Introducere în Meteorologie și Climatologie

1. Definiţii şi obiect de studiu

2. Clima şi climatul

3. Direcţii şi metode de cercetare în climatologie

4. Ramurile meteorologiei și climatologiei

5. Istoricul meteorologiei și climatologiei

1. Definiţia şi obiectul de studiu - Din punct de vedere etimologic, noţiunea ‚meteorologie’ provine din combinarea cuvintelor greceşti ‚meteoron’ (fenomen produs în aer) şi ‚logos’ (ştiinţă). Meteorologia este ştiinţa care se ocupă cu studiul fenomenelor şi a proceselor din atmosfera terestră. O altă sarcină a meteorologiei este asociată previziunii principalelor fenomene şi procese meteorologice având la bază cunoaşterea legităţii fenomenelor şi proceselor atmosferice. Starea fizică a atmosferei la un moment dat şi într-un anumit loc se numeşte vreme caracterizată prin valori cantitative şi calitative ale principalilor parametri: temperatura, presiunea, umiditatea, direcţia şi viteza vântului, aspectul, tipul şi înălţimea norilor, cantitatea şi felul precipitaţiilor, vizibilitatea, durata de strălucire a Soarelui etc. Observaţii şi măsurători asupra elementelor meteorologice se efectuează la posturi si staţii meteorologice, cu ajutorul sateliţilor şi a radarului meteorologic, etc.

Relaţiile meteorologiei cu diferite activităţi umane

Condiţiile de viaţă şi activităţile economice sunt puternic influenţate de fenomenele atmosferice, cu atât mai mult cu cât în ultima perioadă de timp, Pământul, este supus unui tot mai accentuat stress demografic şi se confruntă cu o creştere a intensităţii şi frecvenţei fenomenelor de risc. În domeniul agricol, observaţiile efectuate asupra principalilor parametri (temperatura aerului, solului, precipitaţiile, grosimea şi rezerva de apă din stratul de zăpadă, durata şi intensitatea îngheţului, secetei, etc), sunt deosebit de utile pentru activităţi precum: planificarea producţiei, aclimatizarea de noi specii, etc.

În sectorul transporturilor principalele elemente de interes sunt cele care pot induce o stare de pericol, astfel:

- aeriene: nebulozitatea, vizibilitatea, ceaţa, vântul, givrajul, fenomenele convective; - maritime: ceaţă, vânt, furtuni; - feroviare: ploi care spală ecartamentul, vânturi puternice, furtuni, viscol, temperaturi prea ridicate, depuneri solide; - rutiere: ceaţă, polei, strat de zăpadă, precipitaţii abundente,

temperaturi extreme.

Alte domenii/sectoare de activitate direct interesate de variabilitatea spaţio-temporală a elemetelor meteorologice sunt: medicina (unele fenomene pot duce la creşterea incidenţei unor boli şi chiar a mortalităţii), industria, turismul (resurse bioclimatice, fenomenele atmosferice de risc), activităţile militare (anumite fenomene de risc îngreunează activităţile militare), construcţiile (durata şi intensitatea îngheţului, temperaturile extreme, furtunile etc).

Meteorologia studiază condiţiile meteorologice curente. Un meteorolog, formulează prognoza meteo pe termen scurt. Meteorologii utilizează radare Doppler pentru a prezice apariţia precipitaţiilor sau a furtunilor, direcţia vântului, etc.

Ei înregistrează datele meteorologice zilnice. Dacă măsurăm şi observăm elementele meteorologice pe un

anumit interval de timp, să zicem, de mai mulţi ani, am obţine "vremea medie" sau climatul unei anumite regiuni. Clima, prin urmare, reprezintă acumularea de evenimente meteorologice de zi cu zi sau de un sezon (starea medie a vremii), pe o perioadă lungă de timp.

Conceptul de clima este mult mai mult decât aceasta, pentru că ea include, de asemenea extremele vremii, valurile de căldură din timpul verii şi gerurile de iarnă, care apar într-o anumită regiune. Frecvenţa acestor extreme ne ajută să separăm între ele diferite climate care au medii similare.

- Climatologia este o ştiinţă care s-a desprins din Meteorologie şi are ca obiect de studiu clima/climatul unui anumit spaţiu geografic, cu extindere mare, deci la nivel global, regional sau local, ca rezultat al sintetizării complexului elementelor meteorologice principale în toată interdependenţa lor, la o scară temporală mare; - Subramură a meteorologiei care studiază regimul multianual al vremii în funcţie de condiţiile geografice specifice unei localităţi, zone, ţări, continent sau chiar al întregului glob terestru; - Este disciplina care are ca obiect caracterizarea şi clasificarea diferitelor tipuri de climat, localizarea lor geografică, studiul cauzelor diversităţii lor şi într-un loc dat, analiza variabilităţii lor temporale (Săndoiu, 2001);

- Climatologia este ştiinţa care se ocupă cu studiul climei (ANM). Clima reprezintă regimul multianual al vremii, determinat de interacţiunea dintre factorii radiativi, circulaţia generală a atmosferei şi complexul condiţiilor fizico-geografice. - Climatologii utilizează o medie de 30 de ani (1961-1990, de referinţă, recomandată de OMM) pentru a defini un climat normal pentru o regiune. Ei studiază şi descoperă impactul schimbărilor climatice, explicând modul în care acestea vor afecta societatea. Climatologii oferă repere pe baza cărora să se poată compara datele climatice şi tendinţele vremii.

U.X.L. Encyclopedia of Weather and Natural Disasters, Anaxos, Inc., Vol. 5, 2008

Temperatura medie anuală a aerului (1961-2000) interpolare manuală, pe baza expertizei cercetătorilor (Clima Romaniei, Edit. Academiei, 2008)

RECORDURI CLIMATOLOGICE IN ROMANIA inregistrate la statiile meteorologice, pe intreaga perioada de functionare EXTREME TERMICE (°C)

Maxime absolute

Luna Ian Feb Mar Apr Mai Iun

Valoarea 22.2 26.0 32.8 35.5 40.8 42.0

Ziua/Anul 07/2001 27/1995 30/1952 10/1985 27/1950 29/1938

Statia Oravita Medgidia Odobesti Bechet Marculesti Oravita

Luna Iul Aug Sep Oct Nov Dec

Valoarea 44.3 44.5 43.5 39.0 30.5 23.4

Ziua/Anul 07/2007 10/1951 08/1946 03/1952 01/1926 05/1985

Statia Calafat Ion Sion Strehaia Armasesti Calarasi Campina

Minime absolute

Luna Ian Feb Mar Apr Mai Iun

Valoarea -38.5 -38.0 -31.4 -26.0 -16.0 -12.0

Ziua/Anul 25/1942 10/1929 09/1952 15/1940 14-

15/1940 06/1939

Statia Bod Vf. Omu Int. Bz Vf. Omu Vf. Omu Vf. Omu

Luna Iul Aug Sep Oct Nov Dec

Valoarea -8.0 -7.0 -15.0 -21.3 -30.8 -34.5

Ziua/Anul 06/1933 20/1949 18/1935 27/1988 30/1957 25/1998

Statia Vf. Omu Vf. Omu Vf. Omu Int. Bz Vf. Omu Int. Bz

2. Clima şi climatul

- Majoritatea cercetătorilor definesc noţiunea de climă ca fiind regimul plurianual (multianual) al elementelor meteorologice, generat de acţiunea unor factori diferiţi: radiativi, dinamici, fizico-geografici, antropici; -„Clima este regimul multianual al vremii, care ia naştere în urma interacţiunii dintre factorii radiativi, fizico-geografici şi dinamici, sub influenţa tot mai accentuată a activităţii societăţii omeneşti”, Ciulache, 1988, 2002;

- „Ghidul practicilor climatologice”, nr. 100, din iulie 1984, O.M.M. a definit clima ca „sinteza condiţiilor de vreme dintr-o anumită zonă, caracterizate de şiruri lungi de date referitoare la variabilele atmosferei din zona respectivă”; Conform normelor O.M.M., perioada climatologică standard este de minimum 30 de ani;

- Factorul genetic principal este cel astronomic (sfericitatea planetei, mişcările Pământului în funcţie de gradul de apropiere sau depărtare de Soare, înclinarea axei terestre pe planul eclipticei), care îl condiţionează pe cel radiativ (diferite unghiuri de incidenţă ale razelor solare care determină repartiţia inegală a energiei radiante pe suprafaţa terestră, concretizată prin latitudinea geografică de care depinde înălţimea Soarelui, lungimea zilelor şi nopţilor, deci bilanţul radiativ-caloric al suprafeţei terestre). - Astfel, în sens latitudinal, după cantitatea de căldură primită de către Pământ de la Soare se poate vorbi de mari zone de climă: caldă, temperată şi rece.

- În cadrul acestor macrozone de climă se întâlnesc mai multe tipuri de climat, determinate în principal de factorii fizico-geografici, dar şi de cei dinamici. Acţiunea simultană şi conjugată a tuturor factorilor generatori şi a celor modificatori ai climei determină apariţia pe suprafaţa Pământului a mai multor tipuri de climat, la nivel regional, cu caracteristici diferite, influenţate de natura suprafeţei active (uscat şi apă), de poziţia geografică a regiunii respective (în interiorul continentelor sau în apropierea oceanelor şi mărilor), de circulaţia aerului, de prezenţa diferitelor forme majore de relief. Tipuri de climat sunt: climatul tropical umed şi uscat, climatul mediteranean, climatul temperat oceanic, climatul temperat de stepă, climatul zăpezilor permanente, etc.

3. Direcţii şi metode de cercetare în climatologie

- Climatologia foloseşte în realizarea oricărui studiu de sinteză o bază de date sau un fond de date meteorologice pe termen lung (arhiva climatologică), în care sunt cuantificate observaţiile asupra variabilelor meteorologice (temperatură, precipitaţii, umiditate, presiune, vânt, etc.) de la toate staţiile reprezentative ale unui anumit teritoriu geografic, începând cu anul de înfiinţare a fiecărei staţii meteorologice. Fondul Național de Date Meteorologice reprezintă totalitatea datelor meteorologice sistematice, prelevate și păstrate pe teritoriul național.

Baza de date a Administratiei Naționale de Meteorologie conține informații din Fondul Național de Date Meteorologice stocate în mod organizat pe suport electronic. Sistemul de gestiune al Bazei de Date a Administrației Naționale de Meteorologie este ORACLE. Sistemul de Management al Fondului Național de Date Meteorologice include atât Baza de Date a Administrației Naționale de Meteorologie, cât și programe de stocare, căutare, extragere, actualizare, gestiune internă, acces selectiv și securizare a datelor. Baza de date fizică a Administrației Naționale de Meteorologie conține date brute, primare si derivate: - datele meteorologice obținute ca rezultat al activităților de observare și măsurare se numesc date meteorologice brute - datele meteorologice rezultate în urma verificării și corectării (validării) definitive a - datelor brute se numesc date meteorologice primare - datele meteorologice care rezultă din datele primare prin aplicarea unor algoritmi specializați se numesc date meteorologice derivate

Medii lunare multianuale (ANM)

- În climatologie, investigarea climei şi climatelor, din trecut, prezent sau viitor (diagnoze şi prognoze climatologice), se realizează pe două direcţii principale: cercetare fundamentală şi cercetare aplicativă. - Prima direcţie presupune cercetarea proceselor climatologice la nivel macro, mezo şi microclimatic, pe de o parte, şi cercetarea sistemului climatic şi a circulaţiei generale, pe de altă parte, în scopul fundamentării ştiinţifice a unor metodologii de prelucrare şi interpretare a datelor, creării de modele matematice necesare elaborării prognozelor, emiterii de teorii, ipoteze, scenarii climatice, care ulterior pot fi folosite în activitatea de cercetare aplicativă. - Cercetarea aplicativă se referă la analiza ştiinţifică a datelor climatologice, în scopul folosirii lor în diferite domenii de activitate practică: industrie, agricultură, silvicultură, transporturi, construcţii, telecomunicaţii, ingineria mediului, medicină, turism, asistenţă socială etc.

4. 1. Ramurile meteorologiei

Principalele ramuri ale meteorologiei sunt: - Meteorologia generală / fizica atmosferei – cercetează, descrie şi explică din punct de vedere fizic fenomenele atmosferice; - Actinometria – studiază radiaţia solară, terestră, atmosferică şi bilanţul radiativ precum şi fenomenele de absorbţie, reflexie şi difuzie a radiaţiei ; - Meteorologia sinoptică – analizează dinamica şi termodinamica fenomenelor şi a proceselor atmosferice pe suprafeţe extinse în scopul emiterii previziunilor meteorologice; - Meteorologia dinamică – ramura care se ocupă cu studiul mişcărilor atmosferei şi transformărilor energetice din atmosferă;

- Aerologia / fizica atmosferei libere – studiază fenomenele şi procesele din stratele mai înalte ale atmosferei cu ajutorul sondajului aerian realizat prin intermediul radiosondelor, rachetelor şi a sateliţilor meteorologici; - Climatologia – ramura care se ocupă cu studierea principalelor tipuri şi subtipuri de climă. Clima se stabileşte prin prelucrarea statistică a datelor de observaţii şi măsurători reprezentând regimul vremii stabilit pe o perioadă mai îndelungată de timp (30 ani) şi o suprafaţă mai extinsă.

4. 2. Ramurile climatologiei După problematica abordată, climatologia se împarte în trei ramuri principale: A. Climatologia generală sau genetică, B. Climatologia regională sau climatografia şi C. Climatologia aplicată.

A. Climatologia generală - Are ca obiect de studiu acţiunea factorilor climatogeni (generatori şi modificatori), care duc la apariţia diverselor tipuri de climă şi climate, variabilitatea temporală, distribuţia geografică şi caracteristicile lor, în funcţie de care acestea se individualizează şi diferenţiază, oscilaţiile climatice neperiodice, anomaliile şi riscurile climatice, tendinţele şi schimbările climatice. - Un alt aspect al cercetării în cadrul climatologiei generale îl reprezintă elaborarea, îmbunătăţirea şi implementarea unor metode moderne statistico-matematice de omogenizare şi prelungire a şirurilor de observaţii meteorologice, în scopul comparabilităţii lor, a unor modele matematice pentru stabilirea caracteristicilor climatice în regiuni lipsite de serii de date meteorologice şi a evoluţiei viitoare a climatului (modelarea climatului şi a schimbărilor climatice după diferite scenarii). Această ramură a climatologiei se subdivide, în raport de obiectul de studiu şi metodologia folosită, în următoarele discipline:

A1. Climatologia teoretică Climatologia teoretică analizează caracteristicile climatice prin intermediul unor indici climatici, în scopul evaluării intensităţii unor procese atmosferice, care sunt comparaţi cu datele concrete referitoare la anumite tipuri de climate, pentru validarea acestora şi folosirea lor în repartiţia geografică a unor elemente climatice, în elaborarea metodelor şi modelelor de circulaţie atmosferică, etc.

A2. Climatologia bilanţului radiativ-caloric Climatologia bilanţului radiativ-caloric studiază schimburile radiativ-calorice permanente dintre atmosferă şi suprafaţa activă, ce reprezintă factorul energetic principal al generării proceselor climatice. În ultimii ani, mai ales în străinătate, cercetătorii vorbesc tot mai mult de existenţa unui climat radiativ.

A3. Climatologia dinamică Climatologia dinamică studiază rolul tot mai activ al proceselor fizice implicate în circulaţia generală a atmosferei, ca sursă a formării climatelor. Sunt folosite date meteorologice, aerologice şi sinoptice în vederea stabilirii variaţiilor temporale şi distribuţiei geografice ale diferitelor tipuri de circulaţie atmosferică, ce determină anumite tipuri de vreme. Sunt elaborate prognoze de vreme pe lungă durată, folosind ca metode de bază anomaliile meteorologice şi climatice, anii analogi de circulaţie atmosferică, oscilaţia nord-atlantică (pentru Europa), sud-atlantică, oscilaţia Pacificului de nord, oscilaţia Pacificului de sud – ENSO, limitele calotelor de gheaţă etc. Rezultatele obţinute au o mare aplicabilitate practică în bioclimatologie, epidemiologie, fito şi zoopatologie, etc. A4. Topoclimatologia Topoclimatologia studiază regimul climatic generat de condiţiile fizico-geografice locale (relief, vegetaţie, sol, hidrografie) pe fondul general al macroclimatului. Permite realizarea unor cercetări ale potenţialului climatic local, din punct de vedere teoretic şi aplicativ.

Exemplu de zonare climatică montană (macroclimat, topoclimat şi microclimat)

Efectul topografiei terenului asupra precipitaţiilor medii anuale, de-a lungul unei secţiuni care merge de la Oceanul Pacific prin centrul Californiei, în vestul Nevadei.

În noptile reci, senine, staţionarea aerului rece, mai greu, în văi le face pe acestea mai reci decât versanţii din jur. Regiunea de-a lungul versantului

dealului, unde temperatura aerului este peste punctul de îngheţ, este denumită „centura termică”.

A5. Micro-climatologia Micro-climatologia analizează specificul suprafeţei active, a diverselor ecosisteme naturale şi cultivate (exemple: o pădure, o plantaţie de pomi fructiferi), dar şi a spaţiilor locuite (camere, hale industriale, adăposturi pentru animale, etc.) în formarea diverselor microclimate, folosind în mod particular observaţiile şi măsurătorile microclimatice expediţionare. În ultimii ani, domeniul de studiu al micro-climatologiei pierde în favoarea topo-climatologiei. Întâlnim tot mai des cercetări referitoare la topo-climatul pădurii, topo-climatul unui lan cultivat (fito-climat) etc.

A6.Paleoclimatologia Paleoclimatologia investighează climatele din trecutul geologic, preistoric şi istoric al Terrei, schimbările care s-au produs şi cauzele lor. Deoarece pentru aceste perioade din trecut nu există date meteorologice, sunt utilizate diverse informaţii din domenii ştiinţifice diferite: geologie, arheologie, antropologie, astronomie, paleontologie, stratigrafie, tectonică, etc. Metodele de bază în cercetarea şi reconstituirea paleoclimatului constau în studierea efectelor acestuia asupra diferitelor segmente ale mediilor paleo-fizico-geografic şi paleo-socio-uman (analize sporo-polinice, existenţa fosilelor caracteristice de plante, animale şi oameni preistorici, resturi de plante cultivate, etc.), aplicându-se, între anumite limite, compararea condiţiilor climatice din trecut cu cele prezente.

Variația temperaturilor medii ale aerului pe glob în ultimii 18.000 de ani (modificat după J.T. Houghton et al., Climate change: The IPCC Assessment, Cambridge University Press, Combridge, England, 1990)

A7. Schimbările climatice actuale şi posibil viitoare Schimbările climatice actuale şi posibil viitoare devin din ce în ce mai mult o subramură a climatologiei generale, prin preocupările intense, la scară internaţională, ale oamenilor de ştiinţă în dezvoltarea unor modele de simulare bazate pe diferite scenarii, care iau în considerare, în general, creşterea concentraţiei gazelor cu efect de seră şi în particular, a bioxidului de carbon, considerate responsabile de actuala încălzire sau răcire globală a climei. În acest domeniu, sunt numeroase controverse; părerile cercetătorilor sunt diferite, unii considerând aceste schimbări climatice ca fiind de fapt o variabilitate ciclică a climei.

Simulare privind distribuţia încălzirii pe glob

Schimbări observate în regimul climatic din România Cercetările realizate de specialiştii climatologi din Administraţia Naţională de Meteorologie, pe baza şirurilor lungi de date de la 14 staţii meteorologice, au evidenţiat o încălzire medie pe ţară de 0,3°C pe perioada 1901-2000 şi 0,5°C pe perioada 1901-2007, semnificativă din punct de vedere statistic în regiunea extracarpatică, cu anumite diferenţieri anotimpuale.

A8. Riscurile climatice Riscurile climatice (secete, inundaţii, temperaturi extreme critice, etc.) fac parte din categoria fenomenelor naturale de risc, prin amploarea consecinţelor negative, uneori dezastruoase, asupra mediului natural şi antropic, sunt cercetate tot mai intens, fiind în atenţia permanentă a Organizaţiei Naţiunilor Unite, care a stabilit, ca perioada 1991-2000 să reprezinte „Deceniul acţiunii pentru micşorarea consecinţelor catastrofelor naturale”, iar la Conferinţa de la Rio de Janeiro din anul 1992 (C.N.U.E.D. 5 ), s-a adoptat „Agenda 21”, program de protecţie a climei şi mediului înconjurător, ca trăsătură esenţială a procesului de dezvoltare durabilă.

B. Climatologia regională Se ocupă, în principal, cu descrierea particularităţilor climatice din diferite regiuni ale globului. Analizează şi stochează totalitatea informaţiilor despre climatele diferitelor porţiuni ale globului (continente, oceane, mări, regiuni fizico-geografice, sisteme muntoase, ţări etc.). - Pentru o caracterizare completă a climatelor respective este necesară şi abordarea problemei factorilor genetici ai acestora, folosindu-se ca metodă, cea descriptiv-explicativă, completată cu tabele centralizatoare ale valorilor medii şi extreme ale elementelor meteorologice pe perioade lungi de timp, grafice şi hărţi reprezentative cu evoluţia şi distribuţia acestora. În acest domeniu, s-au realizat numeroase studii şi cercetări materializate în publicaţii importante, de mare valoare ştiinţifică, adevărate monografii climatice, atât în străinătate, cât şi în ţara noastră (ex.: Clima României, vol. I, 1962 şi vol. II, 1966 de Şt. M. Stoenesu şi D. Ţâştea; capitolul IV din Monografia geografică, Vol. I din 1983, şi părţile referitoare la Clima României din cursurile de Meteorologie şi Climatologie, apărute la diferite universităţi din ţară, bazate în majoritate pe studierea bibliografiei de specialitate din străinătate, dar şi pe cercetările personale ale autorilor şi ale altor climatologi români).

C. Climatologia aplicată În ultimele patru decenii ale secolului al XX-lea, nevoile tot mai crescute de informaţii şi studii climatice în diverse domenii ale activităţilor economice şi sociale au dus la dezvoltarea cercetării cu aplicabilitate practică evidentă, formându-se, astfel, o ramură nouă, cu mari perspective de lărgire a spectrului informaţional – Climatologia aplicată. Ea studiază influenţa condiţiilor climatice asupra activităţii umane, utilizarea potenţialului climatic în diferite domenii, posibilitatea ameliorării climatelor şi topoclimatelor, etc. Principalele direcţii de dezvoltare s-au canalizat către agricultură, silvicultură, transporturi, telecomunicaţii, medicină, balneologie, arhitectură, urbanism, etc., conturându-se Bioclimatologia, pe care o considerăm o ştiinţă interdisciplinară bine individualizată, Climatologia estetică, Climatologia transporturilor, etc. Cele mai importante subramuri ale climatologiei aplicate sunt: - C1. Climatologia agricolă sau Agroclimatologia, - C2. Climatologia silvică sau forestieră, - C3. Climatologia urbană, - C4. Climatologia marină, - C5. Patologia climatică, - C6. Climatopatologia geografică, - C7. Climatoterapia, - C8. Climatologia balneară sau balneoclimatologia, - C9. Climatoterapia socială, -C10.Camere de tratament climatic.

C1. Climatologia agricolă sau Agroclimatologia Studiază gradul de favorabilitate a potenţialului climatic al unei regiuni geografice, ţări etc., pentru diferite culturi agricole, în funcţie de cerinţele lor bioclimatice. Scopul principal al cercetărilor este delimitarea zonelor de favorabilitate agroclimatică şi a zonării soiurilor şi hibrizilor de plante, ţinând cont şi de producerea unor eventuale riscuri climatice, stabilirea vulnerabilităţii teritoriale şi a culturilor faţă de aceste riscuri, care afectează producţia, în vederea diminuării efectelor negative în agricultură. C2. Climatologia silvică sau forestieră Climatologia silvică sau forestieră studiază complexul interrelaţiilor dintre climă şi pădure, factorii climatici care alcătuiesc mediul de viaţă al pădurii, influenţa acesteia asupra mediului atmosferic, dar şi regimul climatic specific al pădurii (fitoclimatul). C3. Climatologia urbană Climatologia urbană analizează influenţa oraşului, în toată dezvoltarea lui arhitectonică, în modificarea distribuţiei şi evoluţiei parametrilor climatici ai zonei în care este amplasat, dar, în acelaşi timp, şi influenţa climatului dominant asupra tipului de construcţie a locuinţelor, reţelei stradale, transportului de persoane, etc.

Distribuţia intervalului (ani) la care apar temperaturi sub pragul de rezistenţă la ger al caisului în România

C4. Climatologia marină Climatologia marină studiază regimul multianual al elementelor meteorologice deasupra mării şi în zona litorală, cu aplicabilitate practică în transporturile pe mare şi în activităţile portuare. C5. Patologia climatică Patologia climatică are ca obiect de studiu influenţa diferitelor tipuri de climate (marin, forestier, montan) şi a variaţiilor principalelor elemente climatice asupra originii şi frecvenţei unor tipuri de boli caracteristice. C6. Climatopatologia geografică Climatopatologia geografică studiază distribuţia geografică a bolilor, ca rezultat al diferenţierilor geografice ale fenomenelor meteorologice specifice climatului respectiv, singular sau în grup. C7. Climatoterapia Climatoterapia studiază influenţa terapeutică a unor condiţii climatice asupra bolilor oamenilor.

C8. Climatologia balneară sau balneoclimatologia Climatologia balneară sau balneoclimatologia are ca obiect de studiu gradul de favorabilitate climatică al unor staţiuni balneare pentru menţinerea stării de sănătate a indivizilor, tratarea unor boli, şi, în acelaşi timp, analizează posibilitatea construirii unor staţiuni în zone climatice favorabile ameliorării şi vindecării unor afecţiuni, în special cardiace, respiratorii, reumatismale şi psihice. C9. Climatoterapia socială Climatoterapia socială studiază metodele de construire a şcolilor, a locurilor şi câmpurilor de vacanţă pentru copii şi a altor aspecte sociale ale vieţii în funcţie de un anumit tip de climat. Investighează metodologia de demonstrare a efectelor climatice favorabile. C10. Camere de tratament climatic Camere de tratament climatic reprezintă aplicaţii ale microclimatului controlat în camere special construite pentru tratarea diferitelor boli.

5. Istoricul meteorologiei și al climatologiei Deoarece ştiinţa climatologiei derivă din meteorologie*, şi toate studiile climatice presupun folosirea datelor provenite din observaţiile meteorologice sistematice, un istoric al cercetărilor din domeniul climatologiei nu poate fi delimitat de începuturile şi progresele realizate de omenire în meteorologie.

5.1. Istoricul meteorologiei și climatologiei în lume Interesul pentru aspectul, evoluţia şi efectele pozitive sau negative ale vremii, de care depindea însăşi viaţa primilor oameni de pe Terra, ca şi a celorlalte vieţuitoare, datează încă din perioada preistorică. Din China antică s-au păstrat primele descrieri climatice (sec. XI î.Hr.).

* Denumire dată tot de grecii antici, cuvântul meteoros sau meteoron însemnând ceva de sus, ridicat la cer, fenomene şi corpuri cereşti. Referitor la etimologia cuvântului, în Grecia actuală există mănăstirile suspendate pe stâncile de la Meteora.

În Grecia antică, locul de origine şi dezvoltare ale întregii civilizaţii europene, marii filozofi ai diferitelor perioade au avut preocupări şi în domeniul meteorologiei, încercând să stabilească anumite relaţii între mişcarea vântului, formarea norilor şi producerea fenomenelor electrice în atmosferă. Au fost construite chiar unele instrumente pentru determinarea direcţiei şi intensităţii vântului. Printre învăţaţii lumii antice greceşti trebuie amintiţi: - Herodot (484-425 î.Hr.), cu primele însemnări de mare fineţe asupra unor fenomene atmosferice observate în timpul călătoriilor sale geografice, descriind, printre altele, clima Sciţiei, din care făcea parte şi Dobrogea. - Empedocle a stabilit încă din secolul V î.Hr. relaţia dintre atmosferă, radiaţia solară, suprafaţa Pământului, prezenţa suprafeţelor acvatice şi a apei din atmosferă, considerând că cele patru elemente de bază: aerul, apa, focul şi pământul sunt la originea climatelor: cald, rece, umed şi uscat.

În antichitatea greacă, se cunoştea faptul că, în funcţie de unghiul de incidenţă al razelor solare cu suprafaţa terestră, se formează principalele zone de climă. Aristotel (384-322 î. Hr.) este autorul primului tratat de meteorologie, în care a încercat explicarea cauzelor diferitelor fenomene meteorologice şi hidrologice, ca o consecinţă a primelor (circuitul apei în natură şi bilanţul hidric al Terrei). În evul mediu, în perioada marilor descoperiri geografice, o importantă contribuţie la cunoaşterea fenomenelor atmosferice au avut-o temerarii navigatori, care s-au confruntat şi au descris vânturi importante ca alizeele şi musonii, dar şi furtunile tropicale şi alte fenomene atmosferice deosebite.

Secolul al XVII-lea reprezintă epoca premergătoare dezvoltării meteorologiei instrumentale. Să ne amintim de construirea primelor instrumente: termometrul (Galileo Galilei, 1597), barometrul cu mercur (Torricelli, 1643), barometrul aneroid (Hooke, 1673), scara termometrică (Huygens, 1665) cu cele două puncte de reper – temperatura de îngheţ şi cea de fierbere a apei, higrometrul cu fir de păr (Saussure, 1783), anemometrul (Woltzmann, 1790), psihrometrul (R. August), pirheliometrul (H. Poillet). Folosirea acestor instrumente a permis obţinerea primelor determinări ale valorilor unor elementelor meteorologice, utilizate de fizicieni în elaborarea unor legi care au constituit fundamentul teoretic al cercetărilor ulterioare.

Fizicianul francez Pascal, în anul 1648, a demonstrat matematic greutatea aerului şi scăderea presiunii cu altitudinea, punând bazele hidrostaticii aerului atmosferic. Astronomul englez Halley îşi publica teoria sa asupra formării şi permanenţei alizeelor şi musonilor, vânturi dominante din zonele intertropicale, aparţinând marii circulaţii atmosferice a globului, generatoare de tipuri de climă şi climate specifice.

În 1735, acelaşi autor îşi prezenta teoria asupra relaţiei dintre permanenţa, direcţia şi intensitatea acestor vânturi şi mişcarea de rotaţie a Pământului în jurul propriei axe, evidenţiind devierea alizeelor de la direcţia iniţială nord-sud şi sud-nord, în cadrul celor două emisfere ale globului, la cea reală, nord-est - sud-vest şi sud-est - nord-vest, datorată permanentei mişcări de rotaţie a planetei în jurul axei polilor. Din acest punct de vedere, el poate fi considerat precursor al ştiinţei climatologiei.

În aproximativ aceeaşi perioadă (1750), Benjamin Franklin îşi făcea publică celebra descoperire legată de electricitatea atmosferei, iar Lavoisier şi Dalton, asupra naturii, stării fizice şi compoziţiei chimice a aerului. Secolul al XVIII-lea a marcat şi alte momente de referinţă în istoria meteorologiei: stabilirea scărilor termometrice ale fizicianului german Fahrenheit, în anul 1724, utilizată şi în prezent în ţările anglo-saxone, fizicianului francez Reaumur, în anul 1730, şi a suedezului Celsius, în 1742, folosită larg în toată lumea. Dacă primele observaţii meteorologice au fost la început disparate şi se efectuau la ore diferite, neputându-se coordona şi stabili anumite concluzii, din deceniul al treilea al secolului al XVIII-lea ele s-au făcut sistematic. Realizarea primelor hărţi climatice a permis descoperirea legilor fundamentale referitoare la repartiţia temperaturii şi presiunii pe suprafaţa globului şi s-a putut reprezenta poziţia principalelor sisteme barice permanente, evidenţiindu-se, astfel, influenţa distribuţiei uscatului şi apei asupra temperaturii şi presiunii aerului.

În anul 1778, la Baden, în Germania, s-a înfiinţat primul institut meteorologic din lume. În anul 1780, se înfiinţează prima societate meteorologică, „Societatea Meteorologică Palatină”, care îşi avea sediul la Manheim – Germania, în cadrul căreia funcţiona o reţea de 39 de staţii de observaţii amplasate atât în Europa, cât şi în Statele Unite ale Americii, precursoare ale Organizaţiei Meteorologice Internaţionale (1873) şi ale Organizaţiei Meteorologice Mondiale (23 martie,1951), ca organizaţie specializată a Organizaţiei Naţiunilor Unite, cu 179 de state membre în anul 1996, printre care şi România (din 1878, printre primele 10 state fondatoare ale primei organizaţii internaţionale), care coordonezează întreaga activitate meteorologică internaţională şi elaborează normele de efectuare a tuturor observaţiilor meteorologice din lume.

Prima hartă sinoptică a fost realizată în Germania, la Leipzig, de către matematicianul H.V. Brandes, iar în Statele Unite ale Americii, aproximativ în aceeaşi perioadă, Redfield întocmea o serie de hărţi cu traiectoriile şi sensul de mişcare ale aerului în cicloni. Înscrierea elementelor meteorologice pe hărţi se făcea cu multă întârziere, după efectuarea observaţiilor, hărţile respective putând fi utilizate numai în activitatea de diagnoză. Inventarea telegrafului de către S. Morse, în anul 1843, a permis elaborarea primelor prognoze şi avertizări de furtună, punându-se astfel bazele meteorologiei sinoptice. În anul 1853, în Belgia, a avut loc prima Conferinţă internaţională de meteorologie, iar în 1873, la Viena, primul Congres internaţional. O mare importanţă în dezvoltarea climatologiei a avut-o înfiinţarea Institutelor Meteorologice în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, care aveau ca sarcini principale organizarea reţelei de staţii, dotarea lor cu instrumentarul necesar efectuării observaţiilor, elaborarea de instrucţiuni, colectarea, prelucrarea şi publicarea datelor respective.

Primele clasificări climatice, având drept criteriu pe cel biogeografic, au fost realizate încă din a doua jumătate a secolului al XIX-lea în Germania, de către A. Griesebach (1872), şi în Elveţia, de către A. de Candolle (1874). Ei sunt primii cercetători care au stabilit relaţia cauzală dintre vegetaţie şi climă. Chiar dacă nu sunt clasificări climatice propriu-zise, ele au fost preluate şi dezvoltate ulterior de către W. Köppen. Clasificările ce au folosit datele climatice obţinute din observaţii instrumentale sistematice s-au realizat în Germania. Astfel, A. Supan (1884), după criteriul termic, a delimitat şapte zone termo-climatice: zona caldă, două zone temperate, două zone reci şi două zone glaciale. În această privinţă, un rol deosebit de important l-a avut Organizaţia Meteorologică Mondială, care a elaborat ghiduri speciale de practici climatologice, instrucţiuni de efectuare a observaţiilor meteorologice după aceleaşi norme, în toate ţările aderate organizaţiei, a lansat programe de cercetare bine direcţionate în diverse domenii de mare aplicabilitate practică, unde studiile climatologice sunt deosebit de importante, a împărţit întreaga sa activitate pe grupuri de lucru specializate etc.

W. Köppen (1900), în clasificarea sa, a folosit criterii mai complexe: regimul termic, durata perioadelor calde, moderate şi reci, efectul temperaturii asupra lumii organice etc., perfecţionând-o ulterior (1918) până la forma definitivă (1936), adăugând criteriului termo-pluviometric iniţial şi unele valori critice ale temperaturii şi precipitaţiilor, relaţiile dintre acestea şi efectele asupra repartiţiei vegetaţiei. Ea este cea mai folosită dintre toate clasificările climatice. A. Penck (1911) a prezentat o clasificare ce avea la bază criteriul pluviometric în asociere cu cel hidrologic, iar tot în acest an, A. Hettner, îşi publica o clasificare în funcţie de particularităţile circulaţiei atmosferice. Geograful francez Emm. De Martonne (1913) a elaborat o clasificare climatică ce are la bază criteriul geografic, tipurile fundamentale de climat fiind denumite după regiunile geografice în care sunt cel mai bine reprezentate.

Prin folosirea criteriului bilanţului caloric şi al umidităţii, deosebit de importante pentru viaţa de pe Terra, s-au realizat noi clasificări climatice, dintre care mai importante sunt: cea a climatologului american C.W. Thornthwaite (1931) şi cea a climatologilor ruşi N.N. Ivanov (1948) şi M.I. Budîko (1948), ultima folosind dublul criteriu al bilanţului caloric şi hidrologic. În perioada 1936-1949, a fost elaborată clasificarea genetică a rusului B.P. Alisov, îmbunătăţită ulterior, care are drept criteriu tipurile geografice ale maselor de aer şi schimburile de căldură şi umiditate determinate la suprafaţa terestră datorită circulaţiei lor. Acelaşi criteriu l-a folosit şi climatologul american H.J. Critchfield (1974), în clasificarea sa descriind clima continentelor după masele de aer sezoniere dominante în diferite zone ale globului.

5.2. Istoricul Meteorologiei și Climatologiei în România Dezvoltarea meteorologiei în ţara noastră este legată de primele observaţii, cu caracter empiric şi întâmplător, asupra unor evenimente meteorologice cu efecte negative, în special asupra agriculturii. Primele informaţii referitoare la anumite caracteristici ale vremii şi climei au apărut în secolul al XV-lea în diferite cronici (Cronicile Braşovului, 1420, Letopiseţul Ţării Moldovei, 1640, etc.), unde erau notate unele fenomene atmosferice deosebite (în prezent, numite riscuri climatice) care produceau calamităţi. Dimitrie Cantemir, în lucrarea sa Descriptio Moldaviae (1716), deşi partea de climatologie nu este foarte mare, prezintă totuşi informaţii corecte legate de diferenţierile dintre clima montană şi cea de câmpie.

După înfiinţarea primelor staţii meteorologice (cea mai veche, la Iaşi, în 1770-1772) şi posturi pluviometrice în regiunile agricole sau de-a lungul Dunării, pentru navigaţie, se poate vorbi de dezvoltarea cercetării climatologice pe baze ştiinţifice. Sunt consemnate observaţii meteorologice mai mult sau mai puţin sistematice , la Iași (încă din 1770), la București (începând cu 1773), la Sibiu (începând din 1789), la Cluj (începând cu 1833), la Sulina (începând cu 1857), la Giurgiu (începând cu 1863), la Timișoara (începând cu 1874), la Galaţi şi la Brăila (începând cu 1878). 1884. La 18 / 30 iulie ia ființă Serviciului Meteorologic al Romaniei sub conducerea lui Ştefan Hepites, devenind una dintre cele mai vechi instituții științifice din România. La inițiativa lui Ştefan Hepites, Romania se înscrie printre tarile fondatoare ale Organizației Meteorologice Internaționale.

Dezvoltarea unei reţele de staţii meteorologice şi formarea unei baze de date au permis efectuarea unor studii, hărţi şi atlase la nivel naţional, regional şi local, care erau publicate în reviste de specialitate („Analele Institutului Meteorologic”, „Buletinul lunar al observaţiilor meteorologice”, „Analele Academiei Române”, „Buletinul Societăţii geografice române” etc.). Este de menţionat apariţia unor lucrări deosebit de valoroase, ca: prima hartă climatică în culori a României „Carte du régime pluviométrique de Roumanie”, la scara 1: 1.000.000, în anul 1900, şi tot în acelaşi an, „Album climatologique de la Roumanie”, cu care I.M.C. a primit medalia de argint la Expoziţia Internaţională de la Paris, din 1900 (Octavia Bogdan şi colab., 1983). În a doua jumătate a secolului trecut, s-a pus un accent deosebit pe dezvoltarea climatologiei aplicate, studiile fiind direcţionate către agricultură, silvicultură, transporturi, construcţii, sistematizare teritorială, sănătate publică etc. A fost reorganizată şi reţeaua naţională de staţii meteorologice, observaţiile fiind efectuate conform normelor O.M.M. În anii '80, funcţionau aproximativ 200 de staţii şi 1.500 de posturi pluviometrice.

După anul 1961, datele meteorologice au fost publicate în Anuarul meteorologic (cu unele întreruperi şi întârzieri). Pe baza datelor meteorologice, în I.N.M.H. s-au realizat numeroase studii de sinteză: Atlasul climatologic (1948-1954), Clima RPR, vol. I (1962) şi vol. II (1966), Atlasul climatologic al R.S. România (1966), Atlas Republica Socialistă România (1972-1979), Agrometeorologie (1970), Zonarea agroclimatică a României (1980-1983) şi un Atlas agroclimatic. În ultimele două decenii ale secolului trecut, cercetarea climatologică în I.N.M.H. s-a direcţionat către probleme de mare însemnătate pentru omenire, cum ar fi riscurile climatice şi schimbările climatice, în cadrul unor cursuri de specializare în ţară şi străinătate, programe de cercetare naţionale şi internaţionale, cu rezultate deosebite materializate în teze de doctorat (Carmen Dragotă şi Rodica Povară, 1999; Adriana Marica şi Cr. Oprea, 2000; Felicia Vasenciuc şi A. Geicu, 2001), lucrări publicate, manifestări ştiinţifice naţionale şi internaţionale de prestigiu etc.

În anul 2000 se pun in funcțiune (la București si Craiova) primele două radare meteorologice Doppler (in banda C) și se instalează primele 12 staţii meteorologice automate.

În 2003 se incheie proiectul SIMIN, ca primă fază de modernizare a infrastructurii de meteorologie care cuprinde 60 de statii meteorologice automate, rețeaua de detecție a fulgerelor, 5 radare Doppler in banda S.

În 2004, la 1 ianuarie România adera la OPERA, care este un proiect pentru utilizarea operaționala a radarelor meteorologice în Europa. Se promulga legea 216/2004 privind înființarea Administratiei Naționale de Meteorologie, prin reorganizarea CN - Institutul Național de Meteorologie, Hidrologie și Gospodărire a Apelor.

În prezent reţeaua naţională de staţii meteorologice este compusă din 160 de puncte de măsurători şi observaţii, organizate în 7 Centre Meteorologice Regionale: Muntenia, Banat, Crisana, Transilvania Nord, Transilvania Sud, Oltenia, Moldova, Dobrogea. Modernizarea şi automatizarea reţelei de staţii meteorologice s-a materializat prin introducerea în activitate a 70 staţii automate MAWS. În cadrul staţiilor meteorologice sunt derulate programe de observaţii şi măsurători asupra parametrilor atmosferei joase şi a suprafeţei solului şi anume: temperatura aerului, presiunea atmosferică, direcţia şi viteza vântului, umezeala aerului, temperatura suprafeţei solului, nebulozitate, vizibilitatea orizontală a aerului, depuneri solide, grosimea şi caracterul stratului de zăpadă, actinometrie, durata de strălucire a Soarelui, fenomene meteorologice. Un număr de 5 staţii meteorologice efectuează măsurători asupra temperaturii apei mării, înălţimii şi frecvenţei valurilor. Reţeaua meteorological are sarcina de a transmite mesaje ALERT, ori de câte ori se produc fenomene meteorologice cu grad ridicat de risc.

• Ce contine Sistemul Meteorologic National din România ? • - 160 stații meteo de suprafață (70 stații

automate MAWS) • - 53 au și program agrometeorologic • - 320 puncte pluviometrice • - 2 observatoare aerologice • - 9 radare Doppler de ultima generație • - 1 stație de recepție satelitară • Ø 7 centre meteorologice regionale toate

coordonate de Administrația Națională de Meteorologie

Bibliografie selectivă, Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology; Aristiţa Busuioc, Mihaela Caian, Roxana Bojariu, Constanţa Boroneanţ, Sorin Cheval, Mădălina Baciu, Alexandru Dumitrescu (2010). Scenarii de schimbare a regimului climatic în România pe perioada 2001 – 2030; Arghiuş, V., Meteorologie şi climatologie, suport de curs şi seminar/lucrări practice; Don J. Easterbrook , Dept. of Geology, Western Washington University, Bellingham, WA 98225. Geologic evidence of the cause of global warming and cooling - Are we heading for global catastrophy?; Michael Levy et al., Portions © 2008 Encyclopædia Britannica, Inc.; Povară, R., (2004). Climatologie generală. Editura Fundaţiei România de Mâine; *** National Oceanic and Atmospheric Administration, National Climatic Data Center. State of the Climate Global Analysis - Annual 2010; *** Site-ul Administraţiei Naţionale de Meteorologie Bucureşti, http://www.meteoromania.ro/ *** U.X.L. Encyclopedia of Weather and Natural Disasters, Anaxos, Inc., Vol. 5, 2008