FIZICA SI

CLIMATOLOGIE.

I. NOTIUNI DE FIZICǍ GENERALǍ

1. Mǎrimi şi unitǎţi de mǎsurǎ fundamentale.

2. Mecanica fluidelor.

2.1. Statica fluidelor. Presiunea. Compresibilitatea fluidelor.

2.2. Dinamica fluidelor.

3. Fizica molecularǎ şi cǎldura

3.1. Fenomene termice

3.2. Propagarea cǎldurii

4. Termodinamica

4.1. Principiile termodinamicii. Gazul perfect. Gazul real.

II. CLIMATOLOGIE

5. Elemente introductive. Definiţia, obiectul de studiu şi diviziunile

climatologiei.

6. Atmosfera terestrǎ. Compoziţia chimicǎ şi structura fizicǎ. Parametrii de

stare ai atmosferei

7. Bazele fizice ale climatului. Factorii genetici ai climei.

7.1. Factorii energetici. Energia radiantǎ solarǎ. Influenţa atmosferei

asupra radiaţiilor solare. Legea extincţiei (Bouguer). Fluxuri de energie

radiantǎ şi procese radiative în atmosferǎ şi la sol. Radiaţia efectivǎ şi

"efectul de serǎ".

7.2. Factorii fizico-geografici. Procese calorice la suprafaţa solului şi în

sol. Legile de bazǎ. Temperatura solului. Stratul de zǎpadǎ, covorul

vegetal, întinderile mari de apǎ şi relieful - factori climato-modificatori.

.7.3. Factorii dinamici. Presiunea atmosfericǎ şi mişcǎrile aerului. Distribuţia geografică a presiunii atmosferice. Forme barice. Mişcările aerului. Vântul. Circulaţia generalǎ a atmosferei. Vânturile locale. Alte fenomene eoliene locale. Föhnul. Tornada.

8. Vremea şi clima. Schimbarea vremii. Mase de aer şi fronturi atmosferice. Starea timpului in cicloni şi anticicloni. Prevederea vremii. Informaţia meteoclimatică in turism.

9. Noţiuni de climatografie.

9.1."Elemente climatice" şi variaţiile lor spaţio-temporale. Temperatura şi umiditatea aerului. Nebulozitatea şi insolaţia. Precipitaţiile atmosferice. Regimul eolian.

10. Clasificǎri climatice. Unitǎţi taxonomice în cartografia climaticǎ. Climǎ. Climat. Topoclimat. Microclimat. Fitoclimat.

11. Problema schimbǎrii climei. Oscilaţii şi schimbǎri climatice.

12. Resurse climatice ale teritoriului României. Geneza şi principalele caracteristici ale climei României

. Elemente introductive. Ca preocupare de cunoaştere, meteorologia a apǎrut odatǎ cu omul. De pe

vremea când trǎia în peşteri şi pânǎ astǎzi, omul a manifestat un interes crescândfaţǎ de fenomenele atmosferice. Dacǎ la început se apǎra de vânturile şi

ploile reci ascunzându-se în peşteri, iar lipsa de apǎ provocatǎ de secetǎ îl fǎcea sǎ peregrineze de la o regiune la alta, mai târziu, când şi-a fǎcut o colibǎ şi lucra pǎmântul, schimbǎrile vremii îl interesau şi mai mult. Îl preocupau fenomenele care îi devastau culturile, cât şi cele care favorizau dezvoltarea lor. Se interesa de vânturile bune pentru pescuit, care-i împingeau luntrea în larg, sau de furtunile care-i periclitau viaţa. Întreaga sa existenţǎ era legatǎ de mersul vremii.

Pe mǎsura dezvoltǎrii societǎţii omeneşti a crescut şi preocuparea oamenilor faţǎ de fenomenele meteorologice.

Din necesitǎţile social-economice ale oamenilor, ale dezvoltǎrii agriculturii, negoţului şi navigaţiei, au apǎrut primii germeni ai ştiinţei meteorologice. În secolul al V-lea î.e.n. în Grecia, China, India se efectuau deja observaţii izolate, nesistematice, cu instrumente rudimentare, asupra precipitaţiilor şi a vântului, elemente meteorologice care afectuau direct agricultura şi navigaţia maritimǎ.

Inventarea termometrului de cǎtre Galileo Galilei în anul 1597 şi a barometrului, în 1643, de cǎtre Viviani, pe baza celebrei experienţe a lui Toricelli, anunţǎ apariţia meteorologiei, ca tehnicǎ.

Urmǎtoarele secole marcheazǎ realizǎri deosebite ale fizicii şi, implicit, ale meteorologiei. În 1673, R.Hooke inventeazǎ barometrul aneroid, cu peste un secol mai târziu, H.B. de Saussure realizeazǎ primul higrometru cu fir de pǎr (1783), J.Woltzmann, primul anemometru (1790), R. August, psihrometrul,H. Poillet - primul pirheliometru etc

Dupǎ organizarea primelor observaţii meteorologice regulate (prima reţea de staţii meteorologice s-a înfiinţat spre sfârşitul secoloului al XVII-lea, în nordul Italiei, iar în anul 1721 s-a organizat o vastǎ reţea meteorologicǎ în Rusia, din ordinul ţarului Petru I), în a doua jumǎtate a secolului al XVIII-lea, meteorologia face primii paşi ca ştiinţǎ, dezvoltându-se însǎ, în continuare, tot în cadrul fizicii aproape încǎ un secol.

Ca ştiinţǎ distinctǎ, meteorologia se afirmǎ însǎ abia în a doua jumǎtate a secolului al XIX-lea. În acea perioadǎ, perfecţionarea tehnicii instrumentale, extinderea reţelei de staţii meteorologice, acumularea şi transmiterea datelor din observaţii sistematice (uşuratǎ de inventarea telegrafului) privind valorile parametrilor atmosferici - temperaturǎ, presiune, umiditate şi rezolvarea unor probleme teoretice importante, de exemplu, stabilirea relaţiei dintre câmpul baric şi vânt, au fǎcut posibilǎ studierea unor fenomene meteorologice în amploarea lor naturalǎ, urmǎrirea genezei şi evoluţiei acestora şi întocmirea primelor hǎrţi sinoptice cu repartiţia teritorialǎ a valorilor elementelor meteorologice

În etapa urmǎtoare, care dureazǎ pânǎ la sfârşitul primului rǎzboi mondial, meteorologia işi perfecţioneazǎ mijloacele de investigare şi obţine noi date asupra structurii verticale a atmosferei, se dezvoltǎ cunoştinţele de dinamica atmosferei, climatologie şi apar primele studii de meteorologie sinopticǎ.

Etapa contemporanǎ de dezvoltare a meteorologiei se

caracterizeazǎ printr-un avânt fǎrǎ precedent.

Prin rachetele şi sateliţii meteorologici s-au obţinut deja multe

informaţii despre structura şi compoziţia atmosferei superioare, despre

radiaţiile solare, bilanţul radiativ al sistemului Pǎmânt-atmosferǎ,

ionosferǎ şi stratul de ozon, etc.

.

Climatologia studiazǎ clima sau regimul

multianual (multisecuar, multimilenar) al vremii, explicǎ

geneza climei, clasificǎ şi descrie climatele globului

pǎmântesc, ale unor regiuni sau localitǎţi.

Pentru caracterizarea climei se utilizeazǎ valorile medii şi

extreme, amplitudinea, frecvenţa şi alte valori (indicatori statistici)

ale elementelor meteorologice, calculate pe baza şirului de

observaţii multianuale.

Nu trebuie sǎ se confunde însǎ media multianualǎ a elementelor meteorologice cu noţiunea complexǎ de climǎ, care include întreaga succesiune a stǎrilor de timp, inclusiv cele accidentale, cu frecvenţǎ mai redusǎ dar care sunt caracteristice regiunii respective, de exemplu: seceta, inundaţiile, viscolele etc.

.

Dezvoltarea METEOROLOGIEI şi CLIMATOLOGIEI în ţara noastrǎ

În ţara noastrǎ, dezvoltarea meteorologiei a urmat cursul dezvoltǎrii istorice generate a acestei ştiinţe, înregistrând însǎ şi unele particularitǎţi.

Existǎ însemnǎri din timpuri îndepǎrtate privitoare la unele manifestǎri deosebite ale vremii, pǎstrate în diferite documente oficiale şi scrieri ale epocii.

În "Cronicile Braşovului", de pildǎ, s-au fǎcut însemnǎri asupra intensitǎţii excepţionale a unor fenomene provocate de secetǎ în anul 1420, în Ţara Bârsei.

Primele observaţii meteorologice instrumentale s-au fǎcut în anul 1770, la Iaşi, iar prima staţie meteorologicǎ s-a înfiinţat în anul 1851 la Sibiu.

În anul 1884 a fost înfiinţat Institutul meteorologic al României, de catre reputatul savant român Ştefan Hepites care a fost şi primul director al Institutului, având în reţeaua sa, la început, trei staţii meteorologice (Bucureşti, Brǎila şi Sulina) şi 11 posturi pluviometrice.

Efectuarea primelor observaţii instrumentale şi organizarea primelor staţii meteorologice româneşti a fost opera unor oameni pasionaţi în domeniul ştiinţei, fruntaşi ai intelectualitǎţii din acele perioade, ca: Gheorghe Asachi, Carol Davilla, Petru Poni, P.S. Aurelian ş.a

Reţeaua de staţii şi posturi meteorologice, înfiinţatǎ şi dezvoltatǎ sub conducerea directorului academician Ştefan Hepites, a fost distrusǎ aproape complet în primul rǎzboi mondial şi a fost refǎcutǎ, parţial, în anul 1926.

.

Al doilea rǎzboi mondial a provocat din nou întreruperea observaţiilor meteorologice, cu deosebire în Transilvania şi Moldova.

În anii '60, reţeaua de staţii a fost reorganizatǎ şi completata raţional, dotatǎ cu aparaturǎ modernǎ şi încadratǎ cu personal calificat corespunzǎtor. Au luat fiinţǎ observatoare aerologice şi staţii actinometrice. Staţia meteorologicǎ automatǎ, realizatǎ de meteorologii români, funcţioneazǎ deja în regiuni muntoase greu accesibile.

Ca membrǎ a O.M.M., ţara noastrǎ a adus o contribuţie importantǎ la cercetǎrile din cadrul A.G.I., Anului Internaţional al Soarelui Calm şi al Anului de colaborare Ştiinţificǎ Internaţionalǎ, iar în prezent participǎ la realizarea programului şi subprogramelor V.M.M. şi a altor programe internaţionale coordonate de O.M.M.

Importanţa Meteorologiei pentru diferite sectoare de activitate

Fenomenele meteorologice exercitǎ o puternicǎ influenţǎ asupra activitǎţii economice a omului şi chiar asupra condiţiilor sale de existanţǎ.

Economia multor ţǎri este deseori grav afectata de mersul vremii, iar unele fenomene meteorologice, de o imensǎ fortǎ distrugǎtoare (uragane, cicloni, secetǎ, etc.), produc încǎ mari pagube materiale şi numeroase victime omeneşti.

Necesitatea explicǎrii acestor fenomene, în special a prevederii lor în scopul prevenirii sau atenuǎrii influenţelor nefavorabile, a determinat de fapt şi dezvoltarea meteorologiei ca ştiinţǎ. Numai cunoscând dinainte modul cum va evolua vremea, se pot lua mǎsurile corespunzǎtoare pentru programarea şi intensificarea anumitor activitǎţî, când vremea este favorabilǎ acestora sau, dimpotrivǎ, se pot lua mǎsuri pentru evitarea sau diminuarea efectelor pǎgubitoare, atunci când vremea este nefavorabilǎ.

.

Prin urmare, meteorologia este o ştiinţǎ chematǎ sǎ satisfacǎ importante cerinţe practice, sǎ contribuie la progresul economic, la îmbunǎtǎţirea vieţii oamenilor.

Prin preocupǎrile ei, meteorologia îşi gǎseşte aplicaţii de prim ordin în cele mai variate domenii de activitate.

O importanţǎ deosebitǎ prezintǎ meteorologia pentru agriculturǎ. Se poate spune, pe drept cuvânt, cǎ agricultura nu îşi poate desfǎşura nici o zi activitatea, fǎrǎ a ţine seama de mersul vremii, amicul şi inamicul ei, de secole.

Aceste cerinţe practice ale agriculturii au condus la naşterea unei ramuri a climatologiei aplicate, climatologia agricolǎ.

Efectuarea transporturilor aeriene şi maritime este în prezent de neconceput fǎrǎ avizul meteorologilor, iar transporturile feroviare şi rutiere nu se pot face ignorând viscolele, ceaţa, fenomenele de îngheţ, poleiul, arşiţele şi alte fenomene meteorologice care pot împiedica traficul sau degrada drumurile.

În domeniul construcţiilor civile şi industriale intereseazǎ îndeosebi vânturile puternice şi cele dominante în regiune, regimul precipitaţiilor, adâncimea îngheţului în sol, etc.

.

Medicina modernǎ utilizeazǎ cunoştinţe de meteorologie în

explicarea şi prognoza raspândirii unor maladii, amplasarea unitǎţilor

sanitare, aplicarea diferitelor tratamenta medicale şi în alte acţiuni.

Domeniile social-culturale a cǎror activitate este influenţatǎ de

fenomenele atmosferice sunt mult mai numeroase, iar aplicaţiile

meteorologice în aceste domenii sunt din cele mai variate şi de mare

importanţǎ.

Cert este cǎ întreaga noastrǎ activitate este influenţatǎ, într-un fel

sau altul, de fenomenele atmosferice şi, de aceea, meteorologia este una

dintre ştiinţele cu cele mai vaste aplicaţii.

Fǎrǎ sǎ mai insistǎm asupra acestora, trebuie remarcat cǎ în

condiţiile modernizǎrii economiei, ale globalizǎrii, meteorologia are o

deosebitǎ importanţǎ, iar activitatea cerecetǎtorilor meteorologi reprezintǎ o

muncǎ de o mare rǎspundere.