Μετεωρολογία Ορισμός, Ιστορία, Κλάδοι

Λεπτομέρειες: Κατηγορία: Εγκυκλοπαίδεια; 13 Sep 2011; Συντάχθηκε από τον/την Zeus; Προβολές: 11687

Μετεωρολογία.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

Είναι η επιστήμη η οποία ασχολείται με τα διάφορα φαινόμενα που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα και διερευνά τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται και εξελίσσονται χρονικά.

Ο όρος μετεωρολογία προέρχεται από την αρχαία Ελληνική λέξη "μετέωρον" , με την οποία χαρακτηριζόταν κάθε αντικείμενο που αιωρείται στην ατμόσφαιρα , όπως τα σύννεφα, οι σταγόνες βροχής , το χαλάζι κλπ. Για τους Αρχαίους Έλληνες φιλόσοφους , η μετεωρολογία δεν αποτελούσε ξεχωριστή επιστήμη , αλλά συνδεόταν στενά με την Αστρονομία. Από τις πρώτες παρατηρήσεις που σχετίζονταν με την Μετεωρολογία είναι εκείνες που πραγματοποίησε ο Θαλής, το 640 π.Χ. , ο οποίος απέδωσε τη διαδοχή των τεσσάρων εποχών του έτους στην συνεχή των θέσεων του Ήλιου στον ουρανό, και τις διαχώρισε (όπως άλλωστε ισχύει και σήμερα) με βάση την εαρινή και τη φθινοπωρινή ισημερία, καθώς και με το χειμερινό και το θερινό ηλιοστάσιο.

Στο χώρο της Μετεωρολογίας εντάσσονται επίσης οι παρατηρήσεις του Ιπποκράτη, τον 5^ο αιώνα π.Χ. , ο οποίος μελέτησε με πολύ προσοχή τις μετεωρολογικές συνθήκες που πρέπει να επικρατούν στις εποικούμενες περιοχές , ώστε να προστατεύεται η υγεία των κατοίκων. Έτσι τέθηκαν οι βάσεις του κλάδου της Μετεωρολογίας , ο οποίος είναι γνωστός ως Βιομετεωρολογία.

Η πρώτη όμως συστηματική μελέτη επί των μετεωρολογικών φαινομένων προέρχεται από τον Αριστοτέλη , το 340 περίπου π.Χ. , και είναι γνωστή με την ονομασία Μετεωρολογικά . Στο έργο αυτό παραθέτει παρατηρήσεις και ερμηνείες πολλών μετεωρολογικών φαινομένων, όπως ο σχηματισμός της βροχής και του χαλαζιού , οι άνεμοι , το φαινόμενο της άλω κ.λπ. Είναι γεγονός ότι μερικές από τις απόψεις του Αριστοτέλη απείχαν από την πραγματικότητα και μάλιστα σε μερικές περιπτώσεις αντέκρουσαν άλλες ορθότερες ερμηνείες φαινομένων , που είχαν ήδη εκφραστεί προγενέστερα από άλλους Αρχαίους Έλληνες φιλόσοφους . Για παράδειγμα , ο Αναξαγόρας είχες εκφράσει την άποψη ότι το χαλάζι δημιουργείται στην καταιγίδα κυρίως κατά το θέρος και σε περιοχές που θερμαίνονται πολύ , διότι ο θερμαινόμενος αέρας υφίσταται ανωστικές δυνάμεις, ώστε το νέφος εξαναγκάζεται να ανέρχεται σε ύψη όπου επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες , με αποτέλεσμα να παγώνουν οι σταγόνες του νερού που περιέχει. Αντίθετα, ο Αριστοτέλης απέρριψε την θεωρεία αυτή και πρόβαλε την θεωρεία ότι η χαλαζόπτωση προκαλείται από τις καθοδικές κινήσεις, στις οποίες συχνά εμπλέκονται καταιγιδοφόρα νέφη . Παρ’ όλα αυτά σε πολλές άλλες περιπτώσεις ατμοσφαιρικών φαινομένων , όπως ο σχηματισμός βροχής , το φαινόμενο της άλω κ.λπ. , οι ερμηνείες που δόθηκαν από τον Αριστοτέλη ήταν αξιοθαύμαστα τεκμηριωμένες.

Οι απόψεις του Αριστοτέλη εξακολουθούσαν να γίνονται πλήρως αποδεκτές μέχρι και την εποχή της Αναγέννησης . Το πρώτο βήμα για την εξέλιξη της Μετεωρολογίας κατά την αποχή αυτή πραγματοποιήθηκε με την ανακάλυψη δύο οργάνων , του βαρομέτρου, και του θερμομέτρου. Αν και η αρχική σύλληψη της ιδέας και των δύο αυτών εφευρέσεων οφείλεται στο Γαλιλαίο (G.Galilei) , το μεν βαρόμετρο κατασκευάστηκε πρώτη φορά από τον

Τορικέλι (E. Torricelli) , το 1643 , το δε θερμόμετρο, στη μορφή με την οποία είναι γνωστό και σήμερα από τον Κέλσιο (A. Celcius), το 1742.

Παράλληλα είχε αρχίσει να πραγματοποιείται σταδιακά και η διαλεύκανση όλων των θεμελιωδών φυσικών νόμων , οι οποίοι υπεισέρχονται άμεσα ή έμμεσα στις φυσικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρα , με αποτέλεσμα να καθίστανται δυνατή και η διερεύνηση των τελευταίων.

Πάντως , η εξέλιξη της Μετεωρολογίας, ακόμη και μετά τον 18^ο αι. συνεχίστηκε με σταθερό μεν αλλά σχετικά αργό ρυθμό. Παράλληλα τον 18^ο και 19^ο αι. , έγιναν πολλές προσπάθειες για την θεωρητική εξήγηση ορισμένων , βασικών χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς της ατμόσφαιρας , όπως της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας από τους Χάντλεϊ (J. Handley) , το 1735 , και Φέρελ (W. Ferrel) το 1856, της κυκλοφορίας στα βαρομετρικά χαμηλά (μετωπικές υφέσεις και κυκλώνες των τροπικών) από τους Ρέντφιλντ (W. Redfield) και Ριντ (W. Reid), το 1840 , του ρόλου της λανθάνουσας θερμότητας στη δημιουργία των καταιγίδων από τον Έσπι (J. Espy) , την ίδια περίπου εποχή, κ.λπ.

Σημαντικό σταθμό στην εξέλιξη της Μετεωρολογίας αποτέλεσε η χάραξη των πρώτων χαρτών καιρού, το 1820, από τον Μπραντ (G. Brandes). Από τους χάρτες αυτούς έγινε για πρώτη φορά φανερή στην πράξη η ύπαρξη βαρομετρικών συστημάτων στην επιφάνεια. Από το 1855 και μετά, άρχισαν να ιδρύονται οι πρώτες Μετεωρολογικές υπηρεσίες στον κόσμο. Πρώτη ιδρύθηκε η Γαλλική μετεωρολογική υπηρεσία, με έδρα το Αστεροσκοπείο του Παρισιού και διευθυντή τον Λεβεριέ (U. Leverrier), αμέσως μετά ακολούθησε η ίδρυση των μετεωρολογικών υπηρεσιών των Η.Π.Α. , της Αγγλίας , και της Ολλανδίας.

Η δημιουργία μετεωρολογικών υπηρεσιών στις υπόλοιπες χώρες της δυτικής και της κεντρικής Ευρώπης συνεχίστηκε κατά τις επόμενες δεκαετίες. Για την επίτευξη της συνεργασίας μεταξύ διάφορων μετεωρολογικών υπηρεσιών κατά τη σύνταξη χαρτών καιρού, οργανώθηκε μία σειρά από διεθνή συνέδρια στην Βιέννη το 1873 , στη Ρωσία το 1874, στο Μόναχο το 1891 και στο Παρίσι το 1896 , όπου καθορίστηκαν όλες οι απαραίτητες προδιαγραφές . Το 1878 ιδρύθηκες ο διεθνής Μετεωρολογικός Οργανισμός , ο οποίος από το 1950 μετονομάστηκε σε <<Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό>> (W.M.O.).

Ένα μεγάλο βήμα για την ανάπτυξη της σύγχρονης Μετεωρολογίας συντελέστηκε κατά τη διάρκεια της δεύτερης δεκαετίας του 20^ου αιώνα, όταν ο Μπιέρκνες (J. Bjerkness), το 1919, ολοκλήρωσε το βασικό μοντέλο των μετωπικών υφέσεων, το οποίο στη συνέχεια βελτιώθηκε από τον ίδιο, το 1921, και από τον Σολμπεργκ (J Solberg) το 1922. Εξίσου θεμελιώδες βήμα αποτέλεσε και η ανάπτυξη της θεωρίας για τον σχηματισμό της βροχής από τον Μπερζερόν (T. Bergeron), το 1933, και τον Φιντάϊσεν (Κ. Findeisen), το 1938.

Όμως η ανάπτυξη της σύγχρονης Μετεωρολογίας σηματοδοτήθηκε ουσιαστικά κατά την Τρίτη δεκαετία του 20^ου αι. από τις θεωρητικές έρευνες που πραγματοποίησαν σχετικά με τη δυναμική συμπεριφορά της ατμόσφαιρας ο Τζέφρις (H. Jeffreys) , το 1926, οι Ροσμπι (C .-G. Rossby) και Χόργουιτζ ( B. Haurwitz), το 1927, κ.ά. Παράλληλα κατά τις αρχές της ίδια δεκαετίας (το 1922), χάρη σε μία μελέτη που ολοκληρώθηκε ύστερα από επίπονη δεκαετή προσπάθεια από τον Ρίτσαρντσον ( L. F. Richardson), τέθηκαν και τα θεμέλια για την

επίτευξη της πρόγνωσης καιρού με την αξιοποίηση ατμοσφαιρικών μοντέλων μέσω ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τέλος, στα τέλη της δεκαετίας του 1930, άρχισε σταδιακά η πραγματοποίηση καθημερινών μετρήσεων στην ανώτερη ατμόσφαιρα από τους μετεωρολογικούς σταθμούς με τις ραδιοβολήσεις, οι οποίες , μαζί με την γρήγορη εξέλιξη των σύγχρονων τεχνικών μέσων για παρατηρήσεις μετά τα μέσα του 20^ου αιώνα , συνέβαλαν στην ταχεία εξέλιξη των μετεωρολογικών γνώσεων.

ΚΛΑΔΟΙ ΤΙΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ

Η Μετεωρολογία περιλαμβάνει τρεις βασικούς κλάδους, τη Φυσική, τη δυναμική , και τη Συνοπτική Μετεωρολογία.

Η Φυσική Μετεωρολογία μελετά τη φυσική δομή και τη χημική σύσταση της ατμόσφαιρας, τη διάδοση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ηλιακή ακτινοβολία , ραδιοκύματα κ.λπ. ), καθώς και των ακουστικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα , τις φυσικές διεργασίες που υπεισέρχονται στο σχηματισμό των νεφών και του υετού γενικά και, τέλος, μία ευρεία κατηγορία θεμάτων που σχετίζονται με ορισμένες φυσικές και χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρο στην ατμόσφαιρα. Πρόσφατα στον κλάδο της Φυσικής Μετεωρολογίας τείνει να ενταχθεί και η Αερονομία.

Η Δυναμική Μετεωρολογία μελετά την ανάπτυξη και τη χρονική εξέλιξη των ατμοσφαιρικών κινήσεων και τη διαλεύκανση της συμπεριφοράς τους, μέσω μαθηματικής ανάλυσης με τη βοήθεια φυσικών νόμων που διέπουν την κίνηση των ρευστών .

Η Συνοπτική Μετεωρολογία έχει ως αντικείμενο την περιγραφή , την ανάλυση και την πρόγνωση , βάσει εμπειρικών μεθόδων , των μεγάλης (συνοπτικής) κλίμακας ατμοσφαιρικών κινήσεων. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες , με την εξέλιξη των φυσικών μοντέλων εξομοίωσης της ατμόσφαιρας και τη συνεχή βελτίωση των προγνωστικών δυνατοτήτων τους , η Συνοπτική Μετεωρολογία έχει αρχίσει να υποκαθίσταται σταδιακά από την αριθμητική πρόγνωση του καιρού.

Άλλοι αρκετά σημαντικοί κλάδοι της Μετεωρολογίας ασχολούνται με τη μελέτη των επιδράσεων των διαφόρων μετεωρολογικών συνθηκών στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Έτσι, η Γεωργική Μετεωρολογία μελετά την επίδραση των καιρικών συνθηκών στην ανάπτυξη των φυτών κυρίως των γεωργικών καλλιεργειών, εκδίδονται μάλιστα ειδικά δελτία πρόγνωσης για τους καλλιεργητές, ώστε να λαμβάνουν προληπτικά προστατευτικά μέτρα, η Βιομετεωρολογία μελετά την επίδραση των καιρικών συνθηκών στον άνθρωπο, η Αεροναυτική Μετεωρολογία (Ναυτική και Αεροπορική) μελετά τις συνθήκες που επηρεάζουν τις αεροναυτικές μεταφορές , ενώ η Ραδιομετεωρολογία μελετά την επίδραση που ασκούν διάφορες φυσικές διεργασίες της ατμόσφαιρας στις ασύρματες τηλεπικοινωνίες .

Εκτός από τους παραπάνω κλάδους , ζωτική σημασία έχει και η υποδομή που έχει δημιουργηθεί για συνεχή επαγρύπνηση σε περιοχές όπου δημιουργούνται άκρως επικίνδυνα καιρικά φαινόμενα, όπως οι συφώνες ξηράς, οι γραμμές λαίλαπας οι κυκλώνες των τροπικών κ.λπ.

Κατά τον 21^ο αιώνα η Μετεωρολογία έχει πραγματοποιήσει μεγάλα άλματα λόγω της ταυτόχρονης εξέλιξης των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των διαστημικών αποστολών, βάζοντας ένα πολύ δυναμικό και ισχυρό όπλο στην μάχη της πρόβλεψης του καιρού τους δορυφόρους.

Για το METEOCLUB.GR

Σωτήρης Σιδέρης

Βιβλιογραφία - πηγές :
Δ.Πισιμάνης,C.D. Ahrens: Meteorology Today, West Publishing Company
R.A. Ahrens and H.A. Panofsky: The Atmosphere , Bell And Howell Co.
H.R. Byers: General Meteorology, McGraw-Hill
J.R. Holton : An Introduction to dynamic Meteorology , International Geophysics Series Vol . 16 , Academic Press