Μαθήματα

Φυσική και Αγρομετεωρολογία

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Μέρος Α (Φυσική): Θεμελιώδεις νόμοι της Μηχανικής: Εισαγωγή (φυσικός κόσμος – φυσικά μεγέθη –συστήματα μονάδων). Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων (δυνάμεις και εξισώσεις της κίνησης – πεδίο βαρύτητας – δυνάμεις επαφής, τριβή – διατήρηση ορμής, στροφορμής και ενέργειας). Μηχανική των Ρευστών: Στατικήτων ρευστών (εφαρμογές της υδροστατικής εξίσωσης – άνωση – δυνάμεις σε πλευρικά τοιχώματα – μέτρηση της πυκνότητας υγρών και στερεών). Δυναμική των ρευστών (νόμοι των ιδανικών και των πραγματικών ρευστών). Εφαρμογές της Μηχανικής των Ρευστών στις Γεωπονικές Επιστήμες. Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική: Βασικές αρχές της θερμοδυναμικής (θερμότητα – θερμιδομετρία – ιδιότητες καθαρών ουσιών – προσθετικές ιδιότητες – πρώτος και δεύτερος θερμοδυναμικόςνόμος – εντροπία – μεταβολές της φυσικής κατάστασης των σωμάτων – νόμοι ιδανικών και πραγματικών αερίων – θερμοδυναμικοίκύκλοι – μεταφορά θερμότητας).Ισοζύγια μάζας και ενέργειας. Στοιχεία από τη θερμοδυναμική θεώρηση των βιολογικών συστημάτων. Εφαρμογές της ΘερμοδυναμικήςστιςΓεωπονικές Επιστήμες.

Μέρος Β (Μετεωρολογία για τη γεωργία): Ατμόσφαιρα (έκταση και σύνθεση της ατμόσφαιρας – κατακόρυφη διαίρεση της ατμόσφαιρας με βάση τη θερμοκρασία – ατμοσφαιρική πίεση – απλά ατμοσφαιρικά μοντέλα – ρύπανση της ατμόσφαιρας). Ακτινοβολία (ηλιακή και γήινη ακτινοβολία, διάδοση της ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα – ενεργειακό ισοζύγιο ανάμεσα στο έδαφος και στην ατμόσφαιρα). Το περιεχόμενο του ατμοσφαιρικού αέρα σε υδρατμούς (τάση των υδρατμών – απόλυτη, ειδική και σχετική υγρασία – σημείο δρόσου – θερμοκρασία του υγρού θερμομέτρου). Θερμοδυναμική του ατμοσφαιρικού αέρα (καταστατικές εξισώσεις του ξηρού και υγρού ατμοσφαιρικού αέρα – δυναμική θερμοκρασία – συμπύκνωση και εξάτμιση των υδρατμών – ανάμιξη των αερίων μαζών). Στατική της ατμόσφαιρας (θερμοκρασιακή δομή της ατμόσφαιρας – θερμοκρασιακές αναστροφές – ενέργεια στην ατμόσφαιρα – θέρμανση της ατμόσφαιρας). Δυναμική των αερίων μαζών (εξισώσεις της κίνησης των αερίων μαζών – άνεμος γεωστροφικός – άνεμος θερμικός, άνεμος βαθμίδας, κυκλοστροφικός άνεμος και άνεμος τριβής – στοιχεία από τη φυσική των νεφών – μετωπικές επιφάνειες – βαρομετρικά συστήματα – μετωπικές, θερμικές και ορογραφικές υφέσεις – αντικυκλώνες – στοιχεία από τη γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας – καταιγίδες – τροπικοί κυκλώνες).

Μέρος Γ (Αγρομετεωρολογία για τη φυτική και ζωική παραγωγή): Αντικείμενο της Αγρομετεωρολογίας (βασική μετεωρολογία για τη γεωργία – αγρομετεωρολογικοί και κλιματικοί σταθμοί – αγρομετεωρολογικές προγνώσεις και παρατηρήσεις θερμοκρασίας, έντασης και διεύθυνσης ανέμου, υγρασίας,ταχύτητας εξάτμισης, νέφωσης, ύψους ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων, ηλιοφάνειας,ηλιακής ακτινοβολίας και βαρομετρικής πίεσης). Αγρομετεωρολογία για τη φυτική παραγωγή (βιομετεωρολογικοί και βιοκλιματικοί δείκτες – αβιοτικοί παράγοντες ανάπτυξης των φυτών – αγρομετεωρολογικές παρατηρήσεις και προγνώσεις για τη γεωργία). Αγρομετεωρολογία για τη ζωική παραγωγή (βιομετεωρολογική διαχείριση χερσαίας ζωικής παραγωγής, αλιείας και υδατοκαλλιεργειών – επιπτώσεις του κλίματος στη ζωική παραγωγή – περιβαλλοντική τροποποίηση). Κλίμα και Γεωργία (αγροκλιματολογία, ταξινόμηση κλιμάτων, μικρόκλιμα αστικών, ημιαστικών και αγροτικών περιοχών, κλίμα θερμοκηπίου, βελτίωση κλίματος για γεωργικούς σκοπούς, κλιματική αλλαγή και γεωργία).

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα αποσκοπεί στην επίτευξη των ακόλουθων μαθησιακών στόχων:
• την απόκτηση γνώσεων στη Φυσική και στην Αγρομετεωρολογία που είναι απαραίτητες για την κατανόηση των φυσικοχημικών και βιολογικών διεργασιών που σχετίζονται με τις διάφορες εφαρμογές στις Γεωπονικές Επιστήμες
• την ικανότητα της φυσικής ερμηνείας, μαθηματικής περιγραφής, ανάλυσης και αξιολόγησης των παραμέτρων που περιγράφουν (ποιοτικά και ποσοτικά) την εξέλιξη των φυσικών φαινομένων
• τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν οι φοιτητές τον κατάλληλο εργαστηριακό εξοπλισμό και να αναλύουν τα πειραματικά δεδομένα, με την εφαρμογή των θεμελιωδών αρχών της Φυσικής και της Αγρομετεωρολογίας
• την ικανότητα να αποτιμούν τις επιδράσεις της αλλαγής του κλίματος στον αγροτικό τομέα
• την κατανόηση της διεπιστημονικότητας που διέπει τις Γεωπονικές Επιστήμες.

Γενικές Ικανότητες

Επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων με την εφαρμογή των βασικών μεθόδων της Φυσικής.
Λήψη αποφάσεων, αυτόνομη και ομαδική εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον και παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών.
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Διαλέξεις (θεωρία και ασκήσεις) στην αίθουσα

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Διαλέξεις με διαφάνειες PowerPoint, χρήση Η/Υ και προβολέα
• Σημειώσεις και λυμένες ασκήσεις σε ηλεκτρονική μορφή
• Ανάρτηση υλικού μαθήματος και επικοινωνία με φοιτητές στην ηλεκτρονική διαδικτυακή πλατφόρμα Moodle

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις39
Αυτοτελής Μελέτη50
Μελέτηκαιανάλυσηβιβλίωνκαιάρθρων31
Σύνολο120

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνικά.
Μέθοδοι αξιολόγησης:
• Γραπτές τελικές εξετάσεις (θεωρία και ασκήσεις).
Τα κριτήρια αξιολόγησης παρουσιάζονται και αναλύονται στους φοιτητές κατά την έναρξη του εξαμήνου.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. McCabeW., SmithJ., HarriottP., Βασικές Φυσικές Διεργασίες Μηχανικής, 6η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2003
  2. YunusA. Cengel, MichaelA. Boles, Θερμοδυναμική για Μηχανικούς, 3η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2003
  3. PittsD., SissomL., Μεταφορά Θερμότητας, Σειρά Schaum, 2η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2001
  4. FrederickJ. Bueche, EugeneHecht, Πανεπιστημιακή Φυσική, 9η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Κλειδάριθμος
  5. RaymondA. Serway, JohnW. Jewett, Jr., Φυσική για Επιστήμονες και Μηχανικούς, Τόμος Α’, 8η Έκδοση, Μετάφραση: Εκδόσεις Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2012
  6. Σαχσαμάνογλου Χ. Σ., Μακρογιάννης Τ. Ι., Μαθήματα Γενικής Μετεωρολογίας Α.Π.Θ., 1985
  7. ΔαλέζιοςΝ. Ρ., Αγρομετεωρολογία– Ανάλυση και Προσομοίωση, Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών, ISBN: 978-960-603-134-2, Αθήνα, 2015