Υδρογραφία-Ωκεανογραφία 8ο Εξάμηνο, 2018-2019

Στόχοι και περιεχόμενο του μαθήματος

Το μάθημα προσφέρει μια εκτεταμένη εισαγωγή στις αρχές και τις έννοιες της επιστήμης της Ωκεανογραφίας επισημαίνοντας διάφορες συνιστώσες του θαλάσσιου περιβάλλοντος με ιδιαίτερη έμφαση στις φυσικές διεργασίες των ωκεάνιων συστημάτων, τις παραμέτρους που τις χαρακτηρίζουν, την κατανομή και τη μεταβλητότητά τους, καθώς επίσης και τα επιστημονικά όργανα και τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη συστηματική γεωδαιτική μελέτη και αποτύπωση της επιφάνειας της γης που καλύπτεται από νερό, εκτός των ωκεανών.

Επιπρόσθετα, πραγματεύεται τις απαραίτητες βασικές γνώσεις και το διεπιστημονικό χαρακτήρα της Υδρογραφίας της οποίας το αντικείμενο μελέτης της είναι η παροχή ασφαλών βοηθημάτων όχι μόνο για την ασφάλεια της ναυσιπλοΐας, που είναι και ο κυρίαρχος στόχος, όσο επίσης και για τη συλλογή, ανάλυση, μοντελοποίηση και οπτικοποίηση δεδομένων σχετικά με τους ωκεανούς, τη μορφολογία των βυθών και των ακτών στις παράκτιες ζώνες και σε αβαθή ύδατα, με στόχο τη συνεισφορά στην επίλυση συγκεκριμένων πρακτικών προβλημάτων σχετικών με την κατασκευή πάσης φύσεως παρακτίων εγκαταστάσεων, την εκμετάλλευση του ενάλιου και υποθαλάσσιου πλούτου, καθώς ακόμα και της εν γένει προστασίας του εν λόγω περιβάλλοντος.

Συγκεκριμένα, παρουσιάζονται οι φυσικές ιδιότητες και οι φυσικές παράμετροι του θαλασσινού νερού, εξετάζονται οι χωροχρονικές κατανομές τους στους ωκεανούς, αναπτύσσονται οι μέθοδοι και οι τεχνικές μέτρησης των ωκεάνιων φυσικών χαρακτηριστικών, ενώ παράλληλα το μάθημα ασχολείται με τις σημαντικότερες πτυχές της γεωλογίας, της φυσικής, της κλιματολογίας, της περιβαλλοντικής επιστήμης και της γεωγραφίας που ισχύουν για τους ωκεανούς και το θαλάσσιο περιβάλλον. Ειδικότερα, περιλαμβάνονται συνοπτικές θεματικές ενότητες που αναφέρονται στη θεωρία των τεκτονικών πλακών, των μηχανισμών των ωκεάνιων ρευμάτων, τις ιδιότητες του θαλασσινού νερού, των κυμάτων και της παλιρροϊκής ενέργειας, τη φυσιογραφία του πυθμένα του ωκεανού και τα παράκτια χαρακτηριστικά που εν γένει επιδρούν ή επηρεάζουν τα τεχνικά έργα, τις ωκεανογραφικές έρευνες και τις διάφορες εφαρμογές χρήσης των ωκεανών και του ζωτικού χώρου των θαλασσών. Τέλος, παρουσιάζονται στοιχεία της Φυσικής Ωκεανογραφίας όπως η γεωστροφική κυκλοφορία, τα κύματα και οι παλίρροιες και οι βασικές λειτουργικές αρχές και οι χρήσεις της δορυφορικής αλτιμετρίας.

Το μάθημα επιδιώκει να παρουσιάσει την βασικές γνώσεις της Υδρογραφίας και της Ωκεανογραφίας ώστε να δώσει στους σπουδαστές που θα το παρακολουθήσουν τη δυνατότητα να μπορούν να συμμετέχουν ενεργά σε σημαντικές επιστημονικές, επαγγελματικές, και κοινωνικές συζητήσεις για περιβαλλοντικά ζητήματα που αφορούν τους ωκεανούς, το κλίμα και τις παράκτιες ζώνες και να προβάλουν το σημαντικό ρόλο του Τοπογράφου-Γεωδαίτη Μηχανικού στις διάφορες εφαρμογές των δορυφορικών και επίγειων μεθόδων εντοπισμού και υδρογραφικών αποτυπώσεων στις θαλάσσιες ζώνες, στην οριοθέτηση των θαλάσσιων ζωνών και στις μελέτες της επιφανειακής και υπόγειας κυκλοφορίας των θαλάσσιων υδάτων των ωκεανών και των αλληλοεπιδράσεων των ωκεανών και της ατμόσφαιρας (συμπεριλαμβανομένου του κλίματος) χρησιμοποιώντας σύγχρονες γεωδαιτικές τεχνικές.

Επιμέρους ενότητες:

• Εισαγωγή στα αντικείμενα της Ωκεανογραφίας και της Υδρογραφίας
  
  
• Στοιχεία της Θαλάσσιας Γεωλογίας ή Γεωλογικής Ωκεανογραφίας (δημιουργία και τμήματα των ωκεανών, δομή του πυθμένα του ωκεανού και των παράκτιων ζωνών)
  
  
• Σχέσεις με τη Γεωφυσική Ωκεανογραφία και Γεωδαισία.
• Σχέσεις της τεκτονικής γεωλογίας των πυθμένων των ωκεανών με την ηφαιστειακή δραστηριότητα στα μεγάλα βάθη και το οικονομικό ενδιαφέρον για την εξόρυξη πετρελαίου, υδρογονανθράκων και μετάλλων.
• Συναφείς δραστηριότητες στην Ελλάδα (και διεθνώς)
  
  
• Στοιχεία της Χημικής και Φυσικής Ωκεανογραφίας
  
  
• Η φύση του θαλασσινού νερού (φυσικές ποσότητες, ιδιότητες και μέθοδοι μετρήσεων).
• Χημική συμπεριφορά των θαλασσίων υδάτων, καταγραφή της θερμοκρασίας και αλατότητας των υδάτων και οι σχέσεις τους σχετικά με τη ρύπανση των θαλασσών από ανθρώπινες δραστηριότητες.
• Αλληλεπίδρασή των θαλασσίων υδάτων με την ατμόσφαιρα.
  
  
• Παλίρροιες (Νευτώνεια θεωρία των παλιρροιών, δυναμική θεωρία των παλιρροιών, παλίρροιες του Ευρίπου, παλιρροιογράφοι, παλιρροιόμετρα, αρμονική ανάλυση των παλιρροιών, παλιρροιακοί χάρτες)
  
  
• Φυσικές αρχές και περιγραφή των διαρκώς εξελισσόμενων μοτίβων της οριζόντιας και κατακόρυφης ωκεάνιας κυκλοφορίας
  
  
• Θαλάσσια ρεύματα (το σπιράλ του Ekman, γεωστροφικά ρεύματα, θερμοκρασιακά ρεύματα, φαινόμενα ανάδυσης και κατάδυσης).
• Χωρικές κλίμακες παρατήρησης των φαινομένων της ωκεάνιας κυκλοφορίας και δυναμικής συμπεριφοράς.
• Μεθοδολογίες ρευματομετρήσεων, ρευματοχάρτες.
• Ο σύγχρονος ρόλος της δορυφορικής αλτιμετρίας (συνεισφορά σε διεπιστημονικά θέματα μελέτης και προβλεψιμότητας της κλιματικής αλλαγής, επιχειρησιακή ωκεανογραφία, εφαρμογές αξιοποίησης της κυματικής ενέργειας, το θαλάσσιο γεωειδές)
  
  
• Θαλάσσιο νομικό πλαίσιο
  
  
• Ιστορική αναδρομή της εξέλιξης του δικαίου της θάλασσας (διεθνείς συνδιασκέψεις UNCLOSS I, II, III)
• Δομή και βασικές αρχές των Συμβάσεων του Δικαίου της Θάλασσας
• Πεδία εφαρμογής των Συμβάσεων του Δικαίου της Θάλασσας στις θαλάσσιες ζώνες (εσωτερικά ύδατα, αιγιαλίτιδα ζώνη, συνορεύουσα ζώνη, αρχιπελαγικά ύδατα, Αποκλειστική Οικονομική Ζώνη), και τις υποθαλάσσιες ζώνες (βυθός ζωνών κυριαρχίας, υφαλοκρηπίδα, διεθνής βυθός)
• Οριοθέτηση θαλασσίων ζωνών στην Ελλάδα και στα όμορα κράτη, προβλήματα και τεχνικές προκλήσεις των οριοθετήσεων