Τμήμα Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών

Icon-facebook Youtube
Ακραία Καιρικά Φαινόμενα και Κίνδυνοι από τη Θάλασσα
Σχολή:
Περιβάλλοντος
Τμήμα:
Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών
Επίπεδο Σπουδών:
Προπτυχιακό
Κωδικός Μαθήματος:
191ΘΔ47Ε
Εξάμηνο σπουδών:
Ζ
Τίτλος Μαθήματος:
Ακραία Καιρικά Φαινόμενα και Κίνδυνοι από τη Θάλασσα
Αυτοτελείς Διδακτικές Δραστηριότητες
Διαλέξεις
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας
3
Αυτοτελείς Διδακτικές Δραστηριότητες
Εκπαιδευτικά εργαστήρια
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας
2
Πιστωτικές Μονάδες
5
Τύπος Μαθήματος:
Ειδίκευσης γενικών γνώσεων
Προαπαιτούμενα Μαθήματα:
Επίσημα δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Ωστόσο, απαιτείται από τον φοιτητή/τη φοιτήτρια να διαθέτει βασικό υπόβαθρο στη Φυσική, τα Μαθηματικά και τη Φυσική Ωκεανογραφία. Είναι επιθυμητό, επομένως, να έχει επιτυχώς ολοκληρώσει τα μαθήματα: Φυσική, Μαθηματικά Ι & ΙΙ, Περιγραφική Φυσική Ωκεανογραφία, Εισαγωγή στη Δυναμική Ωκεανογραφία, Ωκεανός και Κλιματική Αλλαγή και Διαχείριση Παράκτιων Περιοχών.
Γλώσσα Διδασκαλίας και Εξετάσεων:
Αγγλικά. Σε περίπτωση απουσίας φοιτητών/τριών ERASMUS μπορεί να διδάσκεται στην Ελληνική.
Το Μάθημα προσφέρεται σε Φοιτητές Erasmus:
Ναι
  • (2) Μαθησιακά Αποτελέσματα
  • Μαθησιακά Αποτελέσματα

  • Γνώση της δυναμικής των ακραίων θαλάσσιων-ατμοσφαιρικών φαινομένων, όπως καταιγίδες, πλημμυρικά κύματα, τσουνάμι, θαλάσσια κύματα καύσωνα, και τον ρόλο τους στη διαμόρφωση των παράκτιων και ωκεάνιων συστημάτων.

  • Ανάλυση των φυσικών μηχανισμών που καθορίζουν την δημιουργία χαμηλών βαρομετρικών, που ενισχύουν της καταιγίδες και τις παράκτιες πλημμύρες.

  • Ερμηνεία δεδομένων τόσο πραγματικού όσο και ιστορικού χρόνου που σχετίζονται με θαλάσσιους κινδύνους (π.χ. τροχιές καταιγίδων, διάδοση τσουνάμι, ανωμαλίες θερμοκρασίας θάλασσας), χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα, τηλεπισκόπηση και διαθέσιμες επιτόπιες παρατηρήσεις.

  • Εφαρμογή αριθμητικών τεχνικών μοντελοποίησης για τη προσομοίωση ακραίων θαλάσσιων φαινομένων και αξιολόγηση των επιπτώσεών τους σε παράκτιες περιοχές, χρησιμοποιώντας εργαλεία ανοιχτού κώδικα.

  • Αξιολόγηση της ευπάθειας των παράκτιων οικοσυστημάτων και υποδομών σε ακραία φαινόμενα και να ικανότητα προτάσεων στρατηγικών προσαρμογής και μετριασμού των επιπτώσεων, συμπεριλαμβανομένων τεχνικών και φυσικών λύσεων.

  • Γνώση της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στη συχνότητα και την ένταση των ακραίων ωκεάνιων και μετεωρολογικών φαινομένων και ικανότητα αναγνώρισης νέων αναδυόμεων κινδύνων σε έναν πλανήτη υπό θέρμανση.

  • Αξιολόγηση θεσμικών πλαισίων, συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και στρατηγικών ετοιμότητας για καταστροφές σε εθνικό και διεθνές επίπεδο, με έμφαση στην παράκτια ανθεκτικότητα και την ανταπόκριση των κοινοτήτων.

  • Σύνθεση διεπιστημονικών γνώσεων από τη φυσική ωκεανογραφία, τη μετεωρολογία, την επιστήμη του κλίματος και τη παράκτια μηχανική για τη ολοκληρωμένη αξιολόγηση του κινδύνου και των στρατηγικών αντιμετώπισης θαλάσσιων κινδύνων.

  • Εκπόνηση μελετών περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε σχέση με τους θαλάσσιους κινδύνους και ικανότητα παρουσίασης ευρυμάτων σε γραπτή και προφορική μορφή.

  • Απόκτηση δεξιοτήτων στη χρήση εργαλείων παρατήρησης, τηλεπισκόπησης και μοντελοποίησης για την παρακολούθηση και πρόγνωση ακραίων ωκεάνιων και παράκτιων κινδύνων.

  • Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με χρήση της απαραίτητης τεχνολογίας.

  • Εξοικείωση με λογισμικά και αριθμητικά εργαλεία για την προσομοίωση και επεξεργασία περιβαλλοντικών (μετεωρολογικών και ωκεανογραφικών) δεδομένων.

  • Κατανόηση των περιβαλλοντικών παραγόντων που καθορίζουν τους παράκτιους κινδύνους.

  • Βελτίωση της ικανότητας αναζήτησης βιβλιογραφίας και ερμηνείας προυπάρχουσας γνώσης και αποτελεσμάτων.

  • Μάθηση και βελτίωση της συγγραφής επιστημονικού άρθρου.

  • Λήψη αποφάσεων.

  • Βελτίωση της ικανότητας παρουσίασης στην αγγλική γλώσσα.

  • Αυτόνομη εργασία.

  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών.

  • Σεβασμός προς το φυσικό περιβάλλον.

  • Ανάπτυξη ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

  • (3) Περιεχόμενο Μαθήματος

Το μάθημα περιλαμβάνει τις εξής θεματικές ενότητες:

1. Εισαγωγή στα Ακραία Ωκεανο-Ατμοσφαιρικά Φαινόμενα

  • Επισκόπηση ακραίων μετεωρολογικών φαινομένων

  • Ο ρόλος του ωκεανού στα μετεωρολογικά και κλιματικά συστήματα

  • Ιστορικά παραδείγματα σημαντικών θαλάσσιων καταστροφών

2. Καταιγίδες και Συστήματα Χαμηλού Βαρομετρικού

  • Δημιουργία, ενίσχυση και εξέλιξη

  • Ο ρόλος της θερμοκρασίας θάλασσας και του ωκεάνιου θερμικού περιεχομένου

  • Τροπικού τύπου καταιγίδες στη Μεσόγειο (Medicanes)

  • Πρόγνωση και μοντελοποίηση συστημάτων (αριθμητικά μοντέλα, δορυφορικές παρατηρήσεις , μετρήσεις)

  • Επιπτώσεις στον παράκτιο χώρο και στα οικοσυστήματα

3. Μετεωρολογική Παλίρροια και Παράκτιες Πλημμύρες

  • Φυσική της μετεωρολογικής παλίρροιας και ανεμολογική κίνηση

  • Επίδραση της ανόδου της στάθμης της θάλασσας στον κίνδυνο μετεωρολογικής παλίρροιας

  • Σημαντικά ιστορικά φαινόμενα (Hurricane Katrina, Typhoon Haiyan, Medicanes που επηρέασαν τον ελληνικό χώρο)

  • Μοντελοποίηση και πρόγνωση μετεωρολογικής παλίρροιας (παρουσίαση/εκπαίδευση σε ανοικτό 2D μαθηματικό μοντέλο κυκλοφορίας)

  • Παράκτιες πλημμύρες

4. Τσουνάμι

  • Αίτια: σεισμική δραστηριότητα, υποθαλάσσιες κατολισθήσεις, ηφαιστειακές εκρήξεις

  • Δυναμική κυμάτων και διάδοση

  • Συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης και στρατηγικές μετριασμού

  • Σημαντικά γεγονότα (τσουνάμι Ινδικού Ωκεανού 2004, Τόχοκου 2011, παραδείγματα στο Αιγαίο, παράδειγμα και εξάσκηση με το μαθηματικό μοντέλο Delft3D για την προσομοίωηση της διάδοσης tsunami)

5. Τηλεσυνδέσεις Ωκεανού-Ατμόσφαιρας και Ακραία Φαινόμενα

  • Επιδράσεις El Niño και La Niña στο παγκόσμιο κλίμα

  • Ο ρόλος των ανωμαλιών θερμοκρασίας θάλασσας στη κυκλοφορία της ατμόσφαιρας

  • Εργαλεία και δεδομένα για την αναγνώριση τηλεσυνδέσεων (αναλύσεις, δορυφορικά SST, δείκτες)

  • Επίδραση σε καταιγίδες και κύματα καύσωνα

  • Εστίαση στη Μεσόγειο: επίδραση σε Medicanes, ξηρασίες και θερμικά κύματα

  • Απόκριση σε βιογεωχημικές διεργασίες και παραμέτρους

6. Θαλάσσια Κύματα Καύσωνα και οι Συνέπειές τους

  • Αιτίες και δυναμική των θαλάσσιων κυμάτων καύσωνα

  • Απόκριση σε βιογεωχημικές διεργασίες και παραμέτρους

  • Επιπτώσεις σε θαλάσσια οικοσυστήματα (λεύκανση κοραλλιών, καταρρεύσεις αλιείας)

  • Μακροπρόθεσμες κλιματικές τάσεις και πρόγνωση θερμικών κυμάτων

  • Μέθοδοι ανίχνευσης και ανάλυσης

7. Ακραία Κυματικά Φαινόμενα

  • Ανάλυση ακραίων τιμών για κυματικά χαρακτηριστικά

  • Μηχανισμοί δημιουργίας rogue waves

  • Επιπτώσεις στη ναυσιπλοοία και υπεράκτιες κατασκευές

  • Τεχνικές πρόγνωσης κυμάτων

8. Παράκτια Διάβρωση κατά τη Διάρκεια Ακραίων Φαινομένων

  • Αλληλεπίδραση καταιγίδων, παλίρροιας και παράκτιας γεωμορφολογίας

  • Απώλεια νησίδων και υγροτόπων λόγω ακραίων μετεωρολογικών φαινομένων

  • Τεχνικές λύσεις (κυματοθραύστες, αποκατάσταση αμμοθινών, οργανωμένη υποχώρηση, εμπλουτισμός ακτής, άλλες φυσικές λύσεις)

9. Κλιματική Αλλαγή και Ένταση Ωκεάνιων Κινδύνων

  • Τάσεις στην ένταση και συχνότητα μετεωρολογικών φαινομένων

  • Προβλέψεις για μελλοντικά ακραία καιρικά φαινόμενα

  • Εκτίμηση κινδύνου και στρατηγικές προσαρμογής

10. Μετριασμός, Ετοιμότητα και Πολιτικές

  • Συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης (π.χ. NOAA, NHC, Wave4us, Σύστημα ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ, AEGIS+, δίκτυα προειδοποίησης τσουνάμι)

  • Διαχείριση καταστροφών και απόκριση έκτακτης ανάγκης

  • Σχεδιασμός ανθεκτικότητας παράκτιων περιοχών και τεχνικές λύσεις

  • Πολιτικές και διεθνείς συμφωνίες για των μετριασμό φυσικών καταστροφών

  • (4) Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση
  • Τρόπος Παράδοσης:

Πρόσωπο με πρόσωπο 

  • Χρήση Τεχνολογιών, Πληροφορίας & Επικοινωνιών:
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία (PowerPoint παρουσιάσεις).
  • Εργαστηριακή εκπαίδευση σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές.
  • Ανάρτηση των παρουσιάσεων και επιπρόσθετου εκπαιδευτικού υλικού στην πλατφόρμα eclass.
  • Επικοινωνία με τους/τις φοιτητές/τριες τόσο με φυσικό τρόπο όσο μέσω τηλεδιασκέψεων και ηλεκτρονικής αλληλογραφίας.
  • Οργάνωση Διδασκαλίας:
Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου
Διαλέξεις
39
Εκπαιδευτικά εργαστήρια
26
Αυτοτελής Μελέτη
25
Εκπόνηση εργασίας
30
Εργασίες Πεδίου/ Εργαστηριακή ανάλυση
2
Παρουσίαση και εξέταση τελικής εργασίας
3
Σύνολο Μαθήματος
125
  • Αξιολόγηση Φοιτητών:

Ο τελικός βαθμός θα καθοριστεί από την γραπτή εργασία που θα παραδοθεί (75%) και από την τελική παρουσίαση της (25%).

  • (5) Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  • Lecture slides.

  • A series of scientific articles related to the topic covered in the class (examples are uploaded in the eclass of the module).

  • Thomson, R. E., & Emery, W. J., 2024. Data analysis methods in physical oceanography. Elsevier.

  • Stewart, R. H., 2008. Introduction to physical oceanography (Vol. 65). College Station: Texas A & M University, , book freely available at: http://oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_textbook/PDF_files/book.pdf

  • Zervakis, V. (2017). Introduction to Dynamical Oceanography, book freely available at eclass repository (in Greek).

  • Krestenitis, Y., Kombiadou, C., Makris, C., Androulidakis, I., Karambas, T., 2016. Coastal Mechanics – Marine Environmental Hydraulics. Hellenic Academic Electronic Textbooks and Teaching Aids, www.kallipos.gr, ISBN: 978-960-603-253-0 (in Greek).

  • Pugh D.T. 1987. Tides, Surges, and Mean Sea-Level. Chichester: John Wiley & Sons.

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

  • Groves, M. (2025). Extreme Weather and Climate Change: A Reference Handbook. Bloomsbury Publishing USA.

  • Leal Filho, W., Nagy, G. J., Borga, M., Chávez Muñoz, P. D., & Magnuszewski, A. (2020). Climate Change, Hazards and Adaptation Options. Springer International Publishing, book freely available at: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-37425-9

Συναφή επιστημονικά περιοδικά