Βασικές έννοιες μετεωρολογίας και ορισμοί.

10-28-2016 20:14 / 853 προβολές
Βασικές έννοιες μετεωρολογίας και ορισμοί.
Ατμόσφαιρα ονομάζεται το αεριώδες τμήμα του πλανήτη μας που τον περιβάλλει και τον ακολουθεί στο σύνολο των κινήσεών του. Στην βαση αυτού του αεριώδους περιβλήματος του πλανήτη-γη αναπτύσσεται, ζει και
κινείται ο άνθρωπος. Η ατμόσφαιρα είναι αόρατη, άοσμη και παρουσιάζει ενα πλήθος ιδιοτήτων που αποτελούν τις συνθήκες του άμεσου περιβάλλοντος των ζωικών και φυτικών οργανισμών του πλανήτη μας. 
Καθένα από τα δύο τμήματα του πλανήτη μας (αεριώδες, στερεό) έχει την δική του ταχύτητα περιστροφής που, κατά κανόνα, δεν είναι ίσες. Οι ταχύτητες αυτές δεν συμπίπτουν συνεχώς. Στην περίπτωση που συμβει η ατμόσφαιρα ν'απορροφήσει μεγαλύτερα ποσά ενέργειας απ'ότι το στερεό 
τμήμα, τότε αυτή αποκτά μεγαλύτερη ταχύτητα περιστροφής και το στερεό τμήμα λειτουργεί σαν απορροφητής ενέργειας με αποτέλεσμα την εξίσωση των δύο ταχυτήτων περιστροφής. Είναι όμως δυνατό το στερεό τμήμα του πλανήτη μας να αποκτήσει ταχύτητα μεγαλύτερη, οπότε και πάλι ενεργεί παρόμοιος μηχανισμός εξίσωσης των δύο ταχυτήτων περιστροφής.
Σαν 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 κλπ.). Μ'άλλα λόγια η ατμόσφαιρα μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα κέντρο θερμοδυναμικών και μηχανικών λειτουργειών που είναι υπεύθυνες δημιουργίας διαφόρων φαινομένων. Τα φαινόμενα αυτά που συμβαίνουν μέσα στην ατμόσφαιρα και γίνονται αντιληπτά από τον άνθρωπο είτε άμεσα είτε έμμεσα με την μεσολάβηση οργάνων λέγονται μετεωρολογικά 
φαινόμενα.


Η ακριβολογική έκφραση ενός μετεωρολογικού φαινομένου ονομάζεται μετεωρολογικό στοιχείο. Π.χ. η βροχή είναι ένα μετεωρολογικό φαινόμενο, ενώ η έκφραση ''20 χιλιοστά βροχής'' αποτελεί ένα μετεωρολογικό στοιχείο.
Τα μετεωρολογικά στοιχεία διακρίνονται σε 
μόνιμα (π.χ. θερμοκρασία, υγρασία, ατμοσφαιρική πίεση, χρώμα του ουρανού κλπ.) που παρουσιάζονται πάντοτε και σε έκτακτα που η εμφάνισή τους χαρακτηρίζεται συμπτωματική.


Η ατμόσφαιρα παρουσιάζεται συνεχώς με εναλλασσόμενες καταστάσεις. Τα αποτελέσματα των διάφορων αυτών καταστάσεων αποδίδονται με την έκφραση καιρικές καταστάσεις.


Η επιστήμη που εξετάζει την ατμόσφαιρα, και τα φαινόμενα 
(μετεωρολογικά) που συμβαίνουν μέσα σε αυτή, λέγεται Μετεωρολογία. 
Η Μετεωρολογία χρησιμοποιεί εξειδιευμένα όργανα φυσικής για τη μέτρηση διάφορων μετεωρολογικών στοιχείων ή παραμέτρων και εφαρμόζει τους νόμους της φυσικής. Διαφέρει όμως από την κλασική φυσική των εργαστηρίων σε ότι αφορά την τάξη μεγέθους του εργαστηρίου. Στη Μετεωρολογία το σύνολο της ατμόσφαιρας θεωρείται το
εργαστήριο, χωρίς το πείραμα να μπορεί, τουλάχιστον μέχρι σήμερα, να ελεγχθεί από τον άνθρωπο.


Η κατάσταση της ατμόσφαιρας πάνω από μια περιοχή για μια ορισμένη χρονική στιγμή, συμπεριλαμβανομένης και της εξέλιξης αυτής της κατάστασης από την γένεση ως το τέλος των συγκεκριμένων ατμοσφαιρικών διαταραχών, ονομάζεται καιρος.
Η κατανομή του καιρού πάνω στην επιφάνεια της Γης σε μια δοσμένη χρονική στιγμή μπορεί να δώσει μια μεγάλη ποικιλία καιρικών καταστάσεων και συνεπώς έχει πάρα πολύ μεγάλη γεωγραφική σημασία. 
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.


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. Αυτό είναι 
δυνατό να θεωρηθεί κάτι παραπάνω από το μέσο και περιλαμβάνει το σύνολο των ατμοσφαιρικών συνθηκών που περικλείουν την θερμότητα, την υγρασία και την κίνηση του αέρα σε μεγάλες χρονικές περιόδους. 
Ακόμη, με το κλίμα μπορούν να μελετηθούν οι περιπτώσεις ακραίων καταστάσεων, οι τάσεις της μεταβολής των κλιματικών παραμέτρων, οι τιμές πιθανότητας να συμβόυν εξαιρετικά γεγονότα κλπ. Μ'άλλα λόγια το κλίμα είναι ανεξάρτητο από οποιαδήποτε στιγμιαία κατάσταση.


Η Μετεωρολογία ασχολείται με την μελέτη του καιρού και γενικότερα των καιρικών συστημάτων του που η χρονική τους κλίμακα έχει ανώτατο όριο το χρόνο ζωής του ατμοσφαιρικού φαινομένου ή συστήματος. Ο χρόνος 
αυτός εκτείνεται μέχρι και μερικές εβδομάδες για τις διαταραχές πλανητικής κλίμακας και καλύπτει την γέννηση, την ανάπτυξη και το θάνατο των ατμοσφαιρικών διαταραχών συνοπτικής κλίμακας.
Επίσης, η Μετεωρολογία είναι εκείνη που προσδιορίζει τον καιρό, τα αίτια γένεσης και τους μηχανισμούς ανάπτυξης και εξέλιξης των ατμοσφαιρικών φαινομένων από την αστραπή και την βροντή ως τα εποχικά καιρικά συστήματα.

 

Η Κλιματολογία μελετά τη συχνότητα εμφάνισης των καιρικών συστημάτων, τη χρονική του κατανομή στις αστρονομικες και βιολογικες περιόδους χρόνου, τη χωρική τους διανομή στην επιφάνεια του πλανήτη και, κυρίως, τις μέσες τιμές των κλιματικών στοιχείων και παραμέτρων και 
για τόση χρονική περίοδο ώστε να απαλοίφονται τα διάφορα σφάλματα. 
Μια τέτοια περίοδος που λέγεται κανονική, ύστερα από συμφωνία, λαμβάνεται η περίοδος των 30 ετών, χωρίς όμως να αποκλείει το γεγονός ότι τα συμπεράσματα είναι πολλές φορές ορθά στον ίδιο βαθμό για ορισμένα κλιματικά στοιχεία, που η χρονική τους κλίμακα είναι 10-15 χρόνια.
Θα πρέπει να διευκρινιστεί η διαφορά που υπάρχει ανάμεσα στις διάφορες παραμέτρους καιρού και στις αντίστοιχες κλιματικές. Π.χ. η μέση τιμή της θερμοκρασίας του μήνα Απρίλη για το έτος 1984 μαζί με τα στατιστικά της χαρακτηριστικά αποτελεί μια παράμετρο του καιρού. Η 
μελέτη όμως που προκύπτει από την σύγκριση αυτής της μέσης τιμής με την αντίστοιχη μέση τιμή του Απρίλη που είναι αποτέλεσμα των μέσων τιμών της θερμοκρασίας για μια περίοδο 30 ετών (κλιματική παράμετρος), τοποθετείται σε κλιματικό πλαίσιο.
 
Συγγραφή-επιμέλεια: Τάσος Κουρτζιάκης
Πηγή: Μαθήματα Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας 
Απόστολου Αθ. Φλόκα (Εκδόσεις ΖΗΤΗ).