Klimadetektive Projekte 2022-2023

Thema des Projekts: Klimawandel

Titel des Projekts: Messung von Temperatur, Feuchtigkeit und Niederschlag und Vergleich mit Klimadaten in griechischen Städten

Mannschaft: MindLab Edu Gr Detektive

MindLab Bildung   Kalamaria   Griechenland   37 Alter des Schülers: 10-11 Jahre alt, 12-13 Jahre alt

Forschungsfrage

Wie können wir klimatische Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Niederschlag aufzeichnen und untersuchen? Haben sich diese Parameter im Laufe der Jahre verändert? Und wenn ja, wie werden sie vom Klimawandel beeinflusst?
Πως μπορούμε να καταγράψουμε και να μελετήσουμε κλιματολογικές παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ,η υγρασία και ο υετός; Οι παράμετροι αυτές έχουν μεταβληθεί με το πέρασμα τον ετών; και αν ναι πως επηρεάζονται απ' την κλιματική αλλαγή;

Zusammenfassung des Projekts

Wir sind eine Online-Gruppe von Studenten aus verschiedenen Städten Griechenlands. Die Luftfeuchtigkeit und insbesondere die Niederschlagsmenge können Indikatoren für die Überwachung von Dürren sein. Gleichzeitig ist die Temperatur einer der wichtigsten Parameter in der Klimatologie und eine sehr wichtige Variable im Klimawandel. Unser Ziel ist es, die oben genannten klimatologischen Parameter zu messen, sie mit entsprechenden Satellitenmessungen zu vergleichen und ihren Trend über die letzten fünf Jahre in Bezug auf die entsprechenden klimatologischen Daten zu untersuchen. Um die oben genannten Ziele zu erreichen, hat jeder Schüler zu Hause eine Wetterstation aufgebaut.
Zunächst erstellten wir unsere Schaltung und programmierten das Mikrobit so, dass es die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit aufzeichnet. Um sicherzustellen, dass alles richtig funktioniert, haben wir eine Reihe von Messungen drinnen und draußen durchgeführt. Zum Abschluss der Testphase programmierten wir das Mikrobit so, dass es die Temperatur alle 1 Minute aufzeichnete, und platzierten es dann draußen, geschützt und fern von Wärmequellen, damit unsere Messungen nicht fehlerhaft sind. Die Messungen wurden einen ganzen Tag lang durchgeführt. Nach Abschluss der Messungen verarbeiteten wir diese Daten, um die Durchschnitts-, Höchst- und Mindestwerte von Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu berechnen. Um die Genauigkeit unserer Messungen mit microbit zu bewerten, verglichen wir die oben genannten Parameter mit den von der nächstgelegenen offiziellen Wetterstation in jeder Region aufgezeichneten Werten. Um zu prüfen, ob sich der Klimawandel in den letzten Jahren auf Temperatur und Niederschlag (wichtige Indikatoren für Trockenheit) ausgewirkt hat, haben wir die Durchschnittswerte dieser Parameter für den Zeitraum 2016 bis 2022 ermittelt und sie mit den entsprechenden klimatologischen Werten für die Regionen verglichen, in denen die Messungen durchgeführt wurden. Im nächsten und letzten Schritt untersuchten wir einige Satellitenbilder, um das Ausmaß der Dürre für den Zeitraum 2019-2022 besser zu verstehen.

Είμαστε μια online ομάδα μαθητών από διαφορετικές πόλεις της Ελλάδος. Η υγρασία και κυρίως τα ποσοστά υετού μπορούν να αποτελέσουν δείκτες παρακολούθησης της ξηρασίας. Παράλληλα η θερμοκρασία είναι μια απ' τις βασικότερες παραμέτρους στην κλιματολογία όπως και μια πολύ σημαντική μεταβλητή στην κλιματική αλλαγή. Στόχος μας είναι να μετρηθούν οι προαναφερθείσες κλιματολογικές παράμετροι, να συγκριθούν με αντίστοιχες δορυφορικές μετρήσεις όπως και να διερευνηθεί η τάση τους την τελευταία πενταετία σε σχέση με τα αντίστοιχα κλιματολογικά δεδομένα . Για την επίτευξή των παραπάνω στόχων κάθε μαθητής δημιούργησε στο σπίτι του έναν μετεωρολογικό σταθμό.
Αρχικά δημιουργήσαμε το κύκλωμα μας και προγραμματίσαμε καταλλήλως το microbit για την καταγραφή της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Προκειμένου να βεβαιωθούμε ότι όλα λειτουργούν ορθώς πραγματοποιήσαμε μια σειρά από μετρήσεις σε εσωτερικό και εξωτερικό χώρο . Ολοκληρώνοντας και το στάδιο του ελέγχου προγραμματίσαμε το microbit να καταγράφει τη θερμοκρασία κάθε την υγρασία κάθε 1 λεπτό και εν συνεχεία τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο προστατευμένο και μακριά από πηγές θερμότητας έτσι ώστε να μην υπάρξουν λάθη στις μετρήσεις μας. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν για μια ολόκληρη μέρα. Αφού ολοκληρώθηκαν οι μετρήσεις μας επεξεργαστήκαμε τα δεδομένα αυτά προκειμένου να υπολογιστούν η μέση τιμή , η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Προκειμένου να αξιολογηθεί η ακρίβεια των μετρήσεων μας με την χρήση microbit, συγκρίναμε τις παραπάνω παραμέτρους με τις αντίστοιχες που καταγράφηκαν από το κοντινότερο επίσημο μετεωρολογικό σταθμό της κάθε περιοχής. Έπειτα, για να εξετάσουμε εάν η κλιματική αλλαγή έχει επηρεάσει τα τελευταία έτη την θερμοκρασία και τον υετό (που είναι σημαντικοί δείκτες της ξηρασίας ) πήραμε τις μέσες τιμές των παραμέτρων αυτών για το διάστημα 2016 με 2022, συγκρίνοντας τες με τις αντίστοιχες κλιματολογικές ,για τις περιοχές όπου πραγματοποιήθηκαν οι μετρήσεις. Σε επόμενο και τελευταίο στάδιο, προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τα επίπεδα ξηρασίας για το διάστημα 2019-2022 εξετάσαμε κάποιες δορυφορικές εικόνες.

Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Bei den von den Schülern in verschiedenen Städten Griechenlands durchgeführten Messungen haben wir festgestellt, dass nach einem Vergleich mit den entsprechenden meteorologischen Stationen die Durchschnittstemperaturen sehr nahe beieinander liegen, mit einer Abweichung von 0,1 bis 1 °C. Was die Luftfeuchtigkeit betrifft, so lagen keine Daten für das Minimum und das Maximum an der Station vor, aber der Durchschnittswert der Station und der mit dem Mikrobit gemessene Wert weichen recht stark voneinander ab, was wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass die Luftfeuchtigkeit ein Parameter mit einem recht lokalen Charakter ist.
Bei der Betrachtung der Temperatur haben wir festgestellt, dass die Durchschnittswerte der letzten Jahre in den meisten Monaten leicht über denen der Klimadaten liegen, ebenso wie der Durchschnittswert aller Monate (Anstieg um etwa 1 °C). Der größte Unterschied zwischen den 5 Jahren und den Klimadaten wurde jedoch im November beobachtet.
Dann verglichen wir die durchschnittliche Novembertemperatur für verschiedene Städte in Griechenland von 2016-2022 mit der entsprechenden Temperatur der letzten 50 Jahre. Wir beobachteten einen steigenden Trend vor allem in den nördlichen Städten.
Wir haben dann die Werte für die Niederschläge verglichen, bei denen der Durchschnittswert für die letzten Jahre 3 mm weniger beträgt, was bedeutet, dass die Wassermengen, die der Boden aufnimmt, geringer sind.

Um die vorherrschende Situation in Bezug auf die Niederschläge und das Vorhandensein von Dürrebedingungen besser zu verstehen, haben wir Daten des Sentinel-2-Satelliten für den Zeitraum 2019 bis 2023 verwendet, wobei der normalisierte Feuchtigkeitsgehaltsindex (NDMI) zur Bestimmung des Wassergehalts und zur Überwachung von Dürrebedingungen eingesetzt wurde. Wir konzentrierten uns auf die Region der Präfektur Thessaloniki, wo wir feststellten, dass vor allem das städtische Zentrum eine gelbliche Färbung aufweist, was auf allgemein trockene Böden und Wasserknappheit hinweist.

Από τις μετρήσεις που έκαναν οι μαθητές σε διάφορες πόλεις της Ελλάδας, παρατηρήσαμε πως έπειτα απ’ την σύγκριση τους με τις αντίστοιχες των μετεωρολογικών σταθμών οι μέσες θερμοκρασίες είναι πολύ κοντά μεταξύ τους με μια διαφορά η οποία κυμαίνεται από 0,1 με 1 C. Όσο αφορά την υγρασία , δεδομένα για την ελάχιστη και την μέγιστη στον συγκεκριμένο σταθμό δεν υπήρξαν όμως η μέση τιμή του σταθμού με αυτή που μετρήθηκε από το microbit διαφέρουν αρκετά που πιθανό να οφείλεται στο ότι η υγρασία είναι μια παράμετρος με αρκετά τοπικό χαρακτήρα.
Εστιάζοντας αρχικά στην θερμοκρασία παρατηρήσαμε πως στην πλειονότητα των μηνών οι μέσες τιμές των τελευταίων ετών είναι λίγο μεγαλύτερες σε σχέση μ' αυτές των κλιματικών δεδομένων όπως και η μέση τιμή όλων των μηνών ( αύξηση περίπου 1C). Η μεγαλύτερη όμως διαφορά μεταξύ της 5ετίας και των κλιματικών δεδομένων την παρατηρήσαμε τον μήνα Νοέμβριο.
Στη συνέχεια συγκρίναμε για διάφορες πόλεις της Ελλάδας την Μέση Θερμοκρασία του μήνα Νοέμβρη από το 2016-2022 με την αντίστοιχη των τελευταίων 50 χρόνων. Παρατηρήσαμε μια αυξητική τάση κυρίως στις ποιο βόρειες πόλεις.
Στην συνέχεια συγκρίναμε τις τιμές για τον υετό όπου η μέση τιμή τον τελευταίων ετών είναι κατά 3 mm μειωμένος που σημαίνει ότι τα ποσά νερού που δέχτηκε το έδαφος ήταν μικρότερα.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την επικρατούσα κατάσταση σε σχέση με τον υετό και την ύπαρξη συνθηκών ξηρασίας, χρησιμοποιήσαμε δεδομένα απ' τον δορυφόρο Sentinel-2 για την περίοδο 2019 με 2023 χρησιμοποιώντας τον κανονικοποιημένο δείκτη υγρασίας (NDMI) που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε νερό και την παρακολούθηση της ξηρασίας. Εστιάσαμε στη ευρύτερη περιοχή του Νομού Θεσσαλονίκης όπου παρατηρήσαμε ότι κατά κύριο λόγο το αστικό κέντρο της αποτυπώνεται με κιτρινωπούς χρωματισμούς που δηλώνει γενικότερα άγονο έδαφος και έλλειψη νερού.

Wie geht es weiter? Maßnahmen, die etwas bewirken und zur Verringerung des Problems beitragen

Der Klimawandel ist ein komplexes Problem, das wir untersuchen und für das wir das Bewusstsein schärfen müssen, um es zu bekämpfen. Zu diesem Zweck ist eine kontinuierliche Forschung unabdingbar. Wir als Studierende wollen beispielsweise andere Umweltparameter wie Niederschlagsmengen, Feinstaub und verschiedene Treibhausgase mit Hilfe geeigneter Sensoren messen.

Η κλιματική αλλαγή είναι ένα πολύπλοκο πρόβλημα το οποίο θα πρέπει να το μελετάμε και να ευαισθητοποιηθούμε πάνω σ' αυτό ώστε να συμβάλλουμε στην αντιμετώπιση αυτής. Για το σκοπό η συνεχής έρευνα είναι απαραίτητη, εμείς ως μαθητές στοχεύουμε στην συνέχιση τέτοιων διαδικασιών όπως η μέτρηση και άλλων περιβαλλοντικών παραμέτρων όπως τα ποσοστά βροχής, των σωματιδίων και των διαφόρων θερμοκηπικών αερίων με την χρήση κατάλληλων αισθητήρων.

Projektposter:

Projektposter als PDF herunterladen

Dieses Projekt wurde automatisch ins Englische übersetzt.
Die Projekte werden von den Teams erstellt und sie übernehmen die volle Verantwortung für die gemeinsamen Daten.
← Alle Projekte