Kliimadetektorite projektid 2022-2023


Projekti teema: Loodustulekahjud

Projekti pealkiri: Võitlus leekidega

Meeskond: Tulekahju valvamine

1ο ΓΕΛ Πύργου   Pirgos   Kreeka   7 Õpilase vanus: 16-17 aastat vana

Uurimisküsimus

Tulekahjude sagedus ja intensiivsus meie riigis suureneb iga aastaga. Kas see on seotud kliimamuutusega seotud temperatuuri ja atmosfääri kuivuse suurenemisega?
Η συχνότητα και η ένταση των πυρκαγιών στον τόπο μας αυξάνεται κάθε ajal. Υπάρχει συσχέτιση με την αύξηση της temperatuuri και ξηρασίας της ατμόσφαιρας που αποδίδονται σε κλιματική muutus;

Projekti kokkuvõte

Meie prefektuur on rikkalike metsadega piirkond, mida kahjuks on järjestikused tulekahjud tõsiselt kahjustanud. Nende tulekahjude puhkemist on mõnikord seostatud inimtekkelise sekkumisega ja mõnikord loodusliku põhjusega. Nende tekkimist mõjutavad siiski tugevalt kõrged õhutemperatuurid ja sademete vähesus, eriti aprillist septembri keskpaigani, ning tuulte sagedus ja kiirus. Kõik kolm tegurit on klimaatilised tegurid, mis tõenäoliselt muutuvad tavapärasest rohkem, mistõttu otsustasime uurida neist kahte esimest.
Meie programm viidi läbi koostöös Pyrgose 2. põhikooliga. Gümnaasiumiõpilased olid õpetajate poolt pandud põhikooliõpilaste rühmade eestvedajateks. Kõik koos tegid koostööd, töötasid, otsisid, uurisid, tutvusid ja kasutasid uute tehnoloogiate pakutavaid võimalusi, jõudsid järeldusteni.
Maapealsete mõõtmistena kasutasime tunniseid ja igakuiseid õhutemperatuuri ja sademete andmeid Ateena Riikliku Observatooriumi (E.A.A.) Pyrgose meteoroloogiajaamadest ja Riikliku Meteoroloogiateenistuse (N.M.S.) Andravida meteoroloogiajaamadest, mis asuvad uuritavate metsaalade läheduses. Me analüüsisime neid andmeid statistiliselt, et leida konkreetsete füüsikaliste muutujate muutuste suundumus.
Satelliidipiltidena kasutasime ESA EO Browser'i ja Google Earth'i pakutavaid pilte.
Muude andmetena kasutasime aerofotosid aadressilt https://maps.gov.gr/gis/map/. Samuti andis Pyrgose metsandusosakond meile andmeid oma vastutusalas toimunud tulekahjude arvu ja ulatuse kohta.
Piltide ja fotode abil mõõtsime muutusi Vana-Olümpia vesikonna metsakattes, et hinnata tulekahjude tagajärgede ulatust sellel pühal maal.
Lõpuks kasutasime Arduino platvormi, et ehitada süsteem õhuniiskuse, temperatuuri ja CO2 sisalduse mõõtmiseks atmosfääris, mida saaks kasutada metsatulekahjude varajase hoiatamise eesmärgil.

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 september, καθώς και από τη συχνότητα και την ταχύτητα των ανέμων. Und οι τρεις παράγοντες αποτελούν κλιματικούς παράγοντες που πιθανόν να υπόκεινται σε Change πέραν της φυσιολογικής μεταβλητότητάς τους, οπότε εμείς αποφασίσαμε να μελετήσουμε τους δύο πρώτους από αυτούς.
Το πρόγραμμά μας πραγματοποιήθηκε σε koostöö με το 2ο Δημοτικό kool Πύργου. Μαθητές του Λυκείου τέθηκαν από τους εκπαιδευτικούς, επικεφαλής ομάδων μαθητών του Δημοτικού. Όλοι μαζί συνεργάστηκαν, δούλεψαν, αναζήτησαν, εξέτασαν, εξοικειώθηκαν και χρησιμοποίησαν τις võimalusi, mis pakuvad 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.) του 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 kuvade kasutamiseσαμε τις προσφερόμενες από του EO Browser της ESA και das Google Earth.
Ως άλλα δεδομένα χρησιμοποιήσαμε αεροφωτογραφίες από το https://maps.gov.gr/gis/map/. Επίσης, το Δασαρχείο Πύργου нам 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 das μέγεθος των συνεπειών των πυρκαγιών σε τούτη την ιερή γη.
Τέλος, χρησιμοποιήσαμε την platvorm Arduino για να κατασκευάσουμε süsteemi μετρήσεων υγρασίας, θερμοκρασίας και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην έγκαιρη ειδοποίηση έναρξης δασικής πυρκαγιάς.

Peamised tulemused ja järeldused

Eespool esitatud andmed on esitatud graafiliselt. Statistiline uuring põhines 95% usaldusvahemiku testil.
Kuu keskmise temperatuuri graafik näitab, et meie piirkonnale on iseloomulik pikk soe kuude intervall. Tegelikult näitab aasta keskmine temperatuur statistiliselt kasvavat suundumust. Oleme kinnitanud, et suvekuud ja september, mil toimuvad kõige hävitavamad tulekahjud, muutuvad soojemaks. Ka kuumade päevade (päevad θ>250 C) arv näib suurenevat, kuigi me leidsime, et see kasv ei ole statistiliselt oluline. Seega tundub, et tõenäoliselt suureneb kuiva hooaja pikkus, aga ka temperatuurid.
Sademete graafikud näitavad, et meie piirkonnas on sademete hulk suur, kuid samal ajal iseloomustab suvekuudel pikaajaline põud. Kuigi statistiliselt ei ole dokumenteeritud, on tegelikult näha vihmaperioodide arvu vähenemist ja sademete hulga suurenemist aastas. Järelikult näib, et vihmahood muutuvad vägivaldsemaks, kuna meil sajab vähemate päevade jooksul rohkem vihma.
Tulekahjude puhul täheldame suuremat arvu tulekahjusid suvekuudel, kuna need on kuumad ja kuivad ning põlevmaterjali kogunemine on suurem, aga ka aprillis ja oktoobris, sest siis tehakse põllumajanduslikke töid, mis põhjustavad tulekahju. Siiski on suvekuudel põlenud alad traagiliselt suuremad kui teistel kuudel. Meie keskmine iga-aastane põlengupindala näitab, et meie maakonnas eelnesid pikkadele põua-aastatele piiblikatastroofidele pikad põuaperioodid. Vanaolümpia metsakate näitab meie metsade üldist käitumist: Vahemere metsa kiire taastumine pärast katastroofe (II maailmasõda, tulekahjud).
Kokkuvõttes võib öelda, et temperatuuri ja põua suurenemine suvekuudel, mis võib olla tingitud kliimamuutusest, soodustab tulekahjude teket ja levikut.

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 suur 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 oluline. Φαίνεται λοιπόν ότι μάλλον αυξάνεται η διάρκεια της ξηρής περίοδος, αλλά και ότι η θερμοκρασίες που επικρατούν τότε είναι όλο και υψηλότερες.
Τα διαγράμματα βροχοπτώσεων näitavad, et η περιοχή μας έχει υψηλά ποσοστά βροχοπτώσεων αλλά ταυτόχρονα οι καλοκαιρινοί kuud 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 oleme suurem ποσότητα ύψους βροχής σε λιγότερες ημέρες.
Στις πυρκαγιές, παρατηρούμε suurem πλήθος τους στους θερινούς μήνες, όπως αναμενόταν λόγω του ότι αυτοί on θερμοί και ξηροί και συντελείται αυξημένη συσσώρευση καύσιμης εύφλεκτης ύλης, αλλά και τον Απρίλιο και Οκτώβριο γιατί τότε γίνονται αγροτική εργασίες που προκαλούν εκδήλωση πυρκαγιάς. Παρόλα αυτά, οι εκτάσεις που καίγονται στους θερινούς μήνες είναι τραγικά μεγαλύτερες από αυτές των teiste μηνών. Η μέση ετήσια καμένη έκταση μας δείχνει ότι suurt perioodiι 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 καταστροφών (Β΄ Παγκόσμιος πόλεμος, πυρκαγιές).
Συμπερασματικά, η αύξηση της temperatuuri και η αύξηση της ανομβρίας των θερινών μηνών που võib να οφείλονται σε κλιματική muutus, διευκολύνουν την εκδήλωση και εξάπλωση των πυρκαγιών.

Mis saab edasi? Meetmed, mis aitavad muuta olukorda ja vähendada probleemi

Probleemi vähendamiseks lõime seadme, mida saaks kasutada tulekahjude ja tundlike parameetrite, näiteks temperatuuri või atmosfääri koostise muutuste varajaseks avastamiseks riskipiirkondades. Seade võiks olla ühendatud keskse kontrollpunktiga, et oleks võimalik teostada tsentraliseeritud kontrolli ja võrrelda andmeid.
Konkreetselt kasutasime Arduino platvormi, et ehitada süsteem õhuniiskuse, temperatuuri ja CO2 sisalduse mõõtmiseks atmosfääris. See süsteem võimaldas meil mõõta eespool nimetatud parameetreid reaalajas. Need mõõtmised edastati juhtmevabalt GSM-ühenduse kaudu virtuaalsesse keskjaama. Juhul kui üks või mitu eespool nimetatud parameetrit ületasid teatud väärtust, oli võimalik aktiveerida virtuaalne häire.
Seda sätet võiks kasutada mitmel juhul, näiteks tulekahjude ennetamisel. Metsapiirkonna võtmepunktidesse võiks paigaldada mitmeid akutoitel töötavaid seadmeid. Pädev asutus saaks pidevalt andmeid kõigilt anduritelt, nii et tal oleks reaalajas täielik ülevaade valitsevatest tingimustest. Juhul kui üks või mitu andurit annavad häireid selliste parameetrite nagu temperatuur või niiskus kohta, võiks vastutav asutus panna ala tugevdatud järelevalve alla ja mobiliseerida tuletõrjevahendid. Asjaolu, et andurite asukoht oleks asutusele teada, tähendab, et ta saaks kõnealust piirkonda viivitamatult kontrollida kas maapealsete jõudude või isegi sobivalt varustatud drooni abil, mis saaks kiiresti piirkonda minna ja seda oma anduritega kontrollida. Samuti, kui üks või mitu CO2-andurit annaksid kõrgendatud väärtusi, mis võib tähendada tulekahju puhkemist, saaks seda nüüd palju kiiremini peatada.

Προκειμένου να βοηθήσουμε στη μείωση του προβλήματος δημιουργήσαμε μια διάταξη η οποία θα võiks να αξιοποιηθεί για τον έγκαιρο εντοπισμό πυρκαγιών αλλά και αλλαγών σε ευαίσθητες παραμέτρους όπως η θερμοκρασία ή η σύνθεση της ατμόσφαιρας σε piirkondades υψηλού ohu. Η διάταξη θα μπορούσε να συνδεθεί με ένα keskpunkt kontrolli προκειμένου να υπάρχει κεντρικός έλεγχος και σύγκριση των δεδομένων.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήσαμε seda platvormi Arduino προκειμένου να κατασκευάσουμε ένα süsteemi μετρήσεων υγρασίας, temperatuuri και ποσοστού CO2 στην ατμόσφαιρα. Το konkreetse süsteemi μας andis τη võimaluse μετράμε σε πραγματικό χρόνο τις παραπάνω παραμέτρους. Οι μετρήσεις αυτές μεταδίδονταν ασύρματα μέσω GSM σύνδεσης σε ένας εικονικό kesk σταθμό. Στην περίπτωση που κάποια ή κάποιες από τις παραπάνω παραμέτρους ξεπερνούσαν μια konkreetse τιμή, υπήρχε η võimalus на 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 piirkonna. 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 või 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 του υπηρεσία σημαίνει ότι θα võiks otseselt να kontrollχει τη konkreetse περιοχή είτε με χρήση χερσαίων δυνάμεων είτε ακόμα και με τη χρήση ενός αντίστοιχα εξοπλισμένου drooni 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.

Projekti plakat:

Lae alla projekti plakat PDF

Projekti esitlus

See projekt tõlgiti automaatselt inglise keelde.
Projektid luuakse meeskondade poolt ja nad võtavad täieliku vastutuse jagatud andmete eest.
← Kõik projektid