Εκτίμηση των εκπομπών των βιογενών πτητικών οργανικών ενώσεων στη Βόρεια Αφρική:
Creators: name: Σολωμού, Ερμιόνη Σόλωνος
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Βιογενείς Εκπομπές
Αφρική
BVOCs Emissions
Africa

description: Οι βιογενείς πτητικές οργανικές ενώσεις (Biogenic Volatile Organic Compounds -BVOCs) διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη χημεία της τροπόσφαιρας και γενικότερα στο κλίμα της γης. Σύμφωνα με διάφορες μελέτες, οι συγκεντρώσεις του όζοντος αλλά και άλλων οξειδωτικών ενώσεων της τροπόσφαιρας είναι αρκετά ευαίσθητες στις συγκεντρώσεις των BVOCs. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι ο υπολογισμός των εκπομπών του ισοπρενίου, των μονοτερπενίων και των OVOCs (Other Volatile Organic Compounds) στη Βόρεια Αφρική. Για τη συγκεκριμένη περιοχή δεν υπάρχουν μεμονωμένες μελέτες που να εκτιμούν τις BVOCs εκπομπές, αλλά συνήθως ένα μέρος της Β. Αφρικής συμπεριλαμβάνεται στις ευρωπαϊκές μελέτες. Επειδή οι εκπομπές αυτές ενδέχεται να επηρεάσουν τα επίπεδα συγκέντρωσης του όζοντος στην Ευρώπη, η εκτίμηση τους θεωρείται καθοριστικής σημασίας στην αξιολόγηση της ποιότητας του αέρα τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Στο πρώτο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα είδη των πτητικών οργανικών ενώσεων, οι οποίες διακρίνονται σε βιογενείς, που προέρχονται κυρίως από τη βλάστηση και σε ανθρωπογενείς. Στο δεύτερο Κεφάλαιο περιγράφεται πως οι BVOCs επηρεάζουν τη χημεία της τροπόσφαιρας και το κλίμα σε παγκόσμιο επίπεδο. Γίνεται συνοπτική παρουσίαση των μηχανισμών των αντιδράσεων στις οποίες συμμετέχουν οι ενώσεις αυτές καθώς και τα πιθανά προϊόντα τους. Στο τρίτο Κεφάλαιο, ύστερα από τη μελέτη της βιβλιογραφίας και των διάφορων ερευνών που έχουν διεξαχθεί τα τελευταία χρόνια, παρουσιάζονται περιληπτικά οι παράγοντες που επηρεάζουν τις εκπομπές από τα φυτά. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στην επίδραση της θερμοκρασίας και της ακτινοβολίας. Στο τέταρτο Κεφάλαιο περιγράφεται η μεθοδολογία υπολογισμού των εκπομπών BVOCs, η οποία προτάθηκε από τον Guenther, το 1993. Σύμφωνα με αυτή, οι εκπομπές των BVOCs εκτιμώνται από το γινόμενο ενός συντελεστή εκπομπής, μιας τιμής πυκνότητας βιομάζας και ενός αδιάστατου διορθωτικού παράγοντα ο οποίος περιγράφει την επίδραση της θερμοκρασίας και της ακτινοβολίας. Στο πέμπτο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα δεδομένα χρήσεων γης, συντελεστών εκπομπής, πυκνότητας βιομάζας, ακτινοβολίας και θερμοκρασίας που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των βιογενών εκπομπών. Οι υπολογισμοί αυτοί πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση ενός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών και τα αποτελέσματα της εφαρμογής της μεθοδολογίας του Guenther παρουσιάζονται αναλυτικά στο έκτο Κεφάλαιο. Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται με λεπτομέρεια η χωρική κατανομή, η ποσότητα και η εποχικότητα των BVOC εκπομπών για τις διάφορες χρήσεις γης. Ακόμη εξετάζεται η συνεισφορά κάθε υδρογονάνθρακα στις βιογενείς εκπομπές πέντε αφρικανικών χωρών, οι οποίες συγκρίνονται με τις ανθρωπογενείς εκπομπές των VOCs. Στη συνέχεια, οι ετήσιες βιογενείς εκπομπές συγκρίνονται με τις αντίστοιχες εκπομπές άλλων εργασιών. Στο τελευταίο Κεφάλαιο γίνεται σχολιασμός των αποτελεσμάτων.
description: Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOCs) have proved to play an important role in tropospheric chemistry and in climate and global changes. According to various studies, the ozone concentrations and the concentrations of other oxidant compounds of troposphere are sensitive enough to BVOCs concentrations. For that reason, BVOCs emissions should be taken into account in atmospheric modeling. The objective of this study is the estimation of BVOCs emissions focusing on isoprene, monoterpenes and other volatile organic compounds (OVOCs) in North Africa. There are no specific studies estimating biogenic emissions in N. Africa, but usually European studies include a part of this region in their estimates. As biogenic emissions in N. Africa may affect the levels of ozone concentrations in Europe, their estimation is very important in air quality assessment, both in local and global scale. This study begins with an introduction to Volatile Organic Compounds (VOCs), biogenic and anthropogenic. In the second Chapter, an overview of how BVOCs affect the tropospheric chemistry and climate system of Earth is presented. A summary of the present state of knowledge regarding the factors driving biogenic emissions from plants is presented in the third Chapter. Particular attention is paid to the short-term influence of temperature and radiation on emissions. The fourth Chapter deals with the methodology for estimating the BVOCs emissions which has been proposed by Guenther in 1993. According to this methodology, an emission potential, a foliar biomass density and a unit less environmental correction factor, that represents the effects of short-term temperature and solar radiation changes on emissions, are combined to estimate the BVOCs emissions. Chapter fifth is devoted to the description of the data used in this study to estimate BVOCs emissions. A Geographic Information System is used to integrate the input data including land use data, emission potentials and foliar biomass densities, temperature and solar radiation data. The calculations are carried out at a spatial resolution of 1 km and hourly, daily, monthly and annual biogenic emissions are estimated. Results that refer to the emissions of isoprene, monoterpenes and OVOCs in North Africa, are presented in Chapter six. The spatial allocation, the amount and the seasonal variations of BVOC emissions from different land use types are presented in detail in this Chapter. BVOCs emissions are also estimated for five countries of N. Africa. Then the emission estimates of these countries are compared with the annual anthropogenic VOCs emissions on a country basis. Finally, the annual biogenic emissions of the study region are compared with corresponding estimations of other projects. The main findings of the results are summarized in the last Chapter.