Δραστηριότητες

Για την συστηματική παρακολούθηση του στρώματος του όζοντος, εγκαταστάθηκε το 1982 στο ΕΦΑ το πρώτο παγκοσμίως φασματοφωτόμετρο Brewer MKII, το οποίο στη συνέχεια τροποποιήθηκε για να παρέχει επιπλέον μετρήσεις του φάσματος της άμεσης και της ολικής υπεριώδους (UV) ηλιακής ακτινοβολίας. Το 1993 εγκαταστάθηκε το φασματοφωτόμετρο διπλού μονοχωμάτορα Brewer MKIΙI με βασικό στόχο την ακριβέστερη μέτρηση του φάσματος της ηλιακής UV ακτινοβολίας στη φασματική περιοχή 290-365 nm. Και τα δύο όργανα είναι ενταγμένα στο παγκόσμιο δίκτυο παρακολούθησης του στρώματος του όζοντος και της UV ηλιακής ακτινοβολίας (WOUDC, EUBREWNET) παρέχοντας από τις πλέον μακροχρόνιες σε παγκόσμια κλίμακα χρονοσειρές.

To 1994 αναπτύχθηκε στο ΕΦΑ το πρώτο σύστημα ενεργούς τηλεπισκόπησης lidar για την παρακολούθηση της κατακόρυφης κατανομής των αιωρούμενων σωματιδίων και του τροποσφαιρικού όζοντος. Από το 2001 η διάταξη lidar THELISYS του ΕΦΑ είναι ενταγμένη στο δίκτυο EARLINET και apo to 2021, μετά από την αναβάθμισή του, αποτελεί Εθνική Υποδομή της αντίστοιχης Ευρωπαϊκής ACTRIS. Στο ΕΦΑ πραγματοποιούνται μετρήσεις των οπτικών και μικροφυσικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων με το ηλιακό φωτόμετρο CIMEL από το 2003 ενταγμένες στο διεθνές δίκτυο AERONET.  Η συνέργεια των μετρήσεων lidar και του ηλιακού φωτομέτρου κατέστησε δυνατή την εκπόνηση  πολλών μελετών του χαρακτηρισμού των αιωρούμενων σωματιδίων, την ανάπτυξη εξελιγμένων αλγορίθμων τυποποίησης και μελέτης της σύστασής τους. Επίσης οι ύπαρξη μακροχρόνιων μετρήσεων επιτρέπει την εκτίμηση της κλιματολογίας και των διαχρονικών μεταβολών των aerosols. Πρόσφατα  στο πλαίσιο της συνεργασίας του ΑΠΘ με το KIT, το ΕΦΑ φιλοξενεί ένα φασματόμετρο FTIR για τη μέτρηση της στήλης των βασικών θερμοκηπικών αερίων, ως μέλος του δικτύου COCCON.

Από το 2006 στο ΕΦΑ άρχισε η ανάπτυξη του συστήματος MAX-DOAS Φαέθων για τη μέτρηση της τροποσφαιρικής, στρατοσφαιρικής και ολικής στήλης αερίων συστατικών και ρύπων, όπως του ΝΟ2, της φορμαλδεΰδης και του όζοντος, καθώς και του οπτικού πάχους των ατμοσφαιρικών αιωρημάτων. Κατασκευάστηκαν 3 συστήματα τα οποία από το 2014 είναι σε συνεχή λειτουργία στο ΕΦΑ και στο ΚΕΔΕΚ του ΑΠΘ και έχουν ενταχθεί στο παγκόσμιο δίκτυο NDACC (Network for the Detection of Atmospheric and Climate Change). Το 2022 άρχισε να λειτουργούν δύο νέα συστήματα MAX-DOAS με βελτιωμένες προδιαγραφές ως προς τα ποιοτικά τους χαρακτηριστικά και την ακρίβεια των μετρήσεων. Οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται από΄ όλα τα συστήματα αναλύονται με ειδικό λογισμικό για τον προσδιορισμό της κατακόρυφης κατανομής των συστατικών στα πρώτα 2-4 km της τροπόσφαιρας.

Οι παραπάνω διατάξεις έχουν χρησιμοποιηθεί/αναβαθμιστεί στα πλαίσια πολλών Ευρωπαϊκών και εθνικών ερευνητικών προγραμμάτων και έχουν συμμετάσχει σε σημαντικές διεθνείς πειραματικές εκστρατείες. Μετρήσεις από τα όργανα αυτά έχουν χρησιμοποιηθεί σε πλήθος δημοσιευμένων επιστημονικών εργασιών, αλλά και προπτυχιακών και μεταπτυχιακών εργασιών του τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

Το έργο της ομάδας Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης του Εργαστηρίου Φυσικής της Ατμόσφαιρας (Ε.Φ.Α.) του ΑΠΘ επικεντρώνεται στην ανάλυση, αξιολόγηση και αξιοποίηση των δορυφορικών παρατηρήσεων διαφόρων ατμοσφαιρικών συστατικών. Τα μέλη της ομάδας έχουν πολύ μεγάλη εμπειρία και ιδιαίτερα μακρόχρονη παρουσία στο πεδίο της δορυφορικής τηλεπισκόπησης, καθώς εδώ και τρεις δεκαετίες εμπλέκονται στην αξιολόγηση ατμοσφαιρικών παραμέτρων.

Η ομάδα συμμετέχει από το 1997 στην ανάπτυξη των έργων O3MSAF (1997-2017) και ACSAF (2017-2022) της EUMETSAT. Συγκεκριμένα συμμετέχει στις δραστηριότητες αξιολόγησης δορυφορικών παρατηρήσεων ενός μεγάλου αριθμού προϊόντων και αισθητήρων, όπως GOME/ERS2, GOME2 και IASI επί των MetopA, MetopB και MetopC. Η ομάδα Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης του Ε.Φ.Α. είχε και έχει βασικό ρόλο σε σημαντικές διεθνείς δραστηριότητες δορυφορικής παρατήρησης, ανάπτυξης αλγορίθμων και αξιολόγησης δορυφορικών προϊόντων, όπως το Ozone Climate Change Initiative (Ozone CCI) της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), το πρόγραμμα Quality Assurance for Essential Climate Variables (QA4ECV) που λειτούργησε στο πλαίσιο του EU FP7 για τις βασικές μεταβλητές του κλίματος, η αξιολόγηση του ολικού όζοντος που καταγράφεται από τον S5P TROPOMI σε παγκόσμια κλίμακα χρησιμοποιώντας τα δίκτυα επίγειων μετρήσεων Brewer, Dobson και UV-visible/SAOZ, καθώς και μέσω του S5P/Tropomi Mission Performance Center (MPC).

Η ομάδα υποστηρίζει και φιλοξενεί επιχειρησιακά το Παγκόσμιο Κέντρο Χαρτογράφησης Όζοντος του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού (WMO) για το Βόρειο Ημισφαίριο, και λαμβάνει καθημερινά σε σχεδόν πραγματικό χρόνο προκαταρκτικά συνολικά δεδομένα για το όζον από περίπου 100 επίγειους σταθμούς παρακολούθησης συνολικού όζοντος. Παράλληλα, φιλοξενεί και διατηρεί έναν ιστότοπο ανοικτής πρόσβασης για την αξιολόγηση δορυφορικών προϊόντων ολικού όζοντος και προφίλ όζοντος στο πλαίσιο του EUMETSAT ACSAF.

Τέλος, αξίζει να σημειωθεί η ομάδα δορυφορικής τηλεπισκόπησης του Ε.Φ.Α. υπήρξε συντονιστής αλλά και συνεργαζόμενο μέλος για περισσότερα από 50 έργα που χρηματοδοτήθηκαν από την ΕΕ και τα κράτη μέλη κατά τη διάρκεια της δραστηριότητάς του.