Projectos dos Detectives do Clima 2022-2023

Tópico do projecto: Incêndios florestais

Título do projeto: Combater as chamas

Equipe: Vigilância contra incêndios

1ο ΓΕΛ Πύργου   Pirgos   Grécia   7 A idade do aluno: 16-17 anos de idade

Pergunta de pesquisa

A frequência e a intensidade dos incêndios no nosso país estão a aumentar todos os anos. Haverá uma correlação com o aumento da temperatura e da secura da atmosfera atribuído às alterações climáticas?
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;

Resumo do projeto

A nossa província é uma zona de florestas ricas que, infelizmente, têm sido gravemente afectadas por incêndios sucessivos. A deflagração destes incêndios tem sido atribuída, por vezes, a interferências antrópicas e, por vezes, a causas naturais. No entanto, o seu desenvolvimento é fortemente influenciado pelas elevadas temperaturas atmosféricas e pela falta de precipitação, sobretudo de abril a meados de setembro, bem como pela frequência e velocidade dos ventos. Estes três factores são factores climáticos susceptíveis de sofrerem alterações para além da sua variabilidade normal, pelo que decidimos estudar os dois primeiros.
O nosso programa foi realizado em colaboração com a 2ª Escola Primária de Pyrgos. Os alunos do ensino secundário foram encarregados pelos professores de grupos de alunos do ensino primário. Todos juntos colaboraram, trabalharam, procuraram, examinaram, familiarizaram-se e utilizaram as possibilidades oferecidas pelas Novas Tecnologias, chegando a conclusões.
Como medidas no terreno, utilizámos dados horários e mensais de temperatura atmosférica e precipitação das estações meteorológicas do Observatório Nacional de Atenas (E.A.A.) em Pyrgos e do Serviço Meteorológico Nacional (N.M.S.) em Andravida, áreas próximas das áreas florestais em estudo. Analisámos estatisticamente estes dados para encontrar a tendência de mudança nas variáveis físicas específicas.
Como imagens de satélite, utilizámos as fornecidas pelo EO Browser da ESA e pelo Google Earth.
Como outros dados, utilizámos fotografias aéreas de https://maps.gov.gr/gis/map/. Além disso, o Departamento Florestal de Pyrgos forneceu-nos dados sobre o número e a extensão dos incêndios que ocorreram na sua área de responsabilidade.
Com as imagens e fotografias medimos as alterações no coberto florestal da bacia da Antiga Olímpia para avaliar a magnitude das consequências dos incêndios nesta terra sagrada.
Por último, utilizámos a plataforma Arduino para construir um sistema de medição da humidade, da temperatura e do CO2 na atmosfera, que poderá ser utilizado para o alerta precoce de incêndios florestais.

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, από τους 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.

Principais resultados e conclusões

Os dados acima são representados graficamente. O estudo estatístico baseou-se no teste do intervalo de confiança 95%.
O gráfico da temperatura média mensal ao longo do tempo mostra que a nossa região se caracteriza por um longo intervalo de meses quentes. De facto, a temperatura média anual apresenta uma tendência estatisticamente crescente. Confirmámos que os meses de verão e setembro, os meses em que ocorrem os incêndios mais destrutivos, estão a tornar-se mais quentes. O número de dias quentes (dias com θ>250 C) também parece estar a aumentar, embora tenhamos verificado que este aumento não é estatisticamente significativo. Parece, portanto, que a duração da estação seca está provavelmente a aumentar, mas também as temperaturas.
Os gráficos pluviométricos mostram que a nossa região apresenta taxas de precipitação elevadas, mas, ao mesmo tempo, os meses de verão são caracterizados por uma seca prolongada. De facto, embora não esteja estatisticamente documentado, verifica-se uma diminuição do número de dias de chuva e um aumento da precipitação por ano. Por conseguinte, a precipitação parece estar a tornar-se mais violenta, pois chove mais em menos dias.
Nos incêndios, observamos um maior número de incêndios nos meses de verão, devido ao facto de serem quentes e secos e de haver uma maior acumulação de material combustível, mas também em abril e outubro, porque nessa altura são feitos trabalhos agrícolas que provocam um incêndio. No entanto, as áreas ardidas nos meses de verão são tragicamente maiores do que nos outros meses. A nossa média anual de área ardida indica que longos períodos de seca precederam os anos de catástrofes bíblicas no nosso concelho. O coberto florestal da antiga Olímpia revela o comportamento geral das nossas florestas: a rápida recuperação da floresta mediterrânica após as catástrofes (Segunda Guerra Mundial, incêndios).
Em conclusão, o aumento da temperatura e da seca nos meses de verão, que podem ser devidos às alterações climáticas, facilitam a ocorrência e a propagação dos incêndios.

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.

O que se segue? Acções para fazer a diferença e ajudar a diminuir o problema

Para ajudar a reduzir o problema, criámos um dispositivo que pode ser utilizado para a deteção precoce de incêndios e de alterações em parâmetros sensíveis, como a temperatura ou a composição atmosférica, em áreas de alto risco. O dispositivo pode ser ligado a um ponto de controlo central, para que haja um controlo centralizado e uma comparação de dados.
Especificamente, utilizámos a plataforma Arduino para construir um sistema para medir a humidade, a temperatura e o CO2 na atmosfera. Este sistema permitiu-nos medir os parâmetros acima referidos em tempo real. Estas medições foram transmitidas sem fios através de uma ligação GSM para uma estação central virtual. No caso de um ou mais dos parâmetros acima mencionados excederem um determinado valor, foi possível ativar um alarme virtual.
Este dispositivo pode ser utilizado numa série de casos, por exemplo, na prevenção de incêndios. Uma série de dispositivos alimentados por bateria poderia ser instalada em pontos-chave de uma área florestal. Uma agência competente receberia continuamente dados de todos os sensores, tendo assim uma imagem completa das condições prevalecentes em tempo real. No caso de um ou mais sensores dispararem um alarme sobre parâmetros como a temperatura ou a humidade, o organismo responsável poderia colocar a zona sob vigilância reforçada, com a eventual mobilização de forças de combate a incêndios. O facto de a localização dos sensores ser conhecida pela agência significa que esta poderia controlar imediatamente a área em questão, quer utilizando forças terrestres, quer mesmo utilizando um drone devidamente equipado que poderia deslocar-se rapidamente para a área e verificar com os seus próprios sensores. Da mesma forma, no caso de um ou mais sensores de CO2 apresentarem valores elevados, o que poderia significar o início de um incêndio, este poderia agora ser travado muito mais rapidamente.

Προκειμένου να βοηθήσουμε στη μείωση του προβλήματος δημιουργήσαμε μια διάταξη η οποία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τον έγκαιρο 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.

Cartaz do projecto:

Descarregar PDF do cartaz do projecto

Apresentação do projecto

Este projeto foi traduzido automaticamente para inglês.
Os projetos são criados pelas equipes e elas assumem a responsabilidade total pelos dados compartilhados.
← Todos os projetos