Επιδράσεις των ατμοσφαιρικών αιωρημάτων στην ηλιακή ακτινοβολία από μετρήσεις με αεροσκάφη στην περιοχή της Θεσσαλονίκης

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2008 (EN)
Impacts on solar radiation from atmospheric particles by measurements from aircrafts in Thessaloniki
Επιδράσεις των ατμοσφαιρικών αιωρημάτων στην ηλιακή ακτινοβολία από μετρήσεις με αεροσκάφη στην περιοχή της Θεσσαλονίκης

Στήθος, Διονύσης Ιωάννη

Οι κύριοι στόχοι της συγκεκριμένης εργασίας είναι τρεις: α) Μελέτη της κατακόρυφης συμπεριφοράς του οπτικού βάθους των αιωρούμενων σωματιδίων στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης από μετρήσεις αεροπλάνου και σύγκριση αυτών (όταν είναι εφικτό) με τις αντίστοιχες μετρήσεις εδάφους του ΑΠΘ. β) Υπολογισμός του συντελεστή Angstrom για τον προσδιορισμό της φύσης των σωματιδίων που συναντάμε στην ατμόσφαιρα της πόλης. γ) Μελέτη της συμπεριφοράς της ανακλαστικότητας του εδάφους σε σχέση με το ύψος για δυο διαφορετικά μήκη κύματος ακτινοβολίας (320nm και 400nm). Τα δεδομένα που χρειάστηκαν για να πραγματοποιηθεί η εργασία δόθηκαν από το Εργαστήριο Φυσικής του μεταπτυχιακού τμήματος Φυσικής της Ατμόσφαιρας του ΑΠΘ. Πιο αναλυτικά, κατά τη διάρκεια της περιόδου 16/7/2006 έως 21/7/2006 πραγματοποιήθηκε στην πόλη της Θεσσαλονίκης η καμπάνια με μετρήσεις από αεροσκάφος AERUV2006 στο πλαίσιο του SCOUTO3 (Stratospheric-Climate Links with Emphasis on the Upper Troposphere and Lower Strato-sphere). Κύριος σκοπός της καμπάνιας ήταν να ασχοληθεί με το πρόβλημα της μέτρησης της κατακόρυφης μεταβλητότητας των οπτικών ιδιοτήτων των ατμοσφαιρικών αιωρούμενων σωματιδίων και να ποσοτικοποιήσει τις επιδράσεις της UV ακτινοβολίας. Τα σχέδια πτήσης προγραμματίστηκαν από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και περιελάμβαναν πτήσεις κοντά στην περιοχή του Εργαστηρίου ΑτμοσφαιρικήςΦυσικής Α(N40°38'01.28”, E22°57'36.75”) καθώς και στην ευρύτερη περιοχή του Νομού. 4 Στο πρώτο μέρος της επεξεργασίας των δεδομένων μελετήσαμε την κατακόρυφη συμπεριφορά του οπτικού βάθους των αιωρούμενων σωματιδίων στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης. Από τα διαγράμματα που προέκυψαν καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι το ΑΟΤ ελαττώνεται με την αύξηση του ύψους. Αυτή η συμπεριφορά προκύπτει επειδή οι συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων μειώνονται εκθετικά με το ύψος. Επίσης, όταν το αεροσκάφος βρίσκεται πάνω από την πόλη και στις κοντινές ορεινές περιοχές οι τιμές του ΑΟΤ είναι μεγαλύτερες από αυτές που συναντάμε στα προάστια και στο θαλάσσιο χώρο. Κατά την σύγκριση των μετρήσεων μας με αυτές του εργαστηρίου ,διαπιστώσαμε οι μετρήσεις από το ground-based lidar είναι μεγαλύτερες από αυτές του αεροπλάνου και δεν διατηρούν μια σταθερή συμπεριφορά ως προς την τιμή τους. Στο δεύτερο μέρος υπολογίσαμε τον συντελεστή Angstrom, όπου οι τιμές που υπολογίστηκαν είναι χαρακτηριστικές σωματιδίων που υπάρχουν σε σχετικά ρυπασμένες περιοχές, όπως θειούχα και ανθρακούχα, ανθρωπογενούς προέλευσης, και σωματιδίων που υπάρχουν σε παραθαλάσσιες περιοχές. Στο τελευταίο κομμάτι υπολογίσθηκε και μελετήθηκε η τάση της ανακλαστικότητας, η οποία κυμάνθηκε από 7% έως 13%, ποσοστό λογικό για τις περιοχές που κάλυψε το αεροπλάνο. Παρατηρούμε ότι η ανακλαστικότητα έχει σχεδόν την ίδια τάση για όλες τις πτήσεις με μικρές διαφορές, οι οποίες οφείλονται στο διαφορετικό φόρτο σωματιδίων στην ατμόσφαιρα, στις διαφορετικές μετεωρολογικές συνθήκες και στη διαφορετική πορεία του αεροπλάνου.
The main objectives of this dissertation are the following three: a)The study of the vertical behaviour of optical depth of aerosols in the wider region of Thessaloniki from aeroplane taken readings and the comparison of these, when it is feasible, with the corresponding AUTH’s (Aristotle University of Thessaloniki) ground readings. b)Calculation of Angstrom factor for the determination of nature of particles that we meet in atmosphere of the city. c)The study of the behaviour of reflectivity of ground concerning the height for two different lengths of wave of radiation (320nm and 400nm). The data that needed in order to accomplish this research was provided by the Laboratory of Physics of the Program of Postgraduate Study in “Atmospheric Physics” of AUTH. In particularly, during the period 16/7/2006 until 21/7/2006 the campaign with measurements taken by plane AERUV2006 in the frame of SCOUT-O3 (Stratospheric-Climate Links with Emphasis on the Upper Troposphere and Lower Strato-sphere), took place in the city of Thessaloniki. The main aim of the campaign was to deal with the problem of measurement of vertical variability of the optical attributes of aerosols and to quantify the effects of UV radiation. The flights schedule was organised by the Aristotelian University of Thessalonica and included flights near the region of the Laboratory of Atmospheric Physics A (N40°38'? 01.28”, E22°57'? 36.75”) as well as in the wider region of the Prefecture. In the first part of data analysis we studied the vertical behaviour of the optical depth of aerosols in the wider region of Thessaloniki. From the derived diagrams we were led to the conclusion that the AOT is decreasing when height increases. This behaviour results because the concentrations of aerosols are decreasing exponentially with height. In addition, when the plane flies above the city and in the near mountainous regions the prices of the AOT are bigger than those that we meet in the suburbs and in the marine space. By comparing of our measurements with those of the laboratory, we realised that the measurements from “ground-based lidar” were larger than those from plane and that they did not maintain a constant behaviour with respect to their price. In the second part of our analysis we calculated the Angstrom factor. The calculated prices are indicative of particles that exist in relatively polluted regions, such as sulphur and coal of anthropogenic origin, and of particles that exist in coastal regions. In the last part of our analysis we calculated and studied the tendency of reflectivity, which oscillated from 7% till 13%. This percentage variation is considered reasonable for the regions that the plane covered. We observed that the reflectivity had almost the same tendency for all flights with small differences. Those differences are owed to the different pressure of particles in the atmosphere, the different meteorological conditions and the different course that the plane followed each time.

info:eu-repo/semantics/masterThesis
Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Μετρήσεις αεροσκαφών
Ηλιακή ακτινοβολία
Aircraft measurements
Αιωρήματα
Solar radiation
Particles

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

2008
2009-10-09T10:32:17Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Φυσικής

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)