title: Ανάλυση της μεταβλητότητας της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων (ΑΣ10) στην περιοχή του Ακρωτηρίου Χανίων: Μελέτη της Αφρικανικής σκόνης και επίδραση τοπικών και απομακρυσμένων πηγών
title: Analysis of the variability of the concentration of suspended particles (PM10) in the Akrotiri Region. A study of African dust and the influence of local and remote sources
Creators: name: Τερζιδου Νικολετα
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2024

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ανάλυση της μεταβλητότητας της συγκέντρωσης αιωρούμενων σωματιδίων με διάμετρο έως 10 μm, ΑΣ10 κατά τη διάρκεια του έτους 2023 (με εξαίρεση τους μήνες Αύγουστο και Σεπτέμβριο) όπως αυτές καταγράφηκαν στον σταθμό του Ακρωτηρίου Χανιών, καθώς και πως επηρεάζεται από τοπικές και απομακρυσμένες πηγές. Ακόμη, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στον εντοπισμό και τη μελέτη των ημερών όπου υπήρξε μεταφορά σκόνης από την έρημο Σαχάρα, καθώς και στη συνεισφορά τους στα επίπεδα των συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων ΑΣ10. 
Οι μετρήσεις των συγκεντρώσεων των ΑΣ10 πραγματοποιηθήκαν σε πραγματικό χρόνο, με καταγραφή μετρήσεων κάθε 15 λεπτά σε όλη τη διάρκεια της δειγματοληπτικής περιόδου, χρησιμοποιώντας το όργανο Synchronized Hybrid Ambient Real-time Particulate (SHARP) Monitor. Για να αναγνωριστούν τα επεισόδια σκόνης, χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο HYSPLIT αλλά και εικόνες από δορυφόρο της NASA. Οι μετεωρολογικές παράμετροι στον σταθμό του Ακρωτηρίου καταγράφονταν ανά 10 min, με έναν αισθητήρα ταχύτητας ανέμου 4034BG, έναν αισθητήρα κατεύθυνσης ανέμου 4122BG και έναν συνδυασμένο αισθητήρα θερμοκρασίας/υγρασίας 3030 BG.
Οι μέσες ημερήσιες συγκεντρώσεις των ΑΣ10 για το έτος 2023 κυμάνθηκαν από 5,8 μg m-3 έως 146,6 μg m-3. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις σημειώθηκαν τον Νοέμβριο, καθώς τότε καταγράφηκαν τα περισσότερα επεισόδια σκόνης από την έρημο Σαχάρα, ενώ οι χαμηλότερες καταγράφηκαν τον μήνα Απρίλιο, καθώς τότε δεν υπήρχε η ανάγκη για οικιακή θέρμανση, και δεν είχε ξεκινήσει ακόμα η τουριστική περίοδος. Συνολικά για το έτος 2023 σημειώθηκαν 43 ημέρες με επεισόδια σκόνης, εκ των οποίων μόλις σε 4 ημέρες σημειώθηκε υπέρβαση του 24ώρου νομοθετικού ορίου της Ευρωπαϊκής Ένωσης και σε 6 ημέρες υπέρβαση του αντίστοιχου ορίου του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. Δηλαδή, μόνο το 14% των ημερών με σκόνη συνοδεύτηκε με υπέρβαση των νομοθετικών ορίων. Ακόμη, φαίνεται πως σχεδόν για όλους τους μήνες υπήρξε αύξηση των επιπέδων συγκέντρωσης τις πρωινές ώρες λόγω της κυκλοφορίας των οχημάτων, με την συνεισφορά των εκπομπών καυσαερίων που παράγονται από τα οχήματα να είναι πιο έντονη τους καλοκαιρινούς μήνες, διότι τότε υπήρξε αύξηση του τουρισμού. Τους χειμερινούς και φθινοπωρινούς μήνες παρατηρείται αύξηση των συγκεντρώσεων τις απογευματινές-βραδινές ώρες, λόγω των χαμηλών θερμοκρασιών που συνδέονται με ανάγκη για οικιακή θέρμανση. 
Επιπλέον, συγκρίνοντας τις μέσες ημερήσιες συγκεντρώσεις των ΑΣ10 μεταξύ του έτους 2022 με αυτές του 2023, βρέθηκε ότι το 2022 καταγράφηκαν υψηλότερες συγκεντρώσεις σε σχέση με το 2023. Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των δύο ετών παρατηρήθηκε τον Απρίλιο, όπου η διάμεση συγκέντρωση για το 2022 ήταν 28,4 μg m-3 ενώ για το 2023 ήταν 12,2 μg m-3. Οι διαφορές που υπήρξαν ανάμεσα στα δύο έτη οφείλονταν κυρίως στην εμφάνιση των επεισοδίων σκόνης.

description: The present thesis examined the variability of PM10 (particulate matter with a diameter of up to 10 μm) concentrations during the year 2023 (excluding August and September), as recorded at the Akrotiri monitoring station which is located at Chania. The objective was to study the influence of local and regional sources to PM10 concentrations. Particular emphasis was given to the identification and study of days with dust transport from the Sahara Desert, and their contribution to PM10 concentrations.
PM10 concentrations were measured online, with data recorded every 15 minutes throughout the sampling period, using the Synchronized Hybrid Ambient Real-time Particulate (SHARP) Monitor. To identify dust episodes, the HYSPLIT model was employed, along with satellite images from NASA. Meteorological parameters at the Akrotiri station were recorded every 10 minutes using a 4034BG wind speed sensor, a 4122BG wind direction sensor, and a 3030 BG combined temperature/humidity sensor.
The average daily PM10 concentrations during 2023 ranged from 5.8 μg m-3 to 146.6 μg m-3. The highest concentrations were measured on November, due to the frequent dust episodes from the Sahara Desert, while the lowest concentrations were measured on April, when there was no need for domestic heating and the tourist season had not yet started. In total, 43 dust days were recognized in 2023, with only 4 days exceeding the European Union 24-hour legislative limit, and 6 days exceeding the corresponding limit of the World Health Organization. Thus, only 14% of the dusty days corresponded to concentrations higher than the regulatory limits. Furthermore, it appears that for almost all months, there was an increase in concentration levels during the morning hours due to vehicle traffic, with the contribution from vehicle emissions becoming more pronounced during the summer months, when tourism increased. During the winter and autumn months, PM10 concentrations increased in the afternoon and evening, due to low temperatures and the corresponding need for domestic heating.
Furthermore, comparison of the average daily PM10 concentrations between 2022 and 2023, has shown that higher concentrations were measured in 2022 compared to 2023. The most significant difference in PM10 levels between the two years corresponded to April, with the median concentration in 2022 being 28.4 μg m-3, while in 2023 it was 12.2 μg m-3. The differences between the two years was primarily attributed to the occurrence of dust episodes.