Projekty Detektywów Klimatu 2020-2021

Tytuł projektu: Zmiany klimatu po zamknięciu COVID-19

Zespół: Detektywi klimatu Vianu  Projekt wyróżniony

Tudor Vianu Państwowa Wyższa Szkoła Informatyki w Bukareszcie   Bukareszt   Rumunia   14 6Wiek ucznia: 14-15 lat

Czy nałożone ograniczenia miały bezpośredni wpływ na emisję gazów cieplarnianych i roślinność, a nawet na "klasyczne" cztery pory roku?

Biorąc pod uwagę, że rok 2020 był naznaczony blokadą COVID-19, zbadaliśmy, czy nałożone ograniczenia miały bezpośredni wpływ na emisje gazów cieplarnianych i roślinność zarówno w naszym regionie, jak i w kraju. W ramach tego badania staraliśmy się również udowodnić opóźnienie klasycznych czterech pór roku podczas pandemii, kiedy to wcześniej pojawiła się zwiększona roślinność. Naszą analizę podzieliliśmy na dwie sekcje: Zanieczyszczenie powietrza i Roślinność.
Początkowo planowaliśmy zbadać emisję CO2, ale żaden satelita nie dostarcza jeszcze takich informacji. Jednak lekcja wyciągnięta z tego projektu polegała na tym, aby się nie poddawać, ale zamiast tego znaleźć alternatywne rozwiązania. Zaczęliśmy badać inne niebezpieczne gazy, które mogą prowadzić do efektu cieplarnianego, a nawet szkodzić układowi oddechowemu, gdy zanieczyszczenia są wytwarzane w rurach wydechowych. Następnie podzieliliśmy segment zanieczyszczenia powietrza na trzy gałęzie:
- Dane naziemne (źródło: Strona internetowa Ministerstwa Środowiska - dzienne ilości NO2, CO i SO2 w stacjach z 15 rumuńskich hrabstw w 2019 i 2020 r.)
- Dane i obrazy satelitarne (emisje NO2 Sentinel-5P w Bukareszcie)
- Skrypt przeglądarki EO (dodatkowe przetwarzanie za pomocą dostosowanego przez nas niestandardowego skryptu).
W przypadku komponentu Vegetation użyliśmy również niestandardowego skryptu Sentinel-2 do analizy NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), wskaźnika oceniającego, czy obszar zawiera żywą zieloną roślinność.
Inną kwestią było dokładne zrozumienie podstawowych pojęć, takich jak pionowa kolumna NO2, NDVI, TROPOMI, obiekty Sentinel-2 i Sentinel-5P lub niestandardowe skrypty, tematy, które dogłębnie zbadaliśmy i wyjaśniliśmy w sekcji Aspekty teoretyczne na naszej stronie internetowej.

Po pierwsze, przetwarzanie danych naziemnych z 15 powiatów pozwoliło nam zaobserwować, że brak ruchu drogowego miał duży wpływ na emisje NO2, podczas gdy ilości SO2 i CO były podobne w 2019 i 2020 roku. Na przykład w Bukareszcie (podobnie jak w większości dużych miast) spadek jest wyraźny podczas lockdownu (16 marca - 14 maja), kiedy ilość NO2 osiągnęła 20-40 μg / m³ w 2020 r. i 50-80 μg / m³ w 2019 r.
Co więcej, trend spadkowy został potwierdzony, gdy przeanalizowaliśmy zdjęcia satelitarne za pomocą instrumentu TROPOMI satelity Sentinel-5P. Nasze podejście polegało na użyciu kolorowego kodu emisji NO2, od ciemnoniebieskiego (nieznaczne ilości) do ciemnoczerwonego (alarmujące emisje). Zauważyliśmy jednak, że odstępy między kolorami były zbyt duże, więc wykreślono tylko duże różnice. W związku z tym dostosowaliśmy kod skryptu Java, aby rozróżniał wszelkie zmiany. Wyniki pokazują wyraźny spadek emisji NO2 w Bukareszcie w 2020 r. (niebieski: niewielkie ilości) w porównaniu z 2019 r. (czerwony i zielony: wyższe poziomy NO2).
Korzystając z niestandardowego skryptu Sentinel-2 L2A, zbadaliśmy NDVI obrazów z 2019 r. w porównaniu do 2020 r. w reprezentatywnych lokalizacjach: Kiseleff Park (nasz obszar szkolny), autostrada Bukareszt-Pitesti (ekstremalny ruch) i Endless Column Park w Gorj County (dobrze znany obszar zielony). We wszystkich przypadkach doszliśmy do wniosku, że wskaźnik NDVI był wyższy w 2020 r., a roślinność pojawiła się wcześniej niż zwykle.
Ostatecznie oceniamy, że ograniczenia związane z COVID-19 spowodowały zmniejszenie emisji NO2 spowodowanych ruchem drogowym, a także nagły wzrost roślinności.

Obecnie po raz trzeci uczestniczymy w projekcie Szkolni Detektywi Klimatu Europejskiej Agencji Kosmicznej i co roku rozszerzamy naszą kampanię na rzecz podnoszenia świadomości i walki o ochronę środowiska. W tym roku, w Dniu Ziemi (22 kwietnia), poszliśmy o krok dalej i gościliśmy dwóch genialnych naukowców: Jessica Schaub (CAN) - oceanograf z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej oraz Lori Waters (USA) - dyrektor ds. komunikacji i główny badacz misji ExoLab-8 na Międzynarodową Stację Kosmiczną, które wnikliwie odpowiedziały na wszystkie nasze pytania i udzieliły nam cennych rad dotyczących ochrony środowiska. Rozmawialiśmy również o Europejskim Zielonym Ładzie, którego celem jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 50% do 2050 roku. Link do wydarzenia w serwisie YouTube znajduje się pod adresem https://youtu.be/KHsK2hv_s3g.
Następnie, oprócz zaprezentowania naszego projektu wewnątrz naszej społeczności szkolnej, wiemy, że badanie jest bezwartościowe, jeśli nie jest dostępne dla szerokiej publiczności. Dlatego też, ponieważ uważamy, że władze są najbardziej wpływowymi decydentami, skontaktowaliśmy się z ratuszem i podzieliliśmy się z nimi wynikami naszego projektu za pośrednictwem poczty elektronicznej. Ponadto stworzyliśmy ulepszoną stronę internetową (https://vianuprojects.com/), na której udostępniamy wszystkie nasze projekty, wydarzenia i wywiady z naukowcami. W ten sposób udało nam się zwrócić uwagę na naszą pracę i zareklamować przyszłe spotkania dla dobra naszej planety. Patrząc w przyszłość, planujemy nadal organizować wydarzenia edukacyjne na temat tego, jak powstrzymać kryzys klimatyczny, więc jeśli chcesz być pierwszym, który weźmie w nich udział, bądź na bieżąco z naszą stroną internetową!

https://vianuprojects.com/p09_2020-2021_esa_climate-detectives/

Pobierz plakat projektu PDF

Projekty tworzone są przez zespoły i to one biorą pełną odpowiedzialność za udostępniane dane.
← Wszystkie projekty