ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΑΝΕΜΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ ΑΝΕΜΟΣ 1. Τι ξέρετε για την θαλάσσια και την απόγειος αύρα; Η θαλάσσια αύρα ή κοινώς μπάτης ή μπουκαδούρα, είναι άνεμος που πνέει με κατεύθυνση από την θάλασσα προς την στεριά. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν ο ουρανός είναι αίθριος και χωρίς ανέμους, η ξηρά θερμαίνεται γρηγορότερα από την θάλασσα, λόγω της μεγάλης θερμοχωρητικότητάς της. Αποτέλεσμα της θερμοκρασιακής αυτής διαφοράς είναι και η διαφορά πιέσεων, δηλαδή μικρότερη ατμοσφαιρική πίεση πάνω από την ξηρά απ ό,τι πάνω από την θάλασσα. Έτσι δημιουργείται άνεμος που πνέει από την θάλασσα προς την στεριά. Η θαλάσσια αύρα δημιουργείται 2-3 ώρες μετά την ανατολή του ηλίου, αυξάνεται η έντασή της μέχρι τις απογευματινές ώρες, ενώ στις πρώτες νυχτερινές ώρες παύει να πνέει. Το μέγιστο της έντασής της σημειώνεται όταν η θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα σε ξηρά και θάλασσα είναι μέγιστη. Η διεύθυνσή της είναι κάθετη στην ακτή και μπορεί να φτάσει σε απόσταση 20-40 χλμ απ αυτή, ενώ το ύψος της μπορεί να φτάσει τα 500 μ. Η απόγειος αύρα είναι άνεμος που δημιουργείται στις ακριβώς αντίθετες συνθήκες. Κατά την διάρκεια της νύχτας, στις πρώτες νυχτερινές ώρες η ξηρά ψυχραίνει γρηγορότερα από την θάλασσα, με αποτέλεσμα να είναι μεγαλύτερη η ατμοσφαιρική πίεση πάνω από την ξηρά και άρα να δημιουργείται αέρας που πνέει από ξηρά σε θάλασσα. Η διάρκεια πνοής του είναι μέχρι την ανατολή του ηλίου. Η ένταση και το ύψος (που φτάνει μέχρι τα μόλις 100 μ) της απόγειας αύρας είναι πολύ μικρότερη σε σχέση με της θαλάσσιας αύρας. Αυτό οφείλεται στο ότι η θερμοκρασιακή διαφορά ξηράς και θάλασσας κατά τη διάρκεια της νύχτας είναι μικρότερη από ό,τι κατά τη διάρκεια της ημέρας. 2. Τι γνωρίζετε για τους ανέμους τύπου Foehn; Οι άνεμοι αυτοί στη χώρα μας είναι γνωστοί με το όνομα «λίβας». Εμφανίζονται στην περίπτωση που υπάρχει ένα αρκετά ισχυρό και βαθύ ρεύμα που να μπορεί να περάσει σε μικρό χρονικό διάστημα πάνω από μια κάθετη στην κίνησή του οροσειρά. Οι αέριες μάζες, κατά την ανύψωσή τους στην προσήνεμη πλευρά του βουνού, εκτονώνονται αδιαβατικά και άρα ψύχονται με ρυθμό που είναι ίσος με την τιμή της κατακόρυφης αδιαβατικής ξηρής θερμοβαθμίδας (1 C/100m). Έτσι σχηματίζονται ορογραφικά σύννεφα, τα οποία δίνουν συνήθως βροχές, ελευθερώνοντας έτσι μεγάλα ποσά θερμότητας και μεγάλα ποσά υδρατμών. Ξεπερνώντας τις ορεινές κορυφές, ο αέρας κατέρχεται στην υπήνεμη πλευρά του βουνού και συμπιέζεται αδιαβατικά, συνεπώς θερμαίνεται με ρυθμό που είναι ίσος με την τιμή της ξηρής αδιαβατικής θερμοβαθμίδας, ο οποίος προκύπτει διπλάσιος από τον ρυθμό ψύξης του κατά την ανάβασή του. Κατ αυτόν τον τρόπο, ο αέρας φτάνει στα χαμηλότερα υψόμετρα πολύ θερμός και ξηρός. Για παράδειγμα, σε μια ορεινή έξαρση ύψους 3000 μέτρων περίπου, ο αέρας στη βάση της προσήνεμης πλευράς αν έχει τιμή θερμοκρασίας 10 C, υπολογίζεται ότι κατερχόμενος στην υπήνεμη πλευρά θα αποκτήσει στη βάση της, θερμοκρασία περίπου 23 C. Ο λίβας λοιπόν, εμφανίζεται σε περιοχές που περιβάλλονται από οροσειρές με μεγάλα υψόμετρα. Στη χώρα λόγω του ανάγλυφού της, εμφανίζεται σε πολλές περιοχές και είναι ιδιαίτερα αισθητός στην θεσσαλική πεδιάδα που περιβάλλεται από οροσειρές υψομέτρων μεγαλύτερων των 2000 μ. 3. Τι γνωρίζετε για τις Ετησίες; Είναι σταθεροί άνεμοι, συνήθως ΒΑ ΒΔ διεύθυνσης, ή και δυτικής στα νότια Δωδεκάνησα, οι οποίοι πνέουν στην ανατολική λεκάνη της Μεσογείου και ιδιαίτερα στο Αιγαίο Πέλαγος από το Μάιο μέχρι και τον Οκτώβριο. Η μεγαλύτερη συχνότητα των ανέμων αυτών παρατηρείται από μέσα Ιουλίου έως μέσα Σεπτεμβρίου και είναι γνωστοί ως μελτέμια. Οι Ετησίες αν πνέουν πριν τον Ιούλιο ονομάζονται Πρόδρομοι, ενώ αν πνέουν μετά τα μέσα Σεπτεμβρίου, ονομάζονται Μετόπωροι. Η έντασή τους είναι μέτρια στο Ιόνιο και ισχυρή στο Αιγαίο. Πολλές φορές φτάνουν τη βαθμίδα της θύελλας και προκαλούν μεγάλο κυματισμό. Ο καιρός που επικρατεί όταν πνέουν οι Ετησίες, είναι ξηρός και αίθριος. Οφείλονται στο θερινό ελάχιστο των Ινδιών, που εκτείνει γλώσσες μέχρι και την Κύπρο, και στην επέκταση του αντικυκλώνα των Αζορών μέχρι και τη Βαλκανική, ή και σε επεκτάσεις αντικυκλώνων της Ευρώπης και

της Ρωσίας. Με το πέρασμά τους αυξάνουν την ταχύτητα της εξάτμισης και έτσι δίνουν μια αίσθηση δροσιάς στο ιδρωμένο ανθρώπινο σώμα. Από μελέτη ιστορικών γεγονότων αποδεικνύεται ότι οι Ετησίες οφείλονται στην σταθερότητα του κλίματος στη χώρα μας. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 4. Ορισμός ξηρής και υγρής κατακόρυφης αδιαβατικής θερμοβαθμίδας. Τι γνωρίζετε για την αστάθεια της θερμοκρασίας; Αν μια αέρια μάζα, που δεν είναι κορεσμένη από υδρατμούς, ανέρχεται στην ατμόσφαιρα και ψύχεται μόνο αδιαβατικά, τότε η θερμοκρασία της θα ελαττώνεται κατά περίπου 0,98 C (1 C περίπου) ανά 100 μ. Η ελάττωση αυτή λέγεται ξηρή κατακόρυφη αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Αν όμως η αέρια μάζα είναι κορεσμένη από υδρατμούς, τότε η πτώση της θερμοκρασίας δεν είναι σταθερή. Κατά μέσο όρο όμως η ελάττωση είναι περίπου 0,5 C ανά 100 μ και ορίζεται ως υγρή κατακόρυφη αδιαβατική θερμοβαθμίδα. Η αστάθεια της ατμόσφαιρας εξαρτάται άμεσα από την κατακόρυφη θερμοβαθμίδα. Εάν είναι μεγαλύτερη από την ξηρή και την υγρή κ. θ. τότε η ατμόσφαιρα είναι ασταθής. Στην αντίθετη περίπτωση είναι σταθερή. 5. Ποιες είναι οι θερμοκρασιακές αναστροφές του αέρα; Στην τροπόσφαιρα, η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος. Υπάρχουν όμως και ορισμένα τροποσφαιρικά στρώματα συγκεκριμένου ύψους και βάθους, στα οποία γίνεται αναστροφή της θερμοκρασίας του αέρα, δηλαδή η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος. Υπάρχουν διάφορα αίτια που οδηγούνε στη δημιουργία τέτοιων στρωμάτων. Οι αναστροφές ανάλογα με το ύψος στο οποίο δημιουργούνται, διακρίνονται σε αναστροφές επιφάνειας και αναστροφές ελεύθερης ατμόσφαιρας. Έτσι, αν η αναστροφή είναι κοντά στην επιφάνεια του εδάφους (δηλαδή το ύψος είναι κοντά στο 0), τότε λέγεται επιφάνειας και κατατάσσεται σε 4 κατηγορίες, ανάλογα με το αίτιο που τις δημιούργησε. - Αναστροφή ακτινοβολίας: αν συμβεί το έδαφος να ακτινοβολεί μεγαλύτερα ποσά θερμότητας από όσα δέχεται, τότε αυτό ψύχεται. Αποτέλεσμα αυτού είναι το παρεδάφιο στρώμα αέρα να γίνεται ψυχρότερο από το υπερκείμενο κι έτσι, η θερμοκρασία αυξάνει με το ύψος. Το μέγεθός του ποικίλλει. Ευνοϊκές συνθήκες της δημιουργίας του στρώματος είναι αίθριος νυχτερινός ουρανός και ασθενής άνεμος. - Αναστροφή θερμού αέρα: όταν μια θερμή αέρια μάζα, κατά την οριζόντια κίνησή της συμβεί να διέλθει πάνω από μια ψυχρότερη περιοχή, τότε συμβαίνει τα παρεδάφια στρώματα της μάζας αυτής να ψύχονται ισχυρότερα από τα υπερκείμενα με αποτέλεσμα να προκαλείται αύξηση της θερμοκρασίας με το ύψος. - Αναστροφή χιονοσκεπούς εδάφους: Όταν το έδαφος είναι καλυμμένο με χιόνι, τότε καταναλώνονται ποσά θερμότητας για την τήξη του. Έτσι, τα παρεδάφια στρώματα αέρα ψύχονται εξαιτίας της κατανάλωσης αυτής περισσότερο απ τα υπερκείμενα, κι έτσι ακριβώς όπως και στην περίπτωση της α. του θερμού αέρα έχουμε θερμοκρασιακή αναστροφή. - Αναστροφή ορογραφίας: Δημιουργούνται στην περίπτωση που ψυχρότερες παρεδάφιες αέριες μάζες κατέρχονται από τις τοπογραφικά υψηλότερες, στις λεκανοειδείς χαμηλότερες περιοχές. Αν όμως η αναστροφή δημιουργείται πιο μακριά από την επιφάνεια του εδάφους (ύψος μεγαλύτερο του μηδενός), τότε λέγεται ελεύθερης ατμόσφαιρας, που κατατάσσεται στις κατηγορίες: - Αναστροφή τριβής: σχηματίζεται κατά τις πρώτες πρωινές ώρες μετά την ανατολή του ήλιου, ακριβώς πάνω από το στρώμα τριβής που χαρακτηρίζεται από έντονες αναταράξεις και την ισχυρή επίδραση του ανάγλυφου. - Μετωπικές αναστροφές: εκδηλώνονται στις μετωπικές επιφάνειες όπου ο θερμός αέρας ανέρχεται πάνω από σφήνα ψυχρού αέρα. Αν η αντίθεση αυτή είναι μεγάλη, τότε η θερμοκρασιακή ασυνέχεια ισχυροποιείται και καταλήγει σε αναστροφή. - Δυναμικές αναστροφές: εκδηλώνονται στην ελεύθερη ατμόσφαιρα και σε στρώματα όπου ο άνεμος έχει μεγάλη ταχύτητα. - Αντικυκλωνικές αναστροφές: πολλές φορές στις καθοδικές κινήσεις του αέρα στις κεντρικές περιοχές του αντικυκλώνα, συμβαίνει ένα κατερχόμενο αέριο στρώμα που θερμαίνεται αδιαβατικά να γίνεται θερμότερο από το υποκείμενο στρώμα. Έτσι δημιουργούνται τα στρώματα αναστροφής μεγάλης έκτασης (έως 2 χιλιόμετρα).

ΝΕΡΟ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ 6. Τι είναι το νέφος; Τι ονομάζουμε ανώτερα νέφη και σε τι ύψος βρίσκονται; Ως νέφος, ορίζουμε κάθε ορατό σμήνος από υδροσταγονίδια ή παγοκρυστάλλια ή από σταγονίδια και παγοκρυστάλλια, που αιωρείται στην ελεύθερη ατμόσφαιρα. Όταν η θερμοκρασία μιας αέριας μάζας πέσει κάτω από το σημείο δρόσου, τότε οι υδρατμοί που εμπεριέχονται σε αυτήν, συμπυκνώνονται. Έτσι, μεταβαίνουν από την αέρια στην υγρή ή στερεή κατάσταση και σχηματίζονται τα υδροσταγονίδια και τα παγοκρυστάλλια που απαρτίζουν το νέφος. Μια αέρια μάζα, μπορεί να ψυχθεί είτε από ακτινοβολία, είτε από μεταφορά της σε ψυχρότερη περιοχή, είτε αδιαβατικά. Η αδιαβατική ψύξη είναι η σπουδαιότερη, καθώς τα περισσότερα νέφη δημιουργούνται κατ αυτόν τον τρόπο. Για τον σχηματισμό των νεφών δεν αρκεί μόνο η ψύξη του αέρα. Χρειάζονται και κάποιοι πυρήνες συμπύκνωσης, οι οποίοι είναι σωματίδια που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα, και ανάμεσα σ αυτά πρωτεύουσα θέση κατέχουν τα μόρια του χλωριούχου νατρίου, που προέρχονται από τα υδροσταγοινίδια που αποσπώνται από τις κορυφές των κυμάτων, όταν πνέουν ισχυροί άνεμοι. Τα νέφη ανάλογα με το ύψος στο οποίο δημιουργούνται κατατάσσονται σε ανώτερα, μέσα, κατώτερα και ανοδικά ρεύματα (ή κατακόρυφης ανάπτυξης). Τα ανώτερα νέφη είναι νέφη που σχηματίζονται από ύψος μεγαλύτερο των 7 km και φτάνουν σχεδόν μέχρι την τροπόπαυση. Στα ανώτερα νέφη ανήκουν τρία είδη: οι θύσσανοι (Cirrus, Ci), οι θυσσανοσωρείτες (Cirrocumulus, Cc) και τα θυσσανοστρώματα (Cirrostratus, Cs). 7. Τι ονομάζουμε μέσα νέφη; Ποια είναι τα υψιστρώματα; Μέσα νέφη ονομάζουμε τα νέφη που σχηματίζονται από μέσο ύψος 2 km έως μέσο ύψος 6 km. Σ αυτά ανήκουν οι υψισωρείτες (Altocumulus, Ac) και τα υψιστρώματα (Altostratus, As). Τα υψιστρώματα αποτελούν ένα φαιό πέπλο, που πολλές φορές σκεπάζει όλο τον ουρανό και μέσα από αυτό, ο Ήλιος και η Σελήνη φαίνονται όπως μέσα από ένα θαμπό γυαλί. Μπορεί και να μην φαίνονται, αν είναι πολύ πυκνό το πέπλο. Αποτελούνται από υδροσταγονίδια και παγοκρυστάλλια και περιέχουν και νεφοσταγόνες και νιφάδες χιονιού. Γενικά, είναι νέφη που φέρνουν συνεχή και παραταεταμένη βροχόπτωση και χιονόπτωση. 8. Τι ονομάζουμε κατώτερα νέφη; Ποια είναι τα μελανοστρώματα; Τα κατώτερα νέφη σχηματίζονται από την επιφάνεια του εδάφους έως ύψος 2 km. Σ αυτά διακρίνονται τα στρώματα (Stratus, St), οι στρωματοσωρείτες (Stratocumulus, Sc) και τα μελανοστρώματα (Nimbostratus, Ns). Τα μελανοστρώματα αποτελούν ένα χαμηλό εκτεταμένο γκρίζο νεφικό στρώμα. Αποτελούνται από βροχοσταγόνες, παγοκρυστάλλια και νιφάδες χιονιού και προκαλούν βροχή και χιόνι μικρής έντασης αλλά μεγάλης διαρκείας. 9. Τι ονομάζουμε νέφη ανοδικών ρευμάτων ή κατακόρυφης ανάπτυξης; Ποιοι είναι οι σωρειτομελανίες; Τα νέφη αυτά βρίσκονται από τα 0,5 km και φτάνουν πολλές φορές έως πάνω από 5 km. Σε αυτά διακρίνονται οι σωρείτες (Cumulus, Cu) και οι σωρειτομελανίες (Cumulonimbus, Cb). Οι σωρειτομελανίες είναι νέφη με πολύ μεγάλο όγκο και μεγάλη κατακόρυφη ανάπτυξη που έχουν φαιό και μελανό χρώμα. Οι διαστρώσεις τους παρουσιάζονται σε μορφή βουνών ή πύργων. Αποτελούνται από υδροσταγονίδια και μόνο στο ανώτερο τμήμα τους παρατηρούνται παγοκρυστάλλια. Η βάση τους είναι οριζόντια κι εμφανίζεται σε μικρά ύψη. Είναι τα πιο ογκώδη και καταιγιδοφόρα νέφη, καθώς δίνουν ραγδαίες βροχές που συνοδεύονται μερικές φορές από χαλάζι. Το χαρακτηριστικό τους είναι τα ηλεκτρικά φαινόμενα που παρατηρούνται μέσα σ αυτά, καθώς τα ηλεκτρικά φορτία διανέμονται πολύ ανώμαλα και οι καθοδικές και ανοδικές κινήσεις σε αυτά είναι πολύ ισχυρές. 10. Τι είναι η δρόσος; Ποιες προϋποθέσεις ευνοούν την δημιουργία της και από ποιους παράγοντες εξαρτάται; Η δρόσος σχηματίζεται όταν κατά την συμπύκνωση των υδρατμών, η θερμοκρασία των επιφανειών των διαφόρων σωμάτων του εδάφους είναι μεγαλύτερη του μηδενός και μικρότερη από την θερμοκρασία του σημείου δρόσου του παρεδάφιου στρώματος του αέρα. Η δρόσος αποτελείται από υδροσταγόνες πάνω στις διάφορες επιφάνειες (χλόη, φύλλα δέντρων κλπ). Αν η θερμοκρασία των σωμάτων του εδάφους είναι χαμηλότερη του μηδενός, τότε η δρόσος λέγεται παγωμένη δρόσος. 11. Τι είναι η ομίχλη και ποιοι οι τύποι της; Τι ονομάζουμε ομίχλη ακτινοβολίας; Η ομίχλη είναι ένα νέφος που εφάπτεται του εδάφους και περιορίζει την οριζόντια ορατότητα κάτω από 1 km. Η ομίχλη αποτελείται από πολύ λεπτά σταγονίδια, τα οποία προέρχονται από την συμπύκνωση των υδρατμών

στρώματος αέρα που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της γης. Διακρίνεται σε ομίχλη ψύξης για την οποία απαραίτητη είναι η ύπαρξη των πυρήνων συμπύκνωσης, και σε ομίχλη εξάτμισης για την οποία απαραίτητη προϋπόθεση είναι η κορεσμένη ατμόσφαιρα. Η ομίχλη ανάλογα με τον τρόπο σχηματισμού της, διακρίνεται σε ακτινοβολίας, μεταφοράς, ανάμιξης, μετωπική, αναστροφής, κλιτύος και ομίχλη εξάτμισης (ή θαλάσσιος καπνός). Η ομίχλη ακτινοβολίας λέγεται αλλιώς και ομίχλη εδάφους, γιατί οφείλεται στην ψύξη υγρού, σχετικά, στρώματος αέρα, που βρίσκεται σ επαφή με την επιφάνεια του εδάφους κι έχει ψυχθεί αρκετά εξαιτίας της έντονης νυχτερινής ακτινοβολίας. Σχηματίζεται σχεδόν μόνο τη νύχτα πάνω από την ξηρά, κάτω από συνθήκες ανέφελου ουρανού και νηνεμίας ή ασθενών ανέμων, αλλά μπορεί και να μετακινηθεί και πάνω από την θάλασσα. Ευνοϊκές περιοχές σχηματισμού της ομίχλης ακτινοβολίας είναι οι πεδινές εκτάσεις και οι κοιλάδες, καθώς και οι ελώδεις ή βαλτώδεις εκτάσεις. 12. Τι ονομάζουμε ομίχλη εξάτμισης; Η ομίχλη εξάτμισης σχηματίζεται πολύ κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι πολύ χαμηλή και υπάρχει μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα στη θάλασσα και στον αέρα. Το πάχος της ομίχλης αυτής είναι μικρό και σπάνια φτάνει τα 30 μ., ενώ η ορατότητα μεταβάλλεται πολύ εύκολα. Η ομίχλη εξάτμισης, αλλιώς ονομάζεται θαλάσσιος καπνός. Αποδίδεται στη γρήγορη εξάτμιση του θαλάσσιου νερού, του οποίου η επιφάνεια παρουσιάζει την όψη τεράστιου λέβητα που αποδίδει μεγάλες ποσότητες υδρατμών, οι οποίες συμπυκνώνονται γρήγορα μέσα στον ψυχρό αέρα. Παρατηρείται στα μέσα γεωγραφικά πλάτη κοντά σε μεγάλες λίμνες και ποταμούς και σε αρκτικές θάλασσες. 13. Τι γνωρίζετε για τις ορογραφικές βροχές και σε ποια μέρη της Ελλάδας τις συναντούμε; Οι ορογραφικές βροχές οφείλονται στην εκτόνωση της αέριας μάζας κατά την διάρκεια των ανοδικών κινήσεων στις προσήνεμες πλευρές των βουνών. Οι βροχές της κατηγορίας αυτής πέφτουν στην προσήνεμη πλευρά της οροσειράς (ομβροπλευρά) και η βροχόπτωση αυξάνει με το ύψος μέχρι τα 2,5 χλμ περίπου. Πάνω από το ύψος αυτό ελαττώνεται, λόγω της μείωσης της αέριας μάζας σε υδρατμούς. Στην υπήνεμη πλευρά (ομβροσκιά) ο ουρανός γίνεται αίθριος, εξαιτίας της επικράτησης καθοδικών κινήσεων. Είναι αυτονόητο ότι τα ποσά της βροχής είναι μεγαλύτερα στην περίπτωση που ο κύριος άξονας μιας οροσειράς είναι κάθετος προς την κίνηση των αερίων μαζών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα για την ελλαδική χώρα αποτελεί η οροσειρά της Πίνδου, που στις δυτικές πλαγιές δέχεται μεγάλα ύψη βροχής, γιατί παρεμβάλλεται εγκάρσια στην κίνηση των υγρών δυτικών και ΝΔ ανέμων. Στις ανατολικές πλαγιές τα ποσά βροχής ελαττώνονται σημαντικά, δηλαδή έχουμε ένα κλασσικό παράδειγμα ομβροσκιάς. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΞΕΙΣ 14. Τι εννοούμε όταν λέμε βαρομετρικό χαμηλό και τι καιρό έχει τότε; Το βαρομετρικό χαμηλό, ή ύφεση, είναι το σύστημα εκείνο, το οποίο στην επιφάνεια του εδάφους παρουσιάζει τιμές της ατμοσφαιρικής πίεσης μικρότερες από εκείνες που παρουσιάζει η γύρω περιοχή. Πάνω στο χάρτη καιρού, η ύφεση απεικονίζεται με κλειστές, κυκλικές ή ελλειψοειδείς ισοβαρείς καμπύλες, με πίεση που ελαττώνεται από την περιφέρεια προς το κέντρο. Ο άνεμος κινείται παράλληλα προς τις ισοβαρείς και με ορθή (ή ανάδρομη) φορά στο βόρειο (ή νότιο) ημισφαίριο. Αν το εξεταζόμενο τμήμα της ύφεσης βρίσκεται στο στρώμα τριβής, τότε ο άνεμος δεν κινείται παράλληλα προς τις ισοβαρείς, αλλά τις τέμνει με μια μικρή γωνία, συγκλίνοντας, έτσι προς το κέντρο. Αποτέλεσμα της σύγκλισης των ανέμων είναι η δημιουργία ανοδικών κινήσεων στην περιοχή του κέντρου του συστήματος με αποτέλεσμα να ψύχονται αδιαβατικά και οι αέριες μάζες να συμπυκνώνονται σχηματίζοντας νέφη, υετό κλπ. Γι αυτό το λόγο κύριο χαρακτηριστικό του βαρομετρικού χαμηλού είναι η κακοκαιρία. 15. Τι είναι ο αντικυκλώνας ή κέντρο υψηλών πιέσεων (ή βαρομετρικό υψηλό) και τι καιρό έχει τότε; Είναι το σύστημα εκείνο, το οποίο στην επιφάνεια του εδάφους παρουσιάζει τιμές ατμοσφαιρικής πίεσης μεγαλύτερες από εκείνες που παριουσιάζει η γύρω περιοχή. Στον χάρτη απεικονίζεται με κλειστές κυκλικές, ελλειψοειδείς ισοβαρείς καμπύλες, με πίεση που ελαττώνεται από το κέντρο προς την περιφέρεια. Ο άνεμος κινείται παράλληλα προς τις ισοβαρείς κατά την ανάδρομη (ή ορθή) φορά προς το βόρειο (ή νότιο) ημισφαίριο. Κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, εξαιτίας της τριβής, ο άνεμος παρουσιάζει απόκλιση από το κέντρο του συστήματος, με αποτέλεσμα προς το κέντρο να παρατηρείται καθοδική κίνηση έτσι ώστε να αντισταθμίζεται η απώλεια μάζας του, λόγω της οριζόντιας απόκλισης. Στην περιοχή του κέντρου του

αντικυκλώνα οι άνεμοι είναι ασθενείς ή επικρατεί νηνεμία, ενώ ο αέρας εξαιτίας της καθοδικής του κίνησης θερμαίνεται αδιαβατικά και γι αυτό στην περιοχή αυτή επικρατεί καλοκαιρία. 16. Ποιες είναι οι απαραίτητες προϋποθέσεις για την δημιουργία μιας καταιγίδας; Ποια φαινόμενα συνοδεύονται με την έλευσή της; Περιγράψτε το στάδιο της ωρίμανσης μιας καταιγίδας. (θα περιγραφούν και τα υπόλοιπα) Απαραίτητες προϋποθέσεις δημιουργίας μιας καταιγίδας είναι η ύπαρξη, αφενός, έντονης ατμοσφαιρικής αστάθειας και, αφετέρου, μεγάλης ποσότητας υδρατμών στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Υπό αυτές τις συνθήκες δημιουργούνται ισχυρές ανοδικές κινήσεις που έχουνε ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ογκωδών σωρειτών (cumulus) και σωρειτομελανίων (cumulonimbus). Οι νεφικοί αυτοί σχηματισμοί φτάνουν σε μεγάλα ύψη και προκαλούν ισχυρές διαλείπουσες βροχές. Επίσης, μέσα στους σωρειτομελανίες, λόγω των ισχυρών ανοδικών κινήσεων, συσσωρεύονται μεγάλα ηλεκτρικά φορτία, οπότε σε περίπτωση που η διαφορά δυναμικού ανάμεσα σε δυο νέφη ή σε δυο τμήματά τους καταστεί μεγάλη, τότε πραγματοποιούνται ηλεκτρικές εκκενώσεις, η λάμψη των οποίων ονομάζεται αστραπή και ο κρότος που παράγουν, βροντή. Αν η ηλεκτρική εκκένωση πραγματοποιηθεί ανάμεσα στα νέφη και στην επιφάνεια του εδάφους, τότε έχουμε τον κεραυνό. Η καταιγίδα έχει 3 φάσεις: την φάση ανάπτυξης, ωρίμανσης και διάλυσης. Η φάση ανάπτυξης είναι η φάση που οι συνθήκες είναι ευνοϊκές για δημιουργία της καταιγίδας. Δηλαδή, αν για κάποιο λόγο, μάζα ατμοσφαιρικού αέρα αναγκαστεί να κινηθεί κατακόρυφα πάνω σε μια περιοχή με έντονη ατμοσφαιρική αστάθεια, τότε δημιουργούνται νέφη τύπου σωρειτών, που έχουν ισχυρό ανοδικό ρεύμα με ταχύτητα που αυξάνεται με την αύξηση του ύψους. Η συνεχώς αυξανόμενη ταχύτητα έχει σαν αποτέλεσμα την έντονη ψύξη και ταυτόχρονη διείσδυση του ατμοσφαιρικού αέρα στο χώρο του νέφους αυτού κι έτσι η μάζα του νέφους αυξάνεται. Η φάση ωρίμανσης, είναι η φάση στην οποία δημιουργείται η βροχή κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, σε μορφή όμβρου. Δίπλα στο ανοδικό ρεύμα αέρα, δημιουργείται ένα καθοδικό ρεύμα αέρα που έχει μικρότερη ταχύτητα (περίπου στο μισό) από την αντίστοιχη του ανοδικού ρεύματος. Παράλληλα με τις υδροσταγόνες, πέφτουν και παγοκρύσταλλοι χιονιού που προέρχονται από τις ψυχρότερες περιοχές του νέφους, οι οποίοι όμως δεν φτάνουν στο έδαφος, γιατί η θερμοκρασία είναι αρκετά μεγάλη. Το καθοδικό ρεύμα φτάνει στο έδαφος με τη μορφή ψυχρής αέριας μάζας. Κάτω από τον χώρο της καταιγίδας σημειώνεται έντονη μείωση της θερμοκρασίας και της ατμοσφαιρικής πίεσης. Στη φάση αυτή, είναι που δημιουργούνται και οι ηλεκτρικές εκκενώσεις. Η φάση της διάλυσης αποτελεί την τελευταία φάση της καταιγίδας, όπου διαπιστώνεται εξασθένιση του ανοδικού ρεύματος και διάλυση της κορυφής του νεφικού σχηματισμού. Η βροχή εξασθενεί και βαθμιαία σταματά και κάτω από το νεφικό σχηματισμό επικρατεί άπνοια. Σύντομα η ατμοσφαιρική πίεση αυξάνει και ο νεφικός σχηματισμός διαλύεται ή διασπάται σε άλλους μικρότερους. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ 17. Ταξινομείστε τα στρώματα της ατμόσφαιρας βάσει ύψους. Τι γνωρίζετε για την τροπόσφαιρα (που συμβαίνει το σύνολο των ατμοσφαιρικών φαινομένων;) Η ταξινόμηση αυτή έχει ως σημαντικότερη παράμετρο την θερμοκρασία του αέρα και τη μεταβολή της με το ύψος. Τα στρώματα αυτά είναι η τροπόσφαιρα, η στρατόσφαιρα, η μεσόσφαιρα, η θερμόσφαιρα, η εξώσφαιρα και η ιονόσφαιρα. Η τροπόσφαιρα αποτελεί την κατώτερη περιοχή της ατμόσφαιρας και εκτείνεται από την επιφάνεια του εδάφους έως τα 12+-4 km. Το ακριβές ύψος του, εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος και την εποχή του έτους. Έτσι, πάνω από τις πολικές περιοχές, το ύψος της τροπόσφαιρας φτάνει μέχρι τα 7-8 km, πάνω από τις εύκρατες στα 11-12 km και πάνω από τις ισημερινές στα 16-17 km. Το στρώμα της τροπόσφαιρας που εκτείνεται από την επιφάνεια του εδάφους έως το ύψος των 1,5 km, ονομάζεται στρώμα τριβής και μέσα σ αυτό σημειώνονται οι περισσότερες ημερήσιες μεταβολές της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας, που επηρεάζεται σημαντικά από την τριβή που αναπτύσσεται εξαιτίας των ανωμαλιών και του ανάγλυφου της επιφάνειας της γης. Η τροπόσφαιρα, χαρακτηρίζεται από πέντε κύρια χαρακτηριστικά: από ομοιόμορφη ελάττωση της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος που είναι ίση με περίπου 6,5 C/km, από αύξηση της ταχύτητας του

ανέμου με το ύψος με μέγιστη ταχύτητα που σημειώνεται στα ανώτερα όρια της τροπόσφαιρας, από σημαντική περιεκτικότητα σε υδρατμούς, από τις αξιόλογες κατακόρυφες κινήσεις του αέρα και από συνεχή εναλλαγή ατμοσφαιρικών φαινομένων που συνιστούν στο σύνολο τον καιρό. Η τροπόσφαιρα, αποτελεί το πιο σημαντικό τμήμα της γήινης ατμόσφαιρας, αφού κατέχει το 80% της μάζας της, και σχεδόν ολόκληρη την ποσότητα υδρατμών. Στην τροπόσφαιρα, δημιουργούνται το σύνολο σχεδόν, των μετεωρολογικών φαινομένων. Η κύρια πηγή ενέργειας της τροπόσφαιρας, είναι η ηλιακή ακτινοβολία, που απορροφάται από την επιφάνεια της γης και θερμαίνει έτσι από κάτω την τροπόσφαιρα. Εξαιτίας αυτής της θέρμανσης στη βάση της, η τροπόσφαιρα είναι κατ εξοχήν ασταθής με κύρια διεργασία την κατακόρυφη μεταφορά θερμότητας που είναι και υπεύθυνη στην ψύξη της. 18. Πως επηρεάζει η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα την θερμοκρασία Το διοξείδιο του άνθρακα, όπως και οι υδρατμοί που αποτελούνε συστατικά της ατμόσφαιρας που έχουνε την ικανότητα να απορροφούν ένα μεγάλο μέρος της γήινης ακτινοβολίας (κυρίως στην υπέρυθρη περιοχή) το οποίο επανεκπέμπεται τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω. Έτσι η ακτινοβολία παγιδεύεται εντός της ατμόσφαιρας και διαμορφώνει έτσι θερμοκρασίες υψηλότερες από αυτές που θα σημειώνονταν αν δεν υπήρχε η ατμόσφαιρα. Αποτέλεσμα αυτής της κατάστασης είναι η αύξηση της θερμοκρασίας της γης, που φτάνει περίπου στους 15 βαθμούς, σε αντίθεση με την τροπόσφαιρα όπου οι θερμοκρασίες αγγίζουν τους -60. Μ άλλα λόγια προκαλείται το γνωστό φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η αύξηση λοιπόν του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα αυξήσει και την ένταση του φαινομένου αυτού, καθώς θα αυξάνεται και η θερμοκρασία. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 19. Ποιες είναι οι μορφές της ακτινοβολίας και πως υπεισέρχονται στο ισοζύγιο της ατμόσφαιρας; Οι μορφές της ηλιακής ακτινοβολίας, είναι: Η άμεση ηλιακή ακτινοβολία, η οποία αποτελεί το μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της γης. - Η διάχυτη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι μέρος της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας, το οποίο διαχέεται από την ατμόσφαιρα, φτάνοντας έτσι στην επιφάνεια του εδάφους ως διάχυτη η. α. - Η ανακλώμενη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι το μέρος της άμεσης η. α. που ανακλάται από το έδαφος κι επιστρέφει στην ατμόσφαιρα απ όπου και πάλι ανακλάται κι επιστρέφει στο έδαφος κ. ο. κ. - Η γήινη ακτινοβολία, που προκύπτει από την θέρμανση του εδάφους από την προσπίπτουσα σε αυτό ηλιακή ακτινοβολία και εκπέμπεται από αυτό προς την ατμόσφαιρα. - Η ατμοσφαιρική ακτινοβολία, που όπως στην περίπτωση της γήινης ακτινοβολίας, προκύπτει από την θέρμανση της ίδιας της κι εκπέμπεται από αυτήν προς όλες τις κατευθύνσεις. Οι μορφές αυτές αποτελούν ένα ολόκληρο σύστημα ακτινοβολιών διαφορετικών φασματικών τύπων και διευθύνσεων. Το ποσό της ακτινοβολούμενης ηλιακής ενέργειας που δέχεται το σύστημα γη-ατμόσφαιρα είναι κατά πολύ μεγάλη προσέγγιση ίσο μ εκείνο που το ίδιο σύστημα ακτινοβολεί στο διάστημα. Άρα, διατηρείται η ίδια περίπου τιμή της θερμοκρασίας τόσο στην επιφάνεια της γης, όσο και στην ατμόσφαιρα. Θεωρώντας 100 μονάδες της εισερχόμενης ακτινοβολίας στα ανώτερα ατμοσφαιρικά όρια, έχει προκύψει ότι για το ισοζύγιο της ατμόσφαιρας υπεισέρχονται +- 135 μονάδες.