Meteorologija ir klimatologija APL 2003
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Meteorologijos ir klimatologijos kursas skirtas gamtos mokslų studentams, kuriems reikalingos žinios apie atmosferoje vykstančius reiškinius ir klimatą. Pagrindinis dėmesys skiriamas klausimams, aiškinantiems meteorologinių sąlygų susidarymo priežastis, meteorologinės informacijos kaupimo ir analizės metodus bei pasaulio, Europos ir Lietuvos klimato ypatumus ir jo kaitą nulemiančias priežastis, kurios gali būti gamtinės kilmės procesai ir žmogaus veiklos pasekmės. Išklausę šį kursą studentai gebės kokybiškai įvertinti gamtinių reiškinių ir žmogaus veiklos poveikį klimatui, taip pat įgys eksperimentinių meteorologinių klimato rodiklių vertinimo įgūdžių.
Dalyko anotacija užsienio kalba
The course is designed for students of environmental sciences, who need knowledge of atmospheric phenomena and climate. The focus is on topics that explain the causes of meteorological conditions, the methods used for the collection and analysis of meteorological information, and the features of the global, European and Lithuanian climate, as well as the reasons for its change, which may be natural and human-initiated processes. After completing this course students will be able to qualitatively assess the impact of natural phenomena and human activities on the climate and will acquire experimental skills for the evaluation of meteorological climate indicators.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Bendroji fizika, aukštoji matematika
Dalyko studijų rezultatai
1. Paaiškinti atmosferos sandarą ir fizines savybes, meteorologinių atmosferos reiškinių formavimosi priežastis ir dėsningumus.
2. Apibūdinti atmosferoje vykstančius vandens garavimo ir kondensacijos procesus.
3. Paaiškinti atmosferos cirkuliacijos ir oro masių judėjimo principus bei dėsningumus.
5. Analizuoti trumpalaikius ir ilgalaikius meteorologinius duomenis, juos apdorojant ir pavaizduojant grafiškai, apibendrinant ir paaiškinant pagrindines meteorologinių parametrų tendencijas ir sąsajas.
4. Apibūdinti pagrindinius meteorologinius prietaisus ir jų veikimo principus, komunikuojant su profesionaliais meteorologais ir stebint jų profesinę veiklą meteorologijos stotyje.
6. Suprasti gamtinių veiksnių mechanizmus bei priežastis, apsprendžiančius praeities paleoklimato ir šiuolaikines klimatines sąlygas.
7. Apibūdinti Saulės-Žemės sistemos spindulinius modelius ir pritaikyti juos planetos energijos balanso modeliams globaliai ir lokaliai.
8. Naudoti atmosferos ir meteorologinių parametrų matavimo prietaisus ir matematinius skaičiavimus meteorologinėms sąlygoms prognozuoti
9. Palyginti klimato kaitos švelninimo įgyvendinimo scenarijų poveikį vykstančiai klimato kaitai ir klimato prognozei
10. Apibūdinti klimato kaitos švelninimo būdus ir prisitaikymo kelius priimant sprendimus globaliu ir lokaliu lygmeniu.
Dalyko turinys
Atmosferos struktūra ir ypatybės. Įvadas į meteorologiją; vertikali atmosferos struktūra; troposferos, stratosferos, mezosferos, termosferos ir egzosferos savybės. Meteorologiniai reiškiniai atmosferoje. Hidrometeorų, litometeorų, elektrinių ir optinių reiškinių savybės.
Vandens garai atmosferoje. Sočiųjų garų slėgis. Vandens garų kondensacija. Kondensatas ant kietų paviršių. Rūko susidarymas. Debesų susidarymas. Debesų klasifikacija. Kritulių susidarymas. Kritulių rūšys.
Atmosferos slėgio laukas. Atmosferos konvekcija. Atmosferos temperatūros gradientas. Temperatūros inversijos. Slėgio topografijos žemėlapiai. Ciklonai, anticiklonai. Jėgos ir vyraujantys vėjai atmosferoje. Oro masės ir atmosferos frontai. Vietiniai vėjai.
Bendroji atmosferos cirkuliacija. Cirkuliacijos gardelės, Šiaurės Atlanto osciliacija ir kitos žemo dažnio atmosferos cirkuliacijos formos.
Vėjo greičio ir krypties analizė. Meteorologinių duomenų apdorojimas; vėjo rožės diagramos sudarymas ir interpretavimas;
Idealių dujų lygties ir barometrinės formulės taikymas.
Vandens garai atmosferoje. Vertikalus atmosferos temperatūros gradientas. Duomenų analizė ir uždavinių sprendimas
Ilgalaikių ir trumpalaikių meteorologinių duomenų analizė. Pagrindinių paviršiaus meteorologinių parametrų tendencijų ir sąsajų analizė
Ekskursija į Kauno meteorologijos stotį. Stebėjimas ir susipažinimas su meteorologiniais prietaisais; susitikimas su meteorologijos stoties personalu
Klimato norma ir jos nustatymas. Meteorologiniai matavimai - klimato vertinimo priemonė. Paleoklimato atkūrimo metodai. Žemės klimato ypatybės praeityje
Klimato kaitos priežastys.
Astronominiai klimato kaitos veiksniai. Milankovičiaus hipotezė. Ledynmetis ir Žemės judėjimo orbitoje ypatybės. Klimato kaita, kurią sukelia antropogeninė veikla.
Atsitiktiniai klimato veiksniai
Žemės planetos šiluminis balansas.
Spinduliavimo dėsniai. Saulės spinduliuotės ypatybės ir gyvybė Žemėje. Spinduliuotės energijos balansas Saulės-Žemės sistemoje. Žemės atmosfera ir klimatas. Saulės aktyvumas ir klimato kaita.
Praktiniai darbai.
Oro drėgmės rodiklių nustatymas. Oro savybių (temperatūra, tankis, klampumas, šiluminis plėtimasis, šilumos laidumas) tyrimas. Klimato modeliavimas naudojant nulinės dimensijos modelį.
Dalinis ir sočiųjų garų slėgis. Sausros intensyvumo įvertinimas. Hidroterminio koeficiento apskaičiavimas. Vietos šiluminių išteklių įvertinimas. Šilumos sezonų nustatymas
Emisijų tendencijos ir klimato prognozės.
Spindulinis stimuliavimas kaip kritinis klimato modelių parametras. Klimato modelių raida. Aplinkosaugos, socialinių ir technologinių priemonių įgyvendinimas pagal naujausius klimato scenarijus. Numatomi aplinkos pokyčiai ir ryšys su emisijų scenarijais.
Klimato kaitos švelninimas ir prisitaikymas.
Metodai, naudojami klimato švelninimo scenarijuose. Anglies surinkimo ir saugojimo būdai. Perėjimas prie mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios visuomenės kūrimo. Veiksniai, palengvinantys ir ribojantys prisitaikymą. Įvairių prisitaikymo ir švelninimo strategijų priklausomybė nuo išlaidų. Dabartinis švelninimo priemonių įgyvendinimo lygis.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos 30 val.
Laboratoriniai darbai 30 val.
Savarankiškas darbas 70 val.
Iš viso 130 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Kolokviumas - 30 %, laboratoriniai darbai – 30 %, baigiamasis egzaminas - 40 % galutinio pažymio.
Literatūra
1. 2012 Rimkus E. Meteorologijos įvadas. http://www.hkk.gf.vu.lt/wordpress/wp-content/uploads/2012/02/Meteorologijos-pagrindai_PDF.pdf
2. 2018 Dailidienė I. Meteorologija ir klimatologija
3. 2008 Navickas J., Ambrasas V., Girdauskienė D., Majauskienė O., Šaudienė R. Specialioji fizika:; Akademija, Lietuvos žemės ūkio universitetas.
https://zua.vdu.lt/wp-content/uploads/2019/07/specialioji_fizika.pdf
4. 2020 Kanapickas A. Atmosferos fizika ir klimatologija (nuolat atnaujinamas) Moodle sistemoje
5. 2008 Kanapickas A. Atmosferos fizika. Moodle sistemoje
Papildoma literatūra
1. 2014 Bukantis A. Kas užlopys dangų. Vilnius : Tyto alba
2. 2007 Edward A., Burt J. Understanding weather and climate, Prentice Hall, 608 p
3. 2006 Seinfeld, John H. Atmospheric chemistry and physics : from air pollution to climate change, 1326 p
4. 2021 IPCC. AR6 Climate Change 2021: The physical science basis. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/
5. 2018. IPCC special report 2018. Global warming of 1.5oC https://www.ipcc.ch/sr15/