Κλιματική Αλλαγή και Ωκεανός

Στο μάθημα εξετάζονται οι βασικές διεργασίες του φυσικού κλιματικού συστήματος, ο ρόλος του ωκεανού στο κλίμα, η κλιματική μεταβλητότητα και η κλιματική αλλαγή (ανθρωπογενής και φυσική), εστιάζοντας στη συνεισφορά του ωκεανού σε αυτές τις διεργασίες.  

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/η φοιτήτρια θα πρέπει: 

• Να αναγνωρίζει τις βασικές φυσικές διεργασίες που επηρεάζουν τη δυναμική του κλίματος, όπως το φαινόμενο θερμοκηπίου, καθώς και τους βασικούς μηχανισμούς ανάδρασης που επηρεάζουν το κλιματικό σύστημα. 

• Να διακρίνει τα αίτια της κλιματικής μεταβλητότητας και της κλιματικής αλλαγής και να διαχωρίζει τα φυσικά από τα ανθρωπογενή. 

• Να αντιλαμβάνεται το ρόλο των αλληλεπιδράσεων θάλασσας-ατμόσφαιρας στη διαμόρφωση της ωκεάνιας κυκλοφορίας (ανεμογενή και θερμόαλη), καθώς και την ευαισθησία των κλιματικών αλλαγών σε αυτές τις αλληλεπιδράσεις.  

• Να εκτιμά ποσοτικά (με τη χρήση απλών αναλυτικών εξισώσεων) την αλλαγή στην επιφανειακή θερμοκρασία της γης σαν αποτέλεσμα αλλαγών τόσο στην ανακλαστικότητα όσο και στην απορροφητικότητα της ατμόσφαιρας. 

• Να συνδυάζει γνώσεις από τη φυσική ωκεανογραφία για την κατανόηση του ρόλου της ωκεάνιας κυκλοφορίας στη διαμόρφωση του κλίματος, της κλιματικής μεταβλητότητας και της κλιματικής αλλαγής. 

• Να εφαρμόζει τις παραπάνω γνώσεις στην εκτίμηση της μεταφοράς θερμότητας από τον ωκεανό. 

• Να αξιολογεί τον ρόλο της θερμικής αδράνειας του ωκεανού στην διαμόρφωση του κλίματος, της κλιματικής μεταβλητότητας και της κλιματικής αλλαγής 

• Να συνδυάζει τις παραπάνω γνώσεις για την επίλυση προβλημάτων που αφορούν το κλιματικό σύστημα, την κλιματική μεταβλητότητα και την κλιματική αλλαγή.  

Τα παραπάνω μαθησιακά αποτελέσματα αντιστοιχούν στο Επίπεδο 6 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων. 

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών 

• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις 

• Λήψη αποφάσεων 

• Αυτόνομη εργασία 

• Ομαδική εργασία 

• Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον 

• Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών  

• Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον 

• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής  

• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης  

Οι παραπάνω Γενικές Ικανότητες αντιστοιχούν στο Επίπεδο 6 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων. 

1. Βασικές έννοιες του κλίματος 

   1. Το κλιματικό σύστημα 

   2. Αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συνιστωσών του συστήματος και χωροχρονικές κλίμακες 

   3. Το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη 

   4. Το φαινόμενο θερμοκηπίου 

   5. Οι διεργασίες ανάδρασης 

2. Φυσικές διεργασίες αλληλεπίδρασης θάλασσας-ατμόσφαιρας 

   1. Ανταλλαγές θερμότητας, μάζας και ορμής.  

   2. Η ανεμογενής και η θερμόαλη κυκλοφορία του ωκεανού. 

3. Ο ρόλος του ωκεανού στο κλίμα 

   1. Η ωκεάνια μεταφορά θερμότητας και μάζας 

   2. Η ωκεάνια εξουδετέρωση των θερμοκρασιακών αλλαγών 

4. Ο ρόλος του ωκεανού στην κλιματική μεταβλητότητα  

   1. Μεγάλης κλίμακας αλληλεπιδράσεις θάλασσας-ατμόσφαιρας (τα παραδείγματα του ENSO και ΝΑΟ)  

   2. Φυσική μεταβλητότητα – παλαιοκλιματολογία/παλαιοωκεανογραφία 

   3. Απότομη κλιματική αλλαγή 

5. Η παγκόσμια θέρμανση και ο ωκεανός 

   1. Ανθρωπογενείς επιδράσεις στο κλίμα 

   2. Κλιματική αλλαγή και μεταβολή της μέσης στάθμης της θάλασσας 

   3. Το μέλλον της κλιματικής αλλαγής σύμφωνα με τα σενάρια εκπομπών 

- Προτεινόμενη Βιβλιογραφία: 

• Σημειώσεις και διαφάνειες του μαθήματος (διαθέσιμες μέσω eclass – κατόπιν εγγραφής στο μάθημα) 

• Φυσική κλιματολογία, Α. Α. Μπλούτσος και Χ.Σαχσαμάνογλου, Εκδόσεις Ζήτη, 1998, ISBN 960-431-495-5 

• J. Marshall and R. A. Plumb, 2008: Atmosphere, Ocean, and Climate Dynamics: An Introductory Text, Academic Press. 

• G. Bigg 2003: The Oceans and Climate, 2nd Edition, Cambridge University Press. 

• D. Neelin, 2011: Climate Change and Climate Modelling, Cambridge University Press. 

• G.K. Vallis, 2012: Climate and the Oceans, Princeton Primers in Climate, Princeton University Press 

• Climate Change 2013: The Physical Science Basis, IPCC Fifth Assessment Report (AR5). 

• G. Siedler, G. Griffies,  J. Gould and J. Church, 2013: Ocean Circulation and Climate, Academic Press. 

• J. P. Peixoto and A. H. Oort, 1992: Physics of Climate, American Institute of Physics, New York. 

- Συναφή επιστημονικά περιοδικά: 

• Journal of Climate, American Meteorological Society,  

https://www.ametsoc.org/ams/index.cfm/publications/journals/journal-of-climate/ 

• Climate Dynamics, Springer, https://link.springer.com/journal/382 

• Journal of Physical Oceanography, American Meteorological Society, https://www.ametsoc.org/ams/index.cfm/publications/journals/journal-of-physical-oceanography/  

• Journal of Geophysical Research-Oceans, AGU Publications, http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/hub/jgr/journal/10.1002/(ISSN)2169-9291/ 

• Geophysical Research Letters, AGU Publications, 

http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/hub/journal/10.1002/(ISSN)1944-8007/