Εθνικό Πρόγραμμα
Χαλαζικής Προστασίας

Σημαντική δραστηριότητα της ενεργητικής προστασίας είναι η εφαρμογή του Εθνικού Προγράμματος Χαλαζικής Προστασίας (Ε.Π.Χ.Π.).

Το Εθνικό Πρόγραμμα Χαλαζικής Προστασίας εφαρμόζεται σε αγροτικές περιοχές της Βόρειας και Κεντρικής Ελλάδας και είναι ένα πρόγραμμα σποράς των νεφών, με χρήση αεροπλάνων, που στοχεύει στον περιορισμό των χαλαζοπτώσεων και στις ζημιές που αυτές προκαλούν στην αγροτική παραγωγή. Εφαρμόζεται κάθε χρόνο από 20 Μαρτίου μέχρι 30 Σεπτεμβρίου σε περιοχές της Κεντρικής Μακεδονίας και της Θεσσαλίας. Το πρόγραμμα υλοποιείται από εξειδικευμένο μετεωρολογικό και ιπτάμενο προσωπικό, με χρήση μετεωρολογικών ραντάρ για τον εντοπισμό των χαλαζοφόρων νεφών και ειδικά εξοπλισμένων αεροσκαφών για τη διενέργεια της σποράς των νεφών

Οι επιχειρησιακές διαδικασίες του προγράμματος περιλαμβάνουν την εξειδικευμένη πρόγνωση της εμφάνισης χαλαζοφόρων καταιγίδων, τη λειτουργία μετεωρολογικών ραντάρ για την παρατήρηση, παρακολούθηση και καταγραφή τους, και τις πτήσεις αεροπλάνων ειδικά εξοπλισμένων με συστήματα πυροδότησης και εκτόξευσης φυσιγγίων ιωδιούχου αργύρου για τη σπορά των νεφών. Τα αεροπλάνα σποράς, καθοδηγούμενα από μετεωρολόγους - ελεγκτές ραντάρ, ελευθερώνουν πυρήνες ιωδιούχου αργύρου σε κατάλληλη περιοχή των καταιγιδοφόρων νεφών και σε χρονικό διάστημα που σχετίζεται με τη δημιουργία και ανάπτυξη των χαλαζοκόκκων.

Ο ΕΛ.Γ.Α. έχοντας αυξημένη ευαισθησία για τυχόν επιδράσεις περιβαλλοντικές επιδράσεις του υλικού σποράς για την καταστολή του χαλαζιού, του Ιωδιούχου Αργύρου, ανέθεσε σχετική έρευνα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Τα αποτελέσματα δεν έδειξαν καμμιά επιβάρυνση από τις πολύ μικρές ποσότητες ιωδιούχου αργύρου που χρησιμοποιούνται για την καταστολή του χαλαζιού.

Η αποτελεσματικότητα του Προγράμματος στην καταστολή του χαλαζιού και κατά συνέπεια στη μείωση των ζημιών στις γεωργικές καλλιέργειες έχει ελεγχθεί με ένα σύνολο μελετών και μεθόδων. Στατιστική αξιολόγηση έγινε με δεδομένα του δικτύου χαλαζομέτρων και έδειξαν μείωση στη μέση διάμετρο χαλαζοκόκκου κατά 35%, στο συνολικό αριθμό χαλαζοκόκκων κατά 45% και στην κινητική ενέργεια χαλαζοκόκκων κατά 70%. Η οικονομική αξιολόγηση, με βάση οικονομικά δεδομένα των αποζημιώσεων για ζημιές από το χαλάζι με σύγκριση ανάμεσα σε γειτονικές περιοχές για το ίδιο χρονικό διάστημα ή για τις ίδιες περιοχές σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα, οδήγησε σε συναφή συμπεράσματα.

Το Εθνικό Πρόγραμμα Χαλαζικής Προστασίας εφαρμόζεται σε δύο αγροτικές περιοχές της βόρειας και κεντρικής Ελλάδας, συνολικής έκτασης 5.200 km2 περίπου (Εικόνα 1). Η επιλογή των συγκεκριμένων περιοχών εφαρμογής έγινε με βάση κλιματικά, γεωμορφολογικά και γεωργοασφαλιστικά δεδομένα.

• Περιοχή Προστασίας 1 (Π1) - Κεντρικής Μακεδονίας: Περιλαμβάνει τμήματα κυρίως των νομών Ημαθίας και Πέλλας, καθώς και μικρότερα τμήματα των νομών Πιερίας, Θεσσαλονίκης και Κιλκίς, έκτασης 2.740 km2 περίπου (Εικόνα 2).

• Περιοχή Προστασίας 3 (Π3) – Θεσσαλίας: Περιλαμβάνει τμήματα κυρίως των νομών Καρδίτσας, Τρικάλων και Λάρισας, καθώς και μικρό τμήμα του νομού Φθιώτιδας, έκτασης 2.460 km2 περίπου (Εικόνα 3).

Εικόνα 1. Χάρτης των περιοχών εφαρμογής του Ε.Π.Χ.Π.

Εικόνα 2. Χάρτης της Περιοχής Κεντρικής Μακεδονίας (Π1)

Εικόνα 3. Χάρτης της Περιοχής Θεσσαλίας (Π3)

Με τον όρο «χαλάζι» εννοείται η εμφάνιση στο έδαφος των χαλαζοκόκκων, αλλά και συνολικά το φαινόμενο της χαλαζόπτωσης. Οι χαλαζόκοκκοι αναπτύσσονται μέσα στα καταιγιδοφόρα νέφη κατακόρυφης ανάπτυξης (Cumulonimbus). Η τροποποίηση του μηχανισμού παραγωγής υετού γίνεται με την εισαγωγή, με διάφορους τρόπους και σε συγκεκριμένες περιοχές του νέφους, σωματιδίων, που είτε δρουν τα ίδια ως τεχνητοί παγοπυρήνες, είτε συμβάλλουν στο σχηματισμό παγοπυρήνων. Η διαδικασία εισαγωγής τεχνητών σωματιδίων αναφέρεται διεθνώς ως σπορά των νεφών.

Η υπόθεση σποράς ή εννοιολογικό μοντέλο σποράς αποτελεί ένα σύνολο αρχών, υποθέσεων και παραδοχών, με βάση τις οποίες ερμηνεύεται η μεταβολή του μηχανισμού ανάπτυξης και εξέλιξης των χαλαζοκόκκων. Στο Ε.Π.Χ.Π έχει υιοθετηθεί το εννοιολογικό μοντέλο του «αυξημένου ή ευνοϊκού ανταγωνισμού».

Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, γίνεται η υπόθεση ότι υπάρχει έλλειμμα φυσικών παγοπυρήνων στο νέφος και ότι η συνολική ποσότητα νερού σε όλες τις φάσεις μέσα στο νέφος διατηρείται αμετάβλητη κατά το χρονικό διάστημα δράσης του υλικού σποράς. Με τη διασπορά του υλικού σποράς μέσα στο νέφος, παράγεται σημαντικά αυξημένος αριθμός τεχνητών παγοπυρήνων, οι οποίοι μαζί με τους φυσικούς παγοπυρήνες «ανταγωνίζονται» για το διαθέσιμο υπέρψυχρο ή υπερψυγμένο νερό και σχηματίζεται έτσι πολύ μεγαλύτερο πλήθος χαλαζοκόκκων, αλλά και σημαντικά μικρότερου μεγέθους. Κατά την πτώση τους προς το έδαφος τήκονται καθώς διέρχονται από ατμοσφαιρικά στρώματα υψηλότερης θερμοκρασίας, ενώ κατά μεγάλο μέρος μετατρέπονται σε σταγόνες βροχής. , με αποτέλεσμα να προκαλούνται λιγότερες ζημιές.

Με τη διαδικασία της σποράς των νεφών ουσιαστικά επιδιώκεται ο σχηματισμός χαλαζοκόκκων μικρότερου μεγέθους, με αυξημένη επομένως πιθανότητα να λιώσουν κατά την πτώση τους προς το έδαφος. Επιτυγχάνεται έτσι η μείωση του μεγέθους αλλά και του αριθμού των χαλαζοκόκκων που φτάνουν τελικά στο έδαφος και κατά συνέπεια επέρχεται μείωση της καταστρεπτικότητας του χαλαζιού στις γεωργικές καλλιέργειες.

Το Εθνικό Πρόγραμμα Χαλαζικής Προστασίας εφαρμόζεται από το Κέντρο Μετεωρολογικών Εφαρμογών (ΚΕ.Μ.Ε.), οργανική μονάδα του ΕΛ.Γ.Α., που εδρεύει στο Αεροδρόμιο «ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ» της Θεσσαλονίκης. Η επιχειρησιακή λειτουργία του Προγράμματος υλοποιείται από εξειδικευμένο μετεωρολογικό και ιπτάμενο προσωπικό και κατάλληλη υλικοτεχνική υποδομή.

Από πλευράς εξοπλισμού, η λειτουργία του Ε.Π.Χ.Π. βασίζεται στη χρήση αεροπλάνων, μετεωρολογικών ραντάρ, Δικτύου Ευρείας Περιοχής – WAN (Wide Area Network) και Τοπικών Δικτύων - LAN (Local Area Network), Συστήματος Τηλεμετρίας Αεροπλάνων, ασύρματων επικοινωνιών μεταξύ αεροπλάνων και Κέντρου Επιχειρήσεων, τεχνολογικών μέσων πρόγνωσης καιρού και δικτύου χαλαζομέτρων.

Η σπορά των νεφών πραγματοποιείται με τρία δικινητήρια αεροπλάνα τύπου PA-3IT Cheyenne II turboprop (Εικόνα 4) τα οποία μισθώνει ο ΕΛ.Γ.Α. Τα αεροπλάνα είναι εφοδιασμένα με ειδικά πλαίσια τοποθέτησης φυσιγγίων του υλικού σποράς των νεφών στην άτρακτο και στις πτέρυγες. Η πυροδότηση των φυσιγγίων γίνεται μέσω ειδικού πυροδοτικού μηχανισμού που βρίσκεται στον θάλαμο διακυβέρνησης, κατόπιν εντολής του μετεωρολόγου Ελεγκτή Ραντάρ και σύμφωνα με τα θεσπισμένα κριτήρια έντασης των καταιγιδοφόρων νεφών.

Εικόνα 4. Αεροπλάνο τύπου PA-3IT Cheyenne II turbo prop

Εικόνα 5. Εκτοξευόμενα φυσίγγια των 20 g υλικού σποράς.

Εικόνα 6. Ακρόκαυστα φυσίγγια των 75g υλικού σποράς.

Για την κάλυψη των αναγκών του Προγράμματος ο ΕΛ.Γ.Α. χρησιμοποιεί δύο (2) ραντάρ καιρού των 5 cm, αναβαθμισμένα με ψηφιακό δέκτη Sigmet και εφοδιασμένα με το σύγχρονο λογισμικό IRIS (Interactive Radar Information System). Το ένα ραντάρ είναι εγκατεστημένο στην περιοχή Φιλύρου Θεσσαλονίκης για την κάλυψη της Περιοχής Προστασίας της Κεντρικής Μακεδονίας και το δεύτερο στην περιοχή Λιόπρασου Τρικάλων για την κάλυψη της Περιοχής Προστασίας της Θεσσαλίας. Τα εν λόγω ραντάρ, λειτουργούν σε 24ωρη βάση και χρησιμοποιούνται για τη συνεχή παρατήρηση της καιρικής δραστηριότητας για την ανίχνευση νεφικών σχηματισμών και την υποστήριξη των επιχειρήσεων σποράς και περιπολίας.

Τα δεδομένα των δύο ραντάρ καιρού μεταφέρονται κεντρικά σε υπολογιστές συνδεδεμένους σε δίκτυο στο Κέντρο Επιχειρήσεων του ΚΕ.Μ.Ε. (εικόνα 7). Η ασύρματη επικοινωνία εδάφους - αέρος για τη διεξαγωγή των επιχειρήσεων γίνεται στην περιοχή συχνοτήτων UHF.

Εικόνα 7. Το Κέντρο Επιχειρήσεων του ΚΕ.Μ.Ε.

Οι επιχειρήσεις πτήσεων σποράς των χαλαζοφόρων νεφών υποστηρίζονται με την πρόγνωση του καιρού και με την παρατήρηση των καταιγίδων με ραντάρ καιρού. Σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή στη διάρκεια του 24ώρου, εμφανισθούν στις περιοχές προστασίας αναπτύξεις καταιγίδων με δυναμικό να εξελιχθούν σε χαλαζοφόρες, ο μετεωρολόγος ελεγκτής ραντάρ αποφασίζει την απογείωση αεροπλάνου, το οποίο προσεγγίζει την περιοχή της εξελισσόμενης καταιγίδας. Εφόσον υφίστανται τα κριτήρια σποράς σε ένα κύτταρο καταιγίδας, το πλήρωμα του αεροπλάνου διενεργεί σπορά ελευθερώνοντας πυρήνες Ιωδιούχου Αργύρου, εφαρμόζοντας κατάλληλη τεχνική σποράς.

Στην Περιοχή Κεντρικής Μακεδονίας λειτουργεί από το 1984 το Δίκτυο Χαλαζομέτρων για την καταγραφή των χαλαζοπτώσεων το οποίο το 2023 περιλάμβανε 157 χαλαζόμετρα (Εικόνα 8). Το χαλαζόμετρο είναι ένα απλό όργανο (Εικόνα 9) στην επιφάνεια του οποίου κατά τη διάρκεια μιας χαλαζόπτωσης οι χαλαζόκοκκοι δημιουργούν βαθουλώματα. Τα χαλαζόμετρα που συλλέγονται με καταγραφές χαλαζοκόκκων, στη συνέχεια ψηφιοποιούνται και αναλύονται με ειδικό λογισμικό και με βάση τις εξισώσεις βαθμονόμησης που έχουν εκπονηθεί, για τον προσδιορισμό των τιμών των διαφόρων παραμέτρων του χαλαζιού.

Εικόνα 8. Χάρτης του δικτύου χαλαζομέτρων.

Εικόνα 9. Χαλαζόμετρο εγκατεστημένο στην Περιοχή Κεντρικής Μακεδονίας.