Μετεωρολογία Ι: Εισαγωγή: Προέλευση και σύσταση της ατμόσφαιρας. Σύσταση και κατανομή της ατμόσφαιρας με το ύψος. Το προφίλ της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας. Ατμοσφαιρικές περιοχές. Επιδράσεις της βαρύτητας: Το γήινο βαρυτικό πεδίο. Το γεωδυναμικό. Η υδροστατική εξίσωση και εφαρμογές στην ατμόσφαιρα. Κλίμακα ύψους. Διάχυση. Στοιχεία Ατμοσφαιρικής Θερμοδυναμικής: Εφαρμογή της εξίσωσης ιδανικού αερίου στην ατμόσφαιρα. Διάπουσα θερμοκρασία. Υψομετρική εξίσωση. Παράμετροι υγρασίας. Πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα και εφαρμογές του στην ατμόσφαιρα. Ψύξη υπό σταθερή πίεση. Αδιαβατική εκτόνωση χωρίς συμπύκνωση. Δυναμική θερμοκρασία. Αδιαβατικές και ψευδοδιαβατικές μεταβολές. Στατική ευστάθεια. Στοιχεία Φυσικής Νεφών. Τύποι νεφών, μηχανικοί σχηματισμοί νεφών. Ατμοσφαιρικά αιωρήματα. Υδροσυμπύκνωση. Αύξηση μεγέθους νεφοσταγόνων μέσω συμπύκνωσης, κρούσεων και συνενώσεων. Υδροαπόβλητα, παγοαπόβλητα. Τεχνητή τροποποίηση νεφών. Στοιχεία ατμοσφαιρικής δυναμικής: Δυνάμεις που ενεργούν στην ατμόσφαιρα. Εξίσωση κίνησης αερίων μαζών. Κλίμακες ατμοσφαιρικών κινήσεων. Γεωστροφικός άνεμος. Θερμικός άνεμος. Άνεμος βαροβαθμίδας. Γενική κυκλοφορία ατμόσφαιρας.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ
1. Προσδιορισμός της σταθεράς ψυχρομέτρου.
2. Προσδιορισμός των παραμέτρων υγρασίας του ατμοσφαιρικού αέρα.
3. Προσδιορισμός της διέπουσας θερμοκρασίας, της πυκνότητας και του μοριακού βάρους του ατμοσφαιρικού αέρα.
4. Προσδιορισμός της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της θάλασσας.
5. Μεταβολή των ατμοσφαιρικών παραμέτρων και των παραμέτρων υγρασίας με το ύψος, βάσει μετρήσεων ραδιοβολίδας Vaisala.
6. Εφαρμογή των αποτελεσμάτων της ραδιοβόλισης στο θερμοδυναμικό Τ-Φ διάγραμμα (Τεφίγραμμα).
Εύρεση της βαρομετρικής στάθμης συμπύκνωσης των υδρατμών λόγω μίξης και ανόδου ατμοσφαιρικής αέριας μάζας. Χαρακτηριστική
καμπύλη και τύπος αέριας μάζας.
7. Μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης, της απόλυτης, ειδικής, σχετικής υγρασίας κατά την μετάβαση από την θερμή στην ψυχρή εποχή του έτους.
8. Εποχιακή μεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης, της απόλυτης, ειδικής, σχετικής υγρασίας, και της ταχύτητας και διεύθυνσης του ανέμου.
Μετεωρολογία ΙΙ: Στοιχεία Ακτινοβολιακής Μεταφοράς: Έννοιες και ορισμοί. Απορρόφηση και εκπομπή ακτινοβολίας. Ακτινοβολία μέλανος σώματος. Το ηλιακό φάσμα έξω από την ατμόσφαιρα. Η εξίσωση ακτινοβολίας μεταφοράς. Ο νόμος του Kirchhoff. Μονοχρωματική μεταφορική ισορροπία. Τοπική θερμοδυναμική ισορροπία φαιάς ατμόσφαιρας θερμαινόμενης από το έδαφος. Μεταφορά ακτινοβολίας μακρού κύματος σε επίπεδα στρωματομένη ατμόσφαιρα. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Στοιχεία Στρατοσφαιρικής Φωτοχημείας: Αρχές φωτοχημείας. Απορρόφηση αμέσου ηλιακής ακτινοβολίας. Φωτοχημεία στρατοσφαιρικού οξυγόνου. Θέρμανση ατμόσφαιρας. Στρατοσφαιρικό όζον. Επιδράσεις ιχνοστοιχείων στο στρατοσφαιρικό όζον. Καταλυτική αποσύνθεση όζοντος. Χλώριο και αλογονομεθάνια. Φωτοχημεία υδρογονούχων ριζικών. Οξείδια αζώτου. Μεσόσφαιρα - Θερμόσφαιρα: Χαλάρωση της δονητικής διέγερσης του CO_2. Μεσόπαυση. Φωτοϊονισμός, φωτοαποσύνδεση και μεταφορά θερμότητας στη θερμόσφαιρα. Φωτοχημεία και κατανομή του οξυγόνου στη θερμόσφαιρα. Αγώγιμη μεταφορά θερμότητας: Μεσόπαυση. Ιονόσφαιρα: Προέλευση. Ιονοσφαιρικές περιοχές. Στρώμα Chapman. Περιοχές Ε και F1. Αμφίπολη διάχυση. Περιοχή F2. Ιοντική χημεία στην περιοχή D. Ιονόσφαιρα της Αφροδίτης, του Άρη και του Δία. Διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε μη ιονισμένη ατμόσφαιρα. Ιονόσφαιρα χωρίς μαγνητικό πεδίο. Διάθλαση για εφαπτομενική πρόσπτωση. Μερική ανάκλαση από ευδιάκριτες και διάχυτες επιφάνειες. Ασύγχρονος σκέδαση από ανομοιογένειες μικρής κλίμακας. Στοιχεία από την Φυσική του πλάσματος της μέσης ατμόσφαιρας. Μαγνητοϊονική θεωρία χωρίς συγκρούσεις.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ
1. Προσδιορισμός του ατμοσφαιρικού οπτικού πάχους με εφαρμογή της εξίσωσης διάδοσης ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα.
2. Ηπειρωτικά και θαλάσσια ατμοσφαιρικά αιωρήματα. Προσδιορισμός της ατμοσφαιρικής διαπερατότητας και της ατμοσφαιρικής θόλωσης.
3. Φασματική κατανομή της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια του εδάφους (χρήση πυρηλιομέτρου Linke-Feussner).
4. Φασματική κατανομή του διάχυτου φωτός του ουρανού.
5. Συσχέτιση του φασματικού ατμοσφαιρικού οπτικού πάχους και της ατμοσφαιρικής διαπερατότητας με το μήκος κύματος ακτινοβολίας.
6. Συσχέτιση του ατμοσφαιρικού οπτικού πάχους και της ατμοσφαιρικής διαπερατότητας με την ειδική υγρασία του ατμοσφαιρικού αέρα.
7. Μεταβολή του ατμοσφαιρικού οπτικού πάχους και της ατμοσφαιρικής διαπερατότητας κατά την μετάβαση από τον χειμώνα προς το καλοκαίρι.
8. Εποχιακή μεταβολή του ατμοσφαιρικού οπτικού πάχους και της ατμοσφαιρικής διαπερατότητας.
-----------------------------------------
Ένα (οποιδήποτε) μαθηματικό τμήμα δίνει σίγουρα γερές βάσεις (δηλαδή πολύ καλή γνώση των μαθηματικών) και αυτό είναι που τους δίνει την δυνατότητα να ασχοληθούν με πολλά άλλα γνωστικά αντικείμενα(μετεωρολογία,αστροφυσική,οικονομικά κτλ.).
Τα extra μαθήματα που έχουν από άλλα αντικείμενα τους δίνουν απλά μια ιδέα αλλά δεν τους κάνουν και ειδικούς. Σε κάθε περίπτωση αν πάει κάποιος π.χ από το x μαθηματικό να κάνει μεταπτυχιακό στην μετεωρολογία θα του ζητήσουν αναλυτική και συστατικές για να δουν αν προπτυχιακά έχει δείξει το ελάχιστο ενδιαφέρον για το αντικείμενο που θα παρακολουθήσει μεταπτυχιακά. Αν δεν έχει τα "προσόντα" δεν θα τον επιλέξουν.
Ακριβώς. Δεν ισχυρίστηκα, ότι με δυο προπτυχιακά μαθήματα μετεωρολογίας μπορείς να γίνεις μετεωρολόγος από το Τμ.Μαθηματικών! Όπως και ένας χημικός με δυο προπτυχιακά μαθήματα μαθηματικών δεν μπορεί να γίνει μαθηματικός. Απλά, ανέφερα ότι με τα μαθηματικά, την προγραμματιστική μοντελοποίηση και την όποια φυσική κάνουμε (φορμαλισμένη) έχουμε μια καλύτερη και άμεση πρόσβαση σε κλάδους της φυσικής από κάποιον συνάδελφο μαθηματικό που επέλεξε προπτυχιακό κλάδο π.χ. στατιστική και επιχειρησιακά - στοχαστικά μαθηματικά!
