Projekty Climate Detectives 2022-2023
Název projektu: Boj s plameny
Tým: Požární hlídka
1ο ΓΕΛ Πύργου Pirgos Řecko 7 Věk studenta: 16-17 let
Četnost a intenzita požárů v naší zemi každoročně roste. Souvisí to s nárůstem teploty a suchosti atmosféry, které jsou přisuzovány změně klimatu?
Η συχνότητα και η ένταση των πυρκαγιών στον τόπο μας αυξάνεται κάθε χρόνο. Υπάρχει συσχέτιση με την αύξηση της θερμοκρασίας και ξηρασίας της ατμόσφαιρας που αποδίδονται σε κλιματική αλλαγή;
Naše prefektura je oblastí s bohatými lesy, které byly bohužel vážně poškozeny následnými požáry. Vznik těchto požárů byl někdy připisován zásahům člověka a jindy přírodním příčinám. Jejich rozvoj je však silně ovlivněn vysokými atmosférickými teplotami a nedostatkem srážek, zejména od dubna do poloviny září, a četností a rychlostí větrů. Všechny tři faktory patří mezi klimatické faktory, které pravděpodobně podléhají změnám přesahujícím jejich běžnou proměnlivost, proto jsme se rozhodli studovat první dva z nich.
Náš program byl realizován ve spolupráci s 2. základní školou v Pyrgosu. Středoškoláci dostali od učitelů na starost skupiny žáků základní školy. Všichni společně spolupracovali, pracovali, hledali, zkoumali, seznamovali se a využívali možnosti, které nabízejí Nové technologie, docházeli k závěrům.
Jako pozemní měření jsme použili hodinové a měsíční údaje o atmosférické teplotě a srážkách z meteorologických stanic Národní aténské observatoře (E.A.A.) v Pyrgosu a Národní meteorologické služby (N.M.S.) v Andravidě, tedy v oblastech blízkých studovaným lesním oblastem. Tyto údaje jsme statisticky analyzovali, abychom zjistili trend změn specifických fyzikálních proměnných.
Jako družicové snímky jsme použili snímky poskytnuté službou ESA EO Browser a Google Earth.
Jako další data jsme použili letecké snímky z https://maps.gov.gr/gis/map/. Údaje o počtu a rozsahu požárů, které se vyskytly v oblasti jeho působnosti, nám poskytl také lesnický odbor Pyrgos.
Pomocí snímků a fotografií jsme změřili změny lesního porostu v povodí starověké Olympie, abychom mohli posoudit rozsah následků požárů v této posvátné zemi.
Nakonec jsme použili platformu Arduino k vytvoření systému pro měření vlhkosti, teploty a obsahu CO2 v atmosféře, který by mohl být využit pro včasné varování před lesními požáry.
Ο νομός μας είναι μία περιοχή με πλούσια δάση που, δυστυχώς, αλλεπάλληλες πυρκαγιές τα έχουν λαβώσει βαριά. Το ξέσπασμα αυτών των πυρκαγιών έχει αποδοθεί άλλοτε σε ανθρωπογενή παρέμβαση και άλλοτε σε φυσικά αίτια. Η εξέλιξή τους, όμως, επηρεάζεται έντονα από την υψηλή θερμοκρασία της ατμόσφαιρας και την έλλειψη βροχοπτώσεων κυρίως από τον Απρίλιο έως και τα μέσα Σεπτεμβρίου, καθώς και από τη συχνότητα και την ταχύτητα των ανέμων. Και οι τρεις παράγοντες αποτελούν κλιματικούς παράγοντες που πιθανόν να υπόκεινται σε αλλαγή πέραν της φυσιολογικής μεταβλητότητάς τους, οπότε εμείς αποφασίσαμε να μελετήσουμε τους δύο πρώτους από αυτούς.
Το πρόγραμμά μας πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το 2ο Δημοτικό σχολείο Πύργου. Μαθητές του Λυκείου τέθηκαν από τους εκπαιδευτικούς, επικεφαλής ομάδων μαθητών του Δημοτικού. Όλοι μαζί συνεργάστηκαν, δούλεψαν, αναζήτησαν, εξέτασαν, εξοικειώθηκαν και χρησιμοποίησαν τις δυνατότητες που προσφέρουν οι Νέες Τεχνολογίες, κατέληξαν σε συμπεράσματα.
Ως μετρήσεις εδάφους χρησιμοποιήσαμε ωριαία και μηνιαία δεδομένα ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας και ύψους βροχοπτώσεων, από τους μετεωρολογικούς σταθμούς του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (Ε.Α.Α.) στον Πύργο και της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (Ε.Μ.Υ.) στην Ανδραβίδα, περιοχές που βρίσκονται κοντά στις υπό μελέτη δασικές μας περιοχές. Αναλύσαμε στατιστικά αυτά τα δεδομένα για να βρούμε την τάση της μεταβολής των συγκεκριμένων φυσικών μεγεθών.
Ως δορυφορικές εικόνες χρησιμοποιήσαμε τις προσφερόμενες από τον EO Browser της ESA και το Google Earth.
Ως άλλα δεδομένα χρησιμοποιήσαμε αεροφωτογραφίες από το https://maps.gov.gr/gis/map/. Επίσης, το Δασαρχείο Πύργου μας έδωσε δεδομένα πλήθους και έκτασης πυρκαγιών που εκδηλώθηκαν στην περιοχή ευθύνης του.
Με τις εικόνες και τις φωτογραφίες μετρήσαμε τις μεταβολές της δασικής κάλυψης της λεκάνης της Αρχαίας Ολυμπίας για να εκτιμήσουμε το μέγεθος των συνεπειών των πυρκαγιών σε τούτη την ιερή γη.
Τέλος, χρησιμοποιήσαμε την πλατφόρμα Arduino για να κατασκευάσουμε σύστημα μετρήσεων υγρασίας, θερμοκρασίας και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην έγκαιρη ειδοποίηση έναρξης δασικής πυρκαγιάς.
Výše uvedené údaje jsou znázorněny graficky. Statistická studie byla založena na testu intervalu spolehlivosti 95%.
Graf průměrné měsíční teploty v čase ukazuje, že náš region se vyznačuje dlouhým intervalem teplých měsíců. Průměrná roční teplota má ve skutečnosti statisticky rostoucí trend. Potvrdili jsme, že letní měsíce a září, tedy měsíce, kdy dochází k nejničivějším požárům, jsou stále teplejší. Zdá se, že počet horkých dnů (dnů s θ>250 C) se také zvyšuje, i když jsme zjistili, že tento nárůst není statisticky významný. Zdá se tedy, že pravděpodobně roste nejen délka suchého období, ale i teploty.
Grafy srážek ukazují, že náš region má vysoké srážkové úhrny, ale zároveň se letní měsíce vyznačují dlouhodobým suchem. Ve skutečnosti, i když to není statisticky doloženo, dochází k poklesu počtu deštivých dnů a nárůstu srážek za rok. V důsledku toho se zdá, že se srážky stávají prudšími, protože máme více srážek za méně dní.
U požárů pozorujeme větší počet požárů v letních měsících, což je dáno tím, že jsou horké a suché a dochází ke zvýšenému hromadění hořlavého materiálu, ale také v dubnu a říjnu, protože tehdy se provádějí zemědělské práce, které způsobují požár. Plochy, které hoří v letních měsících, jsou však tragicky větší než v jiných měsících. Naše průměrná roční plocha spálených ploch ukazuje, že dlouhá období sucha předcházela letům biblických katastrof v našem kraji. Lesní porosty starověké Olympie prozrazují obecné chování našich lesů: rychlou obnovu středomořského lesa po katastrofách (druhá světová válka, požáry).
Závěrem lze říci, že zvýšení teploty a sucha v letních měsících, které může být způsobeno změnou klimatu, usnadňuje vznik a šíření požárů.
Τα παραπάνω δεδομένα τα αναπαραστήσαμε γραφικά. Η στατιστική μελέτη βασίστηκε στον έλεγχο του 95% διαστημάτων εμπιστοσύνης.
Το γράφημα της διαχρονικής μέσης μηνιαίας θερμοκρασίας δείχνει ότι η περιοχή μας χαρακτηρίζεται από μεγάλο διάστημα θερμών μηνών. Μάλιστα, η ετήσια μέση θερμοκρασία παρουσιάζει στατιστικά αυξητική τάση. Επίσης, επιβεβαιώσαμε στατιστικά ότι οι καλοκαιρινοί μήνες και ο Σεπτέμβριος, οι μήνες δηλαδή που εκδηλώνονται οι καταστροφικότερες πυρκαγιές, γίνονται θερμότεροι. Το πλήθος των ζεστών ημερών (ημέρες με θ>250 C) δείχνει κι αυτό να αυξάνεται, αν και βρήκαμε ότι αυτή η αύξηση δεν είναι στατιστικά σημαντική. Φαίνεται λοιπόν ότι μάλλον αυξάνεται η διάρκεια της ξηρής περιόδου, αλλά και ότι οι θερμοκρασίες που επικρατούν τότε είναι όλο και υψηλότερες.
Τα διαγράμματα βροχοπτώσεων δείχνουν ότι η περιοχή μας έχει υψηλά ποσοστά βροχοπτώσεων αλλά ταυτόχρονα οι καλοκαιρινοί μήνες χαρακτηρίζονται από παρατεταμένη ανομβρία. Μάλιστα, αν και στατιστικά δεν τεκμηριώνεται, παρατηρείται ελάττωση των ημερών βροχής και αύξηση της βροχόπτωσης ανά έτος. Συνεπώς, οι βροχοπτώσεις φαίνεται να γίνονται όλο και πιο βίαιες καθώς έχουμε μεγαλύτερη ποσότητα ύψους βροχής σε λιγότερες ημέρες.
Στις πυρκαγιές, παρατηρούμε μεγαλύτερο πλήθος τους στους θερινούς μήνες, όπως αναμενόταν λόγω του ότι αυτοί είναι θερμοί και ξηροί και συντελείται αυξημένη συσσώρευση καύσιμης εύφλεκτης ύλης, αλλά και τον Απρίλιο και Οκτώβριο γιατί τότε γίνονται αγροτικές εργασίες που προκαλούν εκδήλωση πυρκαγιάς. Παρόλα αυτά, οι εκτάσεις που καίγονται στους θερινούς μήνες είναι τραγικά μεγαλύτερες από αυτές των άλλων μηνών. Η μέση ετήσια καμένη έκταση μας δείχνει ότι μεγάλες περίοδοι ξηρασίας είχαν προηγηθεί των ετών των βιβλικών καταστροφών στο νομό μας. Η δασική κάλυψη της Αρχαίας Ολυμπίας φανερώνει τη γενικότερη συμπεριφορά των δασών μας: τη γρήγορη ανάκαμψη του μεσογειακού δάσους μετά από καταστροφές (Β΄ Παγκόσμιος πόλεμος, πυρκαγιές).
Συμπερασματικά, η αύξηση της θερμοκρασίας και η αύξηση της ανομβρίας των θερινών μηνών που μπορεί να οφείλονται σε κλιματική αλλαγή, διευκολύνουν την εκδήλωση και εξάπλωση των πυρκαγιών.
Abychom pomohli tento problém omezit, vytvořili jsme zařízení, které by se dalo použít pro včasnou detekci požárů a změn citlivých parametrů, jako je teplota nebo složení atmosféry v rizikových oblastech. Zařízení by mohlo být připojeno k centrálnímu řídicímu bodu, aby bylo možné centralizovaně kontrolovat a porovnávat údaje.
Konkrétně jsme použili platformu Arduino k vytvoření systému pro měření vlhkosti, teploty a obsahu CO2 v atmosféře. Tento systém nám umožnil měřit výše uvedené parametry v reálném čase. Tato měření byla bezdrátově přenášena prostřednictvím připojení GSM do virtuální centrální stanice. V případě, že jeden nebo více z výše uvedených parametrů překročil určitou hodnotu, bylo možné aktivovat virtuální alarm.
Toto ustanovení lze využít v řadě případů, například v oblasti požární ochrany. Na klíčových místech lesní oblasti by mohla být instalována řada zařízení napájených z baterií. Příslušná agentura by nepřetržitě přijímala údaje ze všech senzorů, a měla by tak kompletní přehled o panujících podmínkách v reálném čase. V případě, že by jeden nebo více snímačů spustil poplach týkající se parametrů, jako je teplota nebo vlhkost, mohla by příslušná agentura zajistit zvýšený dohled nad danou oblastí s případnou mobilizací hasičských jednotek. Skutečnost, že umístění čidel by bylo agentuře známo, znamená, že by mohla okamžitě kontrolovat danou oblast buď pomocí pozemních sil, nebo dokonce pomocí vhodně vybaveného dronu, který by se mohl rychle vydat do oblasti a provést kontrolu pomocí vlastních čidel. Stejně tak v případě, že by jeden nebo více senzorů CO2 vykazovaly zvýšené hodnoty, což by mohlo znamenat vznik požáru, bylo by nyní možné jej mnohem rychleji zastavit.
Προκειμένου να βοηθήσουμε στη μείωση του προβλήματος δημιουργήσαμε μια διάταξη η οποία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τον έγκαιρο εντοπισμό πυρκαγιών αλλά και αλλαγών σε ευαίσθητες παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ή η σύνθεση της ατμόσφαιρας σε περιοχές υψηλού κινδύνου. Η διάταξη θα μπορούσε να συνδεθεί με ένα κεντρικό σημείο ελέγχου προκειμένου να υπάρχει κεντρικός έλεγχος και σύγκριση των δεδομένων.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήσαμε την πλατφόρμα Arduino προκειμένου να κατασκευάσουμε ένα σύστημα μετρήσεων υγρασίας, θερμοκρασίας και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα. Το συγκεκριμένο σύστημα μας έδωσε τη δυνατότητα να μετράμε σε πραγματικό χρόνο τις παραπάνω παραμέτρους. Οι μετρήσεις αυτές μεταδίδονταν ασύρματα μέσω GSM σύνδεσης σε έναν εικονικό κεντρικό σταθμό. Στην περίπτωση που κάποια ή κάποιες από τις παραπάνω παραμέτρους ξεπερνούσαν μια συγκεκριμένη τιμή, υπήρχε η δυνατότητα να ενεργοποιηθεί ένας εικονικός συναγερμός.
Η διάταξη θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε σειρά περιπτώσεων όπως για παράδειγμα στην πρόληψη πυρκαγιών. Μια σειρά διατάξεων, τροφοδοτούμενων από μπαταρίες, θα μπορούσαν να τοποθετηθούν σε κομβικά σημεία μιας δασικής περιοχής. Μία αρμόδια υπηρεσία θα δεχόταν συνεχώς δεδομένα από όλους τους αισθητήρες, έχοντας έτσι μια πλήρη εικόνα των συνθηκών που επικρατούν σε πραγματικό χρόνο. Στην περίπτωση που ένας ή περισσότεροι αισθητήρες σήμαιναν συναγερμό σε παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία, η αρμόδια υπηρεσία θα μπορούσε να θέσει την περιοχή σε κατάσταση αυξημένης επιτήρησης με πιθανή κινητοποίηση δυνάμεων πυρόσβεσης. Το γεγονός ότι το στίγμα των αισθητήρων θα ήταν γνωστό στην υπηρεσία σημαίνει ότι θα μπορούσε άμεσα να ελέγχει τη συγκεκριμένη περιοχή είτε με χρήση χερσαίων δυνάμεων είτε ακόμα και με τη χρήση ενός αντίστοιχα εξοπλισμένου drone που θα μπορούσε τάχιστα να μεταβεί στην περιοχή και να ελέγξει με τους δικούς του αισθητήρες. Αντίστοιχα, στην περίπτωση που ένας ή περισσότεροι αισθητήρες CO2 έδιναν αυξημένες τιμές, κάτι που θα μπορούσε να σημαίνει την έναρξη μια πυρκαγιάς, αυτή θα μπορούσε πλέον να αναχαιτιστεί πολύ πιο γρήγορα.
Tento projekt byl automaticky přeložen do češtiny.
Projekty vytvářejí týmy a přebírají plnou odpovědnost za sdílená data.
← Všechny projekty
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 