Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να:
– αναγνωρίζει τα δομικά χαρακτηριστικά του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος και τους φυσικούς νόμους οι οποίοι καθορίζουν τη συμπεριφορά του.
– εφαρμόζει τις αρχές της φυσικής στην επεξήγηση συνήθων μετεωρολογικών φαινομένων καθώς και προβλημάτων αιχμής στην ατμόσφαιρα, τη μετεωρολογία και την κλιματολογία.
– υπολογίζει χαρακτηριστικές δυναμικές και θερμοδυναμικές παραμέτρους μελετώντας την οριζόντια και κατακόρυφη μεταβολή θεμελιωδών ατμοσφαιρικών μεταβλητών
Δεξιότητες
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:
– ικανότητα να εφαρμόζει τις έννοιες που σχετίζονται με την ατμόσφαιρα και τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε αυτήν στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων Φυσικής της Ατμόσφαιρας, Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας
– εξοικείωση με υπολογιστικά εργαλεία που θα του επιτρέπουν να εμβαθύνει τις γνώσεις του και να αναλύει σύνθετα προβλήματα
– ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα φυσικής της ατμόσφαιρας ή διεπιστημονικής φύσης
Προαπαιτήσεις
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασικές γνώσεις Κυματικής, Ρευστομηχανικής, Θερμοδυναμικής, Ηλεκτρομαγνητισμού, Οπτικής, Διαφορικού και Ολοκληρωτικού Λογισμού καθώς και βασικές υπολογιστικές δεξιότητες.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
1. Η ατμόσφαιρα της γης
Εισαγωγικές έννοιες, Μέγεθος της ατμόσφαιρας, Σύσταση κατώτερης ατμόσφαιρας, Ηλιακή και γήινη ακτινοβολία, Θερμοκρασία, Πίεση, Απλά ατμοσφαιρικά μοντέλα, Υδρατμοί
2. Θερμοδυναμική της ατμόσφαιρας
Καταστατική εξίσωση, Θερμοδυναμικά αξιώματα, Σημαντικές θερμοδυναμικές μεταβολές στην ατμόσφαιρα, Στατική της ατμόσφαιρας, Ισορροπία στην ατμόσφαιρα, Κατακόρυφη θερμοβαθμίδα & ευστάθεια, Δυναμική θερμοκρασία & ευστάθεια
3. Φυσική νεφών
Συμπύκνωση των υδρατμών, Θεωρίες σχηματισμού της βροχής, Ταξινόμηση των νεφών
4. Δυναμική της ατμόσφαιρας
Δυνάμεις που καθορίζουν την κίνηση, Εξισώσεις κίνησης, Κίνηση ανέμου στο οριακό στρώμα, Γενική Κυκλοφορία της Ατμόσφαιρας, Ανεμοι στην επιφάνεια του πλανήτη, Ανεμοι στην τροπόσφαιρα – Δακτύλιοι Ηadley, Μακρά κύματα στην τροπόσφαιρα (κύματα Rossby)
5. Καιρικά συστήματα
Χαρακτηριστικά αερίων μαζών, Μέτωπα – Είδη μετώπων, Υφέσεις, Αντικυκλώνες, Κυκλογένεση
6. Δυναμική του κλίματος
Κλιματική ταξινόμηση, κλιματική ισορροπία-ευαισθησία και μηχανισμοί ανάδρασης, κλιματική αλλαγή, κλιματικά μοντέλα
Περιεχόμενα (ύλη) του εργαστηρίου
1. Μετεωρολογικές παρατηρήσεις στο έδαφος
2. Κατακόρυφη δομή της ατμόσφαιρας
3. Στατική ευστάθεια και νέφη
4. Χάρτες καιρού
5. Ανάλυση του κλίματος
6. Ατμοσφαιρικά μοντέλα
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Παραδόσεις με παρουσιάσεις ηλεκτρονικών διαφανειών, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων, επίλυση ασκήσεων κρίσης από τους φοιτητές κατά τη διάρκεια των παραδόσεων, Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής της Ατμόσφαιρας βάσει ατμοσφαιρικών μετρήσεων και κλιματικών δεδομένων.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
Γραπτή εξέταση στη θεωρία (70 % του τελικού βαθμού) + εβδομαδιαία εξέταση στις εργαστηριακές ασκήσεις (30 % του τελικού βαθμού).
Γλώσσα διδασκαλίας
Ελληνική. Άμεση δυνατότητα παραδόσεων στην αγγλική γλώσσα, κατόπιν αποφάσεως των αρμοδίων οργάνων, στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.
