Το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του περιβάλλοντος των αστικών περιοχών και προκαλεί σημαντικά προβλήματα σ’ όλες τις πτυχές της ανθρώπινης δραστηριότητας. Η κλιματική αλλαγή ευθύνεται για την αυξημένη συχνότητα των επεισοδίων καύσωνα, καθώς και θερμότερους, μεγαλύτερης διάρκειας και διευρυμένους σε γεωγραφική έκταση καύσωνες. Τα επεισόδια καύσωνα είναι ένα ακραίο κλιματικό φαινόμενο με σημαντικές επιπτώσεις, τόσο στην ανθρώπινη υγεία, όσο και στα οικοσυστήματα.

Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η κατανόηση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον μιας από τις μεγαλύτερες ελληνικές πόλεις, αυτής της Θεσσαλονίκης. Έτσι, σ’ αυτήν τη διπλωματική εργασία έγινε προσπάθεια διερεύνησης του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής και της συσχέτισής του με επεισόδια καύσωνα και, κατ΄ επέκταση, με θερμοκρασιακές μεταβολές, στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης.

Για τον λόγο αυτό, πραγματοποιήθηκε στατιστική επεξεργασία και αξιολόγηση των διαθέσιμων ημερήσιων μετρήσεων της θερμοκρασίας του αέρα (Tmax, Tmean και Tmin), κατά την περίοδο 1970-2023, στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης. Οι μετρήσεις που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από τον περιαστικό Μετεωρολογικό Σταθμό Επιφανείας-Ανώτερης Ατμοσφαίρας της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας, ΕΜΥ, που βρίσκεται, περίπου 15 χιλιόμετρα από το κέντρο της πόλης, στον Κρατικό Αερολιμένα Θεσσαλονίκης "Μακεδονία". Έτσι, δημιουργήθηκε μια βάση δεδομένων για διάστημα 54 ετών (1970-2023), με ανώτατες, μέσες και κατώτατες ημερήσιες μετρήσεις θερμοκρασίας του αέρα, τόσο για την περίοδο αναφοράς, 1970-1999, όσο και για την περίοδο μελέτης, 2000-2023.

Για τον ορισμό ενός επεισοδίου καύσωνα χρησιμοποιήθηκε ο ορισμός του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού (WMO), σύμφωνα με τον οποίο ως επεισόδιο καύσωνα ορίστηκε η περίοδος διάρκειας άνω των πέντε συνεχόμενων ημερών, κατά την οποία η μέγιστη ημερήσια θερμοκρασία υπερέβη κατά τουλάχιστον 5°C τον μέσο όρο της μέγιστης θερμοκρασίας, Tmax των μετρήσεων του σταθμού "Μακεδονία" για την περίοδο Μαΐου-Σεπτεμβρίου, όπως έχει καταγραφεί κατά την περίοδο αναφοράς (1970-1999) της συγκεκριμένης μελέτης.

Τα κύρια συμπεράσματα της ανάλυσης έδειξαν σημαντική αύξηση του αριθμού των επεισοδίων καύσωνα κατά την περίοδο μελέτης (2000-2023) και συγκεκριμένα υπερδιπλάσια σε σχέση με τα επεισόδια καύσωνα κατά την περιόδου αναφοράς (1970-1999). Τα περισσότερα επεισόδια καύσωνα την περίοδο μελέτης (2000-2023) παρουσιάστηκαν τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο. Η διακύμανση των επεισοδίων καύσωνα ανά έτος επίσης αυξήθηκε σημαντικά την περίοδο μελέτης (0-6 ανά έτος), σε σχέση με την περίοδο αναφοράς (0-3 ανά έτος). Επιπλέον, η διάρκεια των επεισοδίων καύσωνα κατά την περίοδο μελέτης έχει αυξηθεί σημαντικά, σε σχέση με την περίοδο αναφοράς. Μέχρι το 2000 η διάρκεια των επεισοδίων καύσωνα συνήθως δεν ξεπερνούσε τις 10 ημέρες, ενώ μετά το 2001 η διάρκεια των επεισοδίων καύσωνα, τις περισσότερες φορές, ήταν μεταξύ των 10-15 ημερών.

Επίσης, παρατηρήθηκε άνοδος των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών του αέρα κατά την περίοδο μελέτης (2000-2023). Η μέση τιμή της ετήσιας θερμοκρασίας του αέρα, την περίοδο μελέτης κυμάνθηκε μεταξύ 15,8-18,0^oC, ενώ η μέση τιμή της υπολογίστηκε ίση με 16,9^oC, έναντι 15,7^oC της περιόδου αναφοράς (1970-1999). 

Έτσι, από τα συμπεράσματα της ΜΔΕ προκύπτει ότι υπάρχει μια σαφής άνοδος της θερμοκρασίας του αέρα κατά την περίοδο μελέτης (2000-2023), αλλά και κατά την περίοδο αναφοράς (1970-1999), στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης. Επομένως, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επίδραση της κλιματικής αλλαγής είναι σημαντική στις θερμοκρασιακές μεταβολές του αέρα, στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης.

Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την καλύτερη κατανόηση των παρατηρούμενων μακροπρόθεσμων τάσεων των επεισοδίων των καυσώνων και των θερμοκρασιακών μεταβολών του αέρα, στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης, προκειμένου να διαπιστωθεί η επίδραση του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής σε τοπικό επίπεδο.

The phenomenon of climate change plays a significant role in shaping the environment of urban areas and causes major problems across all aspects of human activity. Climate change is responsible for the increased frequency of heatwave events, as well as for hotter, longer-lasting, and geographically expanded heatwaves. Heatwaves are an extreme climatic phenomenon with substantial impacts on both human health and ecosystems.

The aim of this thesis is to understand the effects of climate change on the atmospheric environment of one of the largest Greek cities, Thessaloniki. Therefore, this thesis attempts to investigate the phenomenon of climate change and its correlation with heatwave events and, by extension, with temperature variations in the greater area of Thessaloniki.

For this purpose, a statistical analysis and evaluation of the available daily air temperature measurements (Tmax, Tmean, and Tmin) was conducted for the period 1970-2023 in the wider area of Thessaloniki. The measurements used were obtained from the peri-urban Surface-Upper Air Meteorological Station of the Hellenic National Meteorological Service, HNMS, located approximately 15 kilometers from the city center, at the Thessaloniki "Macedonia" State Airport. A database was thus created, covering a 54-year period (1970-2023), containing maximum, mean, and minimum daily air temperature values, both for the reference period (1970-1999) and for the study period (2000-2023).

For the definition of a heatwave event, the definition of the World Meteorological Organization, WMO, was used, according to which a heatwave is defined as a period of more than five consecutive days during which the maximum daily temperature exceeds the average maximum temperature (Tmax) of the "Macedonia" station measurements for the May-September period by at least 5°C, as recorded during the reference period (1970-1999) of this study.

The main findings of the analysis indicated a significant increase in the number of heatwave events during the study period (2000-2023), specifically more than double compared to the heatwave events of the reference period (1970-1999). Most heatwave events during the study period (2000-2023) occurred in July and August. The annual variability of heatwave events also increased significantly during the study period (ranging from 0 to 6 per year) compared to the reference period (0 to 3 per year). Furthermore, the duration of heatwave events during the study period significantly increased compared to the reference period. Until 2000, the duration of heatwave events usually did not exceed 10 days, while after 2001, the duration was most often between 10 and 15 days.

An increase in average annual air temperatures during the study period (2000-2023) was also observed. The mean annual air temperature during the study period ranged between 15.8-18.0°C, with an average value of 16.9°C, compared to 15.7°C during the reference period (1970-1999).

Thus, the conclusions of this thesis indicate a clear rise in air temperature during the study period (2000-2023), as well as during the reference period (1970-1999), in the wider area of Thessaloniki. Therefore, these results suggest that the impact of climate change on air temperature variations in the broader Thessaloniki area is significant.

However, further research is required to better understand the observed long-term trends in heatwave events and air temperature variations in the greater Thessaloniki area, in order to determine the effect of the climate change phenomenon at the local level.