Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Transcript

1 Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2 ΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ 1.1. Γενικά 1.2. Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας 1.3. Σύνθεση της ατμόσφαιρας Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) Μεθάνιο(CΗ4)

3 Γενικά Ηλιακό σύστημα Ως Ηλιακό Σύστημα θεωρούμε τον Ήλιο και όλα τα αντικείμενα που συγκρατούνται σε τροχιά γύρω του λόγω βαρύτητας. Όλα σχηματίστηκαν πριν 4,6 δις έτη σε ένα γιγάντιο μοριακό νέφος.

4 Γενικά - Γη Ο τρίτος σε απόσταση πλανήτης από τον Ήλιο Ο πέμπτος μεγαλύτερος σε μάζα από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος Ο μεγαλύτερος μεταξύ των τεσσάρων πλανητών που διαθέτουν στερεό φλοιό Σχηματίστηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια έτη Ο εμπλουτισμός της ατμόσφαιρας της Γης με οξυγόνο άρχισε πριν 2,45 δις χρόνια Έχει ένα φυσικό δορυφόρο, τη Σελήνη

5 Γενικά - Ατμόσφαιρα Ατμόσφαιρα: το αέριο τμήμα της γης που την περιβάλλει. Το ύψος της ατμόσφαιρας δεν απολύτως γνωστό! Μετεωρολογικά φαινόμενα

6 Γενικά Μετεωρολογικά φαινόμενα Cirrus ( m) Nacreous clouds ( m) Phosphorescent clouds ( m) Διαστημόπλοια ( km) Λυκαυγές - Λυκόφως ( m) Ζώνη μετεωριτών διατόνων ( km) Πολικό σέλας (80/ km)

7 Γενικά Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας 1. Τροπόσφαιρα: Είναι το στρώμα, στο οποίο συμβαίνουν όλα σχεδόν τα μετεωρολογικά φαινόμενα. Εκτείνεται μέχρι ύψος 8 km στους πόλους, 12 km στις εύκρατες περιοχές και km στον ισημερινό. Το τμήμα της Τροπόσφαιρας από την επιφάνεια της γης μέχρι 1,5-2 km λέγεται και στρώμα τριβής ή οριακό ατμοσφαιρικό στρώμα. Τα κύρια χαρακτηριστικά της Τροπόσφαιρας είναι : α) η ομοιόμορφη ελάττωση της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος. Η ελάττωση αυτή είναι κατά μέσο όρο 0,65 ο C για κάθε 100 m. β) η αύξηση της ταχύτητας του ανέμου με το ύψος. γ) η σημαντική αύξηση της υγρασίας στα κατώτερα στρώματα, και δ) οι κατακόρυφες κινήσεις του αέρα. Η Τροπόσφαιρα χωρίζεται από τη Στρατόσφαιρα με την τροπόπαυση. Eίναι η επιφάνεια στην οποία η θερμοκρασία σταματάει να μειώνεται με το ύψος, όπως συμβαίνει στην τροπόσφαιρα.

8 Γενικά Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας 2. Στρατόσφαιρα : Στο στρώμα αυτό η θερμοκρασία σταθεροποιείται μέχρι ύψος 20 km και στη συνέχεια αυξάνεται συνεχώς μέχρι το τέλος του στρώματος αυτού. Μέσα στη Στρατόσφαιρα υπάρχει η ζώνη του όζοντος, η οζονόσφαιρα. Η Στρατόσφαιρα χωρίζεται από τη Μεσόσφαιρα με τη στρατόπαυση. Στη στρατόπαυση η συνεχώς αυξανόμενη τιμή της θερμοκρασίας μέσα στην Στρατόσφαιρα παίρνει τη μέγιστη τιμή.

9 Γενικά Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας 3. Ιονόσφαιρα: Αρχίζει από τα 70 km και φθάνει μέχρι τα εξώτατα όρια της ατμόσφαιρας, περίπου στα 1000 km. Αποτελείται από ηλεκτρόνια και ιόντα, κυρίως μέχρι ύψος 400 km. Τα ιονισμένα στρώματα παίζουν βασικό ρόλο στις τηλεπικοινωνίες. Η Ιονόσφαιρα περιλαμβάνει τη α. Μεσόσφαιρα. Το στρώμα μέσα στο οποίο η θερμοκρασία ελαττώνεται πάρα πολύ (-100 ο C) περίπου σε ύψος 90 km, λόγω κυρίως έλλειψης όζοντος. β. Θερμόσφαιρα. Η θερμοκρασία αυξάνεται μέχρι 1400 ο C. Στα κατώτερα στρώματα παρουσιάζεται το Πολικό Σέλας, (οπτικό ατμοσφαιρικό φαινόμενο, κυρίως ορατό στις βόρειες και νότιες περιοχές που οφείλεται στην είσοδο ηλεκτρικώς φορτισμένων σωματιδίων στην ανώτερη ατμόσφαιρα της γης). γ. Εξώσφαιρα. Η θερμόπαυση είναι το όριο όπου η θερμοκρασία σταματάει να αυξάνεται. Στην Εξώσφαιρα που αρχίζει από τα km η ατμόσφαιρα είναι ισόθερμη.

10 Γενικά Στρώματα ή περιοχές της ατμόσφαιρας 4. Μαγνητόσφαιρα: Εκτεταμένη ζώνη μαγνητικού πεδίου, μεταξύ της ιονόσφαιρας και της μεσοπλανητικής ύλης. Το μαγνητικό πεδίο που περιορίζεται στο εσωτερικό της μαγνητόσφαιρας ασκεί σημαντική φυσική δράση στα σωματίδια της ατμόσφαιρας.

11 Σύνθεση της ατμόσφαιρας Καθαρός Ξηρός Αέρας Μέχρι 80 km Ομοιόσφαιρα (μετά Εταιρόσφαιρα)

12 Σύνθεση της ατμόσφαιρας CO2

13 Σύνθεση της ατμόσφαιρας CO 2 Το CΟ 2 παράγεται από την αναπνοή των ζώων και φυτών, από την αποσύνθεση των οργανικών ουσιών μέσα στο έδαφος, από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως πυρκαγιές δασών, καύσεις της οργανικής ύλης (πετρέλαιο, ξύλα κ.α.) και από φυσικές πηγές (ηφαίστεια, διάβρωση πετρωμάτων, αέρια θερμοπηγών κ.α.) Η περιεκτικότητα του CO 2 είναι μεγαλύτερη τη νύκτα από την ημέρα καθώς και μεγαλύτερη το χειμώνα από το καλοκαίρι και την άνοιξη λόγω της έντονης φωτοσύνθεσης. Επίσης είναι μεγαλύτερη πάνω από τις ηπείρους, από τους ωκεανούς, γιατί απορροφάται από τον αέρα των θαλασσινών νερών και εναποτίθεται στους πυθμένες.

14 Σύνθεση της ατμόσφαιρας CO2

15 Σύνθεση της ατμόσφαιρας Μεθάνιο (CH 4 ) Μετά το CO 2 το σημαντικότερο αέριο που συμβάλει στη δημιουργία του θερμοκηπίου είναι το μεθάνιο. Αν και βρίσκεται σε πολύ μικρή περιεκτικότητα (2 ppm) στην ατμόσφαιρα, η συμβολή του είναι περίπου 20%. Το μεθάνιο παράγεται από τους φυσικούς υγροβιότοπους, τους ορυζώνες, το κάψιμο της βιομάζας και την παραγωγή πετρελαίου.