Klimadetektivenes prosjekter 2022-2023
Prosjektets tittel: Bekjempelse av flammene
Team: Brannvakt
1ο ΓΕΛ Πύργου Pirgos Hellas 7 Studentens alder: 16-17 år gammel
Hyppigheten og intensiteten av branner i landet vårt øker for hvert år. Er det en sammenheng med økningen i temperatur og tørrhet i atmosfæren som tilskrives klimaendringene?
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;
Prefekturet vårt er et område med rike skoger, som dessverre har blitt alvorlig skadet av gjentatte branner. Utbruddet av disse brannene har noen ganger blitt tilskrevet menneskeskapte forstyrrelser og andre ganger naturlige årsaker. Utviklingen er imidlertid sterkt påvirket av høye lufttemperaturer og mangel på nedbør, særlig fra april til midten av september, samt vindens hyppighet og hastighet. Alle disse tre faktorene er klimafaktorer som sannsynligvis kan endre seg utover de normale variasjonene, så vi bestemte oss for å studere de to førstnevnte.
Programmet ble gjennomført i samarbeid med den andre grunnskolen i Pyrgos. Videregåendeelever ble av lærerne satt til å lede grupper av barneskoleelever. Sammen samarbeidet de, jobbet, søkte, undersøkte, satte seg inn i og brukte mulighetene som ny teknologi gir, og kom frem til konklusjoner.
Som grunnlagsmålinger brukte vi time- og månedsdata for atmosfærisk temperatur og nedbør fra meteorologiske stasjoner ved Athens nasjonale observatorium (E.A.A.) i Pyrgos og National Meteorological Service (N.M.S.) i Andravida, som ligger i nærheten av skogsområdene vi studerte. Vi analyserte disse dataene statistisk for å finne endringstrenden i de spesifikke fysiske variablene.
Som satellittbilder har vi brukt bilder fra ESAs EO Browser og Google Earth.
Som andre data har vi brukt flyfoto fra https://maps.gov.gr/gis/map/. Vi har også fått data fra skogbruksavdelingen i Pyrgos om antall og omfang av branner som har oppstått i deres ansvarsområde.
Ved hjelp av bildene og fotografiene målte vi endringene i skogdekket i Ancient Olympia-bassenget for å vurdere omfanget av konsekvensene av brannene i dette hellige området.
Til slutt brukte vi Arduino-plattformen til å bygge et system for måling av luftfuktighet, temperatur og CO2 i atmosfæren, som kan brukes til tidlig varsling av skogbranner.
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, απός του 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.
Ovennevnte data er representert grafisk. Den statistiske studien var basert på 95% konfidensintervalltest.
Grafen over den månedlige gjennomsnittstemperaturen over tid viser at regionen vår kjennetegnes av et langt intervall med varme måneder. Faktisk viser den årlige gjennomsnittstemperaturen en statistisk økende trend. Vi har fått bekreftet at sommermånedene og september, de månedene da de mest ødeleggende brannene oppstår, blir varmere. Antall varme dager (dager med θ>250 C) ser også ut til å øke, selv om vi fant at denne økningen ikke er statistisk signifikant. Det ser derfor ut til at lengden på tørkesesongen sannsynligvis øker, men også temperaturene.
Nedbørsdiagrammene viser at regionen vår har store nedbørsmengder, men samtidig er sommermånedene preget av langvarig tørke. Selv om det ikke er statistisk dokumentert, er det faktisk en nedgang i antall regnværsdager og en økning i nedbørsmengden per år. Nedbøren ser dermed ut til å bli mer voldsom, ettersom vi får mer nedbør på færre dager.
Når det gjelder branner, observerer vi et større antall branner i sommermånedene, på grunn av at de er varme og tørre og det er en økt ansamling av brennbart materiale, men også i april og oktober fordi det da utføres jordbruksarbeid som forårsaker brann. De områdene som brenner i sommermånedene, er imidlertid tragisk nok større enn i andre måneder. Det gjennomsnittlige årlige brannarealet tyder på at lange tørkeperioder gikk forut for årene med bibelske katastrofer i fylket vårt. Skogdekket i det antikke Olympia avslører den generelle oppførselen til skogene våre: den raske gjenoppbyggingen av middelhavsskogen etter katastrofer (andre verdenskrig, branner).
Konklusjonen er at økningen i temperatur og tørke i sommermånedene, som kan skyldes klimaendringene, gjør det lettere for branner å oppstå og spre seg.
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 å bidra til å redusere problemet har vi utviklet en enhet som kan brukes til tidlig deteksjon av branner og endringer i sensitive parametere som temperatur eller atmosfærisk sammensetning i høyrisikoområder. Enheten kan kobles til et sentralt kontrollpunkt for sentralisert kontroll og sammenligning av data.
Nærmere bestemt brukte vi Arduino-plattformen til å bygge et system for å måle luftfuktighet, temperatur og CO2 i atmosfæren. Dette systemet gjorde det mulig for oss å måle de ovennevnte parametrene i sanntid. Disse målingene ble overført trådløst via en GSM-forbindelse til en virtuell sentralstasjon. Hvis en eller flere av de ovennevnte parametrene overskred en viss verdi, var det mulig å aktivere en virtuell alarm.
Bestemmelsen kan brukes i en rekke tilfeller, for eksempel i forbindelse med brannforebygging. En rekke batteridrevne enheter kan installeres på viktige steder i et skogsområde. En kompetent myndighet vil kontinuerlig motta data fra alle sensorene og dermed få et fullstendig bilde av de rådende forholdene i sanntid. Hvis en eller flere sensorer utløser en alarm på parametere som temperatur eller luftfuktighet, kan den ansvarlige instansen sette området under økt overvåkning og eventuelt mobilisere brannbekjempelsesstyrker. Det faktum at sensorenes plassering vil være kjent for etaten, betyr at den umiddelbart kan kontrollere det aktuelle området, enten ved å bruke bakkestyrker eller til og med ved å bruke en drone med egnet utstyr som raskt kan dra til området og sjekke med sine egne sensorer. Hvis en eller flere CO2-sensorer skulle vise forhøyede verdier, noe som kan bety at en brann er i ferd med å starte, kan den nå stoppes mye raskere.
Προκειμένου να βοηθήσουμε στη μείωση του προβλήματος δημιουργήσαμε μια διάταξη η οποία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τον έγκαιρορο 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 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.
Dette prosjektet ble automatisk oversatt til engelsk.
Prosjektene opprettes av teamene, og de tar det fulle ansvaret for de delte dataene.
← Alle prosjekter
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 