Climate Detectives Projects 2022-2023
Project title: Air quality of the Ioannina city basin
Team: Ζ – Ερευνητές
Πρότυπο Λύκειο Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων Ιωάννινα Greece 11 Student’s age: 16-17 years old
How air pollutants, temperature inversion and meteorological factors affect the air quality of the Ioannina basin.
Πως οι ατμοσφαιρικοί ρύποι, η θερμοκρασιακή αναστροφή και οι μετεωρολογικοί παράγοντες επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα του λεκανοπεδίου της πόλης των Ιωαννίνων.
Air pollution is the biggest environmental health risk in Europe, causing cardiovascular and respiratory diseases that lead to the loss of years of healthy life and, in the most severe cases, premature death. In 2020 in the European Union, 71% of the urban population was exposed to levels of fine particulate matter with a diameter of 10 µm or less (PM10), a percentage above the health guideline level set by the World Health Organisation. These particles are mainly emitted from solid fuels for domestic heating, while road transport is also an important source. Some also come from African dust and some are formed in the atmosphere.
The high concentrations of particulate matter in the city of Ioannina, especially during the winter months, combined with the temperature inversion (reversal of air temperature, entrapment of air masses that are not renewed) result in the obstruction of the vertical movement of air masses and thus the entrapment of pollutants in a layer close to the ground. The pollutants emitted, mainly from cars and chimneys, are not removed and the concentrations of suspended particles reach very high levels, with the weather conditions exacerbating the phenomenon, thus creating the smog phenomenon, which is mainly found in basin areas, This phenomenon has been observed intensely in the month of December 2022 in the Ioannina basin and on the occasion of a) the information that we had from the Municipality of Ioannina about climate neutral cities, b) the fact that the Ministry (Department of Atmospheric Quality) for the continuous monitoring of air pollution levels in our region has installed in the yard of the Standard GP.L Zosimaia School (our school), an automatic air pollutant measuring station, c) our awareness of environmental issues, we are investigating how air pollutants, temperature inversion and meteorological factors affect the air quality of the Ioannina basin, proposing actions to reduce the problem.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση αποτελεί τον μεγαλύτερο περιβαλλοντικό κίνδυνο για την υγεία στην Ευρώπη, προκαλώντας καρδιαγγειακές και αναπνευστικές παθήσεις που οδηγούν στην απώλεια ετών υγιούς ζωής και, στις σοβαρότερες περιπτώσεις, σε πρόωρους θανάτους. Το 2020 στην Ευρωπαϊκή Ένωση, το 71% του αστικού πληθυσμού εκτέθηκε σε επίπεδα λεπτών αιωρούμενων σωματιδίων με διάμετρο 10 μm ή μικρότερη (PΜ10), ποσοστό που είναι πάνω από το επίπεδο κατευθυντήριων γραμμών για την υγεία που έχει ορίσει ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας. Τα σωματίδια αυτά εκπέμπονται κυρίως από τα στερεά καύσιμα για οικιακή θέρμανση, ενώ σημαντικές πηγές αποτελούν επίσης και οι οδικές μεταφορές. Μερικά προέρχονται επίσης από την Αφρικανική σκόνη και μερικά σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα.
Οι υψηλές συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων στην πόλη των Ιωαννίνων, ιδιαίτερα τους χειμερινούς μήνες, σε συνδυασμό με τη θερμοκρασιακή αναστροφή (αναστροφή της θερμοκρασίας του αέρα, εγκλωβισμός αέριων μαζών που δεν ανανεώνονται) έχουν ως αποτέλεσμα την παρεμπόδιση των κατακόρυφων κινήσεων των αέριων μαζών και άρα τον εγκλωβισμό των ρύπων σε στρώμα κοντά στο έδαφος. Οι ρύποι οι οποίοι εκπέμπονται, κυρίως από τα αυτοκίνητα και τις καμινάδες δεν απομακρύνονται και οι συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων φτάνουν σε πολύ υψηλά επίπεδα, με τις καιρικές συνθήκες να επιβαρύνουν το φαινόμενο, δημιουργώντας έτσι το φαινόμενο της αιθαλομίχλης που εντοπίζεται κυρίως σε λεκανοπέδια, Το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε εντονότερα τελευταία το μήνα Δεκέμβριο του 2022 στο λεκανοπέδιο των Ιωαννίνων και με αφορμή α) την ενημέρωση που είχαμε από τον Δήμο Ιωαννιτών για τις κλιματικά ουδέτερες πόλεις, β) το ότι το Υπουργείο (Τμήμα Ποιότητας Ατμόσφαιρας) για τη συνεχή παρακολούθηση των επιπέδων ατμοσφαιρικής ρύπανσης της περιοχής μας έχει εγκαταστήσει στην αυλή του Προτύπου ΓΕ.Λ Ζωσιμαίας Σχολής (του σχολείου μας), σταθμό αυτόματης μέτρησης αέριων ρύπων, γ) την ευαισθητοποίησή μας σε θέματα περιβάλλοντος, διερευνούμε πως οι ατμοσφαιρικοί ρύποι, η θερμοκρασιακή αναστροφή και οι μετεωρολογικοί παράγοντες επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα του λεκανοπεδίου της πόλης των Ιωαννίνων, προτείνοντας δράσεις για τη μείωση του προβλήματος.
The topography of the area affects the accumulation of pollutants under certain meteorological conditions, the air is very stable and a layer of cooler, denser air is close to the ground with a layer of warmer air above. This condition, called thermal inversion, prevents dispersion of emissions and accumulates pollutants under it. The causes of pollutants are the result of anthropogenic activities, in particular the burning of solid fuels, biomass. By investigating the local press, searching for articles, we examined wind speed and direction, temperature, humidity and fog, days of sunshine during the winter season and the days when the temperature inversion phenomenon occurs. Temperature and solar radiation, water vapor play an important role in thermal and photochemical reactions in the atmosphere, and sunlight intensity has a significant effect on chemical reactions that produce clouds. We recorded through EO Browser, a platform that combines an archive of different Earth observation missions and can be used to find satellite images of any area of interest, the atmospheric pollutants formaldehyde, nitrogen oxides NOx, sulphur dioxide SO2, as well as particulate matter, factors related to air pollution in the Ioannina basin during this period of time. By evaluating the Sentinel-5P data, through EOBrowser, we found the increased values of pollutants in the month of December 2022, a period of time when the smog phenomenon was observed in our city. During the same period of time, the measuring station in the yard of our school recorded a high concentration of PM10 particles. Particulate matter is tiny solid or liquid particles and has been shown to have major negative health effects, as they can easily penetrate deep into the lungs due to their small size. A joint ministerial decision was issued in this period with recommendations for the general population, people at increased risk and recommendations for short-term measures to reduce emissions from combustion sources.
Η τοπογραφία της περιοχής επηρεάζει τη συσσώρευση των ρύπων και υπό ορισμένες μετεωρολογικές συνθήκες, ο αέρας είναι πολύ σταθερός και ένα στρώμα ψυχρότερου, πυκνού αέρα βρίσκεται κοντά στο έδαφος με ένα στρώμα θερμότερου αέρα πάνω. Αυτή η κατάσταση, που ονομάζεται θερμική αναστροφή, αποτρέπει τη διασπορά των εκπομπών και συσσωρεύει ρύπους κάτω από την αναστροφή. Τα αίτια των ρύπων είναι αποτέλεσμα ανθρωπογενών δραστηριοτήτων και ειδικότερα καύσης στερεών καυσίμων, βιομάζας. Διερευνώντας τον τοπικό τύπο, αναζητώντας άρθρα και τη σχετική βιβλιογραφία, εξετάσαμε ταχύτητα και διεύθυνση ανέμων, θερμοκρασία, υγρασία και ομίχλη, τις μέρες ηλιοφάνειας κατά τη χειμερινή περίοδο και ειδικότερα τις μέρες που παρατηρείται το φαινόμενο της θερμοκρασιακής αναστροφής. Η θερμοκρασία και η ηλιακή ακτινοβολία, οι υδρατμοί παίζουν σημαντικό ρόλο σε πολλές θερμικές και φωτοχημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα και η ένταση του ηλιακού φωτός έχει σημαντική επίδραση στο ρυθμό των χημικών αντιδράσεων που παράγουν το νέφος. Καταγράψαμε μέσω της εφαρμογής EO Browser, μια διαδικτυακή πλατφόρμα που συνδυάζει ένα αρχείο διαφορετικών αποστολών παρατήρησης της Γης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εύρεση δορυφορικών εικόνων οποιασδήποτε περιοχής ενδιαφέροντος, τους ατμοσφαιρικούς ρύπους φορμαλδεΰδη, οξειδίων του αζώτου NOx, διοξείδιο του θείου SO2, καθώς επίσης και τα αιωρούμενα σωματίδια, παράγοντες που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση του λεκανοπεδίου των Ιωαννίνων τη χρονική αυτή περίοδο. Αξιολογώντας τα δεδομένα Sentinel-5P, μέσω του EOBrowser, διαπιστώσαμε τις αυξημένες τιμές των ρύπων το μήνα Δεκέμβριο 2022, χρονική περίοδο που παρατηρήθηκε το φαινόμενο της αιθαλομίχλης στην πόλη μας. Την ίδια χρονική περίοδο ο σταθμός μέτρησης στην αυλή του σχολείου μας, κατέγραψε υψηλή συγκέντρωση σωματιδίων PM10. Τα αιωρούμενα σωματίδια είναι μικροσκοπικά στερεά ή υγρά σωματίδια και έχει αποδειχθεί ότι έχουν μεγάλες αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, δεδομένου ότι μπορούν εύκολα να διεισδύσουν βαθιά μέσα στους πνεύμονες λόγω του μικρού μεγέθους. Την περίοδο αυτή εκδόθηκε κοινή υπουργική απόφαση με συστάσεις στον γενικό πληθυσμό, στα άτομα αυξημένου κινδύνου και συστάσεις λήψης βραχυπρόθεσμων μέτρων μείωσης των εκπομπών από εστίες καύσης.
Environmental pollution, unsustainable use of natural resources pose risks to our health, air pollution remains a major health problem for Europeans and there is a need to prevent and tackle air pollution beyond assessing the exposure of the population of the basin and assessing the magnitude of the impact. With a view to improving air quality, reducing emissions from domestic use and road transport, actions are needed to limit emissions of sulphur dioxide, nitrogen oxides, suspended fine particles, soot, and to reduce air pollution to levels that are no longer considered harmful to health. Therefore:
– Further research to assess the exposure to fine particulate matter levels of the population of the basin and assess the magnitude of the effects
– Adoption by our team of environmentally friendly modes of travel and transport
– Publication in our school’s science magazine on the transition to cleaner forms of energy, the ecological design of heating devices, especially for heating with solid fuels, the application of flexible energy management systems to reduce or even eliminate emissions of pollutants
– Development of an information campaign to reduce the energy footprint
– Participation in the Europe Day events on 9 May, on the reduction of nanoparticles emitted from combustion engines of compatible vehicles, reduction of pollutant emissions, environmental initiatives for zero pollution, biodiversity and the circular economy.
– Creation and posting on the school’s website, in social networks, of a brochure to inform and raise awareness among citizens, the student community and the local community about energy saving, Renewable Energy Sources, smart grids, smart homes, electromobility
– Future participation of our school in a network of schools for urban air quality
Η περιβαλλοντική ρύπανση, η μη βιώσιμη χρήση των φυσικών πόρων ενέχουν κινδύνους για την υγεία μας, η ατμοσφαιρική ρύπανση εξακολουθεί να αποτελεί μείζον πρόβλημα υγείας για τους Ευρωπαίους και χρειάζεται πρόληψη και αντιμετώπιση της ρύπανσης του αέρα πέρα από την εκτίμηση της έκθεσης του πληθυσμού του λεκανοπεδίου και αποτίμηση του μεγέθους των επιπτώσεων. Με στόχο την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα, τη μείωση εκπομπών από την οικιακή χρήση και τις οδικές μεταφορές χρειάζονται δράσεις για τον περιορισμό των εκπομπών του διοξειδίου του θείου, των οξειδίων του αζώτου, των αιωρούμενων λεπτών σωματιδίων, αιθάλης, μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε επίπεδα που δεν θεωρούνται πλέον επιβλαβή για την υγεία. Επομένως:
• Περαιτέρω έρευνα για την εκτίμηση της έκθεσης σε επίπεδα λεπτών αιωρούμενων σωματιδίων του πληθυσμού του λεκανοπεδίου και αποτίμηση του μεγέθους των επιπτώσεων
• Υιοθέτηση από την ομάδα μας φιλικών προς το περιβάλλον τρόπων μετακίνησης και μεταφοράς
• Δημοσίευση στο περιοδικό των φυσικών επιστημών του σχολείου μας για τη μετάβαση σε καθαρότερες μορφές ενέργειας, τον οικολογικό σχεδιασμό συσκευών θέρμανσης και ιδιαίτερα για τη θέρμανση με στερεά καύσιμα, εφαρμογή ευέλικτων συστημάτων διαχείρισης ενέργειας, για τη μείωση ή και μηδενισμό των εκπομπών αερίων ρύπων
• Ανάπτυξη ενημερωτικής καμπάνιας για την μείωση του ενεργειακού αποτυπώματος
• Συμμετοχή στις εκδηλώσεις για την ημέρα της Ευρώπης, στις 9 Μαΐου, με θέμα τη μείωση των νανοσωματιδίων που εκπέμπονται από τους κινητήρες καύσεις των συμβατών οχημάτων, μείωση των εκπομπών ρύπων, περιβαλλοντικές πρωτοβουλίες για μηδενική ρύπανση, βιοποικιλότητα και κυκλική οικονομία.
• Δημιουργία και ανάρτηση στην ιστοσελίδα του σχολείου, στα κοινωνικά δίκτυα, φυλλαδίου για την ενημέρωση και ευαισθητοποίηση των πολιτών, της μαθητικής κοινότητας και της τοπικής κοινωνίας, για την εξοικονόμηση ενέργειας, τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, έξυπνα δίκτυα, έξυπνα σπίτια, ηλεκτροκίνηση
• Μελλοντική συμμετοχή του σχολείου μας σε δίκτυο σχολείων για την ποιότητα του αέρα των πόλεων
https://zosimaiaperivallontiki.blogspot.com/
This project was automatically translated into English.
Projects are created by the teams and they take the full responsibility of the shared data.
← All projects
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 