επηθαλεηαθέο ζεξκνθξαζίεο ζαιάζζεο:0.3ºC -1.0ºC θαηά ηελ
ηειεπηαία ρηιηεηία (Salinger, 2005),
• Ταρύηεξε αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο εκθαλίδεηαη ηα ηειεπηαία 30-40 ρξόληα (Casey and
Cornillon, 2001; Trenberth et al., 2007).
• Τνπηθέο απμήζεηο ηεο επηθαλεηαθήο ζεξκνθξαζίαο ζαιάζζεο (ΔΘΘ) έρνπλ αλαθεξζεί θαη ζηε
Μεζόγεην γηα θάζε κία από ηηο δύν ιεθάλεο ηεο, ηε Γπηηθή θαη ηελ Αλαηνιηθή (Bethoux and
Gentili, 1999; Samuel-Rhoads et al., in prep; Tsimplis and Rixen, 2002).
• Παξνπζηάδνληαη απμήζεηο ζηε Μεζόγεην κε ξπζκνύο δηπιάζηνπο ζε ζύγθξηζε κε ηνπο
παγθόζκηνπο σθεαλνύο (Samuel-Rhoads, et al., 2009; in prep; Zodiatis et al., 2010; 2011).

3. Σηόρνη
• Να δηεξεπλήζεη ηελ άλνδν ζηελ επηθαλεηαθή ζεξκνθξαζία ζαιάζζεο (ΔΘΘ) θαη
επηθαλεηαθήο αιαηόηεηαο ζηελ Αλαηνιηθή Λεβαληίλε, ιόγσ ησλ θιηκαηηθώλ αιιαγώλ, ηόζν κε
ηε ρξήζε δνξπθνξηθώλ δεδνκέλσλ όζν θαη κε in-situ κεηξήζεηο.

4. Πεγέο Γεδνκέλσλ (1)
• Σπιινγή δεδνκέλσλ ΔΘΘ από ηνλ πςειήο επθξίλεηαο ξαδηόκεηξν ηνπ NOAA/NASA, ηνλ
AVHRR θαη ππνβιήζεθαλ ζε επεμεξγαζία από ην πξόγξακκα Pathfinder ΔΘΘ.
• Παγθόζκηα δεδνκέλα ησλ κεληαίσλ κέζσλ όξσλ ζην επίπεδν 3 (L3), από ηελ έθδνζε 5.0, ηεο
ΔΘΘ από ην λπρηεξηλό πέξαζκα ηνπ δνξπθόξνπ (θσδηθνί αξηζκνί 1 θαη 4), κε αλάιπζε 4 ρικ
θαη κε πιέγκα ίζεο γσλίαο 8192 εηθνλνθπηηάξσλ/360º από ηνλ Ηαλνπάξην ηνπ 1996 κέρξη ην
Γεθέκβξην ηνπ 2011.
• Μεληαία αξρεία κε δεδνκέλα ζεκαηώλ πνηνηηθνύ ειέγρνπ γηα ηελ ίδηα ρξνληθή πεξίνδν από ηελ
ίδηα πεγή.

5. Πεγέο Γεδνκέλσλ (2)
• Ηn-situ δεδνκέλα ΔΘΘ θαη επηθαλεηαθώλ αιαηνηήησλ ζαιάζζεο (ΔΑΘ), ιήθζεθαλ από ηε
βάζε δεδνκέλσλ BYTHOS ηνπ Ωθεαλνγξαθηθνύ Κέληξνπ ηεο Κύπξνπ.
• Σπιινγή κε ηε ρξήζε ηνπ CTD (Conductivity-Temperature-Depth) θαηά ηε δηάξθεηα ησλ
σθεαλνγξαθηθώλ πινώλ CYBO, πνπ έιαβαλ ρώξν από ην 1996 κέρξη ην 2010, θαζώο επίζεο
δεδνκέλα ΔΘΘ από ηνλ παξάθηην ζηαζκό ηνπ CYCOFOS (CYprus Coastal Ocean
Forecasting and Observing System) ηεο Πάθνπ ζηηο δπηηθέο αθηέο ηεο Κύπξνπ, από ην 2002
κέρξη ην 2009.
BYTHOS database
CYBO survey area

6. Μεζνδνινγία
• Όια ηα δνξπθνξηθά δεδνκέλα ηεο Αλαηνιηθήο Λεβαληίλεο πάξζεθαλ ζηελ πεξηνρή κεηαμύ:
30ºΒ κέρξη 37ºΒ, θαη 24ºΑ κέρξη 37ºΑ.
• Αξρεία κε ζεκαίεο πνηνηηθνύ ειέγρνπ εθαξκόζηεθαλ ζηα κεληαία δεδνκέλα ΔΘΘ ζηε
Λεβαληίλε. Μόλν ηα εηθνλνθύηηαξα ηεο πςειόηεξεο πνηόηεηαο θξαηήζεθαλ.
• Δπνρηαθνί θαη εηήζηνη κέζνη όξνη ππνινγίζηεθαλ γηα ην 1996 κέρξη ην 2011 γηα ηελ ιεθάλε ηεο
Αλαηνιηθήο Λεβαληίλεο.
• Δπνρηαθέο θαη εηήζηεο αλσκαιίεο γηα ζύλνια δεδνκέλσλ ΔΘΘ ππνινγίζηεθαλ κε ηνλ
ππνινγηζκό ηνπ γεληθνύ κέζνπ όξνπ γηα θάζε ζύλνιν δεδνκέλσλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ 1996-
2011, ν νπνίνο έπεηηα αθαηξέζεθε από θάζε επνρή ή έηνο ηνπ αληίζηνηρνπ ζπλόινπ
δεδνκέλσλ.
• Φξήζε ηεο εκπεηξηθήο νξζνγώληαο ζπλάξηεζεο (Empirical Orthogonal Function, EOF), ε
νπνία εθαξκόζηεθε γηα ηηο επνρηαθέο θαη εηήζηεο αλσκαιίεο ηεο ΔΘΘ γηα λα εμεηαζηεί ε
ρσξηθή θαη ρξνληθή κεηαβιεηόηεηα ζην ζύλνιν ησλ δεδνκέλσλ.
• Παξνπζηάδνληαη κόλν ηα δύν πξώηα απνηειέζκαηα από ηελ εθαξκνγή ηεο EOF.
• In-situ δεδνκέλα CTD γηα ΔΘΘ θαη ΔΑΘ από ηνπο πιόεο CYBO από ην 1996 κέρξη ην
2010, ππνινγίζηεθαλ θαηά κέζν όξν γηα ηα αλώηεξα ζηξώκαηα ζαιάζζεο (10 κέηξα βάζνο)
γηα θάζε πιόα CYBO.
• Παξόκνηα επεμεξγαζία γηα ηα σξηαία δεδνκέλα επηθαλεηαθήο ζεξκνθξαζίαο από ηνλ
παξάθηην ζηαζκό ηεο Πάθνπ.

7. Μέζνη όξνη δνξπθνξηθώλ ΔΘΘ
Λεβαληίλε:
~ 1.05°C γεληθή αύμεζε
0.065°C/έηνο
1996-2011 κέζνο όξνο: 21.62°C
Παγθόζκηνη Ωθεαλνί: (Good et
al., 2007)
0.018°C/έηνο

8. Δηήζηεο αλσκαιίεο
δνξπθνξηθώλ ΔΘΘ
• ρσξηθή κεηαβιεηόηεηα ζηελ
αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο
απεηθνλίδεηαη ζηηο δνξπθνξηθέο
αλσκαιίεο ΔΘΘ
• Θεηηθέο αλσκαιίεο θπξηαξρνύλ
ην κεγαιύηεξν κέξνο ηεο
Λεβαληίλεο: 1999, 2001-
2003, 2008-2010
• Υςειόηεξεο ΔΘΘ:
1999, 2003, 2008 θαη, 2010
• Πεξηνρή λνηηναλαηνιηθά ηεο
Κύπξνπ θαηά ηε δηάξθεηα
κεξηθώλ εηώλ παξνπζηάδεη
εληνλόηεξεο απμήζεηο
ζεξκνθξαζίαο από ην ππόινηπν
θνκκάηη ηεο Λεβαληίλεο

9. • Δμέηαζε ησλ ρσξηθώλ θαη ρξνληθώλ κνξθώλ ηεο κεηαβιεηόηεηαο.
• Φσξηθέο ηδηνζπλαξηήζεηο (spatial eigenfunctions) ηνπ ηξόπνπ 1 (Mode 1): εηήζηεο ΔΘΘ έρνπλ θνηλέο πςειέο
ζεηηθέο ηδηνζπλαξηήζεηο, → δηαθπκαίλνληαη κε ρσξηθό ζπλεθηηθό ηξόπν ζηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ →
Μεηαβιεηόηεηα ηεο ΔΘΘ ραξαθηεξίδεηαη από επξεία αύμεζε ζε όιε ηε ιεθάλε.
• Ζ θύξηα ζπληζηώζα (Principal Component) (PC), απεηθνλίδεη ηε δηαθύκαλζε ηνπ ηξόπνπ ζην ρξόλν.
• Ζ PC1 ησλ εηήζησλ δεδνκέλσλ ππνζηεξίδεη όηη νη πςειόηεξεο ΔΘΘ παξαηεξήζεθαλ ζε όιε ηελ Λεβαληίλε
θαηά ηα ηειεπηαία έηε ηεο ρξνλνζεηξάο.
• Αζπκκεηξία ζηελ θαηεύζπλζε Β-Ν απεηθνλίδεηαη ζηηο ρσξηθέο ηδηνζπλαξηήζεηο ηνπ Mode 2 → δεκηνπξγείηαη
έλα δίπνιν κνηίβν ζέξκαλζεο θαη ςύμεο ζε εηήζηα ρξνλνδηαγξάκκαηα.

11. Αλάιπζε ησλ εηήζησλ θαη θαινθαηξηλώλ in-situ (CYBO) δεδνκέλσλ ΔΘΘ: παξόκνηεο απμήζεηο
ΔΘΘ κε απηώλ πνπ θαηαγξάθνπλ νη δνξπθόξνη γηα ηελ πεξηνρή, εηδηθά θαηά ηνπο θαινθαηξηλνύο
κήλεο.

12. Ωξηαία δεδνκέλα παξάθηηνπ ζηαζκνύ Πάθνπ
Άλνδν ζεξκνθξαζίαο από ην ζηαζκό: 0.07°C/έηνο
Άλνδν ζεξκνθξαζίαο από δνξπθόξν: 0.065°C/έηνο

13. θαινθαηξηλνί πιόεο CYBO
• Μεηαβνιή θαη απμεηηθή ηάζε ησλ in-situ ΔΘΘ παξνπζηάδεηαη επίζεο θαη ζηα in-situ ΔΑΘ.
• Τν 2010: πην ςειέο ζεξκνθξαζίεο θαη αιαηόηεηεο κέρξη ζηηγκή (κέζεο ηηκέο γηα ην θαινθαίξη
2010 γηα Τ=29.57°C θαη S=39.62psu), είλαη θαηά πνιύ κεγαιύηεξεο από απηέο πνπ
θαηαγξάθεθαλ ην θαινθαίξη ηνπ 2003. Τν 2003, είραλε θαηαγξαθεί νη ςειόηεξεο ζεξκνθξαζίαο
ηεο δεθαεηίαο 2000-2009.

14. (α) (β)
In-situ SSS (psu)
In-situ SSS (psu)
In-situ SST (°C) In-situ SST (°C)
Αύμεζε ΔΘΘ θαη ΔΑΘ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ CYBO, αλαδεηθλύεηαη ζηα Τ/S ζρεδηαγξάκκαηα
εηήζηαο θαη ζεξηλήο επνρήο.

15. Απνηειέζκαηα
• Παξνπζηάδνληαη απμήζεηο ζηηο ΔΘΘ από ην 1996 σο ην 2011 ζηε ιεθάλε ηεο Λεβαληίλεο.
• Ζ κεηαβιεηόηεηα ηεο ΔΘΘ ραξαθηεξίδεηαη από κηα επξεία αύμεζε, πνπ παξνπζηάδεηαη ζε
νιόθιεξε ηε ιεθάλε (Mode 1) ηόζν ζε επνρηαθά όζν θαη ζε εηήζηα δηαζηήκαηα, αιιά θαη από
έλα πην αδύλαην ζρέδην δηπόισλ πνπ θπκαίλεηαη ζε παξόκνηα ρξνληθά δηαζηήκαηα (Mode 2).
• Γνξπθνξηθά δεδνκέλα ΔΘΘ ζπζρεηίδνληαη κε ηα in-situ δεδνκέλα, εηδηθά θαηά ηε δηάξθεηα ησλ
ζεξηλώλ κελώλ.
• Δπηθαλεηαθά in-situ δεδνκέλα απνθαιύπηνπλ όηη νη αιιαγέο ζηε ζεξκνθξαζία ζπζρεηίδνληαη
κε ηηο αιιαγέο ηεο αιαηόηεηαο κε ην ίδην πξόζεκν (+0.396°C θαη +0.196 psu από ην 1996 σο
ην 2010). Άξα ε ιεθάλε ηεο Λεβαληίλε έρεη ππνζηεί επίζεο απμήζεηο αιαηόηεηαο θαηά ηε
δηάξθεηα ησλ ηειεπηαίσλ 16 εηώλ, θαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο κεηαβιεηόηεηαο ηεο ΔΘΘ είλαη
θνηλά κε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο ΔΑΘ.
• Τν γεγνλόο όηη ην 2010 έρνπλ θαηαγξαθεί νη ςειόηεξεο ζεξκνθξαζίεο θαη
αιαηόηεηεο, κεγαιύηεξεο από ηηο αληίζηνηρεο ηνπ 2003 (ην ζεξκόηεξν έηνο ηεο δεθαεηίαο
2000-2009), επηζεκαίλεη ην γεγνλόο όηη ε αλνδηθή ηάζε, πηζαλόηαηα λα ζπλερηζηεί.
• Οη κεραληζκνί ιεηηνπξγίαο ησλ ελ ιόγσ αιιαγώλ πξέπεη λα δηεξεπλεζνύλ, θαζώο κπνξεί λα
επεξεάδνληαη από κεηαβνιέο ησλ ζεξκηθώλ ξνώλ θαη ησλ ηνπηθώλ αλέκσλ.