ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΕΨΗ

Τα Μαθηματικά στην υπηρεσία του καιρού…. Μετεωρολογία …. πρόγνωση καιρού.

Η Μετεωρολογία είναι η επιστήμη με κύριο αντικείμενο την έρευνα της ατμόσφαιρας στο σύνολό της και των φαινομένων που συμβαίνουν σε αυτήν. Με τον όρο πρόγνωση καιρού εννοούμε τη διαδικασία της πρόβλεψης μιας φυσικής κατάστασης της τροπόσφαιρας στο μέλλον. Ποιά είναι λοιπόν η σχέση της μετεωρολογίας με τα μαθηματικά ;

Τα μαθηματικά παίζουν μείζονα ρόλο στη μετεωρολογία και στην πρόγνωση του καιρού. Πριν από δεκαετίες στους περιφερειακούς μετεωρολογικούς σταθμούς που βρίσκονταν κυρίως σε στρατιωτικά αεροδρόμια , καταγράφονταν οι ενδείξεις θερμοκρασίας ,υγρασίας ,ταχύτητας ανέμου καθώς και τα νέφη . Στη συνέχεια αποστέλλονταν κωδικοποιημένα στην Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία (Ε.Μ.Υ) όπου τα επεξεργάζονταν οι προγνώστες και μέσω μαθηματικών τύπων (μοντέλων) έβγαζαν πρόγνωση καιρικών φαινομένων.

Σήμερα η αντίστοιχη διαδικασία καταγραφής γίνεται μέσω δορυφόρων και η επεξεργασία των στοιχείων με τους υπολογιστές δίνει πιο ασφαλείς προβλέψεις μέσα από πολύπλοκες εξισώσεις. Αποτέλεσμα της εξέλιξης αυτής είναι να έχουμε ακριβείς προγνώσεις κατά τόπους καιρικών φαινομένων με ακρίβεια 4-6 ημερών .Απλές καθημερινές εφαρμογές των προγνώσεων αυτών είναι η πρόληψη καταστροφών , η πραγματοποίηση ή η αναβολή κάποιων εργασιών, αλλά και κάποιοι δείκτες που προσδιορίζουν θέματα διάθεσης και υγείας του πληθυσμού.

Ένας τέτοιος δείκτης είναι και ο δείκτης δυσφορίας του κοινού (DI).Η επίδραση των μετεωρολογικών συνθηκών στην ανθρώπινη υγεία και συμπεριφορά ερευνήθηκε από την αρχαιότητα. Ο γιατρός και φιλόσοφος Ιπποκράτης στο έργο του «Περί αέρων, υδάτων και τόπων» υποστηρίζει ότι η ζωή και η υγεία των κατοίκων των πόλεων έχουν άμεση σχέση με τους ανέμους που πνέουν από την θερινή ως την χειμερινή ανατολή του ήλιου. Αυτή η εικασία αποδείχθηκε στις μέρες μας με την εφαρμογή του δείκτη δυσφορίας του κοινού.

Ο δείκτης αυτός εκφράζει « πόσο ζέστη αισθανόμαστε πραγματικά» με τον συνδυασμό της θερμοκρασίας και της υγρασίας σε έναν τόπο. Ο δείκτης δυσφορίας υπολογίζεται με τον τύπο:

DI =Ta – 0 , 55 (1 – 0,01 RH) . (Ta-14,5 )

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΕΨΗ

Όπου : Ta η μέση ωριαία θερμοκρασία του αέρα και RH η επί % ωριαία τιμή σχετικής υγρασίας

Σε πολλές αναπτυγμένες χώρες του πλανήτη ο δείκτης αυτός λαμβάνεται υπ’ όψιν σε καθημερινή βάση σε διάφορους τομείς της δραστηριότητας και της εργασίας των κατοίκων. Πρόσφατο παράδειγμα οι αγώνες του παγκοσμίου κυπέλλου ποδοσφαίρου στην Βραζιλία όπου λόγω υψηλών τιμών του δείκτη δυσφορίας, κατά παρέκκλιση των κανονισμών, ο διαιτητής διέκοπτε το παιχνίδι ώστε να δροσίζονται οι αθλητές για να μην καταπονούνται.

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Τάκης Μποτσάκης μαθηματικός φροντιστής συνεργάτης του περιοδικού ΕΥΚΛΕΙΔΗΣ.

Υ.Γ : Το άρθρο αυτό είναι το πρώτο από μία σειρά που θα ακολουθήσουν για να δείξουμε τη σημασία της γνώσης των μαθηματικών εννοιών στην καθημερινότητα.Ένα ερώτημα που τίθεται καθημερινά από τους μαθητές μας.