Αγροµετεωρολογία - Κλιµατολογία 1 ο Μάθηµα (Θεωρία) 1.1 Γενικά ορισµοί Ο πλανήτης Γη περιβάλλεται από ένα αεριώδες περίβληµα που συµµετέχει σε όλες τις κινήσεις του και ονοµάζεται Ατµόσφαιρα. Ως αποτέλεσµα πολύπλοκων διεργασιών, µέσα στην ατµόσφαιρα παρατηρούνται µετατροπές τόσο της ηλιακής όσο και της γήινης ακτινοβολίας σε άλλες µορφές ενέργειας (π.χ. θερµότητα, κινητική ενέργεια κ.λ.π.). Με άλλα λόγια η ατµόσφαιρα µπορεί να θεωρηθεί ως ένα κέντρο θερµοδυναµικών και µηχανικών λειτουργιών που είναι υπεύθυνες για τη δηµιουργία διαφόρων φαινοµένων. Τα φαινόµενα αυτά που συµβαίνουν µέσα στην ατµόσφαιρα και γίνονται αντιληπτά από τον άνθρωπο, είτε άµεσα είτε έµµεσα (µε τη χρήση οργάνων) λέγονται µετεωρολογικά φαινόµενα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η ακριβολογική έκφραση ενός µετεωρολογικού φαινοµένου ονοµάζεται µετεωρολογικό στοιχείο. Π.χ. η βροχή είναι ένα µετεωρολογικό φαινόµενο, ενώ η έκφραση 20 χιλιοστά ύψους βροχής αποτελεί ένα µετεωρολογικό στοιχείο. Τα µετεωρολογικά στοιχεία διακρίνονται σε µόνιµα (π.χ. θερµοκρασία, υγρασία, κ.λ.π.) που παρουσιάζονται πάντοτε µε µια τιµή και σε έκτακτα που η εµφάνιση τους χαρακτηρίζεται συµπτωµατική (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η επιστήµη, που εξετάζει την ατµόσφαιρα και τα φαινόµενα (µετεωρολογικά) που συµβαίνουν µέσα σε αυτή, ονοµάζεται Μετεωρολογία. Η κατάσταση της ατµόσφαιρας πάνω από µια περιοχή για µια ορισµένη χρονική στιγµή, συµπεριλαµβανοµένης και της εξέλιξης αυτής της κατάστασης από τη γένεση έως το τέλος της, ονοµάζεται καιρός. Στην πράξη, ο καιρός αντιπροσωπεύει, συνήθως, την από µέρα σε µέρα κατάσταση της ατµόσφαιρας και αναφέρεται σε µεταβολές µικρής διάρκειας στις συνθήκες της θερµότητας, της υγρασίας και της κίνησης του αέρα. Ο καιρός οφείλεται, κατά κύριο λόγο, στις διεργασίες που συντελούν στην εξισορρόπηση των διαφορών που εµφανίζονται από ανισοκατανοµή της ηλιακής ενέργειας πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η µέση καιρική κατάσταση, δηλαδή η σύνθεση του καιρού για µια µεγάλη χρονική περίοδο που είναι απαραίτητη για την απαλοιφή των σφαλµάτων και την εδραίωση στατιστικών παραµέτρων, λέγεται κλίµα. Είναι φανερό ότι το κλίµα εξαρτάται, σε µεγάλο βαθµό, από τον καιρό. Γι αυτό πολλές φόρες οι άνθρωποι 1
ταυτίζουν τις δυο αυτές έννοιες. Μπορεί, όµως, να παραλληλιστεί το µεν κλίµα µε το χαρακτήρα ενός ανθρώπου, ο δε καιρός µε τη στιγµιαία συµπεριφορά του. Ο καιρός αποτελεί αντικείµενο µελέτης της Μετεωρολογίας και το κλίµα της αδελφής επιστήµης προς αυτή, της Κλιµατολογίας. Η κλιµατολογία χρησιµοποιεί τα ίδια βασικά δεδοµένα, που χρησιµοποιεί η Μετεωρολογία. Το αντίστοιχο του µετεωρολογικού στοιχείου για την Κλιµατολογία είναι το κλιµατικό στοιχείο (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Πιο απλά θα µπορούσαµε να πούµε ότι το κλίµα είναι ο µέσος καιρός που καθορίζεται από τις µέσες τιµές των κλιµατολογικών στοιχείων και παραµέτρων για τέτοια χρονική περίοδο ώστε να απαλείφονται τα σφάλµατα. Μια τέτοια περίοδος έχει γίνει αποδεκτό να αναφέρεται σε διάρκεια 30 ετών, χωρίς όµως να αποκλείεται το γεγονός ότι πολλές φορές τα συµπεράσµατα είναι ορθά για µικρότερες χρονικές περιόδους (10-15 χρόνια) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Θα πρέπει να διευκρινιστεί η διαφορά που υπάρχει ανάµεσα στις διάφορες παραµέτρους καιρού και στις αντίστοιχες κλιµατικές. Π.χ. η µέση µηνιαία τιµή της θερµοκρασίας του Απριλίου του έτους 1984 µαζί µε τα στατιστικά της χαρακτηριστικά αποτελεί µια παράµετρο καιρού. Η µελέτη, όµως, που προκύπτει από τη σύγκριση αυτής της µέσης τιµής µε την αντίστοιχη µέση τιµή του Απριλίου που είναι αποτέλεσµα των µέσων τιµών της θερµοκρασίας για µια περίοδο 30 ετών (κλιµατική παράµετρος), αποτελεί αντικείµενο της Κλιµατολογίας (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). 1.2 Σκοποί της Αγροµετωρολογίας και Κλιµατολογίας Η Γεωργική Μετεωρολογία (ή Αγροµετεωρολογία), ως εφαρµοσµένος κλάδος της Μετεωρολογίας, µελετά τις επιδράσεις των µετεωρολογικών παραµέτρων ως και του συνδυασµού τους στην επιβίωση και ανάπτυξη των φυτικών και ζωικών οργανισµών. Οι επιµέρους µετεωρολογικές παράµετροι επιδρούν µε διαφορετικό τρόπο στους έµβιους οργανισµούς, µε αποτέλεσµα να έχουν διαφορετική σηµασία και βαρύτητα στη διατήρηση των βιολογικών διεργασιών φυτών και ζώων και, κατ επέκταση, στη διαβίωση και ανάπτυξη τους. Επίσης, οι παράµετροι αυτές επηρεάζουν καθοριστικά την ανάπτυξη παθογόνων µικροοργανισµών, η αντιµετώπιση των οποίων προϋποθέτει τη γνώση των ατµοσφαιρικών αυτών συνθηκών τόσο στο χώρο και χρόνο ανάπτυξης τους, όσο και σε µελλοντικό χρόνο (πρόβλεψη), έτσι ώστε να είναι δυνατή η αποτελεσµατική καταπολέµηση τους. Ακόµη η πρόβλεψη των αντίξοων καιρικών φαινοµένων (παγετός, χαλάζι, πληµµύρα, ξηρασία), οι επιπτώσεις τους στους φυτικούς και ζωικούς οργανισµούς ως και οι τρόποι αντιµετώπισης τους αποτελούν σηµαντικούς τοµείς 2
ενδιαφέροντος της Γεωργικής Μετεωρολογίας. Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό ότι τόσο η ποσότητα όσο και η ποιότητα των παραγόµενων προϊόντων ως και η διαµόρφωση του κόστους παραγωγής και µεταφοράς τους επηρεάζονται σηµαντικά από τις µετεωρολογικές παραµέτρους, όπως αυτές διαµορφώνονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η Γεωργική Κλιµατολογία (ή Αγροκλιµατολογία) ως κλάδος της Κλιµατολογίας αναφέρεται, κυρίως στη µελέτη των κλιµατικών συνθηκών που διαµορφώνονται σε εκτάσεις γεωργικού και δασικού ενδιαφέροντος, στη σχέση των συνθηκών αυτών µε τα διάφορα στάδια εξέλιξης των φυτών και ζώων (φαινολογικές παρατηρήσεις) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχεδόν όλα τα κράτη εκτιµώντας την αναµφισβήτητη προσφορά της Γεωργικής Μετεωρολογίας στην ανάπτυξη της γεωργίας, έχουν δηµιουργήσει στις Μετεωρολογικές Υπηρεσίες τους ειδικά τµήµατα που ασχολούνται αποκλειστικά µε αυτή και µε την έκδοση δελτίων προγνώσεως και καιρικών καταστάσεων για την προστασία της γεωργικής παραγωγής (Θεοχαράτος 2002). 1.3 Παράγοντες και µετεωρολογικά- κλιµατικά στοιχεία Τόσο τα στοιχεία που συνθέτουν τον καιρό όσο και εκείνα του κλίµατος υπόκεινται σε χρονικές και τοπικές µεταβολές εξ αιτίας της επίδρασης ορισµένων αιτίων που τα ονοµάζουµε παράγοντες και οι κυριότεροι από αυτούς είναι (Θεοχαράτος 2008): α. Η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονα της β. Η περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο γ. Η φύση της γήινης επιφάνειας (ξηρά, θάλασσα, φυτοκάλυψη) δ. Η διανοµή ξηράς και θάλασσας ε. Ο άνεµος και οι αέριες µάζες ζ. Ο κύκλος του νερού µέσα στην ατµόσφαιρα και τέλος η τοπογραφία και η µορφολογία του εδάφους Οι παράγοντες (α) και (β) είναι οι βασικότεροι και συνέπεια του πρώτου είναι ότι η προσλαµβανόµενη από το έδαφος ηλιακή ενέργεια µε αίτιο την χρονική διαφορά ηµέρας νύχτας διαµορφώνει τις εποχικές διαφορές του κλίµατος, συνέπεια του δεύτερου, λόγω της αυξοµείωσης της απόστασης Γης Ηλίου (ελλειπτική τροχιά) να προκαλείται συνεχής µεταβολή του κλίµατος ανάλογα µε το γεωγραφικό πλάτος (Θεοχαράτος 2008). Έτσι, οι παράγοντες που επηρεάζουν τον καιρό και το κλίµα σε µια 3
περιοχή είναι το γεωγραφικό πλάτος, η απόσταση από υδάτινες µάζες (θάλασσες, ωκεανοί, ποτάµια, λίµνες), το υψόµετρο, τα θαλάσσια ρεύµατα, οι αέριες µάζες, οι επικρατούντες άνεµοι. Οι βασικές παράµετροι µελέτης του καιρού και του κλίµατος είναι: α. Θερµοκρασία (αέρα, εδάφους) β. Υγρασία γ. Άνεµος (ταχύτητα και διεύθυνση) δ. Υετός (βροχή, χιόνι, χιονόνερο, χαλάζι) ε. Νέφωση ζ. Ατµοσφαιρική Πίεση η. Ηλιοφάνεια θ. Ηλιακή ακτινοβολία ι. Εξάτµιση 1.4 Σχέσεις του καιρού και του κλίµατος µε τη Γεωργία Αναγκαία συνθήκη για τη διαµονή και επιβίωση του ανθρώπου σε έναν τόπο είναι η προσαρµογή του στο κλίµα που επικρατεί στην περιοχή. Η επιλογή των καλλιεργειών που θα αναπτύξει για τη συντήρηση και την οικονοµική του αυτοτέλεια εξαρτάται έντονα από το κλίµα του τόπου. Η απόδοση των καλλιεργειών και η ποιότητα των προϊόντων δέχονται από το κλίµα άµεσες και έµµεσες επιδράσεις. Άµεσες επιδράσεις είναι εκείνες που καθορίζουν τη ζωή και την ανάπτυξη των καλλιεργήσιµων φυτών και της φυσικής βλάστησης. Έµµεσες είναι εκείνες που έχουν σχέση µε τον καιρό που επικρατεί (θεοµηνίες, κατανοµή ασθενειών) (Θεοχαράτος 2002). Ο προσδιορισµός των επιδράσεων που ασκούν ο καιρός και το κλίµα παρουσιάζει µεγάλη δυσκολία για µια καλλιέργεια, γιατί οι διάφοροι µετεωρολογικοί και κλιµατικοί παράγοντες δρουν είτε µεµονωµένα είτε σε συνδυασµό και επηρεάζουν ποικιλοτρόπως. Έτσι είναι απαραίτητη η συστηµατική µελέτη αρχικά στο εργαστήριο και στη συνέχεια η εφαρµογή της αποκτηθείσας εµπειρίας σε πειραµατικές καλλιέργειες θερµοκηπίου ή υπαίθριες (Θεοχαράτος 2002). Έτσι, επί παραδείγµατι, για τη διερεύνηση των αναγκών της καλλιέργειας του σιταριού στην Κάτω Ιταλία έγιναν συστηµατικές µετρήσεις οι οποίες έδειξαν ότι αν το ύψος βροχής τον προηγούµενο µήνα της σταχυοφορίας είναι µεγαλύτερο των 25 mm, η παραγωγή είναι µέτρια, ενώ αν ξεπεράσει τα 60 mm η παραγωγή είναι ικανοποιητική. 4
Όταν το ύψος βροχής κυµαίνεται µεταξύ 25 και 60 mm η απόδοση της καλλιέργειας παρουσιάζει αστάθεια από χρονιά σε χρονιά, γεγονός που αποδεικνύει την επίδραση άλλων παραγόντων, πέρα από τις βροχοπτώσεις, οι οποίες παίζουν περισσότερο ενεργό ρόλο όταν έχουµε µέτριες βροχές. Με βάση τα πειράµατα αυτά προσδιορίστηκε η τιµή 40 mm ύψους βροχής για τη συγκεκριµένη περιοχή ως το ισοδύναµο της ξηρασίας για το σιτάρι κατά τη διάρκεια του προηγούµενου της σταχυοφορίας µήνα. Η τιµή αυτή ουσιαστικά είναι και η ονοµαζόµενη τιµή βάσης της βροχόπτωσης για τις καλλιέργειες σιταριού στην Κάτω Ιταλία (Θεοχαράτος 2002). Με ανάλογο τρόπο καταλήγουµε σε παρεµφερείς προσδιορισµούς τιµών και για άλλες µετεωρολογικές παραµέτρους όπως η θερµοκρασία, η υγρασία, η ακτινοβολία, η ηλιοφάνεια κ.λ.π. υστυχώς, τα πειραµατικά δεδοµένα και εξαγόµενα δεν µπορούν να γενικευτούν και να διαµορφωθούν ενιαίοι πίνακες λόγω της εξειδίκευσης που παρουσιάζουν συγκεκριµένη ποικιλία σε συγκεκριµένη περιοχή. Τα κύρια µετεωρολογικά στοιχεία που επηρεάζουν καθοριστικά την ανάπτυξη των φυτών και την παράγωγη είναι η θερµοκρασία, η βροχόπτωση και η διάρκεια φωτισµού. Για τους τρεις αυτούς παράγοντες υπάρχουν κρίσιµες τιµές για τη διάρκεια και την ένταση τους κάτω από τις οποίες το φυτό αναπτύσσεται και ευδοκιµεί. Βιβλιογραφία Θεοχαράτος Γ.Α., (2008) Μαθήµατα Φυσικής Κλιµατολογίας, Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις, Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τοµέας Φυσικής Περιβάλλοντος-Μετεωρολογίας, σελ. 176. Θεοχαρατος Γ., (2002) Μαθήµατα Γεωργικής και ασικής Μετεωρολογίας, Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις, Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τοµέας Φυσικής Περιβάλλοντος-Μετεωρολογίας, σελ. 118. Χρονοπούλου-Σερέλη Α., Φλόκας Α.Α., (2010) Μαθήµατα Γεωργικής Μετεωρολογίας και Κλιµατολογίας, Εκδόσεις ΖΗΤΗ, σελ. 557. 5
1 ο Μάθηµα (Εργαστήριο) Θερµοκρασία αέρα Η θερµοκρασία του αέρα αποτελεί το σηµαντικότερο κλιµατικό στοιχείο και τη βασικότερη παράµετρο σε όλες τις κλιµατικές µελέτες. Με την αναφορά µας στη θερµοκρασία του αέρα εννοούµε τη θερµοκρασία αυτού υπό σκιά µέσα σε ειδικό στέγαστρο (µετεωρολογικό κλωβό) και σε ύψος 1.5-2.0 µέτρα από το έδαφος. Η µονάδα µέτρησης της θερµοκρασίας του αέρα είναι οι βαθµοί Celsious ( o C), οι βαθµοί Fahrenheit ( o F), η κλίµακα Kelvin (K). Για τη µέτρηση της θερµοκρασίας του αέρα κυρίως χρησιµοποιούνται θερµόµετρα (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Η θερµοκρασία του αέρα σε έναν τόπο αποδίδεται µε τις παρακάτω παραµέτρους: 1. Η απολύτως µέγιστη (T max ) και απολύτως ελάχιστη (T min ) τιµή της θερµοκρασίας του αέρα που σηµειώνεται σε έναν τόπο για µια συγκεκριµένη χρονική περίοδο (24ωρο, µήνας, έτος). 2. Μέση ηµερήσια θερµοκρασία ορίζεται από τη σχέση ( Τ +Τ +... +Τ +... +Τ +Τ ) = (1) 24 ω1 ω2 ω14 ω23 ω24 T ηµ όπου στον αριθµητή αθροίζονται οι τιµές της θερµοκρασίας του αέρα ανά ώρα µέσα στο εικοσιτετράωρο (24 τιµές θερµοκρασίας αέρα, Τ ω1 η θερµοκρασία του αέρα στις 01:00 το βράδυ, Τ ω2 η θερµοκρασία του αέρα στις 02:00 το βράδυ κ.λ.π.) προς το πλήθος των τιµών (24 τιµές). Ο παραπάνω τύπος εφαρµόζεται στις περιπτώσεις εκείνες όπου ο µετεωρολογικός σταθµός καταγράφει ωριαίες τιµές της θερµοκρασίας. Συνήθως οι µετρήσεις πραγµατοποιούνται ανά τρίωρο στις 02:00, 05:00, 08:00, 11:00, 14:00, 17:00, 20:00, 23:00 τοπική ώρα Ελλάδος και τότε για τη µέση ηµερήσια θερµοκρασία χρησιµοποιείται ο τύπος ( Τ +Τ +Τ +Τ ) = (2) 4 ω8 ω14 ω20 ω20 T ηµ όπου στον αριθµητή αθροίζονται οι τιµές της θερµοκρασίας του αέρα στις 08:00, στις 14:00, και στις 20:00 (Τ ω8 είναι η θερµοκρασία του αέρα στις 08:00, Τ ω14 η θερµοκρασία του αέρα στις 14:00 και Τ ω20 η θερµοκρασία του αέρα στις 20:00). 6
Άρα, µέση ηµερήσια θερµοκρασία του αέρα, είναι η µέση τιµή των αναγνωσµάτων των θερµοµέτρων τα οποία λαµβάνονται µέσα στην ηµέρα, ή η µέση τιµή των 24 αναγνωσµάτων του θερµογράφου. 3. Η µέση µηνιαία θερµοκρασία υπολογίζεται από τη σχέση T µην ( Τ ηµ 1 +Τ ηµ 2 +... +Τ ηµ 15 +... +Τ ηµ 28 +..) = (3) ν όπου στον αριθµητή αθροίζονται η µέση ηµερήσια θερµοκρασία του αέρα για όλες της ηµέρες του µήνα προς το πλήθος των ηµερών του µήνα (30 ή 31). Άρα, µέση µηνιαία θερµοκρασία του αέρα, είναι το άθροισµα των µέσων ηµερήσιων θερµοκρασιών για κάθε µήνα, που διαιρείται µε τον αριθµό ηµερών του µήνα. 4. Η µέση ετήσια θερµοκρασία υπολογίζεται από τη σχέση T ετ ( Τ µην 1+Τ µην 2 +... +Τ µην 11+Τµην 12) = (4) 12 όπου στον αριθµητή αθροίζονται η µέση µηνιαία θερµοκρασία του αέρα για όλους τους µήνες του έτους προς το πλήθος των µηνών του έτους. Άρα, η µέση ετήσια θερµοκρασία του αέρα, είναι το άθροισµα των µέσων µηνιαίων τιµών του έτους, που διαιρείται µε τον αριθµό των µηνών του έτους. 5. Ηµερήσιο θερµοµετρικό εύρος (ΗΘΕ) ορίζεται η διαφορά ανάµεσα στη µέγιστη και ελάχιστη τιµή της θερµοκρασίας στο 24ωρο, δηλαδή Η.Θ.Ε. = Τ max -T min (5) 6. Ετήσιο θερµοµετρικό εύρος (ΕΘΕ) ορίζεται η διαφορά της µέσης θερµοκρασίας του αέρα του ψυχρότερου µήνα από τη µέση θερµοκρασία του θερµότερου µήνα, που σηµειώνονται µέσα στο έτος. Ε.Θ.Ε. = Τ µην(θερµοτ.) Τ µην(ψυχροτ.) (6) 7. Ηµέρα µερικού παγετού ορίζεται η ηµέρα εκείνη κατά την οποία η τιµή της ελάχιστης θερµοκρασίας του αέρα (Τ min ) είναι 0 o C. 7
8. Ηµέρα ολικού παγετού ορίζεται η ηµέρα εκείνη κατά την οποία η τιµή της µέγιστης θερµοκρασίας του αέρα (T max ) είναι 0 o C. Πίνακας 1: Θερµοκρασία αέρα ανά ώρα στο σταθµό του Θησείου την 1/1/2001. Ώρες Θερµοκρασία αέρα ( ο C) 01:00 12.4 02:00 11.3 03:00 11.2 04:00 11.2 05:00 11.6 06:00 11.1 07:00 11.1 08:00 11.3 09:00 11.0 10:00 11.7 11:00 12.0 12:00 12.5 13:00 13.3 14:00 12.0 15:00 12.0 16:00 12.1 17:00 11.5 18:00 10.8 19:00 10.4 20:00 10.5 21:00 10.1 22:00 10.3 23:00 10.1 24:00 10.6 Πίνακας 2: Μέση µηνιαία θερµοκρασία στο σταθµό του Θησείου το έτος 2001. ΜΗΝΕΣ ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΕΚ Μέση Μηνιαία Θερµοκρασία 11.6 11.5 16.4 16.2 21.4 26.3 30.2 30.0 25.6 21.1 14.4 8.2 Βροχή Η βροχή αποτελεί µια από τις σπουδαιότερες µετεωρολογικές παραµέτρους. Η µελέτη της παρουσιάζει όχι µόνο θεωρητικό, αλλά και πρακτικό ενδιαφέρον. Στη βροχή, εκείνο που ενδιαφέρει περισσότερο, είναι η ποσότητα νερού που πέφτει σε µια επιφάνεια. Αυτή εκφράζεται µε το ύψος βροχής που ορίζεται ως εκείνο, στο οποίο θα έφτανε η στάθµη του νερού της βροχής, αν έπεφτε σε µια οριζόντια επιφάνεια (δεν λαµβάνονται υπόψη παράγοντες όπως η απορρόφηση, η εξάτµιση και η απορροή). Το ύψος βροχής µετριέται µε τα βροχόµετρα και τους βροχογράφους (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Μονάδα µέτρησης του ύψους βροχής είναι τα χιλιοστά (mm) ή εκατοστά (cm). Στην πράξη, λέγοντας βροχή ύψους 1mm, εννοούµε βροχόπτωση που αποδίδει 8
ποσότητα νερού ίση µε 1 κιλό (kgr) πάνω σε µια επιφάνεια 1 τετραγωνικού µέτρου (m 2 ). Επιπλέον, βροχή ύψους 10 mm σηµαίνει ποσότητα νερού ίση µε 10 kgr σε επιφάνεια 1 m 2. Μια άλλη παράµετρος που σχετίζεται µε την βροχή και είναι χρήσιµη στην Κλιµατολογία και τη Γεωργία είναι η ένταση της βροχής, που εκφράζεται µε την ποσότητα της βροχής στη µονάδα του χρόνου. Πίνακας 3: Ολική ηµερήσια βροχόπτωση και διάρκεια στο Σταθµό του Θησείου τον Ιανουάριο 2009 (αριστερά), µηνιαία βροχόπτωση στο σταθµό του Ελληνικού (δεξιά). Ηµεροµηνία Βροχόπτωση σε mm ιάρκεια σε ώρες/λεπτά 3 0.6 2h 20min 4 2.3 2h 50min 5 0.9 1h 30min 6 2.5 3h 30min 8 0.2 0h 50min 9 7.4 7h 20min 13 1.5 1h 40min 14 5.9 5h 50min 16 3.6 1h 55min 21 0.5 0h 30min 23 11.9 1h 15min 24 8.4 4h 10min 25 9.1 3h 40min 28 19.2 6h 10min 31 6.3 6h 45min Ολική βροχόπτωση & διάρκεια 80.3 50h 45min Άνεµος Ο ατµοσφαιρικός αέρας που περιβάλλει την γη βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Οι παράγοντες εκείνοι που δηµιουργούν και διαµορφώνουν όλες αυτές τις κινήσεις είναι: 1. Η ηλιακή ενέργεια που προσλαµβάνει, τόσο η ατµόσφαιρα, όσο και η επιφάνεια του εδάφους. 2. Η ανοµοιογένεια του ανάγλυφου του εδάφους. 3. Η περιστροφική κίνηση της γης περί τον άξονα της. Οι κινήσεις του ατµοσφαιρικού αέρα παρουσιάζουν διάφορες κατευθύνσεις και έχουν διαφορετικό τρόπο δηµιουργίας. Από τις κινήσεις αυτές του ατµοσφαιρικού αέρα, εκείνες που παρουσιάζουν ιδιαίτερη σηµασία είναι οι οριζόντιες µετακινήσεις του. Τις µετακινήσεις αυτές του αέρα, κατά την οριζόντια έννοια, ονοµάζουµε ανέµους. ηλαδή, µε τον όρο άνεµο εννοούµε κάθε ρεύµα ατµοσφαιρικού αέρα που έχει κάποια σχετική 9
κίνηση ως προς το έδαφος. Ο άνεµος αποτελεί ένα πολύ βασικό µετεωρολογικό και κλιµατικό στοιχείο. Ο άνεµος προσδιορίζεται από δυο στοιχεία τη διεύθυνση και την ταχύτητα του (ή ένταση). Ως διεύθυνση του ανέµου, σε έναν τόπο, ορίζεται το σηµείο του ορίζοντα, από το οποίο πνέει ο άνεµος. Τα όργανα που προσδιορίζουν τη διεύθυνση του ανέµου ονοµάζονται ανεµοδείκτες. Για τον προσδιορισµό της διεύθυνσης του ανέµου, δηλαδή του σηµείου από το οποίο πνέει ο άνεµος, χρησιµοποιείται το ανεµολόγιο (Σχήµα 1). Αυτό έχει 16 κύριες διευθύνσεις, µε το ελληνικό σύµβολο, και τις λαϊκές ονοµασίες στην ελληνική γλώσσα που επικρατούν µεταξύ των ναυτικών της Μεσογείου (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 1: Tο ανεµολόγιο µε τις 16 βασικές διευθύνσεις των ανέµων. Σχήµα 2: Κλίµακα Beaufort και η ισοδύναµη ταχύτητα σε χλµ/ωρα κατά προσέγγιση. 10
Ο προσδιορισµός της ταχύτητας του ανέµου γίνεται εµπειρικά (προσωπικά) ή µε όργανα που λέγονται ανεµόµετρα. Η προσωπική εκτίµηση της ταχύτητας του ανέµου βασίζεται στα αποτελέσµατα του ανέµου ή στον κυµατισµό που προκαλεί στην θάλασσα, ή και στην πίεση που ασκεί ο άνεµος στον άνθρωπο. Από τις εµπειρικές κλίµακες έχει γίνει αποδεκτή διεθνώς η ανεµολογική κλίµακα Beaufort (Σχήµα 2). Υγρασία Η ατµόσφαιρα, κυρίως στο κατώτερο τµήµα της, περιέχει πάντοτε µια µεταβλητή ποσότητα νερού. Η ποσότητα αυτή παρουσιάζεται σε αέρια κατάσταση (υδρατµοί), σε υγρή (βροχή, υδροσταγονίδια κ.λ.π.) και στερεή (χιόνι, χαλάζι, κ.λ.π.). Το νερό αυτό εξαρτάται από δυο κυρίως παράγοντες (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010): 1. από την εξάτµιση του νερού στις διάφορες υγρές επιφάνειες. 2. από τα ατµοσφαιρικά υδατώδη κατακρηµνίσµατα (βροχή, χιόνι, χαλάζι, κ.λ.π.) µε τα οποία το νερό επιστρέφει από την ατµόσφαιρα στην επιφάνεια της γης. Η παρουσία των υδρατµών στον αέρα ονοµάζεται υγρασία. Μια έκφραση της υγρασίας είναι η σχετική υγρασία. Η σχετική υγρασία είναι καθαρός αριθµός και εκφράζεται σαν ποσοστό επί τοις εκατό (%). Ουσιαστικά αποτελεί ένα µέτρο του κατά πόσο ο αέρας απέχει από την κατάσταση ώστε να χαρακτηριστεί κορεσµένος. Ο κορεσµένος αέρας περιλαµβάνει την µέγιστη ποσότητα υδρατµών. Έτσι, ο κορεσµένος αέρας έχει σχετική υγρασία 100% και ο τελείως ξηρός αέρας έχει σχετική υγρασία 0% (πλήρη έλλειψη υδρατµών) (Χρονοπούλου και Φλόκας 2010). Σχήµα 3: Μηνιαία πορεία της σχετικής υγρασίας στο Ελληνικό. Βιβλιογραφία Θεοχαράτος Γ.Α., (2008) Μαθήµατα Φυσικής Κλιµατολογίας, Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις, Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τοµέας Φυσικής Περιβάλλοντος-Μετεωρολογίας, σελ. 176. Θεοχαρατος Γ., (2002) Μαθήµατα Γεωργικής και ασικής Μετεωρολογίας, Πανεπιστηµιακές Σηµειώσεις, Πανεπιστήµιο Αθηνών, Τοµέας Φυσικής Περιβάλλοντος-Μετεωρολογίας, σελ. 118. Χρονοπούλου-Σερέλη Α., Φλόκας Α.Α., (2010) Μαθήµατα Γεωργικής Μετεωρολογίας και Κλιµατολογίας, Εκδόσεις ΖΗΤΗ, σελ. 557. 11