Α1.1 Υδρομετεωρολογία
Το μάθημα στοχεύει να εισαγάγει τους μαθητές στις βασικές έννοιες της υδρομετεωρολογίας, στις μετεωρολογικές μετρήσεις και τον υδρολογικό κύκλο. Παρουσιάζονται τα γενικά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας και η θερμοδυναμικής της όπως οι θερμοδυναμικοί νόμοι, οι μεταβολές φάσης κ.α.. Επίσης γίνεται λόγος για το ενεργειακό ισοζύγιο, την ατμοσφαιρική κυκλοφορία (τοπικά και παγκόσμια μετεωρολογικά συστήματα) και την αιολική ενέργεια. Εξετάζονται επιπλέον μεθοδολογίες εκτίμησης της πιθανής μέγιστης κατακρήμνισης και μελετάται το φυσικό και μετεωρολογικό πλαίσιο των κατακρημνίσεων, καθώς και η εξάτμιση και διαπνοή. Το μάθημα εστιάζει επίσης στις τηλεμετρικές μεθόδους μέτρησης των κατακρημνισμάτων στα υδρομετεωρολογικά μοντέλα πρόγνωσης κατακρημνίσεων με ειδικές εφαρμογές για την εκτίμηση και την πρόγνωση βροχής. Τέλος, γίνεται εισαγωγή στην κλιματολογία και στις αλλαγές της. Η διάρθρωση του μαθήματος έχει ως εξής:
- Εισαγωγή: ορισμοί, ιστορικό, μετεωρολογικές μετρήσεις, υδρολογικός κύκλος.
- Γενικά χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας: προέλευση, σύνθεση, κατακόρυφη δομή.
- Θερμοδυναμική της ατμόσφαιρας: θερμοδυναμικοί νόμοι, νόμοι των τέλειων αερίων, υδρατμοί στην ατμόσφαιρα, μεταβολές φάσης, μεταβολές κατάστασης.
- Η ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα – Ενεργειακό ισοζύγιο.
- Ατμοσφαιρική κυκλοφορία: ατμοσφαιρική πίεση και άνεμοι, τοπικά και παγκόσμια μετεωρολογικά συστήματα, αέριες μάζες, μέτωπα, κυκλώνες. Αιολική ενέργεια. Διεργασίες μεταφοράς μεταξύ ατμόσφαιρας και εδάφους-φυτοκάλυψης-υδάτινων επιφανειών.
- Εξάτμιση και διαπνοή: ενεργειακή θεώρηση, αεροδυναμική θεώρηση, συνδυασμένη θεώρηση.
- Κατακρημνίσεις: φυσικό πλαίσιο, μετεωρολογικό πλαίσιο.
- Πιθανή μέγιστη κατακρήμνιση: έννοια και μεθοδολογίες εκτίμησης.
- Τηλεμετρικές μέθοδοι μέτρησης κατακρημνισμάτων: δορυφορικές μετρήσεις, μετρήσεις με ραντάρ καιρού. Υδρομετεωρολογικά μοντέλα πρόγνωσης κατακρημνίσεων. Εισαγωγή στην κλιματολογία. Κλιματική μεταβλητότητα και αλλαγή.
- Ειδικές εφαρμογές εκτίμησης – πρόγνωσης βροχής. Ασκήσεις.