Μελέτη αερολυμάτων με χρήση σύγχρονων οπτικών τεχνικών
μεθόδων στο Λεκανοπέδιο Αθηνών

Βλαχογιάννης, Κωνσταντίνος; Vlachogiannis, Konstantinos

dc.contributor.author	Βλαχογιάννης, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Vlachogiannis, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2022-05-17T10:24:43Z
dc.date.available	2022-05-17T10:24:43Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55153
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22851
dc.rights	Default License
dc.subject	Aerosols pollution	en
dc.subject	Χρονοσειρές	el
dc.subject	Ανάλυση	el
dc.subject	Ατμοσφαιρική ρύπανση	el
dc.subject	Αεροζόλ	el
dc.subject	Timeseries	en
dc.title	Μελέτη αερολυμάτων με χρήση σύγχρονων οπτικών τεχνικών μεθόδων στο Λεκανοπέδιο Αθηνών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Atmospheric Physics	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-06
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη των συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων στην αστική περιοχή της Αθήνας, όπως μετρήθηκαν από το σύστημα GRIMM 365, το οποίο βρίσκεται στο κτήριο Φυσικής της Σχολής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, την περίοδο 2013-2017. Περιλαμβάνει τις τάσεις των τελευταίων ετών στο Λεκανοπέδιο Αττικής καθώς και την συσχέτιση των συγκεντρώσεων αυτών με μετεωρολογικά μεγέθη, καθώς και τη μελέτη χρονικών περιοδικοτήτων και εποχικότητας. Στο 1ο κεφάλαιο παρατίθενται στοιχεία θεωρίας της επιστήμης των αερολυμάτων. Έμφαση δίνεται στις αλληλεπιδράσεις των φυσικών, μικροφυσικών, χημικών και οπτικών ιδιοτήτων με τα μετεωρολογικά μεγέθη της υγρασίας, θερμοκρασίας, των χαρακτηριστικών του ατμοσφαιρικού οριακού στρώματος, καθώς και την διεύθυνση και ταχύτητα των ανέμων. Αναφορά γίνεται και στους κυριότερους μηχανισμούς απομάκρυνσης και εναπόθεσης των αερολυμάτων. Αναδεικνύεται ο ιδιαίτερος τους ρόλος στην παγκόσμια κλιματική αλλαγή με έμφαση στις έμμεσες και άμεσες επιπτώσεις τους. Ιδιαίτερη παράγραφος αφιερώνεται στα αερολύματα προερχόμενα από καύσεις βιομάζας, καθώς και στις αστικές και ηπειρωτικές πηγές από τις οποίες αυτά εκπέμπονται. Δεν παραλείπεται η αναφορά στις σημαντικές επιπτώσεις που παρατηρούνται από τις συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων PM2.5 και PM10 . Στο 2ο κεφάλαιο παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη και η αρχή λειτουργίας του οργάνου GRIMM 365, καθώς και το προγραμματιστικό περιβάλλον της γλώσσας προγραμματισμού R και του πακέτου Openair, με τα οποία έγινε η επεξεργασία των δεδομένων της περιόδου 2013-2017. Συζητούνται τα πλεονεκτήματα και η δυνατότητες που δίνει η στατιστική προσέγγιση, ειδικά σε περιπτώσεις όπως της παρούσας εργασίας που τα δεδομένα των αερολυμάτων δεν είχαν την καθιερωμένη μορφή των συγκεντρώσεων μάζας, αλλά αυτή των αριθμητικών συγκεντρώσεων. Στο κεφάλαιο 3, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της πειραματικής διαδικασίας. Αρχικά, παρουσιάζονται οι τάσεις των αερολυμάτων με την μέθοδο Theil-Sen, με και χωρίς εποχικότητα. Για τα σημεία της χρονοσειράς που δεν υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις, αυτές είτε παρεμβάλλονται γραμμικά με τον αλγόριθμο STL, είτε προχωράμε χωρίς την παρεμβολή στον υπολογισμό των τάσεων. Ο αλγόριθμος STL χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό και την αφαίρεση του τμήματος του ρύπου που μπορεί να αποδοθεί στην εποχικότητα. Οι δυο διαφορετικοί τρόποι σχολιάζονται για τα διαφορετικά τους αποτελέσματα. Στην συνέχεια, παρουσιάζεται η συσχέτιση και ομαδοποίηση των καναλιών του GRIMM 365, μέσω της μεθόδου συσσωρευτικής ιεραρχικής ομαδοποίησης (agglomerative hierarchical clustering). Με αυτό τον τρόπο, δημιουργούνται δυο ομαδοποιήσεις, PM0.28-0.50 και PM>0.50, για τις αριθμητικές συγκεντρώσεις, διαφορετικές από τις καθιερωμένες PM2.5 και PM10 για τις συγκεντρώσεις μάζας. Ακόμα, μελετάται ο λόγος PM>0.50/ PM0.28-0.50 για την μελέτη της συμπεριφοράς των συγκεντρώσεων ανάλογα τα μετεωρολογικά μεγέθη της σχετικής υγρασίας, της θερμοκρασίας και της ταχύτητας του ανέμου. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ανά εποχή (Χειμώνας, Άνοιξη, Καλοκαίρι, Φθινόπωρο). Επιπροσθέτως, παρουσιάζεται η συνεισφορά της διεύθυνσης των ανέμων στις συγκεντρώσεις μέσω διαγραμμάτων ανεμολογίων (windrose plot), αλλά και περιπτώσεις αυξημένου λόγου PM>0.50/ PM0.28-0.50, που συσχετίζονται με επεισόδια μεταφοράς αφρικανικής σκόνης. Τέλος, παρουσιάζονται οι ημερήσιες, εβδομαδιαίες και μηνιαίες περιοδικότητες των αριθμητικών συγκεντρώσεων όπως μετρήθηκαν από το GRIMM 365, με και χωρίς τις περιπτώσεις επεισοδίων μεταφοράς αφρικανικής σκόνης, όπως αυτές ταυτοποιήθηκαν λόγω μεγάλης τιμής του λόγου PM>0.50/ PM0.28-0.50. iv Τέλος, παρατίθενται τα συμπεράσματα και ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων της πειραματικής διαδικασίας, αλλά και προτάσεις περαιτέρω ερευνητικής διερεύνησης των ζητημάτων που παρουσιάστηκαν στην εργασία.	el
heal.advisorName	Παπαγιάννης, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.committeeMemberName	Κόκκαλης, Παναγιώτης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	92 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false