Klimadetektivernes projekter 2022-2023
Projektets titel: Bekæmpelse af flammerne
Team: Brandvagt
1ο ΓΕΛ Πύργου Pirgos Grækenland 7 Elevens alder: 16-17 år gammel
Hyppigheden og intensiteten af brande i vores land stiger hvert år. Er der en sammenhæng med stigningen i temperatur og tørhed i atmosfæren, som tilskrives klimaforandringerne?
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;
Vores præfektur er et område med rige skove, som desværre er blevet alvorligt beskadiget af flere på hinanden følgende brande. Udbruddet af disse brande er nogle gange blevet tilskrevet menneskeskabt indblanding og nogle gange naturlige årsager. Men deres udvikling er stærkt påvirket af høje atmosfæriske temperaturer og mangel på nedbør, især fra april til midten af september, og af vindens hyppighed og hastighed. Alle tre faktorer er klimatiske faktorer, der sandsynligvis vil ændre sig ud over deres normale variabilitet, så vi besluttede at undersøge de to første af dem.
Vores program blev gennemført i samarbejde med den 2. grundskole i Pyrgos. Gymnasieelever blev af lærerne sat til at lede grupper af folkeskoleelever. Sammen samarbejdede de, arbejdede, søgte, undersøgte, satte sig ind i og brugte de muligheder, som de nye teknologier tilbyder, og kom frem til konklusioner.
Som grundmålinger brugte vi time- og månedsdata for atmosfærisk temperatur og nedbør fra de meteorologiske stationer ved Athens nationale observatorium (E.A.A.) i Pyrgos og den nationale meteorologiske tjeneste (N.M.S.) i Andravida, områder tæt på de skovområder, der blev undersøgt. Vi analyserede disse data statistisk for at finde tendensen til ændringer i de specifikke fysiske variabler.
Som satellitbilleder brugte vi dem, der blev leveret af ESA's EO Browser og Google Earth.
Som andre data brugte vi luftfotos fra https://maps.gov.gr/gis/map/. Skovvæsenet i Pyrgos forsynede os også med data om antallet og omfanget af brande, der opstod i deres ansvarsområde.
Med billederne og fotografierne målte vi ændringerne i skovdækket i det gamle Olympia-bassin for at vurdere omfanget af konsekvenserne af brandene i dette hellige land.
Endelig brugte vi Arduino-platformen til at bygge et system til måling af luftfugtighed, temperatur og CO2 i atmosfæren, som kan bruges til tidlig varsling af skovbrande.
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.
Ovenstående data er repræsenteret grafisk. Den statistiske undersøgelse var baseret på 95% konfidensinterval-testen.
Grafen over den månedlige gennemsnitstemperatur over tid viser, at vores region er kendetegnet ved et langt interval af varme måneder. Faktisk viser den årlige gennemsnitstemperatur en statistisk stigende tendens. Vi har bekræftet, at sommermånederne og september, som er de måneder, hvor de mest ødelæggende brande opstår, bliver varmere. Antallet af varme dage (dage med θ>250 C) ser også ud til at være stigende, selvom vi fandt, at denne stigning ikke er statistisk signifikant. Det ser derfor ud til, at længden af den tørre sæson sandsynligvis stiger, men også temperaturerne.
Nedbørsdiagrammerne viser, at vores region har høje nedbørsrater, men samtidig er sommermånederne præget af langvarig tørke. Selvom det ikke er statistisk dokumenteret, er der faktisk et fald i antallet af regnvejrsdage og en stigning i nedbøren pr. år. Derfor ser det ud til, at regnen bliver mere voldsom, da vi får mere regn på færre dage.
Når det gælder brande, ser vi et større antal brande i sommermånederne, fordi de er varme og tørre, og der er en øget ophobning af brændbart materiale, men også i april og oktober, fordi der da udføres landbrugsarbejde, som forårsager brand. Men de områder, der brænder i sommermånederne, er tragisk nok større end i andre måneder. Vores gennemsnitlige årlige afbrændte areal indikerer, at lange tørkeperioder gik forud for årene med bibelske katastrofer i vores amt. Skovdækket i det antikke Olympia afslører den generelle adfærd i vores skove: den hurtige genopretning af middelhavsskoven efter katastrofer (Anden Verdenskrig, brande).
Konklusionen er, at temperaturstigningen og tørken i sommermånederne, som kan skyldes klimaforandringerne, fremmer forekomsten og spredningen af brande.
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.
For at hjælpe med at reducere problemet skabte vi en enhed, der kunne bruges til tidlig detektion af brande og ændringer i følsomme parametre som temperatur eller atmosfærisk sammensætning i højrisikoområder. Enheden kunne forbindes til et centralt kontrolpunkt for at få centraliseret kontrol og sammenligning af data.
Konkret brugte vi Arduino-platformen til at bygge et system til at måle luftfugtighed, temperatur og CO2 i atmosfæren. Dette system gjorde det muligt for os at måle de ovennævnte parametre i realtid. Disse målinger blev transmitteret trådløst via en GSM-forbindelse til en virtuel centralstation. I tilfælde af at en eller flere af de ovennævnte parametre overskred en bestemt værdi, var det muligt at aktivere en virtuel alarm.
Bestemmelsen kan bruges i en række tilfælde, for eksempel til brandforebyggelse. En række batteridrevne enheder kunne installeres på nøglepunkter i et skovområde. Et kompetent agentur ville løbende modtage data fra alle sensorerne og dermed have et komplet billede af de fremherskende forhold i realtid. I tilfælde af at en eller flere sensorer udløser en alarm på parametre som temperatur eller luftfugtighed, kan den ansvarlige myndighed sætte området under øget overvågning med mulig mobilisering af brandbekæmpelsesstyrker. Det faktum, at sensorernes placering ville være kendt af agenturet, betyder, at det straks kunne kontrollere det pågældende område enten ved at bruge landstyrker eller endda ved at bruge en passende udstyret drone, der hurtigt kunne gå til området og kontrollere med sine egne sensorer. Hvis en eller flere CO2-sensorer viste forhøjede værdier, hvilket kunne betyde en begyndende brand, kunne den nu stoppes meget hurtigere.
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 ποσοτού 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.
Dette projekt blev automatisk oversat til engelsk.
Projekter oprettes af teams, og de tager det fulde ansvar for de delte data.
← Alle projekter
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 