Σύγκριση μετρήσεων ολικού όζοντος και υπεριώδους-Β ακτινοβολίας από το δορυφόρο DSCOVR με επίγειες μετρήσεις στη Θεσσαλονίκη
Creators: name: Μπατάλας, Χρήστος Θεόδωρου-Αχιλλέα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Όζον
Ερυθηματογόνος ηλιακή ακτινοβολία
Δορυφόρος DSCOVR (Deep Space Climate Observatory)
Ozone
Erythemal irradiance
DSCOVR satellite (Deep Space Climate Observatory)

description: Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η στατιστική ανάλυση μετρήσεων ολικού όζοντος και ερυθηματογόνου ακτινοβολίας, από το δορυφόρο DSCOVR στη περιοχή της Θεσσαλονίκης, και η σύγκριση με επίγειες μετρήσεις από το Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας. Η μελέτη αυτή αναφέρεται στη χρονική περίοδο από το Μάρτιο 2015 έως και τον Ιανουάριο 2018. Για να γίνει η σύγκριση, επειδή οι χρονικές στιγμές που περνούσε ο δορυφόρος πάνω από τη Θεσσαλονίκη δεν συνέπιπταν με τις μετρήσεις του εργαστηρίου, επιλέχθηκαν κάποια χρονικά παράθυρα σε σχέση με την ώρα του δορυφόρου. Για κάθε ένα παράθυρο έγινε στατιστική ανάλυση της σύγκρισης μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Συγκεκριμένα, πρώτα μελετήθηκε η σχέση ανάμεσα στις τιμές του δορυφόρου και του εργαστηρίου τόσο για την ολική στήλη όζοντος όσο και για την ερυθηματογόνο ακτινοβολία. Παρατηρήθηκε πως όσον αφορά το όζον, η διαφορά μεταξύ των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου είναι μικρή και οφείλεται κυρίως στον τρόπο που υπολογίζει ο δορυφόρος το ολικό όζον. Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν και για τη συσχέτιση της ακτινοβολίας, η οποία ήταν μάλιστα καλύτερη από αυτή του όζοντος. Στη συνέχεια αφού βρέθηκε η σχέση μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου, για να ποσοτικοποιηθεί η σχέση αυτή, υπολογίστηκε ο λόγος των μετρήσεων του δορυφόρου προς τις μετρήσεις του εργαστηρίου. Η μεταβολή του λόγου για τη στήλη ολικού όζοντος όπως παρατηρήθηκε είναι εποχική, ενώ η τυπική απόκλιση είναι μικρή. Η εποχική μεταβολή αυτή οφείλεται κυρίως σε δύο παράγοντες που δεν λαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο υπόψη στις δύο πλατφόρμες μετρήσεων, δορυφόρο και εργαστήριο. Οι παράγοντες αυτοί είναι αφενός οι συντελεστές απορρόφησης που χρησιμοποιούνται στον υπολογισμό της στήλης του όζοντος από το δορυφόρο και αφετέρου η θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα, η οποία λόγω εξάρτησης των συντελεστών απορρόφησης επηρεάζει την ένταση της απορρόφησης. Αντίστοιχα αποτελέσματα προέκυψαν και για τη μεταβολή του λόγου της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας. Εδώ η εποχική μεταβολή οφείλεται στην επίδραση νεφών και αεροζόλ που δεν λαμβάνονται υπόψη 100% στα δορυφορικά δεδομένα. Επίσης, υπολογίστηκε η εκατοστιαία διαφορά μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Tα αποτελέσματα των υπολογισμών αυτών, ταξινομήθηκαν σε κλάσεις και έγιναν τα αντίστοιχα διαγράμματα συχνότητας εμφάνισής τους. Από αυτά συμπεραίνουμε ότι για το όζον υπάρχει μεγάλη ταύτιση των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Αντίθετα στη περίπτωση της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας, η ποσοστιαία διαφορά μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του ολικού όζοντος, καθώς, υπεισέρχονται και άλλοι παράγοντες, όπως τα νέφη, η ζενίθια γωνία και τα aerosol, οι οποίοι την επηρεάζουν. Τέλος μελετήθηκε η εξάρτηση των αποτελεσμάτων της σύγκρισης των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου σε σχέση με τη ζενίθια γωνία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εκατοστιαία διαφορά των μετρήσεων του ολικού όζοντος ακολουθεί μια σταθερή μεταβολή από τη ζενίθια γωνία με τις τιμές της να κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Η σταθερή μεταβολή που παρατηρήθηκε σημαίνει πως οι μετρήσεις και των δύο συστημάτων επηρεάζονται με τον ίδιο τρόπο από τη ζενίθια γωνία. Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν και για την εξάρτηση του της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας από τη ζενίθια γωνία.
description: Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η στατιστική ανάλυση μετρήσεων ολικού όζοντος και ερυθηματογόνου ακτινοβολίας, από το δορυφόρο DSCOVR στη περιοχή της Θεσσαλονίκης, και η σύγκριση με επίγειες μετρήσεις από το Εργαστήριο Φυσικής της Ατμόσφαιρας. Η μελέτη αυτή αναφέρεται στη χρονική περίοδο από το Μάρτιο 2015 έως και τον Ιανουάριο 2018. Για να γίνει η σύγκριση, επειδή οι χρονικές στιγμές που περνούσε ο δορυφόρος πάνω από τη Θεσσαλονίκη δεν συνέπιπταν με τις μετρήσεις του εργαστηρίου, επιλέχθηκαν κάποια χρονικά παράθυρα σε σχέση με την ώρα του δορυφόρου. Για κάθε ένα παράθυρο έγινε στατιστική ανάλυση της σύγκρισης μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Συγκεκριμένα, πρώτα μελετήθηκε η σχέση ανάμεσα στις τιμές του δορυφόρου και του εργαστηρίου τόσο για την ολική στήλη όζοντος όσο και για την ερυθηματογόνο ακτινοβολία. Παρατηρήθηκε πως όσον αφορά το όζον, η διαφορά μεταξύ των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου είναι μικρή και οφείλεται κυρίως στον τρόπο που υπολογίζει ο δορυφόρος το ολικό όζον. Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν και για τη συσχέτιση της ακτινοβολίας, η οποία ήταν μάλιστα καλύτερη από αυτή του όζοντος. Στη συνέχεια αφού βρέθηκε η σχέση μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου, για να ποσοτικοποιηθεί η σχέση αυτή, υπολογίστηκε ο λόγος των μετρήσεων του δορυφόρου προς τις μετρήσεις του εργαστηρίου. Η μεταβολή του λόγου για τη στήλη ολικού όζοντος όπως παρατηρήθηκε είναι εποχική, ενώ η τυπική απόκλιση είναι μικρή. Η εποχική μεταβολή αυτή οφείλεται κυρίως σε δύο παράγοντες που δεν λαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο υπόψη στις δύο πλατφόρμες μετρήσεων, δορυφόρο και εργαστήριο. Οι παράγοντες αυτοί είναι αφενός οι συντελεστές απορρόφησης που χρησιμοποιούνται στον υπολογισμό της στήλης του όζοντος από το δορυφόρο και αφετέρου η θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα, η οποία λόγω εξάρτησης των συντελεστών απορρόφησης επηρεάζει την ένταση της απορρόφησης. Αντίστοιχα αποτελέσματα προέκυψαν και για τη μεταβολή του λόγου της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας. Εδώ η εποχική μεταβολή οφείλεται στην επίδραση νεφών και αεροζόλ που δεν λαμβάνονται υπόψη 100% στα δορυφορικά δεδομένα. Επίσης, υπολογίστηκε η εκατοστιαία διαφορά μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Tα αποτελέσματα των υπολογισμών αυτών, ταξινομήθηκαν σε κλάσεις και έγιναν τα αντίστοιχα διαγράμματα συχνότητας εμφάνισής τους. Από αυτά συμπεραίνουμε ότι για το όζον υπάρχει μεγάλη ταύτιση των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου. Αντίθετα στη περίπτωση της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας, η ποσοστιαία διαφορά μεταξύ μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του ολικού όζοντος, καθώς, υπεισέρχονται και άλλοι παράγοντες, όπως τα νέφη, η ζενίθια γωνία και τα aerosol, οι οποίοι την επηρεάζουν. Τέλος μελετήθηκε η εξάρτηση των αποτελεσμάτων της σύγκρισης των μετρήσεων δορυφόρου και εργαστηρίου σε σχέση με τη ζενίθια γωνία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εκατοστιαία διαφορά των μετρήσεων του ολικού όζοντος ακολουθεί μια σταθερή μεταβολή από τη ζενίθια γωνία με τις τιμές της να κυμαίνονται κοντά στο μηδέν. Η σταθερή μεταβολή που παρατηρήθηκε σημαίνει πως οι μετρήσεις και των δύο συστημάτων επηρεάζονται με τον ίδιο τρόπο από τη ζενίθια γωνία. Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν και για την εξάρτηση του της ερυθηματογόνου ακτινοβολίας από τη ζενίθια γωνία.