Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

    Φυσική Κλιματολογία

    Διδάσκων : Ν. Χατζηαναστασίου



    Περιγραφή: Το αντικείμενο της Φυσικής Κλιματολογίας. Βασικές χαρακτηριστικά του κλίματος, κύριες κλιματικές παράμετροι και μονάδες μέτρησής τους. Το κλίμα της Γης και μεταβολές του στο παρόν, το πρόσφατο και μακρινό παρελθόν. Παράγοντες καθορισμού του κλίματος και των αλλαγών του. Το ισοζύγιο της ηλιακής ακτινοβολίας. Μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας στο παρελθόν και ρόλος τους για την αλλαγή του κλίματος. Διανομή της ηλιακής ακτινοβολίας στο σύστημα Γης-ατμόσφαιρας. Διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας στο έδαφος, το νερό και τον πάγο. Εμπειρικοί τύποι υπολογισμού της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της Γης. Το ισοζύγιο της γήινης ακτινοβολίας. Νόμοι ακτινοβολίας μέλανος σώματος. Διανομή της γήινης ακτινοβολίας στο σύστημα Γης-ατμόσφαιρας. Μεταβολές του ισοζυγίου της γήινης ακτινοβολίας. Φυσικό και ανθρωπογενές φαινόμενο του θερμοκηπίου και ρόλος τους για το κλίμα της Γης. Το ισοζύγιο καθαρής ακτινοβολίας και ρόλος του για το κλίμα της Γης. Μετρήσεις και όργανα της ηλιακής και της γήινης ακτινοβολίας.
     
    Επίσκεψη στον ακτινομετρικό (μετεωρολογικό) σταθμό του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων.

    Μαθησιακοί στόχοι μαθήματος:

    Το μάθημα παρέχει στο φοιτητή προχωρημένες γνώσεις σχετικές με το κλίμα της Γης. Πιο συγκεκριμένα, σκοπός του είναι η ενημέρωση των φοιτητών αναφορικά με τα αίτια του κλίματος και των αλλαγών του και την ερμηνεία τους, δηλαδή η κατανόηση των φυσικών διεργασιών που είναι υπεύθυνες για τον καθορισμό του κλίματος και των αλλαγών του. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται:  

           να γνωρίζουν τον ορισμό του κλίματος, τα χαρακτηριστικά του, τις διαφορές του από τον καιρό και τη σημασία του για τον άνθρωπο.

           να έχουν λάβει γνώση σχετικά με τις μεταβολές που έχει υποστεί το κλίμα τόσο στην πρόσφατη περίοδο, όσο και σε προηγούμενες περιόδους στο πρόσφατο και μακρινό παρελθόν. 

           να γνωρίζουν βασικά στοιχεία για τις συνιστώσες του ενεργειακού ισοζυγίου και του ισοζυγίου ακτινοβολιών.

           Να γνωρίζουν τη θεωρία εκπομπής μέλανος σώματος και τις εφαρμογές της στην ατμόσφαιρα της Γης.

           να γνωρίζουν λεπτομερώς το καθεστώς της ηλιακής ακτινοβολίας και το ρόλο της για το κλίμα της Γης. Πιο συγκεκριμένα, να γνωρίζουν τους παράγοντες καθορισμού του ισοζυγίου της ηλιακής ακτινοβολίας, τόσο τους εξωτερικούς όσο και τους εσωτερικούς (αναφορικά με το σύστημα Γης-ατμόσφαιρας), καθώς και αυτούς που καθορίζουν τη διαδρομή της ηλιακής ακτινοβολίας μέσα στο σύστημα και την κατανομή της στο χώρο και το χρόνο.

           να γνωρίζουν απλούς τρόπους υπολογισμού της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της Γης.

           να γνωρίζουν λεπτομερώς το καθεστώς της γήινης ακτινοβολίας και το ρόλο της για το κλίμα της Γης. Πιο συγκεκριμένα, να γνωρίζουν τους παράγοντες καθορισμού του ισοζυγίου της γήινης ακτινοβολίας και την κατανομή αυτής στο χώρο και το χρόνο, καθώς και τις διαφορές μεταξύ γήινης και ηλιακής ακτινοβολίας.

           να γνωρίζουν την αρχή λειτουργίας και τις αιτίες του φυσικού και του ανθρωπογενούς φαινομένου του θερμοκηπίου, καθώς και τις διαφορές μεταξύ τους.

           να γνωρίζουν λεπτομερώς το καθεστώς της καθαρής ακτινοβολίας, την κατανομή της στο χώρο και το ρόλο της για το κλίμα της Γης.

           να γνωρίζουν τα είδη και τις αρχές λειτουργίας των βασικών οργάνων μέτρησης ακτινοβολίας στο σύστημα Γης-ατμόσφαιρας.


    Λέξεις κλειδιά: κλιματολογία, θέρμανση, μετεωρολογία, κλίμα, θερμοκρασία, ηλιακή ακτινοβολία

  • 1 - Εισαγωγικές έννοιες

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Η επιστήμη της κλιματολογίας. Διαφορά κλιματολογίας-μετεωρολογίας. Οι κυριότερες συνιστώσες του κλιματικού συστήματος στην Γής- ατμόσφαιρας.

    Λέξεις κλειδιά: κλιματολογία, θέρμανση, μετεωρολογία, λιώσιμο των πάγων

  • 2 - Ηλιακή Ακτινοβολία

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Ο ρόλος της ηλιακής ακτινοβολίας για το κλίμα. Οι πλανήτες και το ηλιακό σύστημα. Κύκλοι ηλιακής δραστηριότητας και ηλιακές κηλίδες.

    Λέξεις κλειδιά: θερμοκρασία, ημερήσιος κύκλος, δομή του ηλίου, ένταση ηλιακής ακτινοβολίας, ισημερίες και ηλιοστάσια


  • 3 - Γήινη Ακτινοβολία

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Συνιστώσες ενεργειακού ισοζυγίου ακτινοβολίας της Γής. Θεωρία εκπομπής και νόμοι ακτινοβολίας Μέλανος Σώματος. Διαπερατότητα της ατμόσφαιρας στην ηλιακή και γήινη ακτινοβολία. Διανομή της γήινης ακτινοβολίας στο σύστημα ατμόσφαιρας - Γής.

    Λέξεις κλειδιά: Απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας, 1ος νόμος ακτινοβολίας - Planck, 2ος νόμος ακτινοβολίας - Wien, 3ος νόμος ακτινοβολία Stefan Boltzmanm, 4ος νόμος ακτινοβολίας Kirchoff


  • Βιβλιογραφία

           Φυσική Κλιματολογία, Χ. Σ. Σαχσαμάνογλου και Α. Α.. Μπλούτσος, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη (1998).

           Μαθήματα Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας, Α. Φλόκα, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη (1997).

           Ηλεκτρονικές Σημειώσεις μαθήματος, Ν. Χατζηαναστασίου (2015).