Πολλές παγετώδεις και καρστικές γεωμορφές αναπτύσσονται τόσο στον ορεινό όγκο του Παρνασσού όσο και στις γύρω περιοχές. Στον τοπογραφικό χάρτη οι επιφανειακοί αυτοί σχηματισμοί διακρίνονται από τις ισοϋψείς που στο εσωτερικό τους έχουν μικρές κάθετες γραμμές.

Ο όρος “καρστ” προέρχεται από την περιοχή των Ανατολικών Άλπεων όπου επισημάνθηκε για πρώτη φορά το φαινόμενο αυτό. Οι καρστικές περιοχές έχουν χαρακτηριστικό ανάγλυφο που δημιουργήθηκε από τη διάβρωση του ασβεστόλιθου από το νερό της βροχής και την απορροή του. Το καρστ είναι αποτέλεσμα των διαλυτικών διεργασιών που υφίστανται τα ανθρακικά πετρώματα.

 

H ψυχρή δολίνη στο Βαθύσταλο Παρνασσού

Υπάρχουν διάφορες μορφές καρστ, όπως τα σπήλαια, τα καρστικά φρεάτια ( καταβόθρες, κάρκαροι), οι ουβάλες, οι πόλγες και οι δολίνες στις οποίες θα αναφερθούμε. Στον Παρνασσό απαντώνται όλοι οι παραπάνω τύποι με μεγάλη συχνότητα, δεδομένου ότι ο κύριος όγκος του είναι ασβεστολιθικός. Το καρστ στην περιοχή του Παρνασσού είναι σημαντικό στοιχείο του τοπίου και ορισμένα φαινόμενα είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακά και γνωστά σε εθνικό επίπεδο.

Οι δολίνες είναι μορφές καρστικής καταβύθισης του εδάφους σε υψίπεδα και οροσειρές μεγαλύτερες, λόγω της διάβρωσης, διάλυσης, κατάρρευσης, περιφερειακής καθίζησης και διεύρυνσης των ρωγμών. Είναι κλειστές, κοίλες μορφές, κυκλικού ή ελλειπτικού σχήματος, με σχήμα χοάνης ή λεκάνης είτε ακόμη και λέβητα. Η διάμετρος των δολινών κυμαίνεται από είκοσι έως εκατοντάδες μέτρα και είναι πάντα μεγαλύτερη από το βάθος τους, το οποίο μπορεί να κυμανθεί από δύο ως εκατό μέτρα περίπου.

Οι σχηματισμοί αυτοί περικλείονται από υψηλότερες ράχες, που τις απομονώνουν από την ευρύτερη ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Έτσι, χαρακτηρίζονται από μακρές περιόδους παγετού (ιδιαίτερα όταν επικρατούν καλές καιρικές συνθήκες) και από ακραίες τιμές ελαχίστων θερμοκρασιών.

Κατά τη διάρκεια της αίθριας νύχτας, ο πυκνός και ψυχρός αέρας, που παράγεται από την ψύξη ακτινοβολίας, βυθίζεται προς το κοίλωμα (δολίνη) της περιοχής, κάτι που συμβαίνει πολύ συχνά στα οροπέδια. Το φαινόμενο της έντονης αναστροφής επιτείνεται, αν υπάρχει και χιονοσκεπές έδαφος ή έχει προηγηθεί ψυχρή εισβολή, απουσία ανέμου όμως, ώστε κατά τη διάρκεια του ξάστερου ουρανού ο ψυχρός αέρας να βυθίζεται ανεμπόδιστα προς το εσωτερικό του πυθμένα της δολίνης.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την επικράτηση πολύ χαμηλών θερμοκρασιών κυρίως στη διάρκεια της νύχτας σε σχέση με τις παρακείμενες πλαγιές ή υψηλότερες κορφές του όρους (ή βουνού). Το φαινόμενο ονομάζεται αναστροφή θερμοκρασίας.

Κανονικά, η θερμοκρασία του αέρα ελαττώνεται όσο απομακρύνεται κανείς από την επιφάνεια της Γης προς την τροπόσφαιρα. Ο ρυθμός μείωσης είναι περίπου 6,5ºC ανά χιλιόμετρο (μέση κατακόρυφη θερμοβαθμίδα). Οι θερμότερες μάζες αέρα έχοντας μικρότερη πυκνότητα, έχουν την τάση να ανεβαίνουν σε μεγαλύτερα υψόμετρα, μέχρι να συναντήσουν αέριες μάζες με περίπου ίδια χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και πυκνότητας.

Το αντίστροφο συμβαίνει με τις ψυχρότερες μάζες, οι οποίες ούσες «βαρύτερες», τείνουν να καθιζάνουν προς το έδαφος. Στην παρουσία μιας αναστροφής θερμοκρασίας, η ψυχρή μάζα συχνά παγιδεύεται κάτω από τη θερμότερη στρώση και δεν μπορεί εύκολα να ανέβει ή να διασπαρεί προς τα πάνω.

Έτσι λοιπόν, όταν έχουμε περιοχές με υψηλότερο υψόμετρο να έχουν μεγαλύτερες θερμοκρασίες σε σχέση με περιοχές με χαμηλότερο υψόμετρο, αυτό καλείται θερμοκρασιακή αναστροφή και είναι μια απόκλιση από την κανονική κατάσταση, όπου ο αέρας ψύχεται όσο ανεβαίνουμε υψομετρικά από την επιφάνεια της γης.

Οι συνθήκες που ευνοούν την ανάπτυξη των επιφανειακών θερµοκρασιακών αναστροφών είναι οι ασθενείς άνεµοι, ο ανέφελος ουρανός και η απουσία ηλιακού φωτός.

Στην περιοχή του Παρνασσού οι δολίνες είναι ένα σύνηθες φαινόμενο. Εμφανίζονται διάσπαρτες σχεδόν σε όλους τους ασβεστολιθικούς όγκους, κυρίως σε ασβεστόλιθους Ιουρασικής ηλικίας και έχουν συνήθως κύρια ανάπτυξη των οποίων η διεύθυνση είναι ΒΔ-ΝΑ. Στην περιοχή μεταξύ του ρέματος της Άνω Τιθορέας και των καλυμμάτων Τούφας και Επταλόφου εντοπίζονται δεκάδες δολίνες, μικρού συνήθως βάθους (4-10m), των οποίων ο πυθμένας είναι συνήθως καλυμμένος με terra rossa (ερυθρά γη). Στο τοπογραφικό φύλλο της Αμφίκλειας εμφανίζονται περίπου 90 δολίνες.(Καρκάνας Α.Π, 2006).

Ο Παρνασσός έχει όμως δύο χαρακτηριστικές περιοχές με δολίνες στη Βόρεια πλευρά του: Το “Σέσι”, το αλπικό οροπέδιο που βρίσκεται στα 2080μ και το “Βαθύσταλο” στα 1780μ. Και οι δύο παραπάνω περιοχές καταγράφουν το χειμώνα αλλά και στη διάρκεια των νυχτερινών ωρών πολύ χαμηλές ελάχιστες θερμοκρασίες σε σχέση με τις παρακείμενες πλαγιές του ορεινού όγκου Παρνασσού. Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών έχει τοποθετήσει μετεωρολογικούς σταθμούς, οι οποίοι καταγράφουν εντυπωσιακές αρνητικές θερμοκρασίες.

 

Η δολίνη στο Σέσι Παρνασσού

Ενδεικτικά στις 13 Μαρτίου 2022 το θερμόμετρο κατέγραψε -28,1 βαθμούς Κελσίου στη δολίνη “Βαθύσταλο” του Παρνασσού. Μετά τις χιονοπτώσεις που προηγήθηκαν μεταξύ 9 και 12 Μαρτίου 2022, το βράδυ του Σαββάτου 12/3 επικράτησε ξαστεριά και άπνοια, και η θερμοκρασιακή αναστροφή που δημιουργήθηκε στο χαμηλότερο σημείο της δολίνης, όπου βρίσκεται ο μετεωρολογικός σταθμός, ήταν πολύ ισχυρή.

Επίσης την Τετάρτη 1 Ιανουαρίου 2025, η ελάχιστη θερμοκρασία έπεσε στη δολίνη στο “Σέσι” στους -23,3 βαθμούς Κελσίου, και στο “Βαθύσταλο” στους -14,1 Κελσίου, δηλαδή σε αρκετά χαμηλότερες τιμές, σε σχέση με τη θερμοκρασία που επικρατεί στο Χιονοδρομικό κέντρο Παρνασσού αλλά και σε άλλες ορεινές κυρίως περιοχές της χώρας.

Mετεωρολογικά φαινόμενα που επηρεάζουν τις λίμνες ψυχρού αέρα σε μικρή λεκάνη

Η ένταση των θερμοκρασιακών αναστροφών και ο σχηματισμός λιμνών ψυχρού αέρα σε καταβόθρες καθορίζονται από τοπογραφικές και μετεωρολογικές παραμέτρους, καθώς και από τις επιφανειακές συνθήκες. Οι Whiteman et al. 2004b) μελέτησαν τις επιδράσεις της διαφορετικής γεωμετρίας των δολίνων για τέσσερις καταβόθρες στην περιοχή της λεκάνης Grünloch για χιονοσκεπείς ή μη κοιλότητες.

Διαπίστωσαν ότι η περιοχή αποστράγγισης και το βάθος των καταβόθρων δεν είναι οι κύριοι τοπογραφικοί παράγοντες. Αντίθετα, οι ισχυρότερες λίμνες ψυχρού αέρα εμφανίστηκαν υπό συνθήκες ήρεμου και καθαρού ουρανού, όταν υπήρχε φρέσκο ​​χιόνι. Ακόμη και ένα λεπτό χιόνι μπορεί να αυξήσει την ισχύ της αναστροφής, μειώνοντας σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω από το έδαφος. Μια άλλη κρίσιμη παράμετρος για την εξέλιξη της δεξαμενής ψυχρού αέρα είναι η περιεκτικότητα σε υγρασία της επικρατούσας αέριας μάζας. 

 

Δολίνη στην περιοχή του Γεροντόβραχου Παρνασσού

Οι Whiteman et al. (2007) συζήτησαν τις επιπτώσεις της δροσιάς και του παγετού, καθώς και της ομίχλης και του σχηματισμού νεφών, στην ανάπτυξη της νυχτερινής αναστροφής. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η απελευθέρωση λανθάνουσας θερμότητας λόγω δροσιάς ή παγετού μπορεί να φτάσει το 33%–53% της αισθητής απώλειας ροής θερμότητας από την κοιλότητα (εφόσον ο πυθμένας της λεκάνης δεν είναι χιονοσκεπής). Δυναμικά φαινόμενα, όπως η τυρβώδης διάβρωση μπορούν επίσης να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην καταστροφή της αναστροφής.

Η αποτελεσματικότητα της τυρβώδους διάβρωσης της δεξαμενής ψυχρού αέρα διέπεται από τη σταθερότητα και την κατακόρυφη διάτμηση του ανέμου, όπως εκφράζεται από την αναλογία της άνωσης που παράγει τυρβώδη τάση προς την διάτμηση που παράγει τυρβώδη τάση. Αυτή η αδιάστατη αναλογία, ο αριθμός Richardson _R2B  , ορίζεται ως (π.χ., Glickman 2000 ).

όπου 

g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας, T _V είναι η εικονική απόλυτη θερμοκρασία, Δ z είναι το πάχος της ζώνης τυρβώδους διάβρωσης, Δ u και Δ υ είναι οι κατακόρυφες συνιστώσες διάτμησης ανέμου και ΔΘ _V είναι η κατακόρυφη εικονική πιθανή θερμοκρασία σε αυτό το στρώμα, αντίστοιχα. Η κρίσιμη τιμή για τον αριθμό Richardson είναι περίπου R _C = 0,25 (π.χ., Kunze et al. 1990 ). Εάν R _B < R _C , η ροή γίνεται δυναμικά ασταθής και τυρβώδης και η δεξαμενή ψυχρού αέρα θα διαβρωθεί.

 

Η περίπτωση της δολίνης Γκρίνλοχ στην Αυστρία

Το Γκρίνλοχ βρίσκεται σε υψόμετρο 1270  στο οροπέδιο Dürrenstein των Άλπεων Ybbstal στο κρατίδιο της Κάτω Αυστρίας . Η δολίνη έχει λεκάνη διαμέτρου περίπου 1000 μέτρα, και βάθους 100μ περίπου.

Στη δολίνη αυτή έχουν μετρηθεί εξαιρετικά χαμηλές νυχτερινές θερμοκρασίες. Ως εκ τούτου, το Γκρίνλοχ θεωρείται το πιο ψυχρό σημείο στην Αυστρία ή ακόμα και στην Κεντρική Ευρώπη. Στις 19 Φεβρουαρίου 1932, μετρήθηκε θερμοκρασία −52,6 βαθμών Κελσίου, ενώ στις 25 Δεκεμβρίου 2003 στους −47,1 °C, όταν το επίσημο ρεκόρ ψύχους όλων των εποχών για την Αυστρία, είναι -37,4 °C, που μετρήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 1905!

Στα 2011 πραγματοποιήθηκε σχετική μελέτη για τη δολίνη του Γκρίνλοχ από ομάδα αυστριακών μετεωρολόγων, η οποία είναι πολύ ενδιαφέρουσα και την επισυνάπτουμε πιο κάτω.

Τα μετεωρολογικά φαινόμενα που επηρεάζουν την εξέλιξη των θερμοκρασιακών αναστροφών ή των λιμνών ψυχρού αέρα στη λεκάνη Grünloch μεγάλου υψομέτρου (~1300μ) στις ανατολικές Άλπεις διερευνήθηκαν, χρησιμοποιώντας δεδομένα από καταγραφικές γραμμές θερμοκρασίας που διατρέχουν τα πλευρικά τοιχώματα της λεκάνης, κοντινούς μετεωρολογικούς σταθμούς και μετεωρολογικούς χάρτες.

 

Η ψυχρή δολίνη του Γκρίνλοχ στην Αυστρία

Τα νυχτερινά γεγονότα των λιμνών ψυχρού αέρα που παρατηρήθηκαν από τον Οκτώβριο του 2001 έως τον Ιούνιο του 2002 κατηγοριοποιούνται σε φαινόμενα, όπως: Εξέλιξη αδιατάρακτης αναστροφής, όψιμες συσσωρεύσεις, πρώιμες διασπάσεις, συμβάντα ανάμειξης, στρωματοποιημένη διάβρωση στην κορυφή της αναστροφής, διαταραχές θερμοκρασίας που συμβαίνουν στα χαμηλότερα ή ανώτερα υψόμετρα της λίμνης και συσσώρευση αναστροφής που προκαλείται από την προσωρινή απομάκρυνση των νεφών. Επιπλέον, μερικές φορές παρατηρούνται επίμονες πολυήμερες λιμνούλες ψυχρού αέρα.

 

Η ψυχρή δολίνη Γκρίνλοχ, χιονισμένη

Οι αναλύσεις δείχνουν ότι οι ισχυροί άνεμοι και η νεφοκάλυψη είναι οι κυρίαρχες μετεωρολογικές παράμετροι που προκαλούν την απόκλιση της συμπεριφοράς αναστροφής από την αδιατάρακτη κατάστασή της, αλλά και η κατεύθυνση του ανέμου μπορεί επίσης να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στον κύκλο ζωής των λιμνών ψυχρού αέρα, επειδή διέπει την αλληλεπίδραση με απότομες ή ήπιες κλίσεις της υποκείμενης τοπογραφίας. Οι ανεμπόδιστες λίμνες ψυχρού αέρα είναι ασυνήθιστες στη λεκάνη Γκρίνλοχ. Ένα σχηματικό διάγραμμα απεικονίζει τους διαφορετικούς τύπους συμβάντων λίμνων ψυχρού αέρα.

Ενδεικτική βιβλιογραφία

• Aigner, S., 1952: Die Temperaturminima im Gstettnerboden bei Lunz am See, Niederösterreich (The minimum temperatures in the Gstettner basin near Lunz, Lower Austria). Wetter Leben (Special Issue 1), 34–37.
• Billings, B. J., V. Grubišić, and R. D. Borys, 2006: Maintenance of a mountain valley cold pool: A numerical study. Mon. Wea. Rev., 134, 2266–2278.
• Clements, C. B., C. D. Whiteman, and J. D. Horel, 2003: Cold-air-pool structure and evolution in a mountain basin: Peter Sinks, Utah. J. Appl. Meteor., 42, 752–768.
• De Wekker, S. F. J., and C. D. Whiteman, 2006: On the time scale of nocturnal boundary layer cooling in valleys and basins and over plains. J. Appl. Meteor., 45, 813–820.
• Doran, J. C., and T. W. Horst, 1981: Velocity and temperature oscillations in drainage winds. J. Appl. Meteor., 20, 361–364.
• Fritts, D. C., D. Goldstein, and T. Lund, 2010: High-resolution numerical studies of stable boundary layer flows in a closed basin: Evolution of steady and oscillatory flows in an axisymmetric Arizona Meteor Crater. J. Geophys. Res., 115, D18109, doi:10.1029/2009JD013359.
• Geiger, R., 1965: The Climate near the Ground. Harvard University Press, 482 pp.
• Kunze, E., A. J. Williams III, and M. G. Briscoe, 1990: Observations of shear and vertical stability from a neutrally buoyant float. J. Geophys. Res., 95, 18 127–18 142.
• Petkovšek, Z., 1992: Turbulent dissipation of cold air lake in a basin. Meteor. Atmos. Phys., 47, 237–245.
• Pospichal, B., 2004: Struktur und Auflösung von Temperaturinversionen in Dolinen am Beispiel Grünloch (Structure and evolution of temperature inversions in dolines, exemplified by the Grünloch). Diploma thesis, Dept. of Meteorology and Geophysics, University of Vienna, 68 pp.
• Rakovec, J., J. Merše, S. Jernej, and B. Paradiž, 2002: Turbulent dissipation of the cold-air pool in a basin: Comparison of observed and simulated development. Meteor. Atmos. Phys., 79, 195–213.
• Steinacker, R., and Coauthors, 2007: A sinkhole field experiment in the eastern Alps. Bull. Amer. Meteor. Soc., 88, 701–716.
• Vrhovec, T., and A. Hrabar, 1996: Numerical simulations of dissipation of dry temperature inversions in basins. Geofizika, 13, 81–96.
• Whiteman, C. D., 1982: Breakup of temperature inversions in deep mountain valleys: Part I. Observations. J. Appl. Meteor., 21, 270–289.
• Whiteman, C. D., 1990: Observations of thermally developed wind systems in mountainous terrain. Atmospheric Processes over Complex Terrain, Meteor. Monogr., No. 45., Amer. Meteor. Soc., 5–42.
• Whiteman, C. D., and T. B. McKee, 1982: Breakup of temperature inversions in deep mountain valleys: Part II. Thermodynamic model. J. Appl. Meteor., 21, 290–302.
•  Whiteman, C. D., S. Zhong, W. J. Shaw, J. M. Hubbe, X. Bian, and J. Mittelstadt, 2001: Cold pools in the Columbia basin. Wea. Forecasting, 16, 432–447.
• Whiteman, C. D., S. Eisenbach, B. Pospichal, and R. Steinacker, 2004a: Comparison of vertical soundings and sidewall air temperature measurements in a small Alpine basin. J. Appl. Meteor., 43, 1635–1647.
• Whiteman, C. D., T. Haiden, B. Pospichal, S. Eisenbach, and R. Steinacker, 2004b: Minimum temperatures, diurnal temperature ranges, and temperature inversions in limestone sinkholes of different size and shape. J. Appl. Meteor., 43, 1224–1236.
• Whiteman, C. D., B. Pospichal, S. Eisenbach, P. Weihs, C. B. Clements, R. Steinacker, E. Mursch-Radlgruber, and M. Dorninger, 2004c: Inversion breakup in small Rocky Mountain and Alpine basins. J. Appl. Meteor., 43, 1069–1082.
• Whiteman, C. D., S. F. J. De Wekker, and T. Haiden, 2007: Effect of dewfall and frostfall on nighttime cooling in a small, closed basin. J. Appl. Meteor., 46, 3–13.
• Whiteman, C. D., and Coauthors, 2008: METCRAX 2006: Meteorological experiments in Arizona’s Meteor Crater. Bull. Amer. Meteor. Soc., 89, 1665–1680.
• Yao, W., and S. Zhong, 2009: Nocturnal temperature inversions in a small, enclosed basin and their relationship to ambient atmospheric conditions. Meteor. Atmos. Phys., 103, 195–210.
• Zängl, G., 2002: An improved method for computing horizontal diffusion in a sigma-coordinate model and its application to simulations over mountainous topography. Mon. Wea. Rev., 130, 1423–1432.
• Zängl, G., 2005: Formation of extreme cold-air pools in elevated sinkholes: An idealized numerical process study. Mon. Wea. Rev., 133, 925–941.
• Zhong, S., C. D. Whiteman, X. Bian, W. J. Shaw, and J. M. Hubbe, 2001: Meteorological processes affecting the evolution of a wintertime cold air pool in the Columbia basin. Mon. Wea. Rev., 129, 2600–2613.
• Zhong, S., X. Bian, and C. D. Whiteman, 2003: Time scale for cold-air pool breakup by turbulent erosion. Meteor. Z., 12, 229–233.