Τίτλος του έργου: Μελέτη και ανάλυση της ποιότητας του αέρα σε μια ασυνήθιστα ξηρή περίοδο

Ομάδα: Colegio Antares Ντετέκτιβ του κλίματος I

Colegio Antares   Reinosa   Ισπανία   16 Ηλικία του μαθητή: 14-15 ετών

Οι βροχοπτώσεις επηρεάζουν τους ατμοσφαιρικούς ρύπους στην περιοχή;

Η περιοχή της Κανταβρίας (Βόρεια Ισπανία), όπου βρίσκεται το σχολείο, παρουσιάζει τακτικά άφθονες βροχοπτώσεις. Κατά τη χειμερινή περίοδο, οι βροχοπτώσεις αυτές εμφανίζονται συχνά με τη μορφή συμπαγούς χιονιού. Πέρυσι, η περιοχή μας υπέστη μια ανώμαλη κατάσταση κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου και του χειμώνα. Κατά τους μήνες αυτούς, υπήρξε πολύ μικρή ποσότητα βροχοπτώσεων σε σύγκριση με τα προηγούμενα έτη. Το πρόβλημα αυτό ευαισθητοποίησε την ομάδα μας σχετικά με την πιθανή επίδραση των βροχοπτώσεων στην ποιότητα του αέρα και την επιδείνωση του κλίματος. Η ομάδα εισήχθη στην επιστημονική μέθοδο, αρχικά με τη διατύπωση υποθέσεων, στη συνέχεια με τη συλλογή δεδομένων από διάφορες πηγές και την ανάλυσή τους.

Ειδικότερα: Αναλύουμε τη μετεωρολογία του κοντινού περιβάλλοντος χρησιμοποιώντας τα δεδομένα θερμοκρασίας και βροχόπτωσης που συλλέγονται από την Κρατική Μετεωρολογική Υπηρεσία (AEMET).

Αναλύουμε την ποιότητα του αέρα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που παρέχονται από το Δίκτυο Ελέγχου και Επιτήρησης της Ποιότητας του Αέρα στην Κανταβρία, ιδίως τα NO2, NO₂, PM10 και O₃Στηριζόμαστε στα δεδομένα που παρέχονται από το δορυφορικό εργαλείο Sentinel Hub EO Browser σχετικά με τους ατμοσφαιρικούς ρύπους και τη συγκέντρωση των νεφών. Με βάση τα δεδομένα, την επεξεργασία και την ανάλυσή τους, θα είμαστε σε θέση να διαπιστώσουμε αν υπάρχει κάποιος βαθμός σχέσης και η πιθανή επίδραση στην ποιότητα του αέρα σε περιόδους με ελάχιστες βροχοπτώσεις. Λόγω χρονικών περιορισμών, η μελέτη περιορίστηκε μόνο στους μήνες Ιανουάριο 2022 και 2023. Κατά συνέπεια, δεν πρέπει να εξαχθούν συμπεράσματα, καθώς απαιτείται μεγαλύτερος όγκος δεδομένων με μεγαλύτερη και πιο ισχυρή χρονική κλίμακα για να μπορέσουμε να βγάλουμε συμπεράσματα και σχέσεις μεταξύ των μεταβλητών. Ωστόσο, μπορεί να αποτελέσει αφετηρία για ένα πιο μακροπρόθεσμο έργο, το οποίο θα συμπληρώνει τη συλλογή δεδομένων πεδίου για την περιβαλλοντική και μετεωρολογική ρύπανση στην αυλή του ίδιου του κέντρου. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να προωθήσουμε την περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση και τις επιστημονικές κλίσεις σε όλη τη σχολική κοινότητα.

Διαπιστώσαμε ότι οι μέσες μέγιστες θερμοκρασίες των μηνών που αναλύθηκαν είναι υψηλότερες από το μέσο όρο σε ολόκληρη τη συλλογή δεδομένων. Επίσης, οι μέσες ελάχιστες θερμοκρασίες είναι χαμηλότερες. Ομοίως, τα στοιχεία που συλλέχθηκαν δείχνουν εξαιρετικά χαμηλές βροχοπτώσεις και βροχερές ημέρες. Αναλύοντας τα δεδομένα, τα οποία δείχνουν περισσότερες ακραίες θερμοκρασίες από τις συνήθεις, καθώς και πολύ χαμηλότερες βροχοπτώσεις, οι μαθητές υπέθεσαν ότι οι δύο μεταβλητές θα μπορούσαν να σχετίζονται μεταξύ τους. Η περίοδος που αναλύθηκε θα είχε χαμηλότερη συγκέντρωση νεφών και ηλιακής ακτινοβολίας, γεγονός που θα εξηγούσε τις υψηλότερες από το μέσο όρο μέγιστες θερμοκρασίες (μεταξύ 1 - 2ºC κατά μέσο όρο). Ομοίως, θα εξηγούσε τα χαμηλότερα μέσα ελάχιστα, από το μεγαλύτερο ποσοστό σταθερού καιρού και απουσίας σύννεφων που μειώνουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου τη νύχτα. Η ανάλυση των δεδομένων για την ατμοσφαιρική ρύπανση ήταν κάπως πιο πολύπλοκη.
Τέλος, παρατηρήσαμε ότι υπήρχε κάποια συσχέτιση μεταξύ ορισμένων ρύπων και των ημερών βροχής. Συγκεκριμένα, τα επίπεδα ρύπων όπως NO2, NO₂, PM10 τείνουν να αυξάνονται τις ημέρες χωρίς βροχόπτωση, ενώ τις ημέρες με βροχόπτωση μειώνονται απότομα, αν και με κάποια καθυστέρηση σε ορισμένες περιπτώσεις. Από την άλλη πλευρά, το όζον O₃ παρουσιάζει μικρότερη συσχέτιση σε σχέση με τους άλλους ρύπους και με τη βροχόπτωση. Αυτά τα τοπικά δεδομένα στους πρόποδες του πεδίου επιβεβαιώνονται από τις πληροφορίες που λαμβάνονται από τους δορυφόρους Sentinel της ESA, οι οποίοι συλλέγουν επίσης πληροφορίες από ένα ευρύτερο φάσμα του εδάφους. Με τον τρόπο αυτό, επαληθεύεται ότι οι μεγαλύτερες περίοδοι χωρίς βροχοπτώσεις παρουσιάζουν υψηλότερα επίπεδα ατμοσφαιρικών ρύπων σε όλες τις παρακείμενες περιοχές. Εν τω μεταξύ, σε πιο υγρές περιόδους, μειώνονται.
Εν ολίγοις, διαπιστώνεται συσχέτιση μεταξύ διαφόρων ατμοσφαιρικών ρύπων και της απουσίας βροχοπτώσεων, καθώς και μεταξύ των πιο ακραίων θερμοκρασιών της περιόδου και των βροχοπτώσεων. Τα συμπεράσματα που προκύπτουν πρέπει να επικυρωθούν με ανάλυση σε μεγαλύτερη χρονική κλίμακα και λαμβάνοντας υπόψη νέες μεταβλητές που ενδέχεται να επηρεάσουν αυτές που μελετήθηκαν σε μια πιο εμπεριστατωμένη μελέτη.

Τέλος, μετά την υλοποίηση του έργου, οι συμμετέχοντες μαθητές θα κοινοποιήσουν τα αποτελέσματα στην εκπαιδευτική κοινότητα, προκειμένου να ευαισθητοποιηθούν σχετικά με το πρόβλημα. Πραγματικά, όλοι πρέπει να έχουμε όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες.

Για τους μαθητές, η συμμετοχή στο πρόγραμμα σημαίνει την ενίσχυση της επικοινωνιακής τους ικανότητας, της δημιουργικότητας, της συνεργασίας και του επιστημονικού τους πνεύματος.

Σε κάθε περίπτωση, σκοπεύουμε να συνεχίσουμε το έργο, ώστε να είναι πιο φιλόδοξο και να διαθέτει μεγαλύτερο όγκο δεδομένων που θα μας επιτρέψει την εξαγωγή βιώσιμων συμπερασμάτων.

Σκοπεύουμε να κατασκευάσουμε έναν μετεωρολογικό σταθμό μέτρησης και μέτρησης ρύπων στο σχολείο μας, ώστε να εμπλέξουμε όχι μόνο περισσότερους μαθητές, αλλά και να τον χρησιμοποιήσουμε σε διάφορα μαθήματα (Γεωλογία, Φυσική, Γεωγραφία, Βιολογία, Τεχνολογία). Θα είμαστε σε θέση να συλλέγουμε μετεωρολογικά δεδομένα αλλά και κάποιων από τους κύριους ρύπους. Έτσι, θα είμαστε σε θέση να τα συγκρίνουμε με τις μετρήσεις άλλων σταθμών και με τα δεδομένα που παρέχουν οι δορυφόροι.

Θα προωθήσουμε την ψηφιακή και τεχνολογική επάρκεια με την εισαγωγή αισθητήρων και αυτοματισμών για τη συλλογή τους.

Κατεβάστε την αφίσα του έργου PDF

Τα έργα δημιουργούνται από τις ομάδες και αναλαμβάνουν την πλήρη ευθύνη των κοινών δεδομένων.
← Όλα τα έργα