Micrometeorology

Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων:

Το μάθημα αφορά τον ιδιαίτερο επιστημονικό τομέα που ασχολείται με τη λεπτομερειακή μελέτη των φυσικών φαινομένων στα πολύ χαμηλά στρώματα της ατμόσφαιρας. Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση και περιγραφή των θεμελιωδών διεργασιών της τυρβώδους ροής στο ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα κατά τη διάρκεια του 24-ωρου.
Αναλυτικότερα οι φοιτητές εξοικειώνονται με τα παρακάτω:

• Δομή του ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος και μικρομετεωρολογικές διεργασίες στο επιφανειακό στρώμα.
• Θεμελιώδεις έννοιες της τύρβης: τάσεις Reynolds, το λογαριθμικό προφίλ του ανέμου, η θεωρία Monin-Obukhov και η K- θεωρία.
• Η ημερήσια μεταβολή του ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος.
• Αστική μικρομετεωρολογία:
  Αστική θερμική νησίδα, συντελεστές αστικής τραχύτητας, ροές ενέργειας και ρύπων.

Περιεχόμενο Μαθήματος: 
Θεωρία
1. Εισαγωγή στο μάθημα, Σκοπός της μικρομετεωρολογίας
2. Ατμοσφαιρικό ή Πλανητικό Οριακό Στρώμα, Το Επιφανειακό Στρώμα (surface layer)
3. Οι βασικοί νόμοι της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος, Ενεργειακό ισοζύγιο, Ισοζύγιο ακτινοβολίας κοντά στην επιφάνεια (Radiation balance near the surface)
4. Θεμελιώδεις έννοιες της τύρβης: τάσεις Reynolds, το λογαριθμικό προφίλ του ανέμου, η θεωρία Monin-Obukhov και η K- θεωρία.
5. Στατιστική περιγραφή των τυρβωδών διακυμάνσεων, Eddy covariance Method
6. Προσομοίωση ροών ενέργειας και ατμοσφαιρικών ρύπων
Ασκήσεις
7-13 Δίνονται πραγματικά δεδομένα από έρευνα πεδίου του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης και Αντιρρυπαντικής Τεχνολογίας Ατμοσφαιρικών Ρύπων.
Σε μια σειρά εφτά μαθημάτων, οι φοιτητές εκπαιδεύονται στην επεξεργασία αυτών των δεδομένων. Στατιστική ανάλυση, εύρεση του λογαριθμικού προφίλ του ανέμου.
Υπολογισμοί ροών ενέργειας με τέσσερεις διαφορετικές μεθόδους (αισθητή, λανθάνουσα, ανθρωπογενής, αποθηκευμένη στον αστικό ιστό). Το ενεργειακό ισοζύγιο της περιοχής.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία:

• Πανεπιστημιακές σημειώσεις: «Αρχές Μικρομετεωρολογίας» Σπυρίδων Ραψομανίκης και Γλυκερία Λούπα διαθέσιμο στο e-class.
• ARYA, Paul S. Introduction to micrometeorology. Elsevier, 2001.
• Mauder, Matthias, and Thomas Foken. “Documentation and instruction manual of the eddy-covariance software package TK3.” (2011).