Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Σχετικά με το γνωστικό αντικείμενο:
1. Κατανόηση των βασικών χαρακτηριστικών της ατμόσφαιρας.
2. Κατανόηση των φυσικών διεργασιών που διαμορφώνουν τον καιρό μιας περιοχής.
3. Κατανόηση των χαρακτηριστικών των μετεωρολογικών στοιχείων που διαμορφώνουν τον καιρό (ηλιακή και γήινη ακτινοβολία, πίεση, θερμοκρασία, υετός, άνεμος κ.α.).
4. Ικανότητα ερμηνείας των μετεωρολογικών φαινομένων σε σχέση με τις φυσικές και δυναμικές διεργασίες που τα διέπουν όπως η ακτινοβολία, η θερμοδυναμική, δυναμική και μικροφυσική της ατμόσφαιρας.
5. Γνώση της λειτουργίας και της χρήσης των μετεωρολογικών οργάνων και των τεχνικών για τη συλλογή και την ερμηνεία των δεδομένων.
6. Ικανότητα ερμηνείας μετεωρολογικών χαρτών.
7. Ικανότητα προφορικής και γραπτής επικοινωνίας σε θέματα καιρού.
Σχετικά με αποκτούμενες δεξιότητες:
1. Γνώση των σχέσεων της μετεωρολογίας με τις περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιστήμες και δυνατότητα ανάδειξης της σπουδαιότητας της μετεωρολογίας σε αυτές.
2. Απόκτηση δεξιοτήτων που σχετίζονται με την πρόγνωση καιρού.
3. Απαραίτητα εφόδια για μεταπτυχιακές σπουδές στη μετεωρολογία, κλιματολογία και τις ατμοσφαιρικές επιστήμες.
Περιεχόμενο Μαθήματος
1) Εισαγωγικά στοιχεία και δομή της ατμόσφαιρας: Εισαγωγικά στοιχεία για το αντικείμενο της Μετεωρολογίας. Η ατμόσφαιρα και η δομή της. Έκταση, σύσταση και συνολική μάζα της ατμόσφαιρας της γης. Κατακόρυφη διαίρεση της ατμόσφαιρας. Ελλειπτική τροχιά της γης γύρω από τον ήλιο.
2) Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Βασικά μεγέθη της ακτινοβολίας. Νόμοι της ακτινοβολίας. Ηλιακή σταθερά. Η ηλιακή ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα. Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης και οι παράγοντες που την επηρεάζουν. Γήινη ακτινοβολία.
3) Θερμoκρασία της ατμόσφαιρας. Μέτρηση της θερμοκρασίας. Θέρμανση της ατμόσφαιρας. Μεταβολή της θερμοκρασίας αέρα με το ύψος. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
4) Υγρασία της ατμόσφαιρας. Υγρομετρικοί παράμετροι. Μέτρηση υγρασίας. Θερμοκρασία δρόσου. Απόλυτη υγρασία. Αναλογία μείγματος υδρατμών και ειδική υγρασία. Σχετική υγρασία του αέρα. Υετίσιμο νερό.
5) Aτμoσφαιρική πίεση. Υδροστατική εξίσωση. Η μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης με το ύψος. Ισοβαρείς καμπύλες. Ισοϋψείς καμπύλες. Ισοπαχείς καμπύλες. Μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Άνεμος και μέτρηση ανέμου. Δυνάμεις που ρυθμίζουν τον άνεμο.
6) Θερμοδυναμική του ατμοσφαιρικού αέρα. Θερμοδυναμικά συστήματα. Θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ξηρού και υγρού αέρα. Καταστατική εξίσωση του ξηρού και του υγρού αέρα. Ειδική θερμότητα αέρα. Το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα. Μη αδιαβατικές και αδιαβατικές μεταβολές. Εξίσωση Poisson και δυνητική θερμοκρασία. Ανοδικές και καθοδικές κινήσεις στην ατμόσφαιρα.
7) Στατική της ατμόσφαιρας. Μέθοδος δείγματος. Διερεύνηση της στατικής ισορροπίας στην ατμόσφαιρα. Ευστάθεια και αστάθεια ακόρεστου και κορεσμένου αέρα.
8) Υδροσυμπυκνώσεις - νέφη - υετός. Ταξινόμηση των νεφών. Νεφοκάλυψη. Ομίχλη και κατηγορίες ομίχλης. Δρόσος και πάχνη. Υετός, βροχή, χιόνι και χαλάζι. Κατηγορίες υετού ανάλογα με τον τρόπο που σχηματίζονται τα βροχοφόρα νέφη. Μηχανισμοί δημιουργίας βροχής.
9) Aτμoσφαιρικές διαταράξεις. Χαρακτηριστικά αέριων μαζών. Μετωπικές επιφάνειες και μέτωπα - Συστήματα καιρoύ. Υφέσεις και κατηγορίες υφέσεων. Κυκλώνες και κυκλογένεση. Αντικυκλώνες και είδη αντικυκλώνων.
Διάρθρωση και ύλη εργαστηρίων/εργαστηριακών-φροντιστηριακών ασκήσεων ********
• Ακτινοβολία – Παρατήρηση - Μέθοδοι υπολογισμού – καταγραφής.
• Ακτινοβολία – Επεξεργασία δεδομένων ηλιακής ακτινοβολίας. Εργαστηριακές ασκήσεις.
• Θερμοκρασία – Παρατήρηση - Καταγραφή
• Θερμοκρασία: Ανάλυση ταινιών και επεξεργασία αποτελεσμάτων
• Υγρασία – Παρατήρηση - Καταγραφή
• Υγρασία – Μέθοδοι υπολογισμού υγρομετρικών παραμέτρων και επεξεργασία στοιχείων υγρασίας. Εργαστηριακές Ασκήσεις
• Βροχή – Παρατήρηση – Καταγραφή και ανάλυση δεδομένων υετού (ένταση – διάρκεια).
• Άνεμος – Παρατήρηση, καταγραφή και ανάλυση αποτελεσμάτων
• Ατμοσφαιρική Πίεση - Παρατήρηση - Καταγραφή
• Ατμοσφαιρική Πίεση - Ανάλυση ταινιών και επεξεργασία αποτελεσμάτων. Εργαστηριακές Ασκήσεις
• Μετεωρολογική Παρατήρηση(*) – Νέφη – Άνεμος - Ακτινοβολία – Ορατότητα.
• Μετεωρολογική Παρατήρηση(*) – Μετεωρολογικός Κλωβός – Βροχή – Εξάτμιση – Θερμοκρασίες εδάφους.
(*): Τα δύο τελευταία εργαστήρια πραγματοποιούνται σε εξωτερικό χώρο στον Πρότυπο Μετεωρολογικό Σταθμό του
Α.Π.Θ.