Πώς η έρευνα μας βοηθά στην καλύτερη κατανόηση της ρύπανσης και της θερμοκρασίας
Στη σύγχρονη εποχή, η κατανόηση και η πρόβλεψη ακραίων φαινομένων ρύπανσης και θερμοκρασίας αποτελεί κρίσιμη ανάγκη για τη διασφάλιση της δημόσιας υγείας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Η νέα έρευνα μας προσφέρει πρωτοποριακά εργαλεία, βασισμένα σε ένα εμπειρικό μοντέλο, που ενσωματώνει επιστημονικά δεδομένα και υπολογιστικές τεχνικές. Το μοντέλο είναι ειδικά σχεδιασμένο για να προβλέπει μέγιστες τιμές που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση, τη θερμοκρασία, και τις ακραίες συνθήκες στους αστικούς και βιομηχανικούς χώρους.
Οι Εφαρμογές του Μοντέλου
Το μοντέλο έχει εφαρμοστεί σε τέσσερις τομείς:
1. Υδρογόνο και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας: Καθορίζει τις μέγιστες συγκεντρώσεις υδρογόνου σε κλειστούς χώρους, βοηθώντας στην αποτροπή εκρήξεων.
2. Αστικό Μικροκλίμα και Πολιτιστική Κληρονομιά: Προβλέπει ακραίες τιμές ταχύτητας ανέμου σε πόλεις, προστατεύοντας ιστορικά μνημεία από φθορές.
3. Ρύπανση από Ναυτιλία: Υπολογίζει την έκθεση σε ρύπους, συμβάλλοντας στη διαχείριση της ποιότητας του αέρα.
4. Οδικές Εκπομπές Ρύπων: Προβλέπει μέγιστες εκπομπές οχημάτων, βοηθώντας στην κατανόηση της κυκλοφοριακής ρύπανσης.
Πώς Λειτουργεί το Μοντέλο
Το εμπειρικό μοντέλο συνδυάζει τις βασικές παραμέτρους της μέσης τιμής, της τυπικής απόκλισης, και της χρονικής κλίμακας. Δύο σταθερές παράμετροι, ο συντελεστής «b» που αντιπροσωπεύει τις αβεβαιότητες, και ο δείκτης «ν» που αντιστοιχεί σε χαρακτηριστικά ευαισθησίας στη χρονική κλίμακα, ενισχύουν την ακρίβεια της πρόβλεψης.
Τα δεδομένα προέρχονται από υπολογιστικά μοντέλα, όπως το Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS), σε συνδυασμό με πειραματικές μετρήσεις. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική πρόβλεψη μέγιστων τιμών σε πραγματικό χρόνο, κάτι ιδιαίτερα σημαντικό για τις άμεσες ανάγκες προστασίας της δημόσιας υγείας και την ανθεκτικότητα των υποδομών.
Διάγραμμα πρόβλεψης νεφοκάλυψης στην Ελλάδα: Πρόβλεψη νεφοκάλυψης σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας. Πηγή: https://www.okairos.gr/%CE%BD%CE%AD%CF%86%CF%89%CF%83%CE%B7/.
Σημαντικά Οφέλη
Η μέθοδος αυτή παρέχει:
– Ταχύτητα: Άμεση πρόβλεψη κρίσιμων τιμών.
– Αξιοπιστία: Μεγάλη ακρίβεια στις προβλέψεις ακραίων γεγονότων.
– Πρακτικότητα: Εύκολη εφαρμογή σε πολυδιάστατα προβλήματα.
Προοπτικές και Συμπεράσματα
Η υιοθέτηση τέτοιων εργαλείων συμβάλλει στην αποτελεσματικότερη διαχείριση της ρύπανσης και στη μείωση του κινδύνου από ακραία φαινόμενα. Με την ενσωμάτωσή τους σε πολιτικές περιβαλλοντικής προστασίας, ανοίγουν νέοι δρόμοι για την προσαρμογή στις κλιματικές προκλήσεις.
Η έρευνά μας αποτελεί ένα βήμα προς τη δημιουργία πιο βιώσιμων και ανθεκτικών κοινωνιών. Συνεχίζοντας τη βελτίωση του μοντέλου, φιλοδοξούμε να επεκτείνουμε τη χρήση του σε ακόμη περισσότερους τομείς, διευρύνοντας το αντίκτυπό του στην καθημερινότητά μας.
Χάρτης πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιών στην Ελλάδα: Περιοχές με διαφορετικά επίπεδα κινδύνου πυρκαγιάς, βασισμένα σε κλιματικά δεδομένα. Πηγή: https://civilprotection.gov.gr/xartis.
Αναφορές
Efthimiou, G. Application of an Empirical Model to Improve Maximum Value Predictions in CFD-RANS: Insights from Four Scientific Domains. Atmosphere 2024, 15, 1124. https://doi.org/10.3390/atmos15091124.
* Γιώργος Ευθυμίου
Μηχανολόγος Μηχανικός του Ινστιτούτου Χημικών Διεργασιών και Ενεργειακών Πόρων, ΕΚΕΤΑ
