Tytuł projektu: Badanie i analiza jakości powietrza w nienormalnie suchym okresie

Zespół: Detektywi klimatyczni Colegio Antares I

Colegio Antares   Reinosa   Hiszpania   16 Wiek ucznia: 14-15 lat

Czy opady wpływają na zanieczyszczenia atmosferyczne w okolicy?

Region Kantabrii (północna Hiszpania), w którym znajduje się szkoła, regularnie doświadcza obfitych opadów deszczu. W sezonie zimowym opady te często występują w postaci stałego śniegu. W ubiegłym roku nasz region doświadczył nietypowej sytuacji jesienią i zimą. W tych miesiącach odnotowano bardzo małą ilość opadów w porównaniu z poprzednimi latami. Problem ten uświadomił naszemu zespołowi możliwy wpływ opadów na jakość powietrza i pogorszenie klimatu. Zespół został zapoznany z metodą naukową, najpierw z formułowaniem hipotez, a następnie z gromadzeniem danych z różnych źródeł i ich analizą.

W szczególności: Analizujemy meteorologię pobliskiego środowiska, wykorzystując dane dotyczące temperatury i opadów zebrane przez Państwową Agencję Meteorologiczną (AEMET).

Analizujemy jakość powietrza przy użyciu danych dostarczonych przez Sieć Kontroli i Nadzoru Jakości Powietrza w Kantabrii, w szczególności NO2, NO₂, PM10 i O₃ Opieramy się na danych dostarczonych przez narzędzie satelitarne Sentinel Hub EO Browser dotyczące zanieczyszczeń atmosferycznych i stężenia chmur. Na podstawie danych, ich przetwarzania i analizy będziemy w stanie ustalić, czy istnieje jakikolwiek stopień zależności i możliwy wpływ na jakość powietrza w okresach, w których prawie nie występują opady deszczu. Ze względu na ograniczenia czasowe badanie zostało ograniczone tylko do miesięcy stycznia 2022 i 2023 roku. W związku z tym nie należy wyciągać żadnych wniosków, ponieważ potrzebna jest większa ilość danych o dłuższej i solidniejszej skali czasowej, aby móc wyciągnąć wnioski i zależności między zmiennymi. Może to być jednak punkt wyjścia dla długoterminowego projektu, który uzupełnia gromadzenie danych terenowych dotyczących zanieczyszczenia środowiska i meteorologii na dziedzińcu samego centrum. W ten sposób możemy promować świadomość ekologiczną i powołania naukowe w całej społeczności szkolnej.

Stwierdziliśmy, że średnie maksymalne temperatury w analizowanych miesiącach są wyższe niż średnia w całym zbiorze danych. Również średnie temperatury minimalne są niższe. Podobnie, zebrane informacje wskazują na wyjątkowo niskie opady deszczu i dni deszczowe. Analizując dane, które pokazują bardziej ekstremalne temperatury niż zwykle, a także znacznie niższe opady deszczu, uczniowie postawili hipotezę, że obie zmienne mogą być ze sobą powiązane. Analizowany okres charakteryzowałby się niższym stężeniem chmur i promieniowania słonecznego, co wyjaśniałoby wyższe niż przeciętne wartości maksymalne (średnio o 1-2ºC). Podobnie, wyjaśniałoby to niższe średnie wartości minimalne, dzięki większemu udziałowi stabilnej pogody i braku chmur, które zmniejszają efekt cieplarniany w nocy. Analiza danych dotyczących zanieczyszczenia powietrza była nieco bardziej złożona.
Wreszcie zaobserwowaliśmy, że istnieje pewna korelacja między niektórymi zanieczyszczeniami a dniami deszczowymi. W szczególności poziom zanieczyszczeń takich jak NO2, NO₂, PM10 ma tendencję do wzrostu w dni bez opadów, podczas gdy w dni z opadami gwałtownie spada, choć w niektórych przypadkach z pewnym opóźnieniem. Z drugiej strony ozon O₃ wykazuje mniejszą korelację w odniesieniu do innych zanieczyszczeń i opadów. Te lokalne dane u podnóża pola są potwierdzone przez informacje uzyskane przez satelity ESA Sentinel, które również zbierają informacje z szerszego spektrum terenu. W ten sposób zweryfikowano, że najdłuższe okresy bez opadów wykazują wyższe poziomy zanieczyszczeń atmosferycznych we wszystkich obszarach graniczących. Tymczasem w bardziej wilgotnych okresach są one zmniejszone.
Krótko mówiąc, ustalono korelację między różnymi zanieczyszczeniami atmosferycznymi a brakiem opadów, a także między najbardziej ekstremalnymi temperaturami w tym okresie a opadami. Uzyskane wnioski muszą zostać potwierdzone przez analizę w dłuższej skali czasowej i uwzględnienie nowych zmiennych, które mogą wpływać na te badane w bardziej dogłębnym badaniu.

Wreszcie, po zakończeniu projektu, uczestniczący w nim uczniowie przekażą wyniki społeczności edukacyjnej w celu podniesienia świadomości na temat problemu. Tak naprawdę wszyscy musimy mieć jak najwięcej informacji.

Dla uczniów udział w projekcie oznacza rozwijanie kompetencji komunikacyjnych, kreatywności, współpracy i ducha naukowego.

W każdym razie zamierzamy kontynuować projekt, aby był bardziej ambitny i zawierał większą ilość danych, które pozwolą nam na wyciągnięcie trwałych wniosków.

Zamierzamy zbudować stację meteorologiczną i stację pomiaru zanieczyszczeń w naszej szkole, aby zaangażować nie tylko więcej uczniów, ale także wykorzystać ją na różnych przedmiotach (geologia, fizyka, geografia, biologia, technologia). Będziemy mogli zbierać dane meteorologiczne, a także niektóre z głównych zanieczyszczeń. W ten sposób będziemy mogli porównać je z pomiarami innych stacji i danymi dostarczanymi przez satelity.

Będziemy promować kompetencje cyfrowe i technologiczne, wprowadzając czujniki i automatyzację ich zbierania.

Pobierz plakat projektu PDF

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