Fizică și 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 crescând faţǎ 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.