Laser remote sensing technique and applications in environmental physics and meteorology

Πανταζής, Αλέξανδρος; Pantazis, Alexandros

dc.contributor.author	Πανταζής, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Pantazis, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2016-07-13T07:31:43Z
dc.date.available	2016-07-13T07:31:43Z
dc.date.issued	2016-07-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43080
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5552
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μαθηματική Προτυποποίηση σε Σύγχρονες Τεχνολογίες στην Οικονομία”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Οπτικό πάχος αερολυμάτων	el
dc.subject	Αερολύματα	el
dc.subject	Οπτικά ρανταρ	en
dc.subject	Αλγόριθμος αντιστροφής	el
dc.subject	Φωτόμετρα	en
dc.subject	Aerosol optical thickness	en
dc.subject	Inversion algorithm	el
dc.subject	Photometers	en
dc.subject	Aerosols	el
dc.subject	Optical radar	en
dc.title	Laser remote sensing technique and applications in environmental physics and meteorology	en
dc.title	Τεχνική lidar και εφαρμογές στη φυσική περιβάλλοντος και την μετεωρολογία	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Φυσική περιβάλλοντος	el
heal.classification	Environmental physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-30
heal.abstract	Στην εργασία αυτή, γίνεται εκτενή αναφορά στα «οπτικά Radar», τα LIDAR (Light Detection And Ranging) τα οποία και χρησιμοποιούν ακτινοβολία Laser, υπέρυθρου, οπτικού και υπεριώδους μήκους κύματος. Παρουσιάζονται οι χρήσεις τέτοιων συστημάτων και η μεγάλη προσφορά τους στην Φυσική της Ατμόσφαιρας, την Μετεωρολογία και την Ασφάλεια πτήσεων. Σκοπός είναι να κατανοηθεί η λειτουργία τέτοιων συστημάτων και να αναδειχθεί η αναγκαιότητα χρήσης τους από τις παραπάνω επιστήμες και η διερεύνηση χρήσης τους κατά την Ασφάλεια Πτήσεων. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η δομή και τα συστατικά της γήινης ατμόσφαιρας. Κατόπιν, στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύεται η ηλιακή ακτινοβολία και οι τρόποι αλληλεπίδρασής της με την ατμόσφαιρα και ακολουθεί το τρίτο κεφάλαιο, στο οποίο αναδεικνύονται όλα τα σύγχρονα ατμοσφαιρικά φαινόμενα, όπως η ΠΚΑ (Παγκόσμια Κλιματική Αλλαγή), καθώς και οι επιπτώσεις της στον περιβάλλον και την βιόσφαιρα του πλανήτη. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται παρουσίαση συστημάτων Laser και πώς τα συστήματα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως «Laser Radar» ή αλλιώς LIDAR και αναλύεται η τεχνική τηλεπισκόπησης Laser. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η επεξεργασία των δεδομένων LIDAR και τα σχετικά αποτελέσματα και αναλύονται εκτενώς οι αλγόριθμοι της μαθηματικής επεξεργασίας (LIRIC), με εφαρμογή στα αερολύματα. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο, πραγματοποιείται ανάλυση πραγματικών καιρικών περιπτώσεων και δεικνύεται η σύμπνοια και συμβατότητα των συστημάτων LIDAR με άλλες συμβατικές, και παγκόσμια χρησιμοποιούμενες, τεχνικές μέτρησης παραμέτρων της ατμόσφαιρας. Καταλήγοντας στον επίλογο-συμπεράσματα της εργασίας, γίνεται φανερή η ευρύτητα και αξιοπιστία χρήσης των συστημάτων LIDAR στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον και στην κατανόηση των καιρικών φαινομένων, που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Η έγκαιρη πρόγνωση και η ακριβής γνώση των καιρικών φαινομένων, κρίνεται άμεση και αναγκαία περισσότερο από κάθε άλλη φορά στην ιστορία και αποδεικνύεται ότι τα συστήματα LIDAR (σε οποιαδήποτε πλατφόρμα: εδαφος, αερομεταφερόμενα, αλλά ακόμα και στο διάστημα) είναι ασφαλή και ικανά να παρέχουν πλήθος πολύπλοκων πληροφοριών στην Φυσική της Ατμόσφαιρας, την Μετεωρολογία και την Ασφάλεια πτήσεων.	el
heal.abstract	In this M.Sc. Thesis, we report on the use of the optical Radar technique (known as LIDAR: LIght Detection And Ranging) which uses Laser radiation in the infrared, visible or ultraviolet wavelength, to probe the atmosphere. This technique has been very usefull in the domain of Atmospheric Physics, Meteorology and Flight Safety. The goal of this Thesis is to present the concept of working prionciple of the LIDAR systems and to aruse the necessity of their usage at the above mentioned sciences. At first, in chapter one, we present at the stracture and the composition of the Earth’s atmosphere. In chapter two, we present transmission of the sun’s radiation and its interaction within the atmosphere. In chapter three, we mention all current meteorogical phenomena which humans face up to, such as Global Climate Changing and its consequences for the environment and life in our planet. In chapter four, we present the principles of Laser systems and how they can be used as emitters in Laser Radar systems (LIDAR systems) and how they are applied in the laser remote sensing technique. In chapter five we present the LIDAR data processing and the use of the LIRIC algorithm to exctract the vertical profiles of aerosols. Last but not least, in chapter six, we present an analysis of meteorological case studies, using LIDAR data and we intercompare water vapor profiling from LIDAR and radiosnde data. In the conclusion part of this Thesis, we conclude on the reliability of the use of the LIDAR technique to retrieve valuable data about meteorological phenomena of human interest. The weather forecast and precise knowledge of METAR, in near-real time, in geographical each area, is more than ever necessary and the LIDAR technique (upon several platfoorms: ground-based, airborne or space-borne) seems to be the most appropriate to provide multiple data information in the domains of Atmospheric Physics, Meteorology and Flight Safety.	en
heal.advisorName	Παπαγιάννης, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Γλύτσης, Ηλίας	el
heal.committeeMemberName	Στεφανέας, Πέτρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	117 σ.
heal.fullTextAvailability	true