Progetti dei detective del clima 2022-2023
Titolo del progetto: Combattere le fiamme
Squadra: Vigilanza antincendio
1ο ΓΕΛ Πύργου Pirgos Grecia 7 Età dello studente: 16-17 anni
La frequenza e l'intensità degli incendi nel nostro Paese aumentano ogni anno. C'è una correlazione con l'aumento della temperatura e della secchezza dell'atmosfera, attribuita al cambiamento climatico?
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;
La nostra prefettura è un'area ricca di foreste che, purtroppo, sono state gravemente danneggiate da incendi successivi. Lo scoppio di questi incendi è stato talvolta attribuito a interferenze antropiche e talvolta a cause naturali. Tuttavia, il loro sviluppo è fortemente influenzato dalle alte temperature atmosferiche e dalla mancanza di precipitazioni, in particolare da aprile a metà settembre, e dalla frequenza e velocità dei venti. Tutti e tre i fattori sono fattori climatici che probabilmente sono soggetti a cambiamenti oltre la loro normale variabilità, quindi abbiamo deciso di studiare i primi due.
Il nostro programma è stato realizzato in collaborazione con la seconda scuola primaria di Pyrgos. Gli studenti delle scuole superiori sono stati affidati dagli insegnanti a gruppi di studenti delle scuole elementari. Tutti insieme hanno collaborato, lavorato, cercato, esaminato, familiarizzato e utilizzato le possibilità offerte dalle nuove tecnologie, giungendo a conclusioni.
Come misurazioni a terra abbiamo utilizzato i dati orari e mensili di temperatura atmosferica e precipitazioni provenienti dalle stazioni meteorologiche dell'Osservatorio Nazionale di Atene (E.A.A.) di Pyrgos e del Servizio Meteorologico Nazionale (N.M.S.) di Andravida, aree vicine alle zone forestali oggetto di studio. Abbiamo analizzato statisticamente questi dati per individuare la tendenza al cambiamento delle specifiche variabili fisiche.
Come immagini satellitari abbiamo utilizzato quelle fornite da EO Browser dell'ESA e da Google Earth.
Come altri dati abbiamo utilizzato le fotografie aeree di https://maps.gov.gr/gis/map/. Inoltre, il Dipartimento forestale di Pyrgos ci ha fornito dati sul numero e sull'estensione degli incendi verificatisi nella sua area di competenza.
Con le immagini e le fotografie abbiamo misurato i cambiamenti nella copertura forestale del bacino dell'Antica Olimpia per valutare l'entità delle conseguenze degli incendi in questa terra sacra.
Infine, abbiamo utilizzato la piattaforma Arduino per costruire un sistema di misurazione dell'umidità, della temperatura e della CO2 nell'atmosfera, che potrebbe essere utilizzato per l'allerta precoce degli incendi boschivi.
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.
I dati sopra riportati sono rappresentati graficamente. Lo studio statistico si è basato sul test dell'intervallo di confidenza 95%.
Il grafico della temperatura media mensile nel tempo mostra che la nostra regione è caratterizzata da un lungo intervallo di mesi caldi. Infatti, la temperatura media annuale mostra una tendenza statisticamente crescente. Abbiamo avuto conferma che i mesi estivi e settembre, quelli in cui si verificano gli incendi più distruttivi, stanno diventando più caldi. Anche il numero di giorni caldi (giorni con θ>250 C) sembra essere in aumento, anche se abbiamo riscontrato che questo aumento non è statisticamente significativo. Sembra quindi che la durata della stagione secca stia probabilmente aumentando, ma anche le temperature.
I grafici pluviometrici mostrano che la nostra regione presenta alti tassi di precipitazioni, ma allo stesso tempo i mesi estivi sono caratterizzati da una prolungata siccità. In effetti, anche se non documentato statisticamente, si registra una diminuzione del numero di giorni di pioggia e un aumento delle precipitazioni all'anno. Di conseguenza, le precipitazioni sembrano diventare più violente, in quanto si hanno più precipitazioni in meno giorni.
Per quanto riguarda gli incendi, si osserva un numero maggiore di incendi nei mesi estivi, a causa del fatto che sono caldi e secchi e c'è un maggiore accumulo di materiale combustibile, ma anche in aprile e ottobre, perché in quel periodo vengono effettuati lavori agricoli che causano un incendio. Tuttavia, le aree bruciate nei mesi estivi sono tragicamente più grandi rispetto agli altri mesi. La nostra superficie media annua bruciata indica che lunghi periodi di siccità hanno preceduto anni di disastri biblici nella nostra contea. La copertura forestale dell'antica Olimpia rivela il comportamento generale delle nostre foreste: il rapido recupero della foresta mediterranea dopo i disastri (Seconda Guerra Mondiale, incendi).
In conclusione, l'aumento della temperatura e della siccità nei mesi estivi, che può essere dovuto al cambiamento climatico, facilita l'insorgere e la diffusione degli incendi.
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 καλοκαιρνοί 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 συσώρευση 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 μεγαλύτερς 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, διευκολύνου την εκδήλωση και εξάπλωση των πυρκαγιών.
Per contribuire a ridurre il problema, abbiamo creato un dispositivo che potrebbe essere utilizzato per il rilevamento precoce degli incendi e delle variazioni di parametri sensibili come la temperatura o la composizione dell'atmosfera in aree ad alto rischio. Il dispositivo potrebbe essere collegato a un punto di controllo centrale per avere un controllo e un confronto centralizzato dei dati.
In particolare, abbiamo utilizzato la piattaforma Arduino per costruire un sistema di misurazione dell'umidità, della temperatura e della CO2 nell'atmosfera. Questo sistema ci ha permesso di misurare i suddetti parametri in tempo reale. Queste misure sono state trasmesse in modalità wireless tramite connessione GSM a una stazione centrale virtuale. Nel caso in cui uno o più dei suddetti parametri superassero un determinato valore, era possibile attivare un allarme virtuale.
Il dispositivo potrebbe essere utilizzato in diversi casi, ad esempio nella prevenzione degli incendi. Una serie di dispositivi alimentati a batteria potrebbe essere installata in punti chiave di un'area forestale. Un'agenzia competente riceverebbe continuamente i dati da tutti i sensori, avendo così un quadro completo delle condizioni prevalenti in tempo reale. Nel caso in cui uno o più sensori attivassero un allarme su parametri come la temperatura o l'umidità, l'agenzia responsabile potrebbe mettere l'area sotto maggiore sorveglianza con l'eventuale mobilitazione di forze antincendio. Il fatto che la posizione dei sensori sia nota all'agenzia significa che essa potrebbe controllare immediatamente l'area in questione utilizzando forze di terra o anche un drone opportunamente equipaggiato che potrebbe recarsi rapidamente nell'area e controllare con i propri sensori. Allo stesso modo, nel caso in cui uno o più sensori di CO2 fornissero valori elevati, che potrebbero significare l'inizio di un incendio, questo potrebbe essere fermato molto più rapidamente.
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 δεδομέν.
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.
Scarica il poster del progetto in PDF
Questo progetto è stato tradotto automaticamente in inglese.
I progetti sono creati dai team e si assumono la piena responsabilità dei dati condivisi.
← Tutti i progetti
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 