ΚΙΝΟΥΜΕΝΟΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ

Παρουσίαση με θέμα: "ΚΙΝΟΥΜΕΝΟΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΚΙΝΟΥΜΕΝΟΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΣΧΟΛΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΜΕ ΤΙΤΛΟ ΚΙΝΟΥΜΕΝΟΣ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι μαθητές που κατοικούν σε μια μεγαλούπολη, όπως η Αθήνα, περιβάλλονται από διάφορα αυτόματα ηλεκτρονικά συστήματα που ρυθμίζουν και διευκολύνουν τη ζωή τους (πχ πόρτες και ασανσέρ που λειτουργούν αυτόματα). Με την παρούσα εργασία προσπαθήσαμε να απομυθοποιήσουμε και να κατανοήσουμε την λειτουργία των αυτόματων ηλεκτρονικών συστημάτων, δίνοντας έμφαση στην αυτόματη μετάδοση και συλλογή μετεωρολογικών δεδομένων. Παράλληλα έγινε προσπάθεια αξιοποίησης αυτών των μετεωρολογικών δεδομένων, για την κατανόηση των εννοιών καιρός - κλίμα, ώστε οι μαθητές να καταλάβουν καλύτερα και το φυσικό περιβάλλον (καιρός - κλίμα Αμπελοκήπων) και το τεχνολογικό (αυτόματα ηλεκτρονικά συστήματα) μέσα στο οποίο μεγαλώνουν. Ξεκινήσαμε μελετώντας τα συστήματα που λειτουργούν αυτόματα, φτιάχνοντας αρχικά ένα αυτοκινούμενο σύστημα που βρίσκει μόνο του το δρόμο. Στη συνέχεια το μετατρέψαμε σε τηλεχειριζόμενο και το εφοδιάσαμε με κατάλληλα εξαρτήματα ώστε να χρησιμοποιηθεί ως αυτόματο σύστημα μέτρησης μετεωρολογικών και κλιματικών στοιχείων. Τέλος με τη βοήθεια αυτού του κινούμενου μετεωρολογικού σταθμού κατανοήσαμε τα καιρικά φαινόμενα και το κλίμα της περιοχής των Αμπελοκήπων. Το πρόγραμμα προτάθηκε στους μαθητές της Β’ Γυμνασίου, από τους οποίους αρχικά ανταποκρίθηκαν δεκαπέντε, ενώ τελικά την εργασία ολοκλήρωσαν πέντε: Καμαρούλας Παναγιώτης, Μαρινάκης Σταύρος, Μάτκα Άγγελος, Σωπασουδάκης Μιχαήλ, Τσέκα Κριστιάν. Υπεύθυνος καθηγητής: Γιάννης Σιδερής, ΠΕ19

2 1. Κατασκευή αυτοκινούμενου συστήματος (συστήματος που βρίσκει μόνο του το δρόμο)
Κατ’ αρχήν ασχοληθήκαμε γενικά με την έννοια του συστήματος και καταγράψαμε παραδείγματα συστημάτων που ήδη γνωρίζουμε: σύστημα θέρμανσης, σύστημα προσγείωσης αεροπλάνων, τυφλό σύστημα πληκτρολόγησης. Στη συνέχεια προσπαθήσαμε να βγάλουμε τον ορισμό του συστήματος και καταλήξαμε ότι σύστημα ονομάζουμε ένα οργανωμένο σύνολο στοιχείων που αλληλεξαρτώνται και αλληλεπιδρούν με βάση συγκεκριμένους κανόνες. Το δικό μας σύστημα ήταν αυτόματο, δηλαδή τα στοιχεία του συνδέονταν με τέτοιο τρόπο ώστε, χωρίς ή με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση, να ελέγχει τη λειτουργία του εαυτού του. Σε πρώτη φάση απλώς κατασκευάσαμε το σύστημά μας έτσι ώστε να είναι αυτοκινούμενο, δηλαδή να κινείται βρίσκοντας μόνο του το δρόμο. Το κάναμε αυτό για να κατανοήσαμε καλύτερα τη λειτουργία των συστημάτων που λειτουργούν αυτόματα. Για την κίνηση του συστήματός μας χρησιμοποιήσαμε δυο απλούς κινητήρες που συνοδεύονταν από σύστημα μετάδοσης της κίνησής τους στις ρόδες. Ως βάση χρησιμοποιήσαμε μια μητρική πλακέτα τύπου arduino, που έχει ανοικτό σχεδιασμό υλικού Επειδή στη μητρική πλακέτα θα έπρεπε να συνδέσουμε κινητήρες οι οποίοι καταναλώνουν αρκετή ισχύ, δεν τους συνδέσαμε απευθείας αλλά μέσω ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος που έλεγχε την τροφοδοσία τους με ηλεκτρικό ρεύμα Χρησιμοποιήσαμε ένα σερβοκινητήρα για να στερεώσουμε πάνω του τον αισθητήρα μέτρησης απόστασης και να του δώσουμε τη δυνατότητα να στρίβει προς όλες τις κατευθύνσεις Για να μπορεί το αυτοκινούμενο σύστημα να βρίσκει μόνο του το δρόμο, το εφοδιάσαμε με έναν αισθητήρα εύρεσης απόστασης που χρησιμοποιεί υπερήχους.

3 Κάθε αυτόματο σύστημα για να μπορέσει να λειτουργήσει αποτελείται από το ΥΛΙΚΟ (τα υλικά κομμάτια του) και το ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ (τις οδηγίες που του λένε πως θα λειτουργήσει). Πρώτα λοιπόν συναρμολογήσαμε το σύστημά μας. Για σκελετό χρησιμοποιήσαμε ένα κουτί που περιείχε ξηρούς καρπούς, στο οποίο ανοίξαμε τρύπες και πάνω του προσαρμόσαμε όλα τα μέρη του συστήματός μας. Στη συνέχεια εφοδιάσαμε το σύστημά μας με τις κατάλληλες οδηγίες (πρόγραμμα) που θα έπρεπε να ακολουθήσει. Οι οδηγίες αυτές αποθηκεύονταν και εκτελούνταν στη μητρική πλακέτα τύπου arduino, η οποία είχε το ρόλο να ελέγχει το αυτοκινούμενο σύστημά μας. Για να γράψουμε και να μεταφέρουμε τις οδηγίες στο σύστημά μας εγκαταστήσαμε στον Η/Υ μας το κατάλληλο προγραμματιστικό περιβάλλον (παρέχεται δωρεάν στο διαδίκτυο).

4 2. Μετατροπή του συστήματός μας
σε τηλεχειριζόμενο Στη συνέχεια μετατρέψαμε το σύστημά μας σε τηλεχειριζόμενο. Για να το κάνουμε αυτό δοκιμάσαμε δυο τρόπους, που περιελάμβαναν διαφορετικά πρωτόκολλα (κανόνες) επικοινωνίας: Ο πρώτος τρόπος περιελάμβανε επικοινωνία χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο bluetooth. Για να υποστηρίζει το σύστημά μας τέτοιο τρόπο επικοινωνίας του προσθέσαμε τη μονάδα JY-MCU Bluetooth Wireless Serial Port Module. Επειδή τα smartphones υποστηρίζουν αυτό το πρωτόκολλο (κανόνες) επικοινωνίας, εγκαταστήσαμε σ’ ένα smartphone ένα ειδικό πρόγραμμα για να μπορούμε να ελέγχουμε με αυτό την κίνηση του συστήματός μας. Το πρόγραμμα αυτό λεγόταν bluestick. Ο δεύτερος τρόπος περιελάμβανε επικοινωνία χρησιμοποιώντας αισθητήρα υπέρυθρων ακτίνων (τον TL1838 VS1838B) τοποθετημένο στο όχημά μας και τηλεχειριστήρια ηλεκτρονικών συσκευών σαν αυτά που έχουμε στα σπίτια μας (πχ για dvd-player, βιντεοπροβολείς). Επειδή στο εργαστήριο πληροφορικής υπήρχε βιντεοπροβολέας, προτιμήσαμε να χρησιμοποιήσουμε το τηλεχειριστήριό του. Τα τηλεχειριστήρια λειτουργούν με υπέρυθρες ακτίνες και οι κανόνες επικοινωνίας (οι κωδικοί για τα πλήκτρα) διαφέρουν από συσκευή σε συσκευή. Γι’ αυτό κάναμε ξεχωριστό πείραμα με σκοπό να ανακαλύψουμε τους κωδικούς του δικού μας τηλεχειριστήριου. Μονάδα JY-MCU Bluetooth Wireless Serial Port Module Το πρόγραμμα bluestick, που χρησιμοποιήσαμε για τον έλεγχο της κίνησης του συστήματός μας, σε οθόνη smartphone αισθητήρας υπέρυθρων ακτίνων TL1838 VS1838B το τηλεχειριστήριο του βιντεοπροβολέα του σχολείου μας

5 3. Προσθήκη αισθητήρων θερμοκρασίας-υγρασίας και ατμοσφαιρικής πίεσης στο σύστημά μας ώστε να μετατραπεί σε μετεωρολογικό σταθμό Στη συνέχεια βάλαμε στο τηλεχειριζόμενο σύστημά μας αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας και ατμοσφαιρικής πίεσης, μετατρέποντάς το σε κινούμενο μετεωρολογικό σταθμό. Οι μετρήσεις μεταδίδονταν αυτόματα σε smartphone μέσω του πρωτοκόλλου bluetooth και της μονάδας ασύρματης επικοινωνίας JY-MCU Bluetooth Wireless Serial Port Module. Μπορούσαμε να τις δούμε στο smartphone μέσω ενός ειδικού προγράμματος που λεγόταν blueterm. Η ακρίβεια με την οποία μετρούσε τη θερμοκρασία ήταν ± 0,5 ºC, την υγρασία ± 2% και την ατμοσφαιρική πίεση είναι ± 0.06 hPa. Για αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας αγοράσαμε τον DHT22/ΑΜ2302. Για αισθητήρα ατμοσφαιρικής πίεσης αγοράσαμε τον BMP085. Μετά τη σύνδεση όλων των μονάδων, γράψαμε στο προγραμματιστικό περιβάλλον και περάσαμε στη μητρική πλακέτα τύπου aduino το κατάλληλο πρόγραμμα (οδηγίες) που εξηγούσε στο σύστημά μας πως θα παίρνει αυτόματα μετρήσεις και θα τις στέλνει στο smartphone, ενώ ταυτόχρονα πως θα μας επιτρέπει να ελέγχουμε την κίνησή του ή μέσω smartphone ή με το τηλεχειριστήριο του βιντεοπροβολέα. αισθητήρας DHT22/ΑΜ2302 θερμοκρασίας-υγρασίας Αισθητήρας BMP085 ατμοσφαιρικής πίεσης Το πρόγραμμα blueterm, που χρησιμοποιήσαμε για τη λήψη μετεωρολογικών μετρήσεων, σε οθόνη smartphone

6 Φωτογραφίες του κινούμενου μετεωρολογικού σταθμού μας

7 4. ΚΑΙΡΟΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑ Ο Ήλιος, ως πηγή ενέργειας που θερμαίνει την ατμόσφαιρα, αλλά και τις υγρές και στερεές μάζες στην επιφάνεια της Γης, η Γη με την κίνησή της, και η Ατμόσφαιρα που την περιβάλλει συγκροτούν ένα "θερμικό σύστημα". Στην Ατμόσφαιρα, που είναι ένα από τα κομμάτια του συστήματος, συμβαίνουν τα καιρικά φαινόμενα. Με τον όρο καιρός εννοείται η κατάσταση της ατμόσφαιρας της Γης σε συγκεκριμένο τόπο και χρόνο από την άποψη της θερμοκρασίας, της ατμοσφαιρικής πίεσης, της υγρασίας και του υφισταμένου ανέμου (ένταση και διεύθυνση), καθώς και όλων των φαινομένων που συνοδεύουν αυτά. Όταν μιλάμε για το κλίμα μιας περιοχής, αναφερόμαστε στις καιρικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή αυτή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι θα λέγαμε ο μέσος καιρός μιας περιοχής, που προκύπτει από τις μακροχρόνιες παρατηρήσεις των διάφορων μετεωρολογικών στοιχείων. Πρόκειται λοιπόν για τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν συνήθως σ' αυτή την περιοχή και επαναλαμβάνονται λίγο πολύ κάθε χρόνο. Όταν βλέπουμε στην τηλεόραση ή διαβάζουμε σε μια εφημερίδα για το "δελτίο καιρού" πληροφορούμαστε για τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν ή θα επικρατήσουν σε μια περιοχή για σύντομο χρονικό διάστημα (το πολύ για μερικές ημέρες). Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ καιρού και κλίματος. Αυτό που κάναμε λοιπόν ήταν κατ' αρχήν να ψάξουμε για το κλίμα της Αθήνας ώστε να αποκτήσουμε μια γνώση για τα καιρικά φαινόμενα που κατά μέσο όρο επικρατούν. Στη συνέχεια προσπαθήσαμε να τα συγκρίνουμε με τις μετρήσεις που πήραμε κατά το μήνα Μάρτιο του 2014 από τον μετεωρολογικό σταθμό μας, ώστε να διαπιστώσουμε πως πήγε ο συγκεκριμένος μήνας από πλευράς καιρού.

8 Σύγκριση της θερμοκρασίας - υγρασίας δυο ημερών του Μαρτίου 2014 με τα κλιματικά χαρακτηριστικά της Αθήνας Αναζητώντας τα κλιματικά χαρακτηριστικά της Αθήνας, που παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα θερμοκρασίας και υγρασίας, βρήκαμε ότι κατά το μήνα Μάρτιο η μέση μέγιστη τιμή της θερμοκρασίας είναι 15,7 οC, ενώ η μέση τιμή της σχετικής υγρασίας 65,9 %. Σε σχέση λοιπόν με τους μέσους αυτούς όρους, συγκρίνοντάς τους με μετρήσεις που πήραμε από τον μετεωρολογικό σταθμό μας, παρατηρήσαμε ότι η Τρίτη 11 Μαρτίου ήταν μια σχετικά ψυχρή μέρα και γι’ αυτό το λόγο λειτούργησε το καλοριφέρ του σχολείου, ενώ η Τρίτη 18 Μαρτίου μια σχετικά ζεστή μέρα. Επίσης και τις δυο αυτές ηλιόλουστες μέρες, η υγρασία ήταν σχετικά χαμηλή. Γραφικές παραστάσεις των μετρήσεων της ελάχιστης, της μέσης και τη μέγιστης θερμοκρασίας των δώδεκα μηνών του έτους από τον μετεωρολογικό σταθμό του Ελληνικού (αναφέρονται στην περίοδο από το 1955 ως το 1997) Γραφική παράσταση των μετρήσεων της μέσης τιμής της υγρασίας των δώδεκα μηνών του έτους από τον ίδιο μετεωρολογικό σταθμό (αναφέρονται και αυτές στην περίοδο από το 1955 ως το 1997)

9 5. ΤΑ ΚΑΙΡΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ
Το βαρόμετρο κατεβαίνει αργά Πιθανή μεταβολή του καιρού Το βαρόμετρο κατεβαίνει Κακοκαιρία Το βαρόμετρο κατεβαίνει γρήγορα για λίγες ώρες Κακοκαιρία μικρής διάρκειας Το βαρόμετρο μένει σταθερό Συνέχιση του καλού καιρού Το βαρόμετρο ανεβαίνει Καλός καιρός μεγάλης διάρκειας ή καλυτέρευση Το βαρόμετρο ανεβαίνει απότομα Το βαρόμετρο παρουσιάζει απότομες διακυμάνσεις Ασταθής καιρός Υπάρχει μια σημαντική μετεωρολογική παράμετρος, που μας βοηθάει στην πρόγνωση του καιρού των επόμενων ωρών ή ημερών. Πρόκειται για την ατμοσφαιρική ή βαρομετρική πίεση την οποία μπορούσαμε να μετρήσουμε με τον μετεωρολογικό σταθμό μας. Ψάχνοντας για τον ορισμό της βρήκαμε ότι πρόκειται για την πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα, με το βάρος της, στην επιφάνεια της Γης. Η τιμή της σ’ έναν τόπο δε παραμένει σταθερή αλλά εξαρτάται από την θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα. Ο άνεμος δημιουργείται από την διαφορά της ατμοσφαιρικής πίεσης σε γειτονικούς τόπους και συνήθως έχει φορά κίνησης από τις υψηλότερες προς τις χαμηλότερες πιέσεις. Στην συνέχεια διερευνήσαμε το πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις μετρήσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης στη πρόγνωση καιρού. Βρήκαμε μερικές πρακτικές συμβουλές, τις οποίες και παραθέτουμε στο διπλανό πίνακα. Όπως όμως συμβούλευαν αυτοί που ασχολούνταν με την μετεωρολογία, όταν θέλουμε να κάνουμε πιο σίγουρη την πρόγνωση πρέπει επιπλέον να έχουμε μια εικόνα για το πώς είναι κατανεμημένη η βαρομετρική πίεση και στις γειτονικές μας περιοχές. Αυτή η εικόνα υπάρχει στους μετεωρολογικούς χάρτες που έχουν χαραχθεί οι ισοβαρείς γραμμές (ή ισοβαρείς καμπύλες) και τα μέτωπα.

10 ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ΜΕ ΙΣΟΒΑΡΕΙΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ
Ισοβαρείς είναι οι καμπύλες που προκύπτουν από την ένωση εκείνων των τόπων που έχουν ίδια ατμοσφαιρική πίεση, την ίδια χρονική στιγμή. Δίνουν με τον καλύτερο τρόπο την κατανομή της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η διπλανή εικόνα είναι ένας μετεωρολογικός χάρτης με χαραγμένες τις ισοβαρείς γραμμές (καμπύλες). Παρατηρούμε γραμμές με 1012, 1016, 1020 hPa (εκτοπασκάλ). Το hPa (εκτοπασκάλ) είναι η μονάδα μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης. Επίσης παρατηρούμε κάποια σημεία σημειωμένα με x, που έχουν ένδειξη Η ή L. Πρόκειται για περιοχές όπου επικρατούν υψηλότερες (Η -High) ή χαμηλότερες (L - Low) τιμές ατμοσφαιρικής πίεσης από τις γειτονικές περιοχές. Ένα χαμηλό βαρομετρικό ονομάζεται επίσης ύφεση και αν συνδυαστεί με την κατάλληλη ορογραφία του εδάφους και υγρασία στην ατμόσφαιρα φέρνει κακοκαιρία. Γι’ αυτό όταν παρατηρούμε το βαρόμετρο μας να κατεβαίνει είναι πολύ πιθανό να χαλάσει ο καιρός. Ένα υψηλό βαρομετρικό ονομάζεται επίσης αντικυκλώνας και σχετίζεται πολλές φορές με καλοκαιρία, αν και μπορούν επίσης να παρατηρηθούν ακραίες τιμές θερμοκρασίας (πολύ υψηλές ή χαμηλές). Γι’αυτό άνοδος του βαρομέτρου είναι πολύ πιθανό να σημαίνει καλοκαιρία. Η τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης λοιπόν εξαρτάται από το αν στην χώρα μας έχουμε έλευση υψηλού βαρομετρικού που τις περισσότερες φορές αλλά όχι πάντα συνεπάγεται καλοκαιρία, ή χαμηλού βαρομετρικού που συνήθως συνεπάγεται κακοκαιρία.

11 ΨΥΧΡΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΑ ΜΕΤΩΠΑ θερμό μέτωπο ψυχρό μέτωπο μετωπική ύφεση
Στους μετεωρολογικούς χάρτες που έχουν χαραγμένες ισοβαρείς γραμμές παρατηρήσαμε ότι υπήρχαν μερικές παράξενες γραμμές με σχεδιασμένα πάνω τους δοντάκια ή κυκλάκια. Αυτές οι γραμμές λέγονται μέτωπα και είναι και αυτά υπεύθυνα για τις κακοκαιρίες. Τα μέτωπα δημιουργούνται όταν συναντιούνται ψυχρότερες με θερμότερες αέριες μάζες. Στο θερμό μέτωπο, αναπαράσταση του οποίου δίνεται στην διπλανή εικόνα, προϋπάρχουν πάνω από μια περιοχή ψυχρότερες αέριες μάζες καί πλησιάζουν πρός αυτές θερμότερες (από τα αριστερά της εικόνας). Οι θερμές αυτές αέριες μάζες δεν μπορούν να εκτοπίσουν τις ψυχρότερες (που είναι πυκνότερες και γι’ αυτό βαρύτερες) οπότε κινούνται γλιστρώντας από πάνω τους, σαν να κινούνται πάνω σε κεκλιμένο επίπεδο. Ανερχόμενες ψύχονται, αρχίζουν να δημιουργούνται σύννεφα και στη συνέχεια βροχές και άλλα καιρικά φαινόμενα. Στο ψυχρό μέτωπο, αναπαράσταση του οποίου δίνεται στην διπλανή εικόνα, προϋπάρχουν πάνω από μια περιοχή θερμές αέριες μάζες και πλησιάζουν προς αυτές ψυχρές (από τα αριστερά της εικόνας). Οι ψυχρές αέριες μάζες ως πυκνότερες (και γι’ αυτό βαρύτερες) καθώς κινούνται εκτοπίζουν από κάτω τις θερμότερες οι οποίες αναγκάζονται να κινηθούν προς τα πάνω. Ανερχόμενες ψύχονται, αρχίζουν να δημιουργούνται σύννεφα και στη συνέχεια βροχές οι οποίες είναι ισχυρότερες και μικρότερης διάρκειας από τις βροχές τού θερμού μετώπου. Τα ψυχρά μέτωπα κινούνται λίγο ταχύτερα από τα θερμά και δίνουν χειρότερο καιρό. Όταν ένα ψυχρό μέτωπο που κινείται γρήγορα συναντήσει ένα θερμό μέτωπο που κινείται αργά τότε ο θερμός αέρας "σπρώχνεται" από την επιφάνεια του εδάφους προς τα επάνω και τα δύο μέτωπα γίνονται ένα. Αυτό το μέτωπο ονομάζεται "συνεσφιγμένο". Όταν ένα μέτωπο δεν παρουσιάζει αισθητή μετακίνηση χαρακτηρίζεται "στάσιμο". Πολύ συχνά μεταξύ των ισοβαρών καμπυλών παρεμβάλλονται δύο «μέτωπα», ένα ψυχρό και ένα θερμό, που στη μια άκρη τους ενώνονται. Ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται «μετωπική ύφεση» ή βαρομετρικό χαμηλό με μέτωπα κακοκαιρίας. θερμό μέτωπο ψυχρό μέτωπο μετωπική ύφεση

12 ΠΡΟΓΝΩΣΗ ΚΑΙΡΟΥ ΤΗΣ ΤΡΙΤΗΣ 11/3/2014 ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΡΙΤΗΣ 18/3/2014
Κατά τη διάρκεια δυο ημερών του Μαρτίου (την Τρίτη 11/3/2014 και την Τρίτη 18/3/2014) πήραμε μετρήσεις ατμοσφαιρικής πίεσης από τον αισθητήρα μας και διαβάσαμε τους μετεωρολογικούς χάρτες με τις ισοβαρείς γραμμές. Κατόπιν παρατηρώντας πως μεταβαλλόταν η ατμοσφαιρική πίεση και προσέχοντας αν φαίνονται στους μετεωρολογικούς χάρτες να πλησιάζουν ή να βρίσκονται στην Ελλάδα μέτωπα ή μετωπική ύφεση (που φέρνουν μαζί τους κακοκαιρία) προσπαθήσαμε να προβλέψουμε τον καιρό για το υπόλοιπο της ημέρας και για την επόμενη. Η πρόγνωσή μας και για τις δυο ημέρες ήταν καλοκαιρία (και αποδείχθηκε σωστή) γιατί η ατμοσφαιρική πίεση ήταν σταθερή ή ανέβαινε πολύ αργά, ενώ στους χάρτες καιρού δε φαινόταν να πλησιάζει ή να βρίσκεται στη χώρα μας κάποιο μέτωπο κακοκαιρίας ή να επικρατούν χαμηλές πιέσεις. Ακολουθούν οι πίνακες με τις μετρήσεις που πήραμε στο σχολείο μας και οι μετεωρολογικοί χάρτες για τις αντίστοιχες ημέρες: Τρίτη 11/3/2014 Τρίτη 18/3/2014 ΩΡΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ 830 1023,2 hPa 1030 1023,9 hPa 1230 1024,0 hPa 1430 1024,1 hPa ΩΡΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ 830 1025,5 hPa 1030 1230 1025,3 hPa 1430 1026,4 hPa

13 6. ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ
Την Τρίτη 11/3/2014 ασχοληθήκαμε με την καταγραφή και ερμηνεία των μετρήσεων της θερμοκρασίας στον νομό Αττικής. Μπήκαμε στον δικτυακό τόπο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, όπου υπήρχαν αναλυτικές μετρήσεις θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο από τους σταθμούς του στο νομό Αττικής. Σημειώσαμε τις μετρήσεις για τις ώρες 830 το πρωί και 1300 το μεσημέρι, πήραμε και τη δική μας από τους εξωτερικούς διαδρόμους του 57ου Γυμνασίου Αθηνών και φτιάξαμε τον παρακάτω πίνακα. Οι περιοχές με τις χαμηλότερες θερμοκρασίες ήταν ο Υμηττός (κορυφή), η Ιπποκράτειος Πολιτεία και η Εκάλη. Βρίσκονταν στους πρόποδες βουνών, η Ιπποκράτειος Πολιτεία στην Πάρνηθα και η Εκάλη στην Πεντέλη, ή στην κορυφή του Υμηττού. Πιστεύουμε ότι οι θερμοκρασίες ήταν χαμηλότερες από τις υπόλοιπες γιατί δεν προφυλάσσονταν από το κρύο μέσα στο Λεκανοπέδιο της Αθήνας, ούτε υπήρχε πυκνή δόμηση και μεγάλη κίνηση οχημάτων και ανθρώπων που αυξάνει πάντα τη θερμοκρασία σε μια τοποθεσία. Παρατηρήσαμε επίσης ότι οι θερμοκρασίες στη Ν. Μάκρη και τις άλλες παραθαλάσσιες περιοχές του Ευβοϊκού κόλπου ήταν σχετικά υψηλές σε σχέση με τις γειτονικές ορεινές περιοχές. Αυτό συμβαίνει γιατί οι περιοχές που βρίσκονται κοντά στη θάλασσα έχουν πιο ήπιο κλίμα το χειμώνα και στις αρχές της άνοιξης, και επομένως σχετικά ψηλές θερμοκρασίες. Η θερμοκρασία στους εξωτερικούς διαδρόμους του 57ου Γυμνασίου ήταν ακόμα πιο υψηλή. Αυτό συμβαίνει γιατί το σχολείο μας βρίσκεται μέσα στο Λεκανοπέδιο της Αθήνας και πήραμε μετρήσεις σε προφυλαγμένες θέσεις από το κρύο. ΠΕΡΙΟΧΗ 830 1300 Υμηττός (κορυφή) 0 οC 3 οC Ιπποκράτειος Πολιτεία 5 οC Εκάλη 6 οC 8 οC Ψυχικό 7 οC 11 οC Νέα Μάκρη Αμπελόκηποι Γκάζι 12 οC 57 ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΘΗΝΩΝ (εξωτερικοί διάδρομοι) 10 οC 13,5 οC

14 7. ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΥΓΡΑΣΙΑΣ
Υγρασία της ατμόσφαιρας είναι οι υδρατμοί που προέρχονται από την εξάτμιση υγρών ενώ σχετική υγρασία, που μετριέται σε %, είναι ο λόγος της ποσότητας ή της μάζας των υδρατμών, που περιέχει ο αέρας, προς εκείνη την ποσότητα ή το βάρος των υδρατμών τους οποίους μπορεί να κρατήσει ο αέρας. Δηλαδή μικρή σχετική υγρασία σημαίνει ότι η ατμόσφαιρα μπορεί ακόμα να κρατήσει πολλούς υδρατμούς, ενώ μεγάλη σχετική υγρασία σημαίνει ότι δεν μπορεί πια να κρατήσει παρά λίγους υδρατμούς (αν προστεθούν πολλοί υδρατμοί, όσους δεν μπορέσει να κρατήσει θα γίνουν σταγόνες ομίχλης ή βροχής). Ο δικός μας αισθητήρας μπορούσε να μετρήσει την σχετική υγρασία της ατμοσφαιρας σε %. Την Τρίτη 11/3/2014 πήραμε μετρήσεις θερμοκρασίας – σχετικής υγρασίας στο σχολείο μας, και φτιάξαμε τον παρακάτω πίνακα: ΩΡΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ 830 10 οC 57,5% 1030 13,1 οC 48,5% 1230 13,4 οC 45,6% 1430 14,5 οC 43,1% Παρατηρήσαμε ότι όταν η θερμοκρασία αυξόταν, η σχετική υγρασία μειωνόταν και αυτό συμβαίνει γιατί όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, ο αέρας μπορεί να κρατήσει παραπάνω υδρατμούς (θεωρούμε ότι η ποσότητα των υδρατμών της ατμόσφαιρας δεν αλλάζει). Κατόπιν ασχοληθήκαμε με το πώς μεταβάλλεται η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία κατά τη διάρκεια μιας μέρας. Από την ηλεκτρονική διεύθυνση που δημοσιεύονται αναλυτικά οι μετρήσεις του σταθμού Αμπελοκήπων του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών ( ), κατεβάσαμε το διάγραμμα ημερήσιας μεταβολής της θερμοκρασίας για την Τρίτη 11/3/2014 και παρατηρήσαμε ότι η χαμηλότερη θερμοκρασία παρατηρήθηκε τα ξημερώματα ενώ η υψηλότερη το μεσημέρι. Αυτό συμβαίνει γιατί τη μέρα ζεσταίνεται η επιφάνεια της γης από τον ήλιο (το μεσημέρι φτάνει περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια της γης), ενώ όλο το βράδυ μέχρι τα ξημερώματα ψύχεται. Το ίδιο διαπιστώσαμε και από τις μετρήσεις που πήραμε στο σχολείο μας την Τρίτη 11/3/2014 και φαίνονται στον παραπάνω πίνακα. Επίσης, διαπιστώσαμε ότι η ημερήσια μεταβολή της σχετικής υγρασίας ακολουθούσε την αντίστροφη πορεία, δηλαδή ήταν μικρότερη κατά τις μεσημεριανές ώρες και μεγαλύτερη όταν ξημέρωνε η μέρα.

15 8. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΓΕΙΤΟΝΙΑ ΜΑΣ
ΣΗΜΕΙΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΠΑΡΚΑΚΙ ΕΡΥΘΡΟΥ ΣΤΑΥΡΟΥ 23,4 οC 27,3 % ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΡΥΘΡΟΥ ΣΤΑΥΡΟΥ 24,3 οC 24,5 % ΚΗΦΙΣΙΑΣ ΚΑΙ ΚΑΤΕΧΑΚΗ 22,3 οC 25,5 % ΜΕΣΟΓΕΙΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΕΧΑΚΗ 26,2 % ΑΛΣΟΣ ΧΩΡΟΦΥΛΑΚΗΣ 22,8 οC 28,8 % ΠΑΡΚΑΚΙ 57ου ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 23,1 οC 26,9 % ΑΥΛΗ 57ου ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 22,9 οC 25,2 % ΕΞ. ΔΙΑΔΡΟΜΟΙ 57 ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Την Τρίτη 18/3/2014 πήραμε μετρήσεις σε διάφορα σημεία της γειτονιάς μας ώστε να διαπιστώσουμε που έχει περισσότερο κρύο το χειμώνα και δροσιά το καλοκαίρι. Παρατηρήσαμε ότι τα μέρη με την χαμηλότερη θερμοκρασία ήταν ΚΗΦΙΣΙΑΣ ΚΑΙ ΚΑΤΕΧΑΚΗ, ΑΛΣΟΣ ΧΩΡΟΦΥΛΑΚΗΣ, και το 57ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ, ενώ τα μέρη με την υψηλότερη θερμοκρασία ήταν η ΕΙΣΟΔΟΣ και το ΠΑΡΚΑΚΙ του νοσοκομείου του ΕΡΥΘΡΟΥ ΣΤΑΥΡΟΥ. Επίσης παρατηρήσαμε ότι στα άλση και τα παρκάκια της συνοικίας μας η σχετική υγρασία είχε τις υψηλότερες τιμές.