Μαθήματα γεωργικής μετεωρολογίας και κλιματολογίας

Μαθήματα γεωργικής μετεωρολογίας και κλιματολογίας

Η συγγραφή του βιβλίου αυτού προέκυψε από την ανάγκη κάλυψης των απαιτήσεων της διδασκαλίας των γνωστικών αντικειμένων της Γεωργικής Μετεωρολογίας και της Κλιματολογίας που περιλαμβάνονται στα προγράμματα σπουδών του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών και των Γεωτεχνικών Τμημάτων και Σχολών άλλων ανωτάτων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων της χώρας. Μπορεί, επίσης, να χρησιμοποιηθεί και από φοιτητές διαφόρων τμημάτων των θετικών επιστημών, διότι καλύπτει ένα ευρύ φάσμα της Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας.

Δόθηκε ιδιαίτερη προσοχή στον τρόπο γραφής, έτσι ώστε να είναι εύκολα αναγνώσιμο και να μπορεί να κατανοηθεί πλήρως από τους φοιτητές και, γενικά, από κάθε αναγνώστη που ενδιαφέρεται τόσο για διάφορα θέματα της μετεωρολογίας και της κλιματολογίας όσο και για τις εφαρμογές τους στις γεωτεχνικές επιστήμες.
Στα πλαίσια των δυνατοτήτων που προσφέρουν τα προγράμματα των προπτυχιακών σπουδών και για μία πληρέστερη σφαιρική εικόνα του μαθήματος, η ύλη του βιβλίου αυτού έχει διαμορφωθεί κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να παρέχεται η δυνατότητα μιας εποικοδομητικής συζήτησης ανάμεσα στο διδάσκοντα και στους διδασκόμενους. Και αυτό, γιατί, με τη συζήτηση και την ανταλλαγή απόψεων, ο αυριανός επιστήμονας εκπαιδεύεται στον τρόπο σκέψης και δράσης του στο χώρο της έρευνας και των εφαρμογών.

Η ύλη του βιβλίου, προκειμένου να καλύψει ένα ευρύ φάσμα σχετικών θεμάτων και να εξασφαλίσει την απαιτούμενη διδακτική του συνοχή, έχει χωριστεί σε δεκατρία κεφάλαια. Στα πρώτα κεφάλαια αναλύονται τα κύρια μετεωρολογικά φαινόμενα και περιγράφεται η επίδρασή τους στους φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς. Παράλληλα, εστιάζεται το ενδιαφέρον σ' εκείνα, που επηρεάζουν δυσμενώς τη γεωργική παραγωγή (παγετός, άνεμος, χαλάζι) και αναλύονται οι τρόποι αντιμετώπισής τους. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις ειδικές προγνώσεις που ενδιαφέρουν τις γεωργικές δραστηριότητες. Παρέχονται, επίσης, ορισμένα στοιχεία για τη ρύπανση της ατμόσφαιρας και την επίδρασή της στους φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς.

Στα τελευταία κεφάλαια περιγράφονται κλιματικοί και βιοκλιματικοί δείκτες, οι κλιματικές και βιοκλιματικές ταξινομήσεις, οι κλιματικές ζώνες της γης με την επικρατούσα σ' αυτές βλάστηση, καθώς και οι φαινολογικές παρατηρήσεις και η σχέση τους με τις κλιματικές συνθήκες ενός τόπου. Ακόμη, αναλύονται οι μικροκλιματικές συνθήκες, όπως αυτές διαμορφώνονται από την επίδραση του αναγλύφου και των χρήσεων γης (τοπόκλιμα, κλίμα αγρού και δενδροκαλυμμένων επιφανειών) και περιγράφεται το μικρόκλιμα, που επικρατεί στους χώρους αποθήκευσης γεωργικών προϊόντων, ενσταυλισμού των ζώων και του θερμοκηπίου. Τέλος, γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στο αστικό μικρόκλιμα, με παράδειγμα την πόλη της Αθήνας.

Θεωρούμε ότι το βιβλίο αυτό μπορεί να αποτελέσει το έναυσμα για τους φοιτητές εκείνους που θα θελήσουν να ασχοληθούν μελλοντικά τόσο σε ερευνητικό, όσο και σε επαγγελματικό επίπεδο με κάποιο εξειδικευμένο επιστημονικό κλάδο που σχετίζεται με τα γνωστικά πεδία της Γεωργικής Μετεωρολογίας και της Κλιματολογίας. [...]

(από τον πρόλογο των συγγραφέων)

Περιεχόμενα

0. Εισαγωγή
1. Γενικά - Ορισμοί
2. Ιστορική εξέλιξη και κλάδοι της Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας
2.1. Ιστορική εξέλιξη
2.2. Κλάδοι
3. Σκοποί της Γεωργικής Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας

1. Ατμόσφαιρα
1.1. Προέλευση - Εξέλιξη, ύψος και μάζα της γήινης ατμόσφαιρας
1.1.1. Προέλευση - Εξέλιξη
1.1.2. Ύψος της γήινης ατμόσφαιρας
1.1.3. Μάζα της γήινης ατμόσφαιρας
1.2. Σύνθεση της κατώτερης ατμόσφαιρας
1.2.1. Ξηρός «καθαρός» ατμοσφαιρικός αέρας
1.2.2. Υδρατμοί
1.2.3. Ατμοσφαιρικά αιωρήματα
1.3. Κατακόρυφη διαίρεση της ατμόσφαιρας με βάση τη μεταβολή της θερμοκρασίας
1.4. Μελέτη της μεταβολής με το ύψος διάφορων μετεωρολογικών παραμέτρων - Ατμοσφαιρικά μοντέλα
1.4.1 Μεταβολές θερμοκρασίας, πίεσης και πυκνότητας του αέρα
1.4.2 Ατμοσφαιρικά μοντέλα
1.5. Η ατμόσφαιρα από οικολογική άποψη

2. Η ηλιακή ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα και η επίδρασή της στους φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς
2.1. Ορισμοί - Νόμοι της ακτινοβολίας μέλανος σώματος
2.1.1. Ορισμοί
2.1.2. Νόμοι της ακτινοβολίας μέλανος σώματος
2.2. Ηλιακή ακτινοβολία
2.2.1. Γενικά - Χαρακτηριστικά στοιχεία του Ήλιου
2.2.2. Η φύση της ηλιακής ακτινοβολίας - Ηλιακή σταθερά
2.2.3. Εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία στη γήινη ατμόσφαιρα και εξασθένηση αυτής
2.2.4. Η ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια της γης
2.3. Γήινη ακτινοβολία
2.3.1. Γενικά
2.3.2. Απορρόφηση της γήινης ακτινοβολίας
2.3.3. Το φαινόμενο του ατμοσφαιρικού θερμοκηπίου
2.4. Ολική ηλιακή ακτινοβολία. Ετήσια πορεία και γεωγραφική κατανομή της στην επιφάνεια της γης και στην ελληνική περιοχή
2.4.1. Επιφάνεια της γης
2.4.2. Ελληνική περιοχή
2.5. Μέσο ενεργειακό ισοζύγιο
2.5.1. Σύστημα: Γη - Ατμόσφαιρα
2.5.2. Γήινη επιφάνεια
2.6. Ηλιοφάνεια
2.7. Ηλιακή ακτινοβολία και φυτικοί οργανισμοί
2.7.1. Γενικά
2.7.2. Ηλιακή ακτινοβολία και φωτοσύνθεση
2.7.3. Φωτισμός και ανάπτυξη φυτών
2.7.4. Φωτοτροπισμός και φωτοπεριοδισμός
2.8. Ενεργειακό ισοζύγιο των ζώων
2.9. Φωτοπερίοδος και ζωικοί οργανισμοί

3. Η θερμοκρασία και ο ρόλος της στην επιβίωση και ανάπτυξη φυτών και ζώων
3.1. Γενικά
3.2. Θερμοκρασία του αέρα
3.2.1. Περιοδικές και μη μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα
3.2.2. Γεωγραφική διανομή της θερμοκρασίας του αέρα
3.2.3. Ακρες τιμές της θερμοκρασίας του αέρα
3.3. Θερμοκρασία εδάφους
3.3.1. Θερμοκρασία επιφάνειας και βάθους εδάφους
3.3.2 Ημερήσιες και ετήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας εδάφους
3.4. Θερμοκρασία υδάτων
3.4.1. Θερμοκρασία πηγών, ποταμών και λιμνών
3.4.2. Θερμοκρασία των ωκεανών και θαλασσών
3.5. Θερμοκρασία και φυτικοί οργανισμοί
3.5.1. Γενικά
3.5.2. Θερμομετρικές συνθήκες και βιολογικές δραστηριότητες των φυτών
3.5.3. Ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας του αέρα και επιπτώσεις στους φυτικούς οργανισμούς
3.5.4. Ακραίες θερμοκρασίες και μέτρα προστασίας φυτικής παραγωγής
3.6. Θερμοκρασία και ζωικοί οργανισμοί
3.6.1. Γενικά
3.6.2. Θερμικό περιβάλλον και βιολογικές διεργασίες στα ζώα

4. Ατμοσφαιρική πίεση
4.1. Γενικά
4.2. Μεταβολές της ατμοσφαιρικής πίεσης
4.3. Ισοβαρείς καμπύλες και κύριες μορφές τους
4.4. Βαροβαθμίδα
4.5. Βαρομετρική τάση
4.6. Γεωγραφική κατανομή της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της γης και στην ελληνική περιοχή
4.6.1. Επιφάνεια της γης
4.6.2. Ελληνική περιοχή

5. Ο άνεμος και οι επιπτώσεις του στο έδαφος και τη βλάστηση
5.1. Αίτια - μηχανισμός δημιουργίας του ανέμου και δυνάμεις που επηρεάζουν την κίνησή του
5.2. Διάκριση των ανέμων
5.3. Εποχιακοί άνεμοι ή μουσσώνες
5.4. Ημερήσιοι άνεμοι
5.5. Τοπικοί άνεμοι
5.6. Ανεμος και φυτικοί οργανισμοί
5.7. Ανεμοπροστασία εδάφους και φυτών

6. Το νερό στην ατμόσφαιρα και ο ρόλος του στη γεωργική παραγωγή
6.1. Υγρασία του αέρα
6.1.1. Υγρομετρικές παράμετροι
6.1.2. Ημερήσια και ετήσια πορεία της υγρασίας
6.1.3. Γεωγραφική κατανομή των υδρατμών στην ατμόσφαιρα
6.2. Εξάτμιση
6.2.1 Ημερήσια και ετήσια μεταβολή της εξάτμισης
6.2.2 Εξάτμιση από διάφορες εδαφικές επιφάνειες
6.3. Εξατμισοδιαπνοή
6.3.1. Γενικά
6.3.2. Παράγοντες που επηρεάζουν την εξατμισοδιαπνοή
6.3.3. Γεωγραφική κατανομή των τιμών της εξατμισοδιαπνοής
6.4. Νέφη - Νέφωση
6.4.1. Νέφη
6.4.2. Ταξινόμηση των νεφών
6.4.3. Νέφωση
6.5. Συμπυκνώσεις μικρής κλίμακας
6.5.1. Η δρόσος
6.5.2. H πάχνη
6.5.3. Η oμίχλη
6.5.4. Ο αργυρόπαγος ή ομιχλοκρύσταλλος
6.5.5. Ο Βροχοκρύσταλλος
6.6. Υδατώδη ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα
6.6.1. Βροχή
6.6.2. Xιόνι
6.6.3. Χαλάζι

7. Ατμοσφαιρικές διαταράξεις
7.1. Αέριες μάζες
7.2. Μετωπικές επιφάνειες και μέτωπα
7.2.1. Είδη μετώπων
7.3. Υφέσεις
7.3.1. Κατηγορίες υφέσεων
7.4. Αντικυκλώνες
7.5. Τροπικοί κυκλώνες
7.6. Καταιγίδες
7.7. Σίφωνες ξηράς και θάλασσας

8. Ειδικές προγνώσεις και γεωργική παραγωγή
8.1. Γενικά
8.2. Ειδικές προγνώσεις
8.2.1. Πρόγνωση παγετού
8.2.2. Πρόγνωση αποθεμάτων εδαφικής υγρασίας
8.2.3. Πρόγνωση μικρομετεωρολογικών παραμέτρων και γεωργικές δραστηριότητες
8.3. Αγρομετεωρολογικές προγνώσεις
8.3.1. Πρόγνωση σταδίων ανάπτυξης φυτών
8.3.2. Πρόγνωση παραγωγής

9. Μεταβολές ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος - Ρύπανση
9.1. Γενικά
9.2. Ατμοσφαιρική ρύπανση
9.3. Ρύπανση υδάτων
9.4. Ρύπανση εδάφους

10. Κατάταξη και περιγραφή των κλιμάτων της γης
10.1. Γενικά
10.2. Κλιματικές κατατάξεις
10.2.1. Κλιματική κατάταξη κατά Κoppen
10.2.2. Κλιματική κατάταξη κατά Thornthwaite
10.3. Βιοκλιματικοί δείκτες
10.4. Βιοκλιματικές κατατάξεις
10.4.1. Βιοκλιματική κατάταξη UNESCO-FAO
10.4.2. Βιοκλιματική κατάταξη κατά Παπαδάκη
10.5. Δείκτες Κλιμογραμμάτων
10.6. Κλιματικές συνθήκες και τύπος βλάστησης περιοχών της γης
10.6.1. Πολικά κλίματα
10.6.2. Ορεινά κλίματα
10.6.3. Κλίματα Τούντρας
10.6.4. Κλίματα Τάϊγκας
10.6.5. Υγρά ηπειρωτικά κλίματα
10.6.6. Θαλάσσια ή ωκεάνια κλίματα
10.6.7. Κλίματα ξηρού θέρους υποτροπικά ή μεσογειακά
10.6.8. Ερημικά ή στεπώδη κλίματα
10.6.9. Υγρά-ξηρά τροπικά κλίματα
10.6.10. Μουσσωνικά κλίματα
10.6.11. Βροχερά τροπικά κλίματα

11. Το κλιματικό πλαίσιο της ελληνικής περιοχής
11.1. Γενικά
11.2. Μετεωρολογικά και κλιματικά στοιχεία
11.2.1. Ατμοσφαιρική πίεση - αέριες μάζες - άνεμοι
11.2.2. Θαλάσσια ρεύματα
11.2.3. Νέφωση - ομίχλη - διάρκεια ηλιοφάνειας
11.2.4. Θερμοκρασία του αέρα και των επιφανειακών υδάτων των ελληνικών θαλασσών
11.2.5. Βροχή και χιόνι
11.3. Κατάταξη του κλίματος της Ελλάδας
11.3.1 Κλιματικές περιοχές
11.3.2. Νεότερη κατάταξη του κλίματος

12. Κλίμα και φαινολογία
12.1. Αγροκλιματικοί σταθμοί, όργανα και παρατηρήσεις
12.2. Φαινολογικές παρατηρήσεις
12.2.1. Φαινολογικές παρατηρήσεις στα φυτά
12.2.2. Φαινολογικές παρατηρήσεις στα πτηνά, έντομα και τρωκτικά
12.3. Αξιοποίηση φαινολογικών παρατηρήσεων
12.4. Φαινολογικές παρατηρήσεις και προσδιορισμός κλίματος

13. Μικροκλίματα
13.1. Κλίμα κλειστών χώρων
13.1.1. Κλίμα αποθηκών
13.1.2. Κλίμα στάβλων
13.1.3. Κλίμα θερμοκηπίων
13.2. Μικρόκλιμα - Τοπόκλιμα
13.3. Φυτόκλιμα
13.3.1. Κλίμα αγρού
13.3.2. Κλίμα δενδροκαλυμμένων περιοχών
13.4. Αστικό μικρόκλιμα
13.4.1. Γενικά χαρακτηριστικά
13.4.2. Μικρόκλιμα της Αθήνας