Climate Detectives Projects 2022-2023


Project topic: Weather measurements

Project title: Temperature measurements in Greek cities

Team: MindLab Edu Gr Detectives Jr.

MindLab Education   Kalamaria   Greece   39 Student’s age: 8-9 years old, 10-11 years old

Research question

How do scientists collect, record and process temperature to study climate change in a region?
Με ποιον τρόπο οι επιστήμονες συλλέγουν, καταγράφουν επεξεργάζονται τη θερμοκρασία για να μελετήσουν την κλιματική αλλαγή σε κάποια περιοχή;

Summary of the project

We are an online group of students from different cities in Greece. Temperature is one of the most important parameters in climatology as well as a very important variable in climate change. Our goal was to build our own weather station and follow all the procedures that a scientist would follow when making temperature measurements. We then compared the measurements with those of the nearest official weather station in order to judge the accuracy. To achieve the above objectives, each student created a weather station at home to take measurements and record the temperature.
Before starting the experimental process we discussed and exchanged views on what climate is, how it is affected and by what. Then we made use of our equipment i.e. the microbit which has a built-in temperature sensor through which the measurements were carried out. Starting we moved on to the programming part of the process where we appropriately programmed the microbit to record the temperature. In order to make sure that everything is working properly and to correct any failures we carried out a series of measurements indoors and outdoors . Completing and testing stage we programmed the microbit to record the temperature every 1 minute and then placed it in an outdoor area protected and away from heat sources so that there would be no errors in our measurements. The measurements were taken for a whole day. After our measurements were completed we processed this data (using Microsoft Excel spreadsheet software) in order to calculate the mean , maximum and minimum temperature values. In order to evaluate the accuracy of our measurements using microbit, we compared the above parameters with those recorded by the nearest official meteorological station in each region.

Είμαστε μια online ομάδα μαθητών από διαφορετικές πόλεις της Ελλάδος. Η θερμοκρασία είναι μια απ’ τις βασικότερες παραμέτρους στην κλιματολογία όπως και μια πολύ σημαντική μεταβλητή στην κλιματική αλλαγή. Στόχος μας ήταν να φτιάξουμε το δικό μας μετεωρολογικό σταθμό και να ακολουθήσουμε όλες εκείνες τις διαδικασίες που θα ακολουθούσε ένας επιστήμονας πραγματοποιώντας μετρήσεις θερμοκρασίας. Στην συνέχεια συγκρίναμε τις μετρήσεις με τις αντίστοιχες του κοντινότερου επίσημου μετεωρολογικού σταθμού προκειμένου να κριθεί η ακρίβεια. Για την επίτευξή των παραπάνω στόχων κάθε μαθητής δημιούργησε στο σπίτι του έναν μετεωρολογικό σταθμό για να διεξαχθούν οι μετρήσεις και να καταγραφεί η θερμοκρασία.
Πριν την έναρξη της πειραματικής διαδικασίας συζητήσαμε και ανταλλάξαμε απόψεις σχετικά με το τί είναι το κλίμα πώς κι από τι επηρεάζεται. Στην συνέχεια, κάναμε χρήση του εξοπλισμού μας δηλαδή του microbit το οποίο διαθέτει ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας, μέσω του οποίου διεξήχθησαν οι μετρήσεις. Ξεκινώντας περάσαμε στο προγραμματιστικό κομμάτι της διαδικασίας όπου προγραμματίσαμε καταλλήλως το microbit για την καταγραφή της θερμοκρασίας. Προκειμένου να βεβαιωθούμε ότι όλα λειτουργούν ορθώς και να διορθωθούν τυχόν αστοχίες πραγματοποιήσαμε μια σειρά από μετρήσεις σε εσωτερικό και εξωτερικό χώρο . Ολοκληρώνοντας και το στάδιο του ελέγχου προγραμματίσαμε το microbit να καταγράφει τη θερμοκρασία κάθε κάθε 1 λεπτό και εν συνεχεία τοποθετήθηκε σε εξωτερικό χώρο προστατευμένο και μακριά από πηγές θερμότητας έτσι ώστε να μην υπάρξουν λάθη στις μετρήσεις μας. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν για μια ολόκληρη μέρα. Αφού ολοκληρώθηκαν οι μετρήσεις μας επεξεργαστήκαμε τα δεδομένα αυτά (μέσω του λογισμικού υπολογιστικού φύλλου Microsoft Excel) προκειμένου να υπολογιστούν η μέση τιμή , η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή της θερμοκρασία. Προκειμένου να αξιολογηθεί η ακρίβεια των μετρήσεων μας με την χρήση microbit, συγκρίναμε τις παραπάνω παραμέτρους με τις αντίστοιχες που καταγράφηκαν από το κοντινότερο επίσημο μετεωρολογικό σταθμό της κάθε περιοχής.

Main results and Conclusions

From the measurements taken by the students in various cities in Greece, we observed that after comparing them with the corresponding weather stations, the average temperatures are quite close to each other, except for the temperatures in Piraeus and Lemnos. The differences in the average temperature values range from 0.1 to 3.5 C. In the minimum and maximum temperatures there is a slightly larger difference, but it does not exceed 2.5 C, possible causes of this difference may be the accuracy of the sensor itself and the point of placement of the sensor. As mentioned before, special cases are those in Piraeus and Lemnos where we have calculable deviations from the corresponding temperatures of the official meteorological station. This fact in the case of Lemnos can be justified as the student placed the microbit early in the afternoon in an outdoor area and after 5 hours of measurements the operation stopped due to battery exhaustion. On the other hand the only data we had from the weather station was the daily average , minimum and maximum temperature and not the corresponding 5 hour period. That is why we have deviations in all parameters and in particular we saw that the average value we measured is a little higher than that of the station and this is probably because our measurements were during midday and early afternoon, times during which solar activity is more intense. On the other hand, in the case of the measurements in Piraeus it seems that during the measurements some intervals were not measured correctly ,also it was moved several times by the student which affected the recordings

In general, we concluded that as long as the microbit is used correctly (both in terms of its placement and its use) it can record fairly accurate measurements.

Από τις μετρήσεις που έκαναν οι μαθητές σε διάφορες πόλεις της Ελλάδας , παρατηρήσαμε πως έπειτα απ’ την σύγκριση τους με τις αντίστοιχες των μετεωρολογικών σταθμών οι μέσες θερμοκρασίες είναι αρκετά κοντά μεταξύ τους, εξαιρουμένων των θερμοκρασιών στον Πειραιά και τη Λήμνο. Οι διαφορές των μέσων τιμών της Θερμοκρασίας κυμαίνεται από 0,1 με 3.5 C. Στις ελάχιστες και μέγιστες θερμοκρασίες υπάρχει μια λίγο μεγαλύτερη διαφορά, η οποία δεν ξεπερνά όμως τους 2.5 C, πιθανά αίτια αυτής της διαφοράς μπορεί να αποτελεί η ίδια η ακρίβεια του αισθητήρα αλλά και το σημείο τοποθέτησης του. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως ιδιαίτερες περιπτώσεις αποτελούν αυτές στον Πειραιά και την Λήμνο που έχουμε υπολογίσιμες αποκλίσεις απ’ τις αντίστοιχες θερμοκρασίες του επίσημου μετεωρολογικού σταθμού. Αυτό το γεγονός στην Περίπτωση της Λήμνου μπορεί να δικαιολογηθεί καθώς ο μαθητής τοποθέτησε νωρίς το μεσημέρι το microbit σε εξωτερικό χώρο και μετά από 5 ώρες μετρήσεων σταμάτησε η λειτουργία λόγω εξάντληση των μπαταριών. Απ’ την άλλη τα μοναδικά δεδομένα που είχαμε απ’ τον μετεωρολογικό σταθμό ήταν η ημερήσια μέση , ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία και όχι του αντίστοιχου 5 ώρου. Γι’ αυτό έχουμε αποκλίσεις σε όλες τις παραμέτρους και συγκεκριμένα είδαμε πως η μέση τιμή που μετρήσαμε είναι λίγο μεγαλύτερη απ’ αυτή του σταθμού και αυτό πιθανότατα γιατί η μετρήσεις μας ήταν κατά τη διάρκεια του μεσημεριού και νωρίς το απόγευμα, ώρες κατά της οποίες είναι εντονότερη η ηλιακή δραστηριότητα. Απ’ την άλλη, στην περίπτωση των μετρήσεων στον Πειραιά φαίνεται ότι κατά τη διάρκεια των μετρήσεων κάποια διαστήματα δεν μετράει σωστά ,επίσης μετακινήθηκε αρκετές φορές απ’ τον μαθητή γεγονός που επηρέασε τις καταγραφές

Γενικά, καταλήξαμε ότι όσο χρησιμοποιείται το microbit ορθώς (τόσο σε ότι έχει να κάνει με την τοποθέτηση του όσο και την χρήση του) αυτό μπορεί να καταγράψει αρκετά ακριβείς μετρήσεις.

What’s Next? Actions to make a difference and help lessen the problem

Climate change is a complex problem that we need to study and raise awareness of in order to help tackle it. For this reason accuracy in our measurements is required in order to draw accurate and correct conclusions , for this purpose we could in the future give weight to this part by using better and more accurate sensors, also in order to avoid under-recording we could use equipment which is powered by electricity so that there is continuous counting. Another important element is to raise awareness among our classmates so we aim to create applications and games in order for them to know and understand climate change.

Η κλιματική αλλαγή είναι ένα πολύπλοκο πρόβλημα το οποίο θα πρέπει να το μελετάμε και να ευαισθητοποιηθούμε πάνω σ’ αυτό ώστε να συμβάλλουμε στην αντιμετώπιση αυτής. Για τον λόγο αυτό απαιτείται η ακρίβεια στις μετρήσεις μας ώστε να εξάγονται ακριβή και ορθά συμπεράσματα , για τον σκοπό αυτό θα μπορούσαμε μελλοντικά να δώσουμε βαρύτητα στο κομμάτι αυτό χρησιμοποιώντας καλύτερους και ακριβέστερους αισθητήρες, επίσης προκειμένου να μην υπάρξουν ελλειμματικές καταγραφές θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί εξοπλισμός ο οποίος είναι τροφοδοτούμενος από ηλεκτρικό ώστε να υπάρχει συνεχής καταμέτρηση. Ένα ακόμα σημαντικό στοιχείο είναι η ευαισθητοποίηση των συμμαθητών μας οπότε στοχεύουμε να δημιουργήσουμε εφαρμογές και παιχνίδια με σκοπό να γνωρίσουν και να κατανοήσουν την κλιματική αλλαγή.

Project poster:

Download project poster PDF

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