Η επίδραση των πυρκαγιών στις εκπομπές του διοξειδίου του αζώτου (ΝΟ2)
Creators: name: Παπαδόπουλος, Χρήστος Ευαγγέλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Διοξείδιο του Αζώτου(NO2)
Ατμόσφαιρα
Πυρκαγιές
Nitrogen Dioxide (NO2)
Atmosphere
Wildfires

description: Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να εξετάσει τη συσχέτιση των εκπομπών του διοξειδίου του αζώτου (ΝΟ2) με την έκταση των πυρκαγιών. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν παγκόσμιοι χάρτες που περιγράφουν την έκταση των πυρκαγιών στη Γη κατά τη διάρκεια ενός ημερολογιακού έτους. Τα δορυφορικά δεδομένα προέρχονται από το European Space Agency (ESA) Climate Change Initiative (CCI) και από το MODIS Fire_cci version 5.1 του δορυφόρου Terra. Η κύρια μεταβλητή που εξετάζεται είναι οι καμένες εκτάσεις στον παγκόσμιο χάρτη (Burned Area, BA), για κάθε μήνα ενός ημερολογιακού έτους. Από τους χάρτες αυτούς επιλέχθηκαν 7 περιοχές, η Αφρική Βόρεια και Νότια του Ισημερινού (ANE και ASE), η Νότια Κεντρική Αμερικη (CSA), η Βόρεια Αυστραλία (NAU), η Νοτιανατολική Ασία (SEA), η Βόρεια Δυτική Αμερική (NWA) και η Νότια Ευρώπη (SEU) και έγιναν οι χρονοσειρές που δείχνουν τη μέση μηνιαία τιμή της μεταβλητής burned area από το 2005 έως το 2017. Στη συνέχεια, έγιναν οι χρονοσειρές για τη συγκέντρωση του ΝΟ2 για τις αντίστοιχες περιοχές. Τα δεδομένα για το ΝΟ2 είναι από το δορυφόρο Aura και κατέβηκαν από το Ozone Monitoring System (OMI) του συστήματος παρακολούθησης της Γης της NASA (Earth Observing System, EOS). Τέλος έγινε γραμμική συσχέτιση της καμένης έκτασης και της συγκέντρωσης του ΝΟ2 για να διαπιστωθεί αν υπάρχει εξάρτηση μεταξύ των δύο μεταβλητών. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων προέκυψε ότι η καλύτερη συσχέτιση υπάρχει στην Αφρική (Βόρεια και Νότια του Ισημερινού) με R2 &gt; 0,8, και στη Νότια Κεντρική Αμερική με R2 = 0,77. Για τη Βόρεια Αυστραλία και τη Νοτιοανατολική Ασία, η συσχέτιση δεν είναι τόσο ικανοποιητική με R2 0,4 και 0,31 αντίστοιχα. Η συμπεριφορά αυτή για την Νοτιανατολικά Ασία δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς αποτελείτα από μεγαλουπόλεις, όπου τα επίπεδα ΝΟ2 εξαρτώνται σημαντικά από άλλους παράγοντες. Τελευταίες περιοχές που μελετήθηκαν είναι αυτές της Νότιας Ευρώπης και της Βόρειας Δυτικής Αμερικής, όπου διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχει σχεδόν καμία εξάρτηση των επιπέδων του ΝΟ2 από τις καμένες εκτάσεις. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι οι περιοχές αυτές έχουν τις χαμηλότερες τιμές καμένης έκτασης όπως και στο ότι αποτελούνται από μεγάλα αστικά κέντρα που επιβαρύνουν την ατμόσφαιρα με ρύπους. Ως εκ τούτου η προσέγγιση αυτή δεν αποτελεί ασφαλή μέθοδο για τη διεξαγωγή συμπερασμάτων
description: The aim of this study is to examine the dependence of the levels of nitrogen dioxide in atmosphere (NO2) on the wildfires that happen every year in Earth. For this purpose global maps that describe the burned area during a year were studied. The data come from European Space Agency (ESA) Climate Change Initiatice (CCI) and MODIS Fire_cci 5.1 of Terra satellite. The main variable examined is the burned area (BA) of global map for every month of the year. From these maps, seven regions were chosen according to the magnitude of burned area: Africa North and South of the Equator (ANE and ASE), Central South America (CSA), North Australia (NAU), Southeast Asia (SEA), South Europe (SEU) and North West America (NWA), with the highest values of burned area. Subsequently time series that show the mean monthly from 2005 to 2017 values of burned area were created. Simultaneously time series of the mean monthly vertical columns of tropospheric and total NO2 for the respective areas were made. The data for NO2 come from the Ozone Monitoring Instrument (OMI) of NASA’s Earth Observing System (EOS). Finally the linear correlation between the two variables (burned area and vertical column of NO2) was made in order to determine the dependence of the emissions of NO2 on the burned area. The measurements showed that the best correlation between burned area and NO2 vertical column exist in Africa North and South of the Equator (R2 &gt; 0.8) and in Central South America (R2 = 0.77). In contrast to Africa regions and CSA the agreement between NO2 vertical column and burned area is weaker over North Australia and Southeast Asia (R2: 0.40 and 0.31 respectively). This is not a surprise for Southeast Asia, as it is a region with megacities and the levels of NO2 in the atmosphere are influenced by other factors (anthropogenic sources). In the latter regions South Europe (SEU) and North West America (NWA), no correlation between burned area and NO2 is observed. On the contrary there is a negative correlation between those two. This can be explained by the fact, that these regions present the lowest values of burned area, in comparison with the others and they consist of large urban centers that pollute the atmosphere. As a consequence, this approach is not suitable for safe conclusions and further study should be done