ΜΕΡΟΣ 1: ΠΡΟΛΕΓΟΜΕΝΑ. Κεφάλαιο 1: Αντικείμενο της αγρομετεωρολογίας Κεφάλαιο 2: Βασική μετεωρολογία για τη γεωργία

Transcript

1 ΜΕΡΟΣ 1: ΠΡΟΛΕΓΟΜΕΝΑ Κεφάλαιο 1: Αντικείμενο της αγρομετεωρολογίας Κεφάλαιο 2: Βασική μετεωρολογία για τη γεωργία

2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΑΓΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται αρχικά οι ορισμοί και οι στόχοι της αγρομετεωρολογίας, και μελετώνται το αντικείμενό της, το εύρος της, καθώς και οι σχέσεις και οι διαφοροποιήσεις της με συναφή αντικείμενα. Επίσης, επισημαίνονται η σπουδαιότητα και η σημασία της, παρουσιάζεται μια ιεραρχική μεθοδολογική προσέγγισή της, καθώς και οι τρέχουσες και μελλοντικές προκλήσεις της. Τέλος, περιγράφονται ορισμένες δυνατότητες της αγρομετεωρολογίας στην ελληνική γεωργία. Προαπαιτούμενη γνώση Ο αναγνώστης δεν απαιτείται να έχει ειδικές γνώσεις. 1.1 Ορισμοί και στόχοι της αγρομετεωρολογίας Η αγρομετεωρολογία ασχολείται με τους μετεωρολογικούς, υδρολογικούς, εδαφολογικούς και βιολογικούς παράγοντες που επιδρούν στη γεωργική παραγωγή και εξετάζει τη διασύνδεση μεταξύ γεωργίας, δασών και περιβάλλοντος. Στόχος είναι να επεξηγηθούν αυτές οι επιδράσεις και να βοηθηθούν οι αγρότες, ώστε να προετοιμαστούν για την εφαρμογή αυτής της υποστηρικτικής πληροφορίας και γνώσης στις αγρομετεωρολογικές πρακτικές και μέσω αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών (WMO, 2010). Με βάση έναν σχετικό σύγχρονο ορισμό (Stigter, 2010), επισημαίνεται: H γεωργική μετεωρολογία ασχολείται με το νερό, τη θερμότητα, τον αέρα και την ανάπτυξη σχετικής βιομάζας, πάνω και κάτω από το έδαφος, στο περιβάλλον της γεωργικής παραγωγής. Αυτό είναι το φυσικό περιβάλλον φυτών, δένδρων, ζώων και οργανισμών, σημαντικών για την τροφή και την παραγωγή ζωοτροφών, καθώς και για την παραγωγή φυσικών υλικών που χρησιμοποιούνται στις γεωργικές εργασίες και τη βιομηχανία. Αυτό περιλαμβάνει εχθρούς και ασθένειες, καθώς και ανάπτυξη βιομάζας, ακόμα και για ενεργειακούς σκοπούς. Για το καθένα από τα τρία παραπάνω στοιχεία, δηλαδή το νερό, τη θερμότητα και τον αέρα, μπορεί να αποδίδονται συνέπειες και χρήσεις. Τέλος, το περιβάλλον της γεωργικής παραγωγής περιλαμβάνει επίσης κοινωνικές και οικονομικές συνιστώσες, των οποίων διάφορα θέματα πρέπει να εξεταστούν στην αγρομετεωρολογία. Επίσης, ο ορισμός της βιομετεωρολογίας, όπως τον υιοθετεί η Διεθνής Κοινωνία της Βιομετεωρολογίας (Hoppe, 2000), έχει ως εξής: Βιομετεωρολογία είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο γνώσης που ασχολείται με την εφαρμογή πεδίων της μετεωρολογίας και κλιματολογίας σε βιολογικά συστήματα. Η γενική στόχευση της βιομετεωρολογίας περιλαμβάνει όλα τα είδη αλληλεπιδράσεων μεταξύ ατμοσφαιρικών διαδικασιών και ζώντων οργανισμών, δηλαδή φυτών, ζώων και ανθρώπων. Με τον ορισμό αυτό καθίσταται σαφές ότι υπάρχουν γενικά τρία πεδία της βιομετεωρολογίας: η φυτική, η ζωική και η ανθρώπινη βιομετεωρολογία. Δύο πεδία καλύπτονται από το αντικείμενο της αγρομετεωρολογίας, το φυτικό πεδίο και το ζωικό πεδίο. Το τρίτο πεδίο, δηλαδή η ανθρώπινη βιομετεωρολογία, βρίσκεται εκτός των ορίων της αγρομετεωρολογίας. Με την ευρεία έννοια, αγρομετεωρολογία είναι ο κλάδος της εφαρμοσμένης μετεωρολογίας που μελετά την ανταπόκριση των ζώντων οργανισμών στο φυσικό περιβάλλον και αποτελεί το σύνδεσμο μεταξύ μετεωρολογίας και γεωργίας. Στο Σχήμα 1.1 απεικονίζεται η ταξινόμηση της εφαρμοσμένης μετεωρολογίας. Στο πρώτο επίπεδο ταξινομούνται η υδρομετεωρολογία, η τεχνική μετεωρολογία, με τρεις επιμέρους κλάδους, και η βιομετεωρολογία. Όπως φαίνεται στο σχήμα, η βιομετεωρολογία περιλαμβάνει επίσης τρεις κλάδους, εκ των

3 οποίων στον πρώτο ανήκουν η γεωργική μετεωρολογία ή αγρομετεωρολογία και η φαινολογία, στο δεύτερο η δασική μετεωρολογία και στον τρίτο η ανθρώπινη βιομετεωρολογία. Στόχος της αγρομετεωρολογίας είναι η βελτίωση ή/και η μεγιστοποίηση της αγροτικής παραγωγής μέσω περισσότερο ακριβούς πρόγνωσης και ελέγχου του φυσικού περιβάλλοντος, για την απώτερη βελτιστοποίηση της διαχείρισης του αγροτικού περιβάλλοντος. Η πρόγνωση μπορεί να καλύπτει ένα εύρος πεδίων, που περιλαμβάνει ποσοτικές προγνώσεις σοδειάς, καθώς και παρακολούθηση γεωργικής παραγωγής, με στόχο την αναβάθμιση της ποιότητας από τη μια μεριά, μέχρι την εκτίμηση της παραγωγής του ζωικού κεφαλαίου και των κλιματικών καταστροφών από την άλλη. Ο έλεγχος του φυσικού περιβάλλοντος μπορεί να περιλαμβάνει πρόληψη παγετού, έλεγχο πλημμύρας, ρύθμιση θερμοκρασίας σε στάβλους, καθώς και τροποποίηση καιρού για ξηρασία και χαλάζι, για τη βέλτιστη διαχείριση του αγροτικού περιβάλλοντος. Εφαρμοσμένη μετεωρολογία Υδρομετεωρολογία Τεχνική μετεωρολογία Βιομετεωρολογία Μετεωρολογία κατασκευών Μετεωρολογία συγκοινωνιών Μετεωρολογία μεταφορών Βιομηχανική μετεωρολογία Γεωργική Δασική μετεωρολογία μετεωρολογία Φαινολογία Ανθρώπινη βιομετεωρολογία Σχήμα 1.1. Ταξινόμηση εφαρμοσμένης μετεωρολογίας. Με τη στενή έννοια, αγρομετεωρολογία είναι η μελέτη των φυσικών διεργασιών στην ατμόσφαιρα που δημιουργούν τον καιρό και σχετίζεται με την αγροτική παραγωγή. Η αγρομετεωρολογία είναι μια οριζόντια επιστήμη, που εφαρμόζει τη φυσική της ατμόσφαιρας και του εδάφους στη γεωργία. Ακόμα, μελέτες και έρευνες του μικροκλίματος φυτών και ζώων, καθώς και στατιστική επεξεργασία μετεωρολογικών δεδομένων, αποτελούν αντίστοιχα αντικείμενα της αγρομετεωρολογίας. Το φυσικό περιβάλλον περιλαμβάνει ιδιότητες του φυσικού οικοσυστήματος, όπου παράγονται ζώντα όντα, όπως αέρας, έδαφος, νερό, φυτά, ζώα, μικροοργανισμοί και ξένη ύλη. Οι ζώντες οργανισμοί που μελετώνται στην αγρομετεωρολογία περιορίζονται στα καλλιεργούμενα φυτά, το ζωικό κεφάλαιο, τα έντομα και τους μικροοργανισμούς οικονομικής σημασίας. Το βιβλίο αυτό περιλαμβάνει παραρτήματα, όπως το παράρτημα 1, που αναφέρεται στο ευρετήριο ελληνικών όρων, το παράρτημα 2, που αφορά τις βραχυγραφίες, το παράρτημα 3, που αναφέρεται στην ανασκόπηση ξενόγλωσης βιβλιογραφίας, το παράρτημα 4, που παραθέτει σύμβολα και μονάδες, καθώς και το παράρτημα 5, που παρουσιάζει πίνακες φαινολογικών μοντέλων Αντικείμενο της αγρομετεωρολογίας Η αγρομετεωρολογία είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο γνώσης, όπου τα κύρια επιστημονικά πεδία είναι ατμοσφαιρικές επιστήμες και επιστήμες γης, που ενδιαφέρονται για το φυσικό περιβάλλον, καθώς και επιστήμες φυτών και ζώων, περιλαμβανομένων φυσιολογίας, εντομολογίας, παρασιτολογίας και φυτοπροστασίας, που ασχολούνται με τα θέματα της βιόσφαιρας. Στην ουσία, η αγρομετεωρολογία είναι ένας συνδυασμός φυσικών και βιολογικών επιστημών και αποτελεί σημαντικό σύνδεσμο μεταξύ τους. Ο διεπιστημονικός χαρακτήρας της είναι συγχρόνως το μεγαλύτερο πλεονέκτημα, αλλά και το μεγαλύτερο μειονέκτημά της (Hollinger, 1994). Το πλεονέκτημά της συνίσταται στην κατανόηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των φυσικών και βιολογικών κόσμων. Αντίθετα, το μειονέκτημά της οφείλεται στην επιστημονική πραγματικότητα ότι η γεωργική μετεωρολογία δεν εκτιμάται πλήρως από την παραδοσιακή προσέγγιση στις φυσικές και βιολογικές επιστήμες. Η προσέγγιση της αγρομετεωρολογίας είναι περισσότερο ολιστική από όσο είναι η προσέγγιση της κλιματολογίας ή της βιολογίας (Hatfield, 1994 Hollinger, 1994). Κρίνεται σκόπιμο να επισημανθεί ότι ο διεπιστημονικός χαρακτήρας της αγρομετεωρολογίας συνδυάζει συγχρόνως το φυσικό περιβάλλον και τις βιολογικές αντιδράσεις σε φυσικές συνθήκες. Η αγρομετεωρολογία εφαρμόζει τις πιο σχετικές μετεωρολογικές μεθόδους, για να βοηθήσει τους αγρότες στην πιο αποτελεσματική αξιοποίηση του φυσικού περιβάλλοντος, με στόχο τόσο την ποιοτική όσο και την ποσοτική βελτίωση της γεωργικής παραγωγής, αλλά και τη διατήρηση της βιωσιμότητας του οικοσυστήματος (Burke, 1968). Στο πρώτο στάδιο της προσέγγισης μορφοποιείται μια ακριβής περιγραφή του φυσικού περιβάλλοντος και των

4 βιολογικών αντιδράσεων και ανταποκρίσεων. Στο δεύτερο στάδιο ερμηνεύονται και επεξηγούνται οι βιολογικές αντιδράσεις σχετικά με το φυσικό περιβάλλον. Στο τρίτο στάδιο επιχειρούνται αγρομετεωρολογικές προγνώσεις. Το τέταρτο και τελευταίο στάδιο περιλαμβάνει την ανάπτυξη αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών και στρατηγικών, καθώς και συστημάτων υποστήριξης για στρατηγικές και τακτικές αποφάσεις στο πεδίο, όπως και την υλοποίηση των αποφάσεων αυτών σε συνεργασία με ειδικούς σε θέματα γεωργίας, ζωικής παραγωγής και δασολογίας. Στον Πίνακα 1.1 παρουσιάζεται η ιεραρχική προσέγγιση αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών. 1. Μορφοποίηση φυσικού περιβάλλοντος και βιολογικών αντιδράσεων 2. Ερμηνεία βιολογικών αντιδράσεων 3. Αγρομετεωρολογικές προγνώσεις 4. Αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες και στρατηγικές Πίνακας 1.1 Ιεραρχική προσέγγιση αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών. Υπάρχει μια προοδευτική αύξηση των εφαρμογών της μετεωρολογίας στη γεωργία τις τελευταίες δεκαετίες, που οφείλεται τόσο σε τεχνολογικές όσο και σε εργαστηριακές και θερμοκηπιακές έρευνες, καθώς και σε έρευνες πεδίου, όπου οι βιολογικές αντιδράσεις και ανταποκρίσεις έχουν μετρηθεί σε ελεγχόμενες συνθήκες. Καθίσταται σαφές ότι η μεταφορά στο πεδίο εργαστηριακών και θερμοκηπιακών αποτελεσμάτων αποτελεί αντικείμενο της αγρομετεωρολογίας. Ακόμα, η σύγχρονη τεχνολογία, με μεθόδους και τεχνικές όπως η τηλεπισκόπηση, η προσομοίωση, η ψηφιακή ανάλυση δορυφορικών στοιχείων, τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών, η γεωπληροφορική, τα συστήματα υποστήριξης αποφάσεων και οι τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνιών έχουν συμβάλει στην αύξηση των μετεωρολογικών εφαρμογών στη γεωργία, με έμφαση στην πρόγνωση και την παρακολούθηση της γεωργικής παραγωγής, καθώς και των φυσικών περιβαλλοντικών κινδύνων (ακραίων μετεωρολογικών φαινομένων). Στο Σχήμα 1.2 απεικονίζεται το αγρομετεωρολογικό σύστημα. Ειδικότερα, παρουσιάζονται οι συνιστώσες του συστήματος, η αλληλουχία των διαδικασιών, η διασύνδεση μεταξύ τους, καθώς και ένα εύρος εφαρμογών Εύρος της αγρομετεωρολογίας Η αγρομετεωρολογία 1 περιλαμβάνει: α) τις γήινες (φυσικές) επιστήμες, και συγκεκριμένα τη φυσική της ατμόσφαιρας (π.χ. μετεωρολογία και κλιματολογία), όπως επίσης τη γεωλογία και την υδρολογία, β) ορισμένες βιολογικές επιστήμες, και συγκεκριμένα τη βοτανολογία, τη φυσιολογία και την παθολογία φυτών και ζώων, αλλά και σχετικές τεχνολογίες της γεωργίας. Μια πιο λεπτομερής περιγραφή του εύρους της αγρομετεωρολογίας δίνεται στις εισαγωγικές παραγράφους του οδηγού του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού (WMO, 2003), που αφορά την πρακτική αγρομετεωρολογία: Η αγρομετεωρολογία ενδιαφέρεται για την αλληλεπίδραση μεταξύ των μετεωρολογικών και υδρολογικών παραγόντων από τη μια και της γεωργίας με την ευρύτερη έννοια από την άλλη, συμπεριλαμβάνοντας τα οπωροκηπευτικά, την κτηνοτροφία και τη δασοκομία. Το πεδίο δράσης της εκτείνεται από το στρώμα εδάφους του βαθύτερου φυτού και των ριζών του, μέσω του στρώματος αέρος κοντά στο έδαφος, όπου αναπτύσσονται οι σπόροι και τα δέντρα και ζουν τα ζώα, μέχρι τα ανώτερα επίπεδα ενδιαφέροντος της αεροβιολογίας, με ιδιαίτερη έμφαση στη μεταφορά των σπόρων, της γύρης και εντόμων. Εκτός από το φυσικό κλίμα και τις τοπικές του διακυμάνσεις, η αγρομετεωρολογία ασχολείται και με τις τεχνητές μεταβολές στο περιβάλλον (π.χ. ανεμοφράχτες, άρδευση, θερμοκήπια, τροποποίηση καιρού κτλ.), τις κλιματικές συνθήκες κατά την αποθήκευση είτε σε κλειστό χώρο είτε στον αγρό, τις περιβαλλοντικές συνθήκες στα καταφύγια των ζώων και στα αγροκτήματα, καθώς και τις συνθήκες μεταφοράς γεωργικών προϊόντων μέσω γης, θάλασσας ή αέρα. 1 Για την αγρομετεωρολογία, βλ. επίσης, μεταξύ πολλών άλλων, Δαλέζιος, 2005 Griffiths,1994 Holden, 2001 Monteith & Usworth, 2007 Murthy, 2002 Oke, 1988 Mavi & Tupper, 2004 Prasada Rao, 2008 Seemann κ.ά., 1979 Smith, 2008 Smith, 1975 Stigter, 2010 Wang, 1972 WMO, 2001 WMO, 2003 WMO, 2010.

5 Αυτονόητα, σε αυτό το σημείο αξίζει να επισημανθεί ότι πρέπει να εξεταστεί σε βάθος η σημασία των μετεωρολογικών παραγόντων όταν μελετώνται θέματα αλλαγών ή επικείμενων αλλαγών στη χρήση γης. Ειδικά, στις περισσότερο αναπτυγμένες και εύκρατες περιοχές υπάρχει έντονη πίεση στην καλλιεργούμενη γη, εξαιτίας της αστικής εξάπλωσης. Σε κάθε προσπάθεια θα έπρεπε να αναγνωρίζεται και να αξιολογείται η αγροκλιματική διάσταση, ώστε να μη χάνονται οι πιο παραγωγικές περιοχές ή, τουλάχιστον, να αναγνωρίζεται το πραγματικό κόστος της απώλειας και, κατόπιν, να γίνεται αποδεκτό. Σχήμα 1.2. Αγρομετεωρολογικό σύστημα.

6 Στη συνέχεια εξετάζεται η σχέση μεταξύ καιρού και γεωργίας, που αφορά έξι κύριες ενότητες: α) το έδαφος, β) τα φυτά, γ) τα ζώα του αγρού, δ) τους εχθρούς, τις ασθένειες και τα ζιζάνια των καλλιεργειών και των ζώων, ε) τα κτίρια και τον εξοπλισμό των αγροκτημάτων, και τη λειτουργία των αγροκτημάτων, και στ) την τεχνητή τροποποίηση της μετεωρολογικής και υδρολογικής δίαιτας, δηλαδή την τροποποίηση του καιρού. Αναλυτικότερα: Έδαφος Οι καιρικές συνθήκες είναι ένας σημαντικός παράγοντας στη δημιουργία και κατόπιν στην αναγνώριση της φύσης του εδάφους. Το κλίμα και ο καιρός επηρεάζουν μηχανικά, φυσικά και χημικά τα χαρακτηριστικά του εδάφους, τους οργανισμούς που περιέχει και την ικανότητά του να απορροφά και να ελευθερώνει θερμότητα και υγρασία. Η βροχή μπορεί να προσθέτει χημικά στοιχεία στο έδαφος, τα οποία απομακρύνει όμως ταυτόχρονα με την έκπλυση. Η μηχανική κατάσταση του εδάφους, όπως επηρεάζει την καλλιέργεια, τη ζιζανιοκτονία, τη συγκομιδή και τη διαχείριση των βοσκοτόπων, έτσι επηρεάζεται και η ίδια σημαντικά από τις τοπικές καιρικές συνθήκες. Όσον αφορά στο παγκόσμιο πρόβλημα της διάβρωσης, τόσο ο αέρας όσο και το νερό επηρεάζονται ουσιαστικά από τους γεωγραφικούς και τους τοπικούς καιρικούς παράγοντες. Όμως ο βαθμός διάβρωσης ενός κομματιού γης καθορίζεται επίσης σημαντικά από την ύπαρξη και την πυκνότητα της φυτικής κάλυψης. Σε όλες τις περιοχές με καθορισμένη περιοδική διακύμανση στον καιρό, οι εποχικές αλλαγές επηρεάζουν ουσιαστικά την κατάσταση του εδάφους. Το αποτέλεσμα είναι ότι επηρεάζονται οι καλλιεργητικές εργασίες με την εποχική διακύμανση των βροχοπτώσεων σε μεσογειακά ή εύκρατα κλίματα, καθόσον υπάρχει ανισοκατανομή στη διαθεσιμότητα νερού στα διάφορα βλαστικά στάδια ανάπτυξης των καλλιεργειών Φυτά Τα φυτά επηρεάζονται σε κάθε στάδιο της ανάπτυξής τους από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Η επίδραση του καιρού επηρεάζει την περίοδο πριν από τη φύτευση, μέχρι και μετά τη συγκομιδή. Η ποιότητα του σπόρου που συλλέγεται εξαρτάται από τις μετεωρολογικές συνθήκες στη διάρκεια του χρόνου κατά τον οποίο παράχθηκε, αλλά ακόμα και στα προηγούμενα χρόνια, καθώς η παραγωγικότητα ορισμένων φυτικών καλλιεργειών, όπως τα αμπέλια, μπορεί να επηρεαστεί από τον καιρό σε πολύ προηγούμενες περιόδους. Τα δέντρα των δασών είναι ίσως το πιο προφανές παράδειγμα μιας δενδρώδους καλλιέργειας στις οποίες ο καιρός τα τελευταία χρόνια ή/και τις τελευταίες δεκαετίες συμβάλλει στην τελική απόδοση. Διαδικασίες μετά τη συγκομιδή, όπως η ξήρανση του χόρτου και άλλων φυτειών, επηρεάζονται από τον εποχικό καιρό, όπως και η ικανότητα των φρούτων, των λαχανικών και άλλων προϊόντων να διατηρούν την ποιότητά τους στην αποθήκη. Οι μετεωρολογικοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στην παρουσία και την καταπολέμηση των δασικών πυρκαγιών Ζώα του αγρού Εκτός από τα άμεσα αποτελέσματα του κλίματος σε όλα τα στάδια της ζωής, αλλά και στην ανάπτυξη και την κατάσταση των υγιών και καλοτρεφόμενων ζώων, όπως και των ασθενών και μη επαρκώς διατρεφόμενων (κυρίως, αλλά όχι απολύτως, με βάση τα αποτελέσματα του υπερβολικού ψύχους ή της υπερβολικής ζέστης), ο καιρός επηρεάζει τα ζώα μέσω κυρίως της τροφής τους (π.χ. καλλιεργήσιμα προϊόντα) και των εδαφών στα οποία διαμένουν. Ο καιρός και το κλίμα επηρεάζουν τη διατροφή, την ανάπτυξη και την υγεία τους, και συνεπώς τη γεωγραφική τους εξάπλωση. Επίσης επηρεάζονται η ποσότητα και η ποιότητα των ζωικών προϊόντων, αλλά και η επεξεργασία και η δυνατότητα συντήρησης και μεταφοράς τους Ασθένειες, εχθροί και ζιζάνια των φυτών και των ζώων Το αποτέλεσμα των ασθενειών και των εχθρών φυτών και ζώων έχει τρεις πτυχές. Ο καιρός επηρεάζει την ευαισθησία των φυτών και των ζώων σε επιθέσεις από ζιζάνια και ασθένειες. Επιπλέον, εισέρχεται στη βιολογία των εντόμων και των οργανισμών που προκαλούν ασθένειες, με συνέπεια να επηρεάζει τη φύση, τον αριθμό και τη δραστηριότητα των ζιζανίων και το μέγεθος της παθογόνου δράσης της ασθένειας. Σε σημαντικές περιπτώσεις, η επιδημιολογία της ασθένειας (διάδοση, μεταφορά με τον άνεμο) και ο έλεγχος ή η καταστροφή της εξαρτώνται από τους ατμοσφαιρικούς παράγοντες.

7 Κτίρια και εξοπλισμός των αγροκτημάτων Για το σχεδιασμό των κτιριακών εγκαταστάσεων, ειδικά αυτών στις οποίες στεγάζονται ζώα ή αποθηκεύονται αγροτικά προϊόντα, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι κλιματικές συνθήκες. Η επιλογή των μηχανημάτων των εγκαταστάσεων, το κόστος συντήρησης και η βέλτιστη εγκατάσταση σε οποιαδήποτε περίπτωση, τόσο των μηχανημάτων όσο και των εργασιών που απαιτούνται, έχει σχέση με τον καιρό Τεχνητή μεταβολή των μετεωρολογικών και υδρολογικών παραγόντων Η άρδευση, οι ανεμοφράχτες και οι ζώνες ασφαλείας, η αποθήκευση και η συντήρηση του χιονιού και του νερού, καθώς και οι πρακτικές του εδάφους έχουν σημαντική επίδραση σε ορισμένες πλευρές του τοπικού περιβάλλοντος, όπως η εδαφική υγρασία, η ταχύτητα του ανέμου και η ατμοσφαιρική υγρασία. Ο έλεγχος των περιβαλλοντικών συνθηκών πραγματοποιείται κυρίως με τη χρήση των θερμοκηπίων και την εντατική στέγαση των ζώων (WMO, 2001). Ενώ επιτυγχάνονται (μερικές φορές, σε σημαντικό επίπεδο)οι διάφοροι βαθμοί αυτονομίας των εξωτερικών συνθηκών, ωστόσο το κόστος των υλικών και της ενέργειας που απαιτείται για την επίτευξη της αυτονομίας τείνει να αυξάνεται, καθώς η διαφορά μεταξύ του επιθυμητού εσωτερικού κλίματος και του καιρού και κλίματος στο εξωτερικό κέλυφος της κατασκευής γίνεται μεγαλύτερη. Σε αυτή την ενότητα περιλαμβάνεται και η εκτίμηση των κλιματικών αλλαγών σχετικά με τη γεωργία, τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά, που βοηθά ή προκαλείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Ως παράδειγμα αναφέρονται οι αλλαγές στο διοξείδιο του άνθρακα που περιέχει η ατμόσφαιρα, λόγω της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων, όπως το κάρβουνο και το πετρέλαιο Σχέσεις και διαφοροποιήσεις με συναφή αντικείμενα Υπάρχει μεγάλη σύγχυση σχετικά με τη μελέτη της αγρομετεωρολογίας και των συναφών αντικειμένων, όπως είναι η αγροκλιματολογία, η αγροτική οικολογία, η αγροφαινολογία, η αγροτική γεωγραφία, η βιοκλιματολογία, η αγροβιολογία και η φυσιολογία φυτών και ζώων. Αρχικά, η αγρομετεωρολογία πρέπει να διαφοροποιηθεί από την αγροκλιματολογία. Για να γίνει αυτό, πρέπει πρώτα να εξεταστεί η διαφορά μεταξύ μετεωρολογίας και κλιματολογίας. Μετεωρολογία μπορεί να οριστεί η μελέτη των φυσικών διαδικασιών στην ατμόσφαιρα που δημιουργούν τον καιρό, ενώ η μελέτη της κλιματολογίας ασχολείται με τη συνολικότητα (ολότητα) του καιρού. Συνεπώς, ενώ η μελέτη της αγροκλιματολογίας ασχολείται εν μέρει με τις σχέσεις κλιματικών συνθηκών και αγροτικής παραγωγής, η αγρομετεωρολογία ασχολείται με ολόκληρο το πεδίο μελέτης, που περιλαμβάνει την αγροκλιματολογία, τα όργανα, την πρόγνωση της παραγωγής και άλλα συναφή θέματα. Πολλοί κλιματολόγοι έχουν πραγματοποιήσει εκτεταμένες μελέτες των κλιματικών παραμέτρων, όπως είναι η βροχόπτωση και η θερμοκρασία. Για να έχουν σημασία στην αγρομετεωρολογία, οι κλιματικές μελέτες πρέπει να έχουν εφαρμογές στις βιολογικές ανταποκρίσεις των οργανισμών, όπως στις σχέσεις μεταξύ βροχόπτωσης και σοδειάς. Εξάλλου, η καθιέρωση φωτοθερμικών μονάδων, η μελέτη του μικροκλίματος ενός ανεμοφράκτη, η μελέτη του ενεργειακού ισοζυγίου ενός στρώματος, η παρατήρηση της συγκράτησης της βροχόπτωσης και του φωτός από το φύλλωμα, καθώς και άλλα συναφή συνεισφέρουν σημαντικά στην αγρομετεωρολογία. Επιπλέον, η βιοκλιματολογία συνίσταται κυρίως στην ανταπόκριση του ανθρώπου στις κλιματικές συνθήκες. Το αντικείμενο της διευρύνεται συνεχώς, ώστε να συμπεριλάβει μελέτες κλιματολογικής και βιολογικής ανταπόκρισης, και καλείται «βιοκλιματική». Στο Σχήμα 1.3 παρουσιάζεται το πλαίσιο της διασύνδεσης του κλίματος με τη γεωργική παραγωγή. Η αγροτική οικολογία ή αγροοικολογία επικεντρώνεται στην αλληλεξάρτηση μεταξύ καλλιεργειών και περιβάλλοντος. Ένα άλλο αντικείμενο, η αγροφαινολογία, αποδίδει έμφαση στην ημερομηνία και το χρόνο εμφάνισης συγκεκριμένων περιοδικών συμβάντων στον κύκλο ζωής των καλλιεργειών και των ζώων, που είναι αποτέλεσμα της επίδρασης του καιρού σε μια χρονική περίοδο. Φύτρωμα, άνθηση και ωρίμανση καλλιεργειών είναι παραδείγματα της φαινολογίας καλλιεργειών. Αντίστοιχα, γενετικές περίοδοι, γέννηση νέων και θάνατος παλαιών είναι παραδείγματα της ζωικής φαινολογίας. Ο συνδυασμός της φαινολογίας καλλιεργειών και ζώων αποτελεί πεδίο μελέτης της αγροφαινολογίας.

8 Σχήμα 1.3 Κλίμα και γεωργική παραγωγή. Η αγροτική γεωγραφία ή αγρογεωγραφία καλύπτει την ιστορική εξέλιξη των αγροτικών προτύπων, καθώς και την τρέχουσα κατανομή, αναφέρεται δε στη χωρική ταξινόμηση και διαφοροποίηση της γεωργίας. Σε σχέση με τα καλλιεργούμενα φυτά, ονομάζεται γεωγραφία καλλιεργειών (crop geography), καθώς ασχολείται με τις επιπτώσεις του κλίματος, της τοπογραφίας και του γεωγραφικού πλάτους στην κατανομή των καλλιεργειών για μεγάλες χρονικές περιόδους και σε μεγάλες γεωγραφικές περιοχές. Αυτό εφαρμόζεται και στη ζωική γεωγραφία. Ένα άλλο αντικείμενο, γνωστό ως αγροβιολογία, αφορά κυρίως τις ανταποκρίσεις καλλιεργειών στη χρήση λιπασμάτων. Η προσέγγιση που χρησιμοποιείται στη φυσιολογία φυτών και ζώων διαφέρει σημαντικά από εκείνη της αγροοικολογίας, αγροφαινολογίας, αγροτικής γεωγραφίας, επειδή οι μελετώμενες βιολογικές επιδράσεις είναι μάλλον εσωτερικής, παρά εξωτερικής φύσης. Δηλαδή, οι μελέτες της φυσιολογίας ασχολούνται σε μεγάλο βαθμό με τις βιολογικές ανταποκρίσεις εντός ενός μεμονωμένου φυτού ή ζώου, ή ακόμα και ενός οργάνου τους, στο φυσικό περιβάλλον. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η αγρομετεωρολογία είναι μια οριζόντια επιστήμη, που κάνει χρήση διαφόρων φυσικών, βιολογικών και εφαρμοσμένων γεωπονικών επιστημών. Μεταξύ των φυσικών επιστημών, η

9 μετεωρολογία είναι το πιο συναφές αντικείμενο στην αγρομετεωρολογία. Ωστόσο, ενώ στην αγρομετεωρολογία γίνεται χρήση πολλών τεχνικών και μεθόδων της μετεωρολογίας, αναγκαστικά το ενδιαφέρον εστιάζεται στις αγροτικές εφαρμογές των μεθόδων αυτών. Τέλος, η μετεωρολογία ασχολείται με την εφαρμοσμένη μελέτη της φυσικής και όλες οι βασικές αρχές και θεωρίες της φυσικής είναι εξίσου σημαντικές στην αγρομετεωρολογία. Είναι γνωστό ότι η ημερήσια διακύμανση της υγρασίας του αέρα, καθώς και της εδαφικής υγρασίας, αποτελεί ζωτικό θέμα, που επιζητεί λύση. Η μελέτη αυτή εμπλέκει μετεωρολογία και υδρολογία. Τα όρια μεταξύ των δύο είναι θέμα έμφασης. Οι μετεωρολογικές μελέτες επικεντρώνονται στο σχηματισμό βροχής, χιονιού, δρόσου και υδρατμών στην ατμόσφαιρα, αλλά και στις διεργασίες της εξάτμισης, της συμπύκνωσης και της εξατμισοδιαπνοής από την επιφάνεια της γης. Οι υδρολογικές μελέτες περιορίζονται σε μεγάλο βαθμό στις διεργασίες της συγκράτησης, της απορροής, της διήθησης, του υπόγειου νερού και τις αλλαγές στην αποθήκευση του νερού στο έδαφος. Η υδρολογία είναι σημαντική σε μερικούς τύπους αγροτικών προβλημάτων, όπως και η μετεωρολογία. Πλημμύρες, ξηρασίες και γενικά χρήση νερού στη γεωργία είναι ενδεικτικά μερικά από αυτά τα παραδείγματα. Συνεπώς, υδρολογία, μετεωρολογία και φυσική είναι τρεις σημαντικές φυσικές επιστήμες που συνδέονται στενά με την αγρομετεωρολογία. Η αγρομετεωρολογία συνδέεται επίσης με τη χημεία. Η χημική σύσταση του βρόχινου νερού, η όξινη βροχή, ο σχηματισμός καπνού (ή αιθάλης), οι πυρήνες συμπύκνωσης, τα αιωρούμενα σωματίδια, οι χαλαζόκοκκοι, η κατανομή του διοξειδίου του άνθρακα και άλλων στοιχείων στην ατμόσφαιρα είναι προβλήματα στα οποία εμπλέκεται η χημεία. Τέλος, η σύγχρονη στατιστική, ειδικότερα η βιοστατιστική και η βιομετρία αποτελούν σημαντικά εργαλεία της αγρομετεωρολογίας. Εφόσον η μεγέθυνση (growth) και η ανάπτυξη ή εξέλιξη (development) τόσο των ζώων όσο και των φυτών εξαρτώνται βασικά από τις φυσικές συνθήκες των μέσων στις οποίες διαβιούν, η αγρομετεωρολογία υπεισέρχεται στους εξειδικευμένους κλάδους της γεωπονικής επιστήμης. Ουσιαστικά, μερικές μόνο από τις εφαρμοσμένες γεωπονικές επιστήμες θεωρούνται πλήρεις χωρίς την προσθήκη αγρομετεωρολογικής πληροφορίας. Η εδαφολογία επικεντρώνεται στο εδαφικό νερό, την εδαφική θερμοκρασία και τη διάβρωση των εδαφών, ενώ η φυτοπαθολογία σε εκείνους τους καιρικούς παράγοντες που επηρεάζουν την εξάπλωση των ασθενειών. Η αγρονομία και τα οπωροκηπευτικά αναφέρονται στις σχέσεις μεταξύ αγροτικής παραγωγής και καιρού, ενώ η ζωοτεχνία και τα πουλερικά στη σχεδίαση των στάβλων και των πτηνοτροφείων. Η γεωργική μηχανική αφορά τη σχεδίαση αρδεύσεων, στράγγισης εδαφών, ανεμοφρακτών και αγροκτημάτων, ενώ η εντομολογία εξετάζει τις κλιματικές συνθήκες εμφάνισης εντόμων. Όπως είναι φυσικό, η βασική έρευνα των παραπάνω πεδίων εξαρτάται από τις συνεισφορές των συναφών βιολογικών επιστημών. Τέλος, η επιστήμη της αγρομετεωρολογίας βασίζεται σε καθορισμένη προσέγγιση, που σχετίζεται με τη θεωρία και τη μεθοδολογία. Η ανεξάρτητη θεωρία, οι υποθέσεις και η μεθοδολογία δεν μπορούν να αποκτηθούν συνολικά από οποιοδήποτε συναφές αντικείμενο. Η σταθερότητα των βιοτικών παραγόντων αποτελεί ένα παράδειγμα μιας υπόθεσης και τα κριτήρια των βροχερών ημερών των καλλιεργειών αποτελεί ένα παράδειγμα μεθοδολογίας. Συνεπώς, η αγρομετεωρολογία μπορεί να θεωρηθεί μια ανεξάρτητη επιστήμη, με αντικείμενο τη σύνδεση του φυσικού περιβάλλοντος με τις βιολογικές ανταποκρίσεις υπό φυσικές συνθήκες. Αυτό ανεξαρτητοποιεί την αγρομετεωρολογία τόσο από τις φυσικές όσο και από τις βιολογικές επιστήμες. Σήμερα, υπάρχει πραγματική ανάγκη να έρθουν κοντά οι δύο αυτές σφαίρες γνώσης. Πειράματα θερμοκηπίου, ελεγχόμενες κλιματικές μελέτες και μετρήσεις πεδίου, καθώς και μεθοδολογίες και μοντέλα με χρήση σύγχρονης τεχνολογίας αποτελούν τον καλύτερο τρόπο να καλυφθεί η ανάγκη αυτή. Η απόκτηση γνώσης στην αγρομετεωρολογία πρέπει να περάσει από κάποια στάδια. Αρχικά, πρέπει να αναπτυχθεί μια ακριβής περιγραφή του φυσικού περιβάλλοντος και των βιολογικών ανταποκρίσεων. Στη συνέχεια, πρέπει να επιχειρηθούν η ερμηνεία και η κατανόηση των φαινομένων αυτών. Το τελευταίο στάδιο περιλαμβάνει τη βελτίωση του καιρού, την πρόγνωση της παραγωγής και τον έλεγχο ή/και την τροποποίηση του φυσικού περιβάλλοντος Σπουδαιότητα και σημασία της αγρομετεωρολογίας Δεν υπάρχει σχεδόν κανένας άλλος τομέας ανθρώπινης δραστηριότητας που να εξαρτάται τόσο πολύ από τον καιρό όσο η γεωργία. Ενδεικτικά, στο Σχήμα 1.4 παρουσιάζεται η διασύνδεση της αγρομετεωρολογίας με την τροφική αλυσίδα. Για τη σπουδαιότητα και τη σημασία της αγρομετεωρολογίας, επισημαίνονται επιγραμματικά τα ακόλουθα σημεία: Η γεωργική παραγωγή εξαρτάται, πράγματι, ακόμα σε μεγάλο βαθμό, από τον καιρό και το κλίμα, παρά τις εντυπωσιακές εξελίξεις στη γεωργική τεχνολογία το τελευταίο μισό του 20ού αιώνα.

10 Οι αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες καθίστανται αναγκαίες περισσότερο από ποτέ, λόγω των προκλήσεων που παρατηρούνται σε πολλές μορφές γεωργικής παραγωγής από την αυξανόμενη κλιματική μεταβλητότητα, σε συνδυασμό με τα ακραία φαινόμενα και με την κλιματική αλλαγή. Η γνώση των διαθέσιμων περιβαλλοντικών πόρων και των διεργασιών που συντελούνται κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, στο στρώμα αλληλεπίδρασης εδάφους-αέρα και στο οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας, παρέχει την αναγκαία καθοδήγηση για στρατηγικές αγρομετεωρολογικές αποφάσεις κατά τη σχεδίαση γεωργικών συστημάτων μεγάλου εύρους. Τυπικά παραδείγματα είναι η σχεδίαση αρδευτικών και στραγγιστικών έργων, οι αποφάσεις σχετικά με χρήσεις γης και πρότυπα καλλιεργειών, και, στο πλαίσιο αυτό, οι επιλογές σε καλλιέργειες και ζώα, σε ποικιλίες και γενετική βελτίωση, και σε γεωργικά μηχανήματα. Σχήμα 1.4 Αγρομετεωρολογία και διατροφική αλυσίδα. Στη σύγχρονη γεωργία, η οικολογία και η οικονομία λειτουργούν με ίσους όρους. Μάλιστα, σήμερα χρησιμοποιείται και ο όρος βιοοικονομία. Η έλλειψη πόρων, η φθορά των οικολογικών συστημάτων και άλλα περιβαλλοντικά θέματα καθίστανται ακόμα πιο σημαντικά. Οι λεπτομερείς παρατηρήσεις και η παρακολούθηση και διάδοση της μετεωρολογικής πληροφορίας σε πραγματικό χρόνο, η ποσοτικοποίηση μέσω τηλεπισκόπησης (radar και δορυφόροι) και η εξαγωγή δεικτών και η επιχειρησιακή παροχή υπηρεσιών είναι σημαντικά για τη λήψη τακτικών αγρομετεωρολογικών αποφάσεων όσον αφορά τη σχεδίαση γεωργικών λειτουργειών βραχείας διάρκειας σε διάφορα βλαστικά στάδια. Η συνεχώς βελτιούμενη κατανόηση των επιπτώσεων του καιρού και του κλίματος σε εδάφη, φυτά, ζώα, δένδρα και παραγωγή συστημάτων καλλιεργειών καθίσταται απαραίτητη στη λήψη αποφάσεων από αγρότες και τεχνικούς, ώστε να επιβεβαιωθεί η ανάγκη έγκαιρης και αποτελεσματικής χρήσης της μετεωρολογικής και κλιματολογικής πληροφορίας, καθώς και των αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών στη γεωργία.

11 Οι ακριβείς και λεπτομερείς προγνώσεις του καιρού βραχείας διάρκειας (μέχρι 2 μέρες) και μέσης διάρκειας (μέχρι μέρες) σε ειδικές κρίσιμες περιόδους, καθώς και οι εποχικές κλιματικές προγνώσεις, είναι ήδη διαθέσιμες. Η αξιόπιστη πρόγνωση του καιρού μακράς διάρκειας δεν είναι ακόμη διαθέσιμη για την αγροτική κοινότητα σε βάση ρουτίνας παγκοσμίως. Ωστόσο, σημαντικές υπηρεσίες παρέχονται υπό μορφή αγρομετεωρολογικών προγνώσεων, όπως οι ημερομηνίες φαινολογικών σταδίων, η ποσότητα και η ποιότητα σοδειάς, και η εμφάνιση επιδημιών σε καλλιέργειες και ζώα. Η πρόγνωση του καιρού συμβατικού τύπου μπορεί να διαδραματίσει βοηθητικό ρόλο, πάντα με την προϋπόθεση ότι είναι αξιόπιστη και εύκολα διαθέσιμη, και, κυρίως, ότι οι επιδράσεις του μελλοντικού καιρού είναι κατανοητές από τον αγρότη, που δεν έχει συνήθως τη δυνατότητα να αντιδράσει. Η δασική μετεωρολογία, ως συνιστώσα της αγρομετεωρολογίας, παρέχει χρήσιμες πληροφορίες και υπηρεσίες διεθνώς. Ειδικότερα, χρησιμοποιούνται πλέον επιχειρησιακά σε παγκόσμια κλίμακα αξιόπιστες μέθοδοι για την πρόγνωση της πιθανότητας έναρξης και εξάπλωσης, καθώς και παρακολούθησης της συμπεριφοράς δασικών πυρκαγιών. Οι αναπτυσσόμενες χώρες παρουσιάζουν αυξανόμενη ζήτηση σε αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες, λόγω της συνεχούς πίεσης από την πλευρά του πληθυσμού και των συνεχώς εξελισσόμενων γεωργικών πρακτικών. Πράγματι, αναμένεται αύξηση των απαιτήσεων σε αγρομετεωρολογική πληροφορία και υπηρεσίες όσον αφορά τεχνολογίες, συστήματα και πρότυπα καλλιεργειών, διαχείριση νερού και μετεωρολογικό έλεγχο εχθρών και ασθενειών. Οι αναπτυγμένες χώρες δημιουργούν συνήθως, στο πλαίσιο της εθνικής πολιτικής, αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες που περιλαμβάνουν την παροχή περιβαλλοντικών δεδομένων και πληροφοριών, τη λήψη αποφάσεων για την υποστήριξη της διατηρήσιμης παραγωγής τροφίμων, την αειφόρο ανάπτυξη, καθώς και πρακτικές διαχείρισης εδαφών, που επηρεάζουν τις διαδικασίες ανταλλαγής αερίων του θερμοκηπίου. Επίσης, η μεταφορά τεχνολογίας μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο, λόγω της αρχικής προσαρμογής στην κλιματική μεταβλητότητα/αλλαγή. Σε ξηρότερα κλίματα, η παροχή υπηρεσιών περιλαμβάνει την πληροφορία σε διάφορες χωρικές και χρονικές κλίμακες, τόσο για τη μέση ημερομηνία σποράς, όσο και για την τρέχουσα περίοδο, καθώς και για την επιχειρησιακή προστασία των καλλιεργειών. Σε πιο υγρά κλίματα, επίσης παρέχεται πληροφορία για την εμφάνιση εχθρών και ασθενειών. Αυτές οι υπηρεσίες βασίζονται σε μετεωρολογική πληροφορία και αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες τοπικής κλίμακας, και είναι φιλικές στο χρήστη. Υπάρχουν ακόμα σημαντικά πεδία παροχής υπηρεσιών, που χρήζουν προσοχής, όπως είναι: o η διαχείριση και η τροπoποίηση του μικροκλίματος, o η προετοιμασία της αντιμετώπισης περιβαλλοντικών κινδύνων και καταστροφών, με στόχο την αύξηση της προστασίας και τον περιορισμό της τρωτότητας της γεωργίας, o η πρόγνωση El Nino και η χωροχρονική μεταβλητότητα βροχόπτωσης για γεωργική σχεδίαση, o η πληροφορία για μετεωρολογικές εφαρμογές σε εντομοκτόνα και παρασιτοκτόνα, o η μετεωρολογική πληροφορία για τη σχεδίαση και την ανάπτυξη αρδεύσεων και στραγγίσεων, o η αέρια μεταφορά ρυπαντών και η γνώση των ανέμων στο επιφανειακό οριακό στρώμα, για την επιχειρησιακή διαχείριση του περιβάλλοντος, o οι ημερολογιακές πιθανότητες, για την ημερήσια σχεδίαση γεωργικών εργασιών, όπως σπορά, φύτρωμα, συγκομιδή, άρδευση, θαλάσσια αλίευση, o οι αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες για αγρότες σε περιφερειακό επίπεδο, με την παροχή προγνώσεων ακριβείας και συμβουλών στη γεωργική κοινότητα, o η επικοινωνία και η μεταφορά πληροφορίας σε μορφή φιλική προς το χρήστη, o η γεωργία ορεινών περιοχών. Σε πιο προηγμένη γεωργική παραγωγή, με δυνατότητα μεταφοράς τεχνολογίας, μπορεί να προστεθούν: o τα μετεωρολογικά μοντέλα καλλιεργειών, με ειδική έμφαση στα μοντέλα προσομοίωσης της ανάπτυξης καλλιέργειας, o η ανάπτυξη σύνθετων συστημάτων συλλογής δεδομένων και η τάχιστη επεξεργασία και ερμηνεία μεγάλων χωρικών συλλογών δεδομένων, o τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών και η χρήση τους στη σχεδίαση καλλιεργειών με μικρότερες κλίμακες από τις υπάρχουσες, o η χρήση τεχνολογιών τηλεπισκόπησης, για πληροφορίες και συμβουλές σε μεγάλες περιοχές, o η ποσοτικοποίηση της απομάκρυνσης άνθρακα,

12 o η χρήση οπτικοακουστικών μέσων και διαδικτύου, για τη γρήγορη διάδοση της πληροφορίας στους χρήστες. Οι προγνώσεις σημαντικών μετεωρολογικών φαινομένων, που οδηγούν σε έκδοση συμβουλών και προειδοποιήσεων με επαρκώς μεγάλο χρόνο μέχρι την εμφάνισή τους, θεωρούνται εξαιρετικά πολύτιμες. Οι έγκαιρες προειδοποιήσεις φυσικών καταστροφών, όπως παγετός, χαλάζι ή καύσωνας, όχι μόνο συμβάλλουν στη διάσωση καλλιεργειών ή στον περιορισμό της ζημιάς με άμεσο στρατηγικό σχεδιασμό, αλλά επίσης παρέχουν στους αγρότες τη δυνατότητα να προωθήσουν ή να αναβάλουν γεωργικές εργασίες. Η διάδοση τέτοιων προειδοποιήσεων ηλεκτρονικά σε χρήστες και σε πραγματικό χρόνο μπορεί να είναι καθοριστική για τη γεωργική παραγωγή και προστασία. Η προστασία για την αποφυγή δυσμενών παραγόντων παραγωγής. Επισημαίνεται ότι πολλές πιθανές καταστροφές μπορούν, σε σημαντικό βαθμό, να αποφευχθούν ή, τουλάχιστον, να ελαττωθούν σε ισχύ από ανθρώπινες ενέργειες. Τέτοιοι κίνδυνοι, μετεωρολογικής προέλευσης, περιλαμβάνουν την ύπαρξη και έκταση των ζιζανίων και των ασθενειών ζώων και φυτών, τη ρύπανση του αέρα και του εδάφους, τη διάβρωση του εδάφους, τις απαιτήσεις των φυτών και των ζώων λόγω περιβαλλοντικών παραγόντων. Η βελτίωση των τεχνικών που βασίζονται στη χρήση της μετεωρολογικής γνώσης. Αναφέρονται χαρακτηριστικά η άρδευση, η προστασία από ριπαίους ανέμους και ψύχος, η κάλυψη από τον υπερβολικό ήλιο, τα αντιδιαβρωτικά και αντιπαγετικά μέτρα, οι θερμαινόμενες κατασκευές, η στέγαση και η περιποίηση των ζώων, η κάλυψη του εδάφους και των φυτών, ο κλιματικός έλεγχος κατά τη μεταφορά και αποθήκευση, οι ψεκασμοί φυτών, η κτηνιατρική φροντίδα, η χρήση λιπασμάτων, η αμειψισπορά και τα συστήματα διαχείρισης της γης. Τελικά, όλες οι ενέργειες αποσκοπούν στην αύξηση της παραγωγής. Οι μετεωρολογικοί παράγοντες στη διαδικασία φυτικής και ζωικής παραγωγής. Η διαχείριση των αγροτικών ζώων περιλαμβάνει τα αποτελέσματα του φυσικού περιβάλλοντος στη σύλληψη, στην εγκυμοσύνη και τη γέννα και στην ανάπτυξη και την παραγωγή ζωικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένης τόσο της ποιότητας, όσο και της ποσότητας. Αντίστοιχα, η γνώση της επίδρασης του καιρού στην παραγωγή των φυτών έχει δύο πλεονεκτήματα: υποδεικνύει τον δρόμο για τη βελτίωση της παραγωγής και επιτρέπει προγνώσεις παραγωγής, καθώς και τυχόν «προειδοποιήσεις» για απώλεια παραγωγής. Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην απορροή και ανατροφοδότηση υπόγειων υδροφορέων ακολουθούν εκτιμώμενες αλλαγές στη βροχόπτωση. Το αποτέλεσμα είναι η επίπτωση στη μείωση της άρδευσης, που βασίζεται στον ισοσκελισμό των αυξήσεων στην εξάτμιση από τις αλλαγές στη βροχόπτωση. Τελικά, υψηλότερες θερμοκρασίες, που οδηγούν σε μεγαλύτερη ανάγκη για εξάτμιση, μπορεί να προκαλέσουν αύξηση των απαιτήσεων για άρδευση σε πολλές χώρες. Οι εκτιμήσεις προσομοίωσης της ανάπτυξης καλλιεργειών δείχνουν ότι η σοδειά κάποιων καλλιεργειών σε τροπικές περιοχές μπορεί να μειωθεί ακόμα και με ελάχιστη αύξηση της θερμοκρασίας. Επίσης, όπου υπάρχει μεγάλη μείωση της βροχόπτωσης, η επίπτωση σε σοδειές τροπικών καλλιεργειών είναι ακόμα πιο μεγάλη. Τέλος, η ενδεχόμενη κλιματική αλλαγή, κυρίως με την αύξηση της συχνότητας και της έντασης ακραίων φαινομένων και την ενδεχόμενη χωροχρονική μετατόπισή τους, αναμένεται να δυσχεράνει την ασφάλεια των τροφίμων σε μερικές περιοχές του πλανήτη. Η αγρομετεωρολογία και η αγροκλιματολογία μπορούν να συμβάλουν στη διαδικασία λήψης αποφάσεων που έχει σχέση με την ορθή εκτίμηση των μετεωρολογικών παραγόντων σε θέματα όπως η επιλογή της καλλιέργειας, η επιλογή της ράτσας του ζώου, η σχεδίαση και έκταση της μηχανοποίησης του αγροκτήματος, οι μέθοδοι της καλλιέργειας της γης και ο συγχρονισμός στην εκτέλεση των εργασιών του αγροκτήματος. Οι αξιόπιστες μακροπρόθεσμες κλιματικές εκτιμήσεις για περιόδους δεκαετιών ή/και περισσότερο επιτρέπουν βέλτιστες λύσεις σε προβλήματα χρήσεων γης και αποθεμάτων. Συγχρόνως, έχει μεγάλη σημασία η προσεκτική μελέτη των παρελθόντων κλιμάτων με βάση τις πιθανότητες και η ανάλυση συχνοτήτων, ειδικά δε τα ακραία και επαναλαμβανόμενα ατμοσφαιρικά φαινόμενα. Η οικονομική αξία της μετεωρολογικής πληροφορίας αυξάνεται σταθερά, ως αποτέλεσμα της διαχρονικής αύξησης της παρεχόμενης ενημέρωσης του κοινού. Ενώ η παραγωγή πληροφορίας προς την αγροτική κοινότητα σε πραγματικό χρόνο για κοινωνικοοικονομικές δράσεις είναι πλέον δυνατή, οι αντίστοιχες υπηρεσίες δεν έχουν οργανωθεί μέχρι σήμερα. Αν και πολλά ακόμα πρέπει να γίνουν, ωστόσο διαφαίνονται ήδη ειδικές αγρομετεωρολογικές ανάγκες, όπως: o η αγροκλιματολογία, για τη σχεδίαση χρήσεων γης και τη ζωνοποίηση καλλιεργειών, o η επιχειρησιακή παρακολούθηση καλλιεργειών και αγρομετεωρολογικές πρακτικές με βάση εξαγόμενα από μοντέλα προσομοίωσης της ανάπτυξης,

13 o o οι αξιόπιστες στατιστικές βροχόπτωσης σχετικά με ημερομηνίες σποράς και ημερολόγια καλλιεργειών, οι μετεωρολογικές απαιτήσεις και ανάγκες, για την παρακολούθηση των καλλιεργειών και τις εφαρμογές εισροών, οι στρατηγικές πρόγνωσης και διαχείρισης, για ξηρασίες και πλημμύρες, η παρακολούθηση εχθρών και ασθενειών, με τη χρήση μετεωρολογικών μοντέλων προειδοποιήσεων, η μικροκλιματική διαχείριση και οι τροποποιήσεις. Οι αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες με τη μορφή τεχνολογικών υποδείξεων και συμβουλών κατάλληλων για το επίπεδο αγρού απαιτούνται συχνά στη διαδικασία λήψης αποφάσεων από αγρότες. Ωστόσο, περιορισμοί τίθενται από τη διαθεσιμότητα των πόρων παραγωγής, που μπορεί να εκτιμηθούν χρησιμοποιώντας: o o o o o o o τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών, για εύκολη ανάκτηση και επικαιροποίηση της πληροφορίας, την απεικόνιση αγρομετεωρολογικών ζωνών, με τη χρήση περιβαλλοντικής πληροφορίας, η σχεδίαση σε εθνικό επίπεδο προσδοκώμενων εξαγόμενων παραγωγής, τις πληροφορίες διαχείρισης καλλιεργειών, όπως πρότυπα καλλιεργειών, λίπανση, χρόνος σποράς και άλλα συναφή. Παρά την κατανομή και τις εναλλαγές ευνοϊκών ή μη καιρικών συνθηκών, η παροχή και τα αποθέματα τροφίμων μακροπρόθεσμα παραμένουν ανεπαρκή, για να θρέψουν τον πληθυσμό του πλανήτη με το σημερινό ρυθμό αύξησής του. Αλλαγή μπορεί να επέλθει μόνο με τη σημαντική βελτίωση της γεωργικής τεχνολογίας, με την πιο αποτελεσματική αξιοποίηση φυσικών πόρων, καθώς και από εθνικά και διεθνή κέντρα σχεδίασης και διαχείρισης αποθεμάτων τροφίμων, που λαμβάνουν ως βάση για τη λήψη αποφάσεων επικαιροποιημένες πληροφορίες για τις συνθήκες των καλλιεργειών και τις δυνητικές απώλειες σοδειάς. Ο κύριος ρόλος της αγρομετεωρολογίας σήμερα σε παγκόσμια κλίμακα είναι να διασφαλίσει τη βοήθεια στους αγρότες κυρίως για να αντιμετωπίσουν τα διάφορα προβλήματα στη γεωργική παραγωγή. Προϋπόθεση για την εκπλήρωση του ρόλου αυτού αποτελούν: η διάθεση κατάλληλων συστημάτων υποστήριξης, η ύπαρξη αξιοποιήσιμων και επαρκών αγρομετεωρολογικών δεδομένων, η ύπαρξη εργαλείων έρευνας και επιμόρφωσης διαθέσιμων στους αγρομετεωρολόγους, καθώς και σχετικών αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών, για τη σχεδίαση και λήψη αποφάσεων ειδικά από τους αγρότες Ιεραρχική μεθοδολογική προσέγγιση της αγρομετεωρολογίας Κατά τη σχεδίαση προγραμμάτων για αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες και υποστήριξη αποφάσεων και ενεργειών από παραγωγούς, παρατηρούνται δύο βασικές προκλήσεις. Η πρώτη πρόκληση είναι η κατανόηση των τρόπων με τους οποίους σχετίζονται οι αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες με τα αγρομετεωρολογικά συστήματα υποστήριξης. Αυτή η πρόκληση αφορά τους μηχανισμούς ή τις μεθοδολογίες που συσχετίζουν τα συστήματα με τις υπηρεσίες. Η δεύτερη πρόκληση είναι η κατανόηση ενός ευρέως φάσματος διασυνδεόμενων προβλημάτων και αποφάσεων που πρέπει να ληφθούν στη γεωργική παραγωγή όσον αφορά τον καιρό και το κλίμα, για τα οποία τέτοιες υπηρεσίες θα έπρεπε να αναπτυχθούν. Οι δύο αυτές προκλήσεις μπορεί να ικανοποιούνται μόνο εφόσον τα διαθέσιμα εργαλεία και μέσα χρησιμοποιούνται όσο το δυνατόν πιο επιχειρησιακά. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται επιγραμματικά μια ιεραρχική κλιμάκωση των μεθοδολογιών ή μηχανισμών που αναπτύσσονται στην αγρομετεωρολογία και, χρησιμοποιώντας διαθέσιμα εργαλεία ή μέσα, επιχειρούν την επίλυση προβλημάτων για τον αγρότη. Έτσι, η προσέγγιση των αγρομετωρολογικών θεμάτων και των αντίστοιχων μεθοδολογιών ή μηχανισμών που τα συνοδεύουν ακολουθεί μια αλληλουχία και κλιμάκωση, ως συνάρτηση του συνεχώς αποκτώμενου απαραίτητου γνωστικού υπόβαθρου κάθε φορά: Διαγνωστικό και εννοιολογικό πλαίσιο, δηλαδή επιχειρησιακή διασύνδεση μεταξύ συστημάτων υποστήριξης και υπηρεσιών. Το πλαίσιο αυτό περιλαμβάνει τρία πεδία. Το πεδίο Α αφορά τη διατήρηση βιοποριστικών συστημάτων για τον αγρότη, το πεδίο Β την επιλογή και το συνδυασμό γνωστικών εργαλείων, για την καθιέρωση αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών, και το πεδίο Γ τα βασικά αγρομετεωρολογικά συστήματα υποστήριξης. Μεταξύ των πεδίων Α και Β αναπτύσσονται αγρομετεωρολογικά συστήματα υποστήριξης, για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων από καταστροφές, ενώ, μεταξύ των πεδίων Β και Γ αναπτύσσονται αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες, για την υποστήριξη της δράσης των παραγωγών (Σχήμα 1.5).

14 Αγρομετεωρολογική έρευνα. Διακρίνεται στη βασική έρευνα, για την υποστήριξη του πεδίου Γ, την εφαρμοσμένη έρευνα μεταξύ των πεδίων Α και Β, και την επιχειρησιακή έρευνα, για την υποστήριξη και των τριών πεδίων. Σχήμα 1.5. Διασύνδεση συστημάτων υποστήριξης και υπηρεσιών. Πρωταρχικά εργαλεία έρευνας. Περιλαμβάνουν δεδομένα, ποσοτικοποίηση, στατιστικές, δείκτες και μοντέλα. Η διάθεση επαρκών και ποσοτικών αγρομετεωρολογικών δεδομένων αποτελεί απόλυτο προαπαιτούμενο για την ανάλυση, έρευνα και διαχείριση των διαδικασιών παραγωγής στη γεωργία. Αγρομετεωρολογική παρακολούθηση και έγκαιρες προειδοποιήσεις. Η παρατήρηση και η μέτρηση αγρομετεωρολογικών παραμέτρων με ικανοποιητική συχνότητα στο χώρο και στο χρόνο έχουν δημιουργήσει συστήματα παρακολούθησης που χρησιμοποιούνται ως εργαλεία ανάπτυξης, και, όπου απαιτείται, εκδίδονται προειδοποιήσεις. Η παρατήρηση της φαινολογίας καλλιεργειών σε συνδυασμό με δορυφορικά δεδομένα και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ) μπορεί να οδηγήσουν σε συστήματα παρακολούθησης και προειδοποιήσεων. Πρόγνωση στην αγρομετεωρολογία. Η παρακολούθηση της γεωργικής παραγωγής, των εχθρών και των ασθενειών, των περιβαλλοντικών καταστροφών και η αγρομετεωρολογική υποστήριξη των αποφάσεων στην επιχειρησιακή γεωργία απαιτούν την πρόγνωση καιρού και κλίματος. Αγρομετεωρολογικά θέματα προστασίας καλλιεργειών, δασών και ζωικού κεφαλαίου. Η προστασία μπορεί να είναι προληπτική, με σχεδίαση καλλιεργειών, ποικιλιών και τοποθεσιών, προς αποφυγή ή αντιμετώπιση μετεωρολογικών ακραίων φαινομένων. Επίσης, είναι σημαντικός ο ρόλος της αγρομετεωρολογίας σε συστήματα ολοκληρωμένης διαχείρισης των εχθρών, με χρήση της μετεωρολογικής και μικροκλιματικής πληροφορίας. Ακόμα, η αύξηση της μεταβλητότητας της βροχόπτωσης προσθέτει κινδύνους σε συστήματα παραγωγής ζωικού κεφαλαίου, κυρίως σε ξηρότερες περιοχές. Τέλος, όσον αφορά την παρακολούθηση των δασών, στις κύριες εφαρμογές μετεωρολογίας και κλιματολογίας περιλαμβάνονται ο έλεγχος των εχθρών και των ασθενειών, η προστασία από παγετό και η πρόληψη πυρκαγιών. Θέματα πολιτικών σχετικών με την αγρομετεωρολογία. Ο στόχος είναι η αειφόρος ανάπτυξη. Κοινωνικοί και περιβαλλοντικοί περιορισμοί και προβληματισμοί σχετικά με στρατηγικές προετοιμασίας και προσαρμογής πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για ειδικές πολιτικές, που χρησιμοποιούνται ως εργαλεία προκειμένου να βοηθήσουν αγρότες ωφελούμενους από αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες. Εκτίμηση κλιματικών πόρων για την αγρομετεωρολογία. Η αξιοποίηση της κλιματικής πληροφορίας στη γεωργική παραγωγή απαιτεί γνώση τόσο των ειδικών επιδράσεων των κλιματικών παραγόντων στον κύκλο ανάπτυξης των ζώντων οργανισμών, όσο και των κλιματικών χαρακτηριστικών μιας καλλιεργούμενης περιοχής με τη μορφή βασικών στατιστικών όρων. Ως παραδείγματα αναφέρονται η εκτίμηση επιπτώσεων της αυξημένης κλιματικής μεταβλητότητας, η αγροκλιματική ζωνοποίηση, για την αναδιάρθρωση καλλιεργειών και τη σχεδίαση χρήσεων γης, καθώς και οι περίοδοι επανεμφάνισης και οι συχνότητες ακραίων φαινομένων. Εκτίμηση υδατικών πόρων για την αγρομετεωρολογία. Παγκόσμιες και εθνικές πολιτικές αναπτύσσονται την τρέχουσα περίοδο, για να ενισχύσουν την ενημέρωση σε θέματα έλλειψης νερού, συντήρησης και συγκομιδής νερού, εξάλειψης της κακοδιαχείρισης του υπόγειου νερού, αύξησης της αποτελεσματικής

15 χρήσης νερού, προώθησης εναλλακτικών υδατικών πόρων και ενίσχυσης της ανακύκλωσης. Επίσης, σημαντικοί εθνικοί πόροι χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση πλημμυρών και ξηρασιών, τη σχεδίαση κατάλληλων συστημάτων άρδευσης και στράγγισης για τη γεωργία, καθώς και υδατικών ισοζυγίων, την εκτίμηση της εξατμισοδιαπνοής και της εδαφικής υγρασίας. Η χρήση τέτοιων εκτιμήσεων ως εργαλείων στην ανάπτυξη αγρομετεωρολογικών υπηρεσιών για τον αγρότη υπολείπεται ακόμα στις αναπτυσσόμενες χώρες. Εκτίμηση εδαφικών πόρων για την αγρομετεωρολογία. Το κλίμα και ο καιρός επηρεάζουν τις χημικές, φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των εδαφών, των οργανισμών που περιέχουν, καθώς και την ικανότητά τους να διατηρούν και να απελευθερώνουν θερμότητα και υγρασία. Η βροχόπτωση προσθέτει χημικά συστατικά στο έδαφος και απομακρύνει θρεπτικά στοιχεία του. Το επιφανειακό εδαφικό στρώμα υφίσταται την επίπτωση του ανέμου και της διάβρωσης. Η υποβάθμιση του εδάφους περιλαμβάνει χημικές και φυσικές συνιστώσες. Η λεπτομερής πληροφορία σε πλαίσιο ΓΣΠ των φυσικών χαρακτηριστικών διαφόρων τύπων εδαφών σε μια περιοχή, όπως πυκνότητα, υδατοϊκανότητα, σημείο μαρασμού, είναι χρήσιμα σε επιχειρησιακές εφαρμογές για την αποτελεσματική χρήση και διαχείριση του νερού στη γεωργική παραγωγή. Εκτίμηση βιομάζας για την αγρομετεωρολογία. Επισημαίνεται η σημασία της εδαφοκάλυψης από βλάστηση, για την πρόληψη της απορροής νερού και εδάφους σε επικλινείς επιφάνειες, καθώς και η αναμόρφωση πλήρως ερημοποιημένων περιοχών. Η αποφασιστική υλοποίηση στρατηγικών πολιτικών συντήρησης χρήσεων γης και εδαφών αποτελεί κρίσιμο εργαλείο στην καταπολέμηση τέτοιων προβλημάτων. Επιπλέον, η καταστροφή των δασών και η μετατροπή τους σε αγροτικές, αστικές ή άλλης χρήσης περιοχές έχουν επιφέρει αλλαγή του καιρού και του κλίματος, τοπικά, περιοχικά και παγκόσμια. Η ορθή εφαρμογή της μετεωρολογικής και κλιματολογικής πληροφορίας μπορεί να έχει σημαντικό όφελος στην προστασία, την αειφόρο ανάπτυξη και τη διατήρηση δασικών πόρων με το πρασίνισμα υποβαθμισμένων περιοχών. Τελικά, απαιτούνται πρωτοβουλίες για την αντιμετώπιση της κατάχρησης και της καταστροφής των πόρων της βιομάζας με αποτελεσματικά και πρακτικά μέτρα. Αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες. Οι εφαρμογές μετεωρολογικών συστημάτων αποφάσεων αποτελούν πρακτικές συνεισφορές στην επιχειρησιακή διαχείριση. Το υπουργείο Γεωργίας του Ηνωμένου Βασιλείου προώθησε πρόσφατα την προστασία του αέρα, των νερών και των εδαφών, υιοθετώντας κώδικες πρακτικών βέλτιστης διαχείρισης και δημιουργώντας μια προσβάσιμη βάση δεδομένων. Επίσης, μεγάλος αριθμός συστημάτων έχουν πρόσφατα καθιερωθεί σε αναπτυγμένες χώρες για θέματα όπως είναι ο έλεγχος των εχθρών και των ασθενειών, οι εγκαταστάσεις του ζωικού κεφαλαίου, η σχεδίαση των ημερών χρήσης γεωργικών μηχανημάτων, η αποθήκευση και η ξήρανση καλλιεργειών, οι πελατειακές γεωργικές προγνώσεις του καιρού και η διαχείριση του κινδύνου δασικών πυρκαγιών. Απαιτείται εκτίμηση της οικονομικής αξίας των συστημάτων αυτών, μέσω της ανάλυσης κόστους/οφέλους. Τέλος, είναι απαραίτητη η επιπρόσθετη αξιοποίηση των τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών, για τη διάδοση ακόμα και σε σχεδόν πραγματικό χρόνο αγρομετεωρολογικών πληροφοριών, προϊόντων και υπηρεσιών, που επίσης πρέπει συνεχώς να εξελίσσονται Τρέχουσες και μελλοντικές προκλήσεις της αγρομετεωρολογίας Η σχέση του καιρού με τη γεωργία και τη γεωργική παραγωγή έχει αφετηρία, απ όσο είναι γνωστό, τους Βαβυλώνιους και Αιγύπτιους, διαρκεί δε ήδη πάνω από χρόνια και ακόμα εξελίσσεται (Dalezios, 2014). Κατά τον 19ο αιώνα πραγματοποιήθηκαν ποιοτικές μελέτες και έρευνες, που ακολουθήθηκαν από στατιστικές αναλύσεις, από μικροκλιματικές μετρήσεις και, πρόσφατα, από προσομοίωση (Monteith, 2000). Επισημαίνεται ότι κυρίως ο 20ός αιώνας χαρακτηρίζεται από σημαντική πρόοδο και πλούσια παραγωγή γνώσης και εφαρμογών στους τομείς της αγρομετεωρολογίας και της μετεωρολογίας (Fleming, 1996). Παρατίθενται μερικά θέματα που αποτέλεσαν διαχρονικά τομές στη εξέλιξη της αγρομετεωρολογίας: ποσοτικοποίηση των σχέσεων καλλιέργειας-καιρού, ποσοτικοποίηση ενεργειακού ισοζυγίου, βιολογικές μελέτες σε ελεγχόμενα κλίματα, μοντέλα βιολογικής ανταπόκρισης σε περιβαλλοντικές συνθήκες, τηλεπισκόπηση στο περιβάλλον και τη βλάστηση, πληροφορίες καιρού και κλίματος για τη γεωργία, κλιματικές βάσεις δεδομένων σχετικές με καλλιέργειες, καθώς επίσης και κλιματική αλλαγή και επιπτώσεις (Mavi & Tupper, 2004). Σήμερα, ο ορίζοντας της αγρομετεωρολογίας επαναπροσδιορίζεται και διευρύνεται (WMO, 2010). Ενδεικτικά επισημαίνεται ότι ο επαναπροσδιορισμός αυτός σηματοδοτεί διαφοροποιήσεις και αλλαγές στο χαρακτηρισμό

16 και τις μορφές των πληροφοριών καιρού και κλίματος, στις μεθοδολογίες εκτίμησης επιπτώσεων καιρού και κλίματος στη γεωργική παραγωγή, καθώς και στον τρόπο με τον οποίο η αγρομετεωρολογική γνώση αναμένεται να αξιοποιηθεί στη γεωργία. Τα θέματα αυτά έχουν θιγεί προηγουμένως (Ενότητα 1.5). Η νέα αυτή προσέγγιση καθιστά την αγρομετεωρολογία πολύ περισσότερο προσανατολισμένη σε υπηρεσίες. Αναντίρρητα, υπάρχουν τρέχουσες και μελλοντικές προκλήσεις στο πεδίο της αγρομετεωρολογίας, που πηγάζουν από τη μέχρι σήμερα εξέλιξή της και δικαιολογούν τη σημασία και τον αυξανόμενο ρόλο της στη γεωργία και τη γεωργική παραγωγή. Παρατίθενται επιγραμματικά κάποια θέματα στο πλαίσιο των προκλήσεων αυτών: Διερεύνηση της σημασίας και του ρόλου της αγρομετεωρολογίας, μέσω του νέου προσανατολισμού της στις υπηρεσίες. Η διαπίστωση και η ανάγκη αυτή ανακύπτουν από την υποβάθμιση του γεωργικού περιβάλλοντος γενικά, εξαιτίας της αύξησης της κλιματικής μεταβλητότητας και της κλιματικής αλλαγής, για την ενίσχυση άλλων ιδιαιτεροτήτων του καιρού, και από την εμφάνιση συμφερόντων μη γεωργικών στον αγροτικό χώρο. Ανάγκη για καλύτερες ποσοτικές εκτιμήσεις και καλύτερες μεθόδους σχετικά με το ρόλο του καιρού και του κλίματος στην απόδοση διαφόρων καλλιεργητικών συστημάτων. Στο πεδίο αυτό, υπάρχει επείγουσα ανάγκη για καλύτερη προετοιμασία. Αγροκλιματικές βάσεις δεδομένων. Η ανάπτυξη και η διάθεση κατάλληλων μετεωρολογικών και αγρομετεωρολογικών βάσεων δεδομένων αποτελούν κύριο προαπαιτούμενο για τη μελέτη και διαχείριση των διαδικασιών γεωργικής και δασικής παραγωγής. Αγρομετεωρολογικά μοντέλα. Πολλές εφαρμογές στην επίλυση θεμάτων έρευνας και διαχείρισης καλλιεργειών και πολιτικών παρουσιάζουν τα αγρομετεωρολογικά μοντέλα. Εφόσον η τεχνολογία εξελίσσεται, αυξάνονται οι δυνατότητες εφαρμογής μοντέλων προσομοίωσης καλλιεργειών και συστημάτων λήψης αποφάσεων, για τη συμβολή στην επίλυση πραγματικών παγκόσμιων προβλημάτων, που σχετίζονται με την αειφορία στη γεωργία, την ασφάλεια των τροφίμων, την αξιοποίηση των φυσικών πόρων και την προστασία του περιβάλλοντος. Απαιτούνται, βέβαια, ακριβή και έγκαιρα εισαγόμενα στοιχεία, κυρίως στα αγρομετεωρολογικά συστήματα λήψης αποφάσεων. Επισημαίνεται ακόμα ότι τα μοντέλα προσομοίωσης εξελίσσονται, χρησιμοποιώντας σταδιακά παραμέτρους βιολογικής σημασίας για το οικοσύστημα, ώστε τα εισαγόμενα δεδομένα να οδηγούν σε αποτελέσματα με βιολογική σημασία και ερμηνεία. Ας σημειωθεί ότι τα μοντέλα βασίζονται σε υποθέσεις και εμπειρισμό, η δε ισχύς των υποθέσεων και η γενίκευση των εμπειρισμών αποτελούν αντικείμενο τρέχουσας έρευνας. Διαχείριση του περιβάλλοντος. Αντικείμενο της τρέχουσας και μελλοντικής έρευνας και πρόκλησης συνιστά η διαχείριση του περιβάλλοντος. Το ενδιαφέρον εστιάζεται στην ανταπόκριση και τις επιπτώσεις περιβαλλοντικά ευαίσθητων γεωργικών πρακτικών σε καιρικά φαινόμενα (Salinger et al., 2005 Sivakumar & Motha, 2008). Είναι ήδη γνωστό ότι υπάρχουν περιβαλλοντικές ανησυχίες, εξαιτίας της εντατικοποίησης της γεωργικής παραγωγής. Κλιματική μεταβλητότητα/αλλαγή. Από τα μεγαλύτερα προβλήματα παγκοσμίως είναι η πλανητική θέρμανση και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον, τους υδατικούς πόρους, τη γεωργία και την ανθρώπινη υγεία. Η αγρομετεωρολογία καλείται να διαδραματίσει έναν καθοδηγητικό ρόλο στην έρευνα για την εκτίμηση της κλιματικής μεταβλητότητας και στο τρίπτυχο: επιπτώσεις αντιμετώπιση προσαρμογή (Δαλέζιος, 2011), όπου κύρια εξετάζονται οι επιπτώσεις στη βιόσφαιρα και οι στρατηγικές προσαρμογής, για τον περιορισμό της τρωτότητας στη γεωργία. Στο πλαίσιο αυτό, είναι απαραίτητη η διάκριση μεταξύ μεταβλητότητας και αλλαγής, όσον αφορά κυρίως τις επιπτώσεις, εξασφαλίζοντας την κάλυψη τρεχουσών αναγκών. Διαχείριση εχθρών και ασθενειών. Η αντιμετώπιση των εχθρών και των ασθενειών παρουσιάζει αυξανόμενες δυσκολίες, εξαιτίας περιβαλλοντικών, οικονομικών και πληθυσμιακών πιέσεων. Η κλιματική μεταβλητότητα δυσκολεύει ακόμα περισσότερο το πρόβλημα. Απαιτούνται βελτιωμένες αναλύσεις του καιρού, για την ανάπτυξη νέων τεχνικών και στρατηγικών σχετικά με εχθρούς και ασθένειες. Επιχειρησιακή αγρομετεωρολογία και υπηρεσίες. Η πληροφορία έχει αξία όταν διατίθεται με τέτοιον τρόπο ώστε ο χρήστης να δέχεται το μέγιστο όφελος από την αξιοποίησή της. Η ευκαιρία και η πρόκληση για αγρομετεωρολογικές υπηρεσίες αναμένεται να αυξηθούν δραματικά αν γίνουν γνωστά στο χρήστη η σημασία και τα οικονομικά οφέλη από την πληροφορία. Μεγάλη πρόκληση αποτελεί η χρήση από τον παραγωγό μετεωρολογικών δεδομένων σε διάφορες αποφάσεις γεωργικής διαχείρισης. Επισημαίνεται, επίσης, η ανάγκη να προσδιοριστούν οι προτεραιότητες των ωφελημένων από τις υπηρεσίες.