Kurs: Pogoda i klimat. Różnorodność jednorodności.

Kursthemen

Wstęp
Zapraszamy Państwa w wirtualną podróż w obszar atmosfery otaczającej Ziemię.

Atmosfera to powietrze, czyli ten element środowiska geograficznego, z którym mamy do czynienia w każdym momencie naszego życia, poprzez oddychanie. Ale atmosfera to także procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w powietrzu nas otaczającym i zmieniające jego parametry, które także mają istotny wpływ na nasze życie, samopoczucie, a nawet zdrowie.

Atmosfera ziemska jest jednością, gdyż powietrze znajduje się w nieustającym ruchu. Powietrze, którym oddychamy czytając ten tekst, mogło do nas przywędrować z bardzo daleka i mogło to trwać bardzo długo. A z drugiej strony: w każdym momencie ta jedność, jaką jest atmosfera, wykazuje wielkie zróżnicowanie w zakresie parametrów fizycznych powietrza, np. zupełnie inna temperatura, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne itp. panują w obszarach tropikalnych i okołobiegunowych, czy też w obszarach gdzie w danej chwili jest dzień lub noc. Zrozumienie procesów zachodzących w atmosferze i ich skutków wymaga spojrzenia na nie z różnych perspektyw czasowych i przestrzennych.

Nie jest naszą intencją przedstawiać Państwu podręcznik do meteorologii czy klimatologii; jest wiele publikacji o takim charakterze. Tematy, które opisujemy dotykają natomiast wybranych zagadnień związanych z atmosferą i jej funkcjonowaniem, z jakimi często spotykamy się w życiu codziennym. Wokół np. dziury ozonowej, globalnego ocieplenia czy zmian klimatu narosło wiele nieprawdziwych przekonań i opinii, funkcjonujących w świadomości społecznej, a będących skutkiem niepełnego zrozumienia natury tych zjawisk. Ekstremalne zjawiska pogodowe w niektórych przypadkach mogłyby powodować mniejsze straty, gdybyśmy więcej wiedzieli o ich mechanizmach. Gdy budujemy dom albo jedziemy na wakacje – czy myślimy o tym jaki klimat lokalny panuje w wybranym przez nas miejscu i jak to będzie na nas oddziaływać? Więc może warto czytać dalej?

Zapraszamy Państwa do zapoznania się z cyklem rozważań „Pogoda i klimat: różnorodność jedności” a także z internetową Encyklopedią Klimatologiczną ESPERE, która stanowi cyfrowy zasób edukacyjny i gdzie znajdziecie Państwo wiele wiadomości o pogodzie i klimacie, a nauczyciele – materiały edukacyjne dotyczące tej tematyki.

01. Zmienna stałość, czyli pogoda a klimat

Codziennie czytamy, słuchamy lub oglądamy prognozy pogody, a od czasu do czasu docierają do nas informacje o obserwowanych lub prognozowanych zmianach klimatu.
Czym się różni pogoda od klimatu?

Choć wydaje się, że są to pojęcia powszechnie znane, jest wiele ich definicji. Najważniejsza różnica między pogodą a klimatem polega na tym, że pogoda to chwilowy stan atmosfery w danym miejscu (np. temperatura i wilgotność powietrza, prędkość i kierunek wiatru, ciśnienie atmosferyczne, występowanie opadów itp.), a klimat to statystyczny stan atmosfery, czy też charakterystyczny dla danego regionu przebieg typów pogody w cyklu rocznym. Pogoda zmienia się nieustannie w czasie i przestrzeni. W danej chwili, warunki pogodowe mogą się istotnie różnić nawet w miejscach dość blisko siebie położonych; np. w górach zdarza się, zwłaszcza latem, że w jednej dolinie pada deszcz, a w sąsiedniej dolinie w tym samym czasie opad nie występuje. Pogoda jest kształtowana przede wszystkim przez cyrkulację atmosferyczną, przynoszącą nad dany obszar różne masy powietrza i powodującą m.in. przechodzenie nad danym obszarem frontów atmosferycznych. Warunki klimatyczne zaś zależą głównie od ilości energii słonecznej docierającej do danego miejsca w ciągu roku, a to jest związane przede wszystkim z położeniem na danej szerokości geograficznej. Duże znaczenie ma też np. wysokość nad poziomem morza, na jakiej znajduje się dany obszar czy odległość od mórz i oceanów. Aby określić klimat danego obszaru, konieczne są dane o różnych parametrach atmosfery, pochodzące z wieloletnich, codziennych obserwacji pogody, wykonywanych najlepiej przez co najmniej 30 lat, zgodnie ze standardami Światowej Organizacji Meteorologicznej. Pogoda zmienia się z godziny na godzinę, wartości poszczególnych parametrów fizycznych atmosfery, np. temperatury powietrza, mogą znacznie zwiększać się lub obniżać w ciągu doby, i jest to naturalna cecha środowiska atmosferycznego. Klimat natomiast zmienia się znacznie wolniej, a zmiany te mają poważne konsekwencje dla całego środowiska przyrodniczego, np. ochłodzenie w plejstocenie doprowadziło do powstania lądolodu, który przykrył znaczne obszary Europy.

W niniejszej części naszych rozważań przyjrzymy się pogodzie. W każdej chwili naszego życia, w tym miejscu, w którym akurat się znajdujemy, panują jakieś warunki pogodowe. Często mają one duże znaczenie dla naszego samopoczucia, warunkują w co się ubieramy, polepszają nam humor (np. gdy jest słonecznie i nie za gorąco), albo utrudniają funkcjonowanie (np. gdy zaspy blokują drogi). Pogoda ma też swoje groźne oblicze w postaci zjawisk ekstremalnych, takich jak intensywne opady prowadzące do powodzi czy trąby powietrzne. Ludzie od wieków szukali sposobów przewidywania pogody aby móc przygotować się na skutki jej oddziaływania. A jak dziś możemy przewidywać pogodę? Na ile mogą być w tym pomocne nasze samodzielne obserwacje?

02. Od giganta do liliputa,
czyli o różnych skalach klimatu w czasie i przestrzeni

Klimat jest jedną z cech środowiska geograficznego jakiegoś miejsca. Ale jakiego miejsca? Mojej miejscowości? Naszego kraju? A klimat Ziemi, całej Ziemi?

Oklimacie możemy mówić w różnych skalach przestrzennych i czasowych. W skali globalnej (makroskali) mówimy o klimacie całej Ziemi, np. o tym jaka jest średnia roczna temperatura powietrza dla całej Ziemi, albo ile energii słonecznej w ciągu roku otrzymuje łącznie cała Ziemia. Makroskala dotyczy też tak dużych obszarów jak całe kontynenty czy całe państwa. Większość dyskusji o zmianach klimatu, jakie obecnie toczą się na szczeblu międzynarodowym, dotyczy klimatu całej Ziemi. Jeśli rozpatrujemy klimat w mezoskali to dotyczy on takich jednostek przestrzennych jak regiony, o cechach środowiska wyraźnie innych od terenów otaczających. Przykładowo, możemy mówić o mezoklimacie Kotliny Sandomierskiej czy o mezoklimacie południowego wybrzeża Bałtyku. Jeśli rozpatrujemy jeszcze mniejsze obszary to mówimy o klimacie lokalnym lub topoklimacie, np. klimat lasu, klimat pola uprawnego czy klimat miasta. Ale możemy badać klimat dla jeszcze mniejszych obszarów i wtedy mówimy o mikroklimacie, np. mikroklimat jaskiń, mikroklimat wnętrza lasu, mikroklimat dna doliny górskiej. Ważny jest także zasięg pionowy; w makroskali bierzemy pod uwagę atmosferę w całym przekroju pionowym, zaś w kolejnych skalach przestrzennych zasięg pionowy jest coraz mniejszy, aż do zaledwie kilku metrów nad powierzchnią ziemi w mikroskali.

W poszczególnych skalach przestrzennych, inne czynniki odgrywają główną rolę w kształtowaniu klimatu. W makroskali są to czynniki wspomniane w poprzedniej sekcji, np. ilość energii słonecznej docierająca do danego miejsca w ciągu roku, wysokość nad poziomem morza czy odległość od mórz i oceanów. Czym mniejsza skala przestrzenna, dla jakiej rozpatrujemy warunki klimatyczne, tym większego znaczenia nabierają cechy podłoża. W tej sekcji przedstawiamy wybrane zagadnienia dotyczące klimatu w makroskali, a w kolejnej części naszych rozważań pokażemy wybrane przykłady dotyczące klimatu lokalnego.

03. Małe jest piękne,
czyli o klimacie lokalnym

W poprzedniej sekcji zostały przedstawione różne skale przestrzenne i czasowe w jakich określamy warunki klimatyczne. Każdy z nas znajduje się w danej chwili w jakimś miejscu i doświadcza oddziaływania warunków pogodowych. Ale zarazem podlegamy oddziaływaniu klimatu danego miejsca.

Na warunki klimatyczne w makroskali, związane głównie z położeniem danego miejsca w określonej strefie klimatycznej, nakładają się warunki klimatyczne w mezoskali i w skali lokalnej. Mieszkańcy miast większość swojego życia spędzają w przestrzeniach zamkniętych (mieszkania, sklepy, autobusy, teatry, miejsca pracy i nauki itp.), a tam podlegają oddziaływaniu mikroklimatu różnych pomieszczeń i przestrzeni zamkniętych. W czasie wolnym wiele osób wyjeżdża poza miasto i wtedy podlegają oddziaływaniu klimatu lokalnego różnych obszarów, np. lasu, zbiornika wodnego, gór. Czym różnią się poszczególne rodzaje klimatu lokalnego i dlaczego? Jak mogą one oddziaływać na nasze samopoczucie? A jak wpływają na tereny sąsiednie? Czy klimat lokalny może mieć znaczenie gospodarcze?

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE

W latach 2003-2004 został zrealizowany Projekt ESPERE-ENC (Environmental Science Published for Everybody Round the Earth - Educational Network on Climate), finansowany przez Komisję Europejską w ramach 5. Programu Ramowego. Celem projektu było utworzenie w Internecie Encyklopedii Klimatologicznej w kilku językach, stanowiącej zasób edukacyjny dla szkół i źródło informacji dla wszystkich osób zainteresowanych tą tematyką.

Project ESPERE-ENC (Environmental Science Published for Everybody Round the Earth - Educational Network on Climate) was realized in the years 2003-2004 and financed by the European Commission within the 5th Framework Programme. The aim of the project was to create an Internet Climate Encyclopaedia in a few languages, in order to provide an educational resource for schools and a source of information for everybody interested in climatological issues.

Zadanie to zrealizowało konsorcjum składające się z 11 placówek naukowych z 7 krajów Europy:

Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja, Niemcy (koordynator projektu),

Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Jagielloński, Kraków,

Mediterranean Agronomical Institute, Saragossa, Hiszpania,

Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry,

Center for International Climate and Environmental Research, Oslo, Norwegia,

Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, Francja,

University of East Anglia, Norwich, Wielka Brytania,

Gerhard Mercator University, Duisburg, Niemcy,

Friedrich Alexander University, Erlangen-Nürnberg, Niemcy,

University of Oslo, Norwegia,

Schools Online Ass., Niemcy.

Encyklopedia w przystępny sposób przybliża zagadnienia klimatyczne wszystkim osobom zainteresowanym pogodą i klimatem oraz zawiera materiały dydaktyczne przydatne na lekcjach szkolnych. Bezstronne wyjaśnienie tych zagadnień powinno z jednej strony polepszyć zrozumienie problemów związanych ze zmianami klimatu i wpływem antropogenicznym na klimat, z drugiej zaś pozwolić uniknąć myślenia o możliwych przyszłych zmianach klimatu jako o okropnych apokaliptycznych wizjach, co lansują niektóre mass media.

Encyklopedia powstała dzięki współpracy badaczy, projektantów stron www oraz pedagogów. Teksty prezentujące dane zagadnienie zostały uzupełnione ćwiczeniami, przykładowymi doświadczeniami i wskazówkami dotyczącymi wykorzystania tych materiałów w nauczaniu. W 2004 r. nakładem Wydawnictwa Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie ukazała się książka stanowiąca przewodnik metodyczny do Encyklopedii, przydatny zwłaszcza dla nauczycieli:

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE: wykorzystanie nowych mediów w edukacji, 2004, A. Bokwa, M. Walczak (red.), Wyd. Uniw. Jagiellońskiego, Kraków.

Po zakończeniu projektu, opiekę nad Encyklopedią przejęło Międzynarodowe Towarzystwo Naukowe ESPERE (www.espere.net). W 2013 r. zawartość Encyklopedii została przeniesiona na serwer Centrum Zdalnego Nauczania Uniwersytetu Jagiellońskiego.

The project was realized by a consortium of 11 institutes from 7 European countries:

Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany (project coordinator),

Institute of Geography and Spatial Management, Jagiellonian University, Kraków, Poland,

Mediterranean Agronomical Institute, Saragossa, Spain,

Hungarian Meteorological Service, Budapest, Hungary,

Center for International Climate and Environmental Research, Oslo, Norway,

Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, France,

University of East Anglia, Norwich, Great Britain,

Gerhard Mercator University, Duisburg, Germany,

Friedrich Alexander University, Erlangen-Nürnberg, Germany,

University of Oslo, Norway,

Schools Online Ass., Germany.

Encyclopaedia explains climatic issues for all persons interested in weather and climate phenomena. It also contains didactic materials which might be useful for classroom teaching. Objective explanation of climatic issues helps to understand them better and it allows to avoid the apocaliptic approach to the predicted climate changes, as preferred by some mass media.

After the project end, the Encyclopaedia is administered by ESPERE Association (www.espere.net). In 2013, the Encyclopaedia content was moved to the server of the Centre for Distance Learning (CDL) of the Jagiellonian University, Krakow, Poland.

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE (ESPERE Climate Encyclopaedia)
wersja polska (Polish version)
wersja angielska (English version)
wersja francuska (French version)
wersja hiszpańska (Spanish version)
wersja portugalska (Portuguese version)
wersja niemiecka (German version)
wersja węgierska (Hungarian version)
wersja włoska (Italian version)
wersja norweska (Norwegian version)
Spis treści
01. Chmury jako przesłanka w przewidywaniu pogody
02. Prognozy pogody
03. Efekt cieplarniany i globalne ocieplenie
04. Skutki zmian klimatu
05. Klimat lasu
06. Klimat zbiorników wodnych

Kursthemen

Wstęp

Spis treści

01. Chmury jako przesłanka w przewidywaniu pogody

02. Prognozy pogody

03. Efekt cieplarniany i globalne ocieplenie

04. Skutki zmian klimatu

05. Klimat lasu

06. Klimat zbiorników wodnych