Κλιματική αλλαγή

Abstract

Με το συγκεκριμένο ψηφιακό εγχειρίδιο επιχειρείται μια προσπάθεια εξοικείωσης των φοιτητών της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης με την επιστήμη της Κλιματικής Αλλαγής. Απευθύνεται, συνεπώς, σε σπουδαστές τμημάτων Γεωγραφίας ή συναφών με τις Επιστήμες της Γης και του Περιβάλλοντος τμημάτων. Αποσκοπεί στην κατανόηση όλων των φυσικών και δυναμικών διεργασιών που σχετίζονται με το σύγχρονο πρόβλημα της παγκόσμιας θέρμανσης και της κλιματικής αλλαγής. Μπορεί όμως να αποτελέσει και έναν εξειδικευμένο οδηγό για οποιονδήποτε ασχολείται ή ερευνά την αλλαγή του κλίματος και τις επιπτώσεις της στη βιόσφαιρα. Οι θεματικές ενότητες του συγγράμματος επιλέχθηκαν με σκοπό την ευρεία κάλυψη του αντικειμένου της παγκόσμιας θέρμανσης, με τρόπο εκπαιδευτικά συνεκτικό για τον φοιτητή και φιλικό για τον απλό αναγνώστη. Το σύγγραμμα αποτελείται από τρεις θεματικές ενότητες που περιλαμβάνουν: (α) την εισαγωγή στις βασικές έννοιες της κλιματικής αλλαγής (φυσική κλιματολογία, κλιματικά φαινόμενα και κλιματική μεταβλητότητα), (β) τις φυσικοχημικές διεργασίες του κλιματικού συστήματος (ισοζύγιο ακτινοβολιών, κύκλος του άνθρακα και αερολύματα, και φαινόμενο του θερμοκηπίου) και (γ) τις κλιματικές προβολές, με τα ανοικτά θέματα και τις αβεβαιότητές τους. Η ύλη των οκτώ κεφαλαίων διαμορφώθηκε με σκοπό την αντιστοίχισή τους στις 13 διδακτικές εβδομάδες προπτυχιακών και μεταπτυχιακών μαθημάτων, καθώς κάποια κεφάλαια πιθανώς να απαιτούν περισσότερες διαλέξεις για την ολοκλήρωσή τους. Σημαντική θεματική ενότητα αποτελούν οι εφαρμογές και οι ασκήσεις, σε θεωρητικό και εργαστηριακό επίπεδο, οι οποίες πλαισιώνονται από πλήθος κλιματικών μεταδεδομένων. Το νέο σύγγραμμα περιλαμβάνει, για πρώτη φορά, ένα παράρτημα οδηγιών χρήσης του ελεύθερου εξειδικευμένου λογισμικού IDV (https://www.unidata.ucar.edu/software/idv/), για την εφαρμογή του στην οπτικοποίηση και ανάλυση κλιματικών δεδομένων και εφαρμογών. Η ύλη του παραρτήματος αναμένεται να υποστηρίξει τις τεχνικές δεξιότητες των φοιτητών στη διαχείριση κλιματικών δεδομένων. Περισσότερες από 75 ερωτήσεις και ασκήσεις περιλαμβάνονται στο τέλος κάθε κεφαλαίου για να βοηθήσουν τους φοιτητές στην κατανόηση και εφαρμογή των βασικών φυσικών αρχών. Οι απαντήσεις και οι λύσεις στις περισσότερες από αυτές ενσωματώνονται στο κείμενο. Το σύνολο της ύλης του παρόντος συγγράμματος μπορεί να καλυφθεί σε ένα ή σε πολλαπλά εξάμηνα ανάλογα με τον χαρακτήρα του προπτυχιακού/μεταπτυχιακού μαθήματος και την επιλογή του διδάσκοντος.

This book is an attempt to create a digital textbook in the Greek language, introducing undergraduate and postgraduate students to the science of Climate Change. It was developed within the framework of the "Kallipos+" initiative, titled "Greek Academic Electronic Textbooks and Supplements," with the aim of introducing electronic, interactive, multimedia textbooks into Higher Education. Therefore, it is targeted towards students in Geography or in Earth and Environmental Sciences Departments. Its goal is to comprehend all the natural and dynamic processes related to the contemporary issue of global warming and climate change. However, it can also serve as a guide for anyone involved in climate change and its impacts on the biosphere. The topics of the textbook were selected with the aim of providing comprehensive coverage of the subject of global warming in an educationally coherent manner for students and reader-friendly for the general audience. The textbook consists of three thematic topics, including: (a) an introduction to the basic concepts of climate change (physical climatology, climatic phenomena, and climate variability), (b) the physicochemical processes of the climate system (radiation balance, carbon cycle, aerosols, and the greenhouse effect phenomenon), and (c) climate projections with open issues and uncertainties. The material of the eight chapters is structured to correspond to 13 teaching weeks of undergraduate and postgraduate courses. Some chapters may require more lectures for their completion. A significant part includes applications and exercises, both theoretically and in the laboratory, accompanied by various climate metadata. The new textbook includes, for the first time, an appendix of instructions for using the free software IDV (https://www.unidata.ucar.edu/software/idv/), for its application in visualizing and analyzing climate data and applications. The content of the appendix is expected to support students' technical skills in managing climate data. More than 75 questions and exercises are included at the end of the chapters to help the students to understand the meaning and the application of basic physical principles. The answers and the solutions of most of them are incorporated into the text. The entire material of this book can be covered in one or in multiple semesters depending on the character of the undergraduate/postgraduate course and the option of the instructor.