ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΠΜΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: Υ ΡΟΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟ ΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 1999 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ----------------------------------------------------------------------------------- ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ Απαντήστε στις ακόλουθες ερωτήσεις, προσπαθώντας να περιοριστούν οι απαντήσεις σας στο διαθέσιµο χώρο για κάθε ερώτηση. 1. Κατατάξτε τα παρακάτω γεωγραφικά πλάτη, ανάλογα µε την εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας, κατά την ηµεροµηνία που αναγράφεται κάθε φορά (πρώτο θεωρήστε αυτό που δέχεται περισσότερη ακτινοβολία): (0.5 µονάδες) Ισηµερινός στις 22/9 23 ο.30 Νότιο στις 22/12 23 ο.30 Βόρειο στις 22/12 Ισηµερινός στις 22/6 Ισηµερινός στις 22/12 2. Περιγράψτε συνοπτικά τα κύρια χαρακτηριστικά της παγκόσµιας ατµοσφαιρικής κυκλοφορίας όπως αυτή απλοποιείται σύµφωνα µε το µοντέλο των τριών κυττάρων. (Αιτιολογήστε τη διεύθυνση προς την οποία κινούνται οι µετεωρολογικοί σχηµατισµοί, την κατανοµή της πίεσης και το βροχοµετρικό καθεστώς). (0.5 µονάδες) 3. Ο ρυθµός κατακόρυφης µεταφοράς λανθάνουσας θερµότητας από την ξηρά στην ατµόσφαιρα είναι µεγαλύτερος σε συνθήκες στρωτής ή τυρβώδους ροής και γιατί; (0.5 µονάδες)
2 4. Στη µετεωρολογική προσέγγιση της πιθανής µέγιστης κατακρήµνισης (ΠΜΚ), το ύψος της ΠΜΚ είναι αύξουσα ή φθίνουσα συνάρτηση του επιφανειακού σηµείου δρόσου και γιατί; Πως αυτό επιδρά στον εντοπισµό της ΠΜΚ στις διάφορες εποχές του έτους; (0.5 µονάδες) 5. Πώς το µετεωρολογικό ραντάρ µπορεί να αξιοποιήσει τις µετρήσεις των µετεωρολογικών δορυφόρων, του ντιστρόµετρου και των βροχογράφων για την ποσοτική εκτίµηση καταιγίδων; Μπορούν οι µετρήσεις ενός προηγµένης τεχνολογίας µετεωρολογικού ραντάρ να χρησιµοποιηθούν χωρίς τις µετρήσεις των προαναφερθέντων οργάνων και εάν όχι γιατί; (0.7 µονάδες) 6. Πρόκειται να εγκατασταθεί µετεωρολογικό ραντάρ σε περιοχή µε οµαλό ανάγλυφο όπου έχουν παρατηρηθεί ισχυρές βροχοπτώσεις. Ποιό µετεωρολογικό ραντάρ θα ήταν ενδεδειγµένο: S- band (λ=10 cm) C-band (λ=5 cm) ή X-band (λ=3.2 cm) και γιατί; (0.5 µονάδες)
3 7. Τι είναι κλιµατική αλλαγή και ποιές οι υδρολογικές επιπτώσεις της παγκοσµίως αλλά και στην Ελλάδα; (0.8 µονάδες)
4 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 (Μονάδες 1.0) Η συνολική ηλιακή εκποµπή ακτινοβολίας έχει υπολογιστεί σε 3.9 10 26 W. Να υπολογιστεί η ενεργός θερµοκρασία που θα είχε η γη αν η απόσταση της από τον ήλιο ήταν κατά 10% µεγαλύτερη ή µικρότερη από την πραγµατική. Να υποτεθεί πλανητικός συντελεστής ανακλαστικότητας 0.32 και εισερχόµενη ακτινοβολία στον πλανήτη ίση µε την εξερχόµενη. ίδεται ότι η µέση απόσταση Γης Ηλίου είναι 149.5 10 6 km, η ακτίνα Γης 6370 km, η ηλιακή σταθερά 1367 W/m 2, και η σταθερά Stefan-Boltzman 5.67 10-8 W m -2 Κ -4. ΑΣΚΗΣΗ 2 (Μονάδες 3.5) Σε βόρειο γεωγραφικό πλάτος 40 ο και υψόµετρο 200 m, σε µια µέρα του Ιουλίου µε πλήρη νεφοκάλυψη η µέση ηµερήσια θερµοκρασία και σχετική υγρασία στην επιφάνεια (µετρηµένες σε στάθµη 2 m) ήταν 27 o C και 66%, αντίστοιχα. Εκτιµήστε προσεγγιστικά επιλέγοντας κατάλληλες (για τα διαθέσιµα δεδοµένα) µεθόδους, κάνοντας εύλογες παραδοχές, και χρησιµοποιώντας τεχνικές επίλυσης της επιλογής σας, γραφικές ή αριθµητικές, (α) την εξάτµιση από υδάτινη επιφάνεια (β) το υψόµετρο της βάσης των νεφών (θεωρώντας ότι η βάση των νεφών συµπίπτει µε το επίπεδο συµπύκνωσης µε ανύψωση). ΑΣΚΗΣΗ 3 (Μονάδες 0.7) Μετεωρολογικό ραντάρ έχει καταγράψει τις ανακλαστικότητες σε dbz που φαίνονται στον Πίνακα 1. Να χρησιµοποιηθούν οι σχέσεις Marshall-Palmer (Z = 200R 1.6 ) και Law-Parsons (Z = 400R 1.4 ) για τη µετατροπή των ανακλαστικοτήτων σε εντάσεις βροχής. Να σχολιαστούν τα αποτελέσµατα. Πίνακας 1 DVIP Επίπεδα Ανακλαστικότητα (dbz) 1 25 2 35 3 45 4 55 5 65 6 75 ΑΣΚΗΣΗ 4 (Μονάδες 0.8) Έχει παρατηρηθεί η παρακάτω κατανοµή των υδροσταγονιδίων (Πίνακας 2). Να υπολογιστεί η συνολική ανακλαστικότητα του ραντάρ και να σχολιαστεί το αποτέλεσµα. Πίνακας 2 ιάµετρος (µm) Αριθµός υδροσταγονιδίων /cm 3 5 100 10 100 15 50 20 25 25 10 30 5 35 1
5