Klimatdetektiver Projekt 2022-2023
Projektets titel: "Att bekämpa lågorna"
Team: Barn i brand
2 Dimotiko Scholio Pyrgou Pirgos Grekland 15 Studentens ålder: 10-11 år gammal
Frekvensen och intensiteten av bränder i vårt land ökar varje år. Finns det ett samband med den ökade temperaturen och torrare atmosfären som tillskrivs klimatförändringarna?
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;
Vår prefektur är ett område med rika skogar som tyvärr har skadats allvarligt av flera på varandra följande bränder. Utbrottet av dessa bränder har ibland tillskrivits mänskliga störningar och ibland naturliga orsaker. Deras utveckling påverkas dock starkt av höga atmosfäriska temperaturer och brist på nederbörd, särskilt från april till mitten av september, samt av vindarnas frekvens och hastighet. Alla tre faktorerna är klimatfaktorer som sannolikt kommer att förändras utöver sin normala variabilitet, så vi beslutade att studera de två första av dem.
Vårt program hölls i samarbete med 1st High School i Pyrgos. Elever från Lyceum placerades av lärarna, ledande grupper av elever från grundskolan. Tillsammans samarbetade de, arbetade, sökte, undersökte, bekantade sig med och använde de möjligheter som ny teknik erbjuder och kom fram till slutsatser.
Som markmätningar använde vi tim- och månadsdata för atmosfärisk temperatur och nederbörd från de meteorologiska stationerna vid National Observatory of Athens (E.A.A.) i Pyrgos och National Meteorological Service (N.M.S.) i Andravida, områden nära de skogsområden som studerades. Vi analyserade dessa data statistiskt för att hitta förändringstrenden i de specifika fysiska variablerna.
Som satellitbilder använde vi de som tillhandahålls av ESA:s EO Browser och Google Earth.
Som andra data använde vi flygfoton från https://maps.gov.gr/gis/map/. Pyrgos skogsförvaltning försåg oss också med uppgifter om antalet och omfattningen av bränder som inträffade inom deras ansvarsområde.
Med hjälp av bilderna och fotografierna mätte vi förändringarna i skogstäcket i den antika Olympiabäckenet för att bedöma omfattningen av konsekvenserna av bränderna i detta heliga land.
Slutligen använde vi Arduino-plattformen för att bygga ett system för att mäta luftfuktighet, temperatur och CO2 i atmosfären, vilket skulle kunna användas för tidig varning av skogsbränder.
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 1ο ΓΕΛ 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.
Ovanstående data representeras grafiskt. Den statistiska undersökningen baserades på 95% konfidensintervalltest.
Diagrammet över den månatliga medeltemperaturen över tid visar att vår region kännetecknas av ett långt intervall av varma månader. Faktum är att den årliga medeltemperaturen visar en statistiskt ökande trend. Vi har också bekräftat att sommarmånaderna och september, de månader då de mest förödande bränderna inträffar, blir varmare. Antalet varma dagar (dagar med θ>250 C) verkar också öka, även om vi fann att denna ökning inte är statistiskt signifikant. Det verkar därför som att längden på torrperioden förmodligen ökar, liksom att temperaturerna blir allt högre.
Nederbördsdiagrammen visar att vår region har höga nederbördsmängder men att sommarmånaderna kännetecknas av långvarig torka. Även om det inte är statistiskt dokumenterat finns det faktiskt en minskning av antalet regniga dagar och en ökning av nederbörden per år. Följaktligen verkar nederbörden bli mer våldsam eftersom vi får mer nederbörd på färre dagar.
När det gäller bränder ser vi ett större antal bränder under sommarmånaderna, som förväntat på grund av att de är varma och torra och en ökad ansamling av brännbart material, men också i april och oktober eftersom det då utförs jordbruksarbete som orsakar en brand. De områden som brinner under sommarmånaderna är dock tragiskt nog större än under andra månader. Vår genomsnittliga årliga brända areal visar att långa perioder av torka föregick år av bibliska katastrofer i vårt län. Skogstäcket i det antika Olympia visar hur våra skogar i allmänhet beter sig: Medelhavsskogen återhämtar sig snabbt efter katastrofer (andra världskriget, bränder).
Sammanfattningsvis kan man säga att temperaturökningen och den ökade torkan under sommarmånaderna, som kan bero på klimatförändringarna, underlättar uppkomsten och spridningen av bränder.
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 συσσώυρευση 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.
För att minska problemet skapade vi en enhet som kan användas för tidig upptäckt av bränder och förändringar i känsliga parametrar som temperatur eller atmosfärisk sammansättning i högriskområden. Enheten kan anslutas till en central kontrollpunkt för att få centraliserad kontroll och jämförelse av data.
Vi använde Arduino-plattformen för att bygga ett system som mäter luftfuktighet, temperatur och CO2 i atmosfären. Detta system gjorde det möjligt för oss att mäta ovanstående parametrar i realtid. Dessa mätningar överfördes trådlöst via GSM-anslutning till en virtuell centralstation. Om en eller flera av ovanstående parametrar överskred ett visst värde var det möjligt att aktivera ett virtuellt larm.
Bestämmelsen skulle kunna användas i ett antal fall, till exempel för att förebygga bränder. En rad batteridrivna enheter skulle kunna installeras på viktiga platser i ett skogsområde. En behörig myndighet skulle kontinuerligt ta emot data från alla sensorer och på så sätt få en fullständig bild av de rådande förhållandena i realtid. Om en eller flera sensorer utlöser ett larm om parametrar som temperatur eller luftfuktighet, kan den ansvariga myndigheten sätta området under ökad övervakning och eventuellt mobilisera brandbekämpningsstyrkor. Det faktum att sensorernas placering skulle vara känd för myndigheten innebär att den omedelbart skulle kunna kontrollera området i fråga antingen genom att använda markstyrkor eller till och med genom att använda en lämpligt utrustad drönare som snabbt skulle kunna ta sig till området och kontrollera med sina egna sensorer. Om en eller flera CO2-sensorer skulle visa förhöjda värden, vilket skulle kunna innebära att en brand startar, skulle den nu kunna stoppas mycket snabbare.
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.
Detta projekt översattes automatiskt till engelska.
Projekten skapas av teamen och de tar det fulla ansvaret för den delade datan.
← Alla projekt
EN 
CS 
DA 
ET 
FI 
FR 
DE 
EL 
HU 
IT 
LV 
LT 
NL 
NB 
PL 
PT 
RO 
SK 
SL 
SV 
ES 