RemoteSensing Wiki - Συνεισφορές χρήστη [el]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:43:03Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[Investigating the succession process of native desert plants over hydrocarbon-contaminated soils using remote sensing techniques]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[Research on remote sensing image carbon emission monitoring based on deep learning]]
*[[Vegetation information extraction in karst area based on UAV remote sensing in visible light band]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:42:26Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.Investigating the succession process of native desert plants over hydrocarbon-contaminated soils using remote sensing techniques
*[[Investigating the succession process of native desert plants over hydrocarbon-contaminated soils using remote sensing techniques]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[Research on remote sensing image carbon emission monitoring based on deep learning]]
*[[Vegetation information extraction in karst area based on UAV remote sensing in visible light band]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:41:45Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.Investigating the succession process of native desert plants over hydrocarbon-contaminated soils using remote sensing techniques
*[[Investigating the succession process of native desert plants over hydrocarbon-contaminated soils using remote sensing]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[Research on remote sensing image carbon emission monitoring based on deep learning]]
*[[Vegetation information extraction in karst area based on UAV remote sensing in visible light band]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:39:30Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[Research on remote sensing image carbon emission monitoring based on deep learning]]
*[[Vegetation information extraction in karst area based on UAV remote sensing in visible light band]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:38:25Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Vegetation information extraction in karst area based on UAV remote sensing in visible light band]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:37:43Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:37:00Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:36:27Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:35:52Z

Stama89:

*[[Land Use Classification Method of Remote Sensing Images for Urban and Rural Planning Monitoring Using Deep Learning.]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:35:14Z

Stama89:

*[[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[Soil copper concentration map in mining area generated from AHSI remote sensing imagery]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:33:41Z

Stama89:

*[[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:33:07Z

Stama89:

*[[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:32:20Z

Stama89:

*[[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]
*[[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ]]
*[[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]
*[[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]
*[[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]
*[[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]
*[[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:24:51Z

Stama89:

*[[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:21:18Z

Stama89:

* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING]]

* [[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ]]

* [[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]

* [[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]

* [[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]

* [[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]

* [[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:20:49Z

Stama89:

* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING]]

* [[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ]]

* [[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ.]]

* [[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]

* [[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]

* [[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]

* [[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:20:40Z

Stama89:

* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING]]

* [[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ]]

* [[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]

* [[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]

* [[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]

* [[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:20:27Z

Stama89:

* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]

* [[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ]]

* [[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]

* [[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]

* [[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]

* [[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Παπαγεωργίου Σταματία

2023-03-14T19:19:01Z

Stama89: Νέα σελίδα με '* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥ...'

* [[ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΤΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΤΙΚΟΥ & ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ DEEP LEARNING.]]

* [[ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing indicators to assess riparian vegetation and river ecosystem health.]]

* [[ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΔΙΑΔΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΥΤΟΦΥΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΗΜΟΥ ΜΕ ΕΔΑΦΗ ΜΟΛΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΧΑΡΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΧΑΛΚΟΥ ΣΕ ΕΔΑΦΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΞΟΡΥΞΗΣ ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΙΚΕ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΙΚΟΝΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ AHSI]]

* [[ΈΡΕΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ]]

* [[ΕΞΑΓΩΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΚΑΡΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ UAV ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΡΑΤΟΥ ΦΩΤΟΣ.]]

* [[ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)]]

* [[ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ]]

Παπαγεωργίου Σταματία

[[category:ΔΠΜΣ "Περιβάλλον & Ανάπτυξη" (Αθήνα)]]

Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.

2023-03-14T19:08:55Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig8.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Θέση της δεξαμενής της Pentecost στην ημιάνυδρη περιοχή της Βραζιλίας.]]
[[Εικόνα:papagsfig8.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Μετεωρολογικές συνθήκες από τον αυτοματοποιημένο μετεωρολογικό σταθμό Ita pipoca, που βρίσκεται ~50 χλμ. από τη δεξαμενή Pentecoste]]
[[Εικόνα:papagsfig8.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Βαθμονόμηση στάθμης νερού για τη δεξαμενή Pentecoste.]]
[[Εικόνα: papagsfig58.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Συσχέτιση μεταξύ επιφανειακών μέσων ρυθμών εξάτμισης και (α) θερμοκρασίας αέρα και (β) ταχύτητας ανέμου.]]
[[Εικόνα: papagsfig8.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith.]]
[[Εικόνα: papagsfig8.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Σύγκριση μεταξύ αποτελεσμάτων Delft3D και RS για χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης.]]

'''ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:''' Sofia M.G. Rocha a, Ernesto Molinas b, Italo S. Rodrigues c, Iran E. Lima Netoa,*

'''ΠΗΓΗ:''' https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116846

'''1.Εισαγωγή ''' Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης παρέχουν πληροφορίες για τη χωρική κατανομή της εξάτμισης, αλλά ενδέχεται να μην είναι διαθέσιμες για συνεχή περίοδο λόγω της παρεμβολής της νεφοκάλυψης σε μακροπρόθεσμη. Ωστόσο, από ό,τι γνωρίζουν οι συγγραφείς, μόνο δισδιάστατα κατακόρυφα (2DV) μοντέλα έχουν χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης στις λίμνες, τα οποία δεν παρέχουν πληροφορίες για τις μεταβλητές της επιφάνειας του νερού (Lee et al., 2018; Mesquita et al. , 2020, 2022). Η παρούσα μελέτη στοχεύει να αξιολογήσει τους συνολικούς ρυθμούς εξάτμισης και τη χωρική κατανομή τους στην επιφάνεια του νερού μιας ημίξηρης δεξαμενής στη Βραζιλία εφαρμόζοντας καινοτόμα τρισδιάστατη αριθμητική μοντελοποίηση με το Delft3D (Deltares, 2020). Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται επίσης για σκοπούς σύγκρισης. Επιπλέον, ο αντίκτυπος των μετεωρολογικών μεταβλητών σχετικά με τη δεξαμενή, η εξάτμιση αξιολογήθηκε επίσης λόγω μακροπρόθεσμης σχέσης μεταξύ αυτών των παραμέτρων λείπει ακόμη στη βιβλιογραφία.
'''2. Μέθοδοι'''
Το διάγραμμα ροής για τη μεθοδολογία αυτής της μελέτης δίνεται στο Σχ. S1 του συμπληρωματικού υλικού. Εδώ, αξιολογήθηκε η απόδοση του μοντέλου Delft3D-FLOW για την εκτίμηση της εξάτμισης και η χωρική μεταβλητότητά του. Επιπλέον, αναλύσαμε πώς οι κλιματολογικές παράμετροι μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση νερού της δεξαμενής Pentecoste, όπως περιγράφεται παρακάτω.
'''2.1. Περιοχή μελέτης'''
Η περιοχή μελέτης είναι η δεξαμενή Pentecoste (−39,3 ◦W − 3,8 ◦S, υψόμετρο φράγματος: 62 m), που βρίσκεται στη βορειοανατολική περιοχή της Βραζιλίας σε ένα ημίξηρο κλίμα (de Araújo and Piedra, 2009; Hastenrath , 2012). Το Pentecoste είναι μια δεξαμενή πολλαπλών χρήσεων που βρίσκεται περίπου 80 χλμ δυτικά της πρωτεύουσας της πολιτείας Ceara, Fortaleza. Αυτή η δεξαμενή έχει μέγιστη χωρητικότητα 360 hm3, επιφάνεια 46,64 km2, μέγιστο βάθος 19,8 m, μέσο βάθος 6,5 m και λεκάνη απορροής 3090 km2. Η λεκάνη απορροής της λίμνης και τα περιβάλλοντα χαρακτηριστικά της δίνονται από το Σχ. 1. Το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής δεν καλύπτεται από συστήματα αποχέτευσης (SNIS, 2020), επομένως τα ποτάμια και οι λίμνες λαμβάνουν αυτή την ακατέργαστη εισροή. Αναπτύσσονται διαφορετικές μελέτες για την κατανόηση των χαρακτηριστικών εισόδου των ταμιευτήρων στην κατάσταση Ceara, μαζί με μοντελοποίηση της ποιότητας του νερού με βάση πληροφορίες μέτρησης και υδροδυναμικής, όπως ο χρόνος παραμονής (Lima Neto et al., 2022, Rocha and Lima Neto, 2021 , 2022α,β).
'''2.3. Μοντέλα για την εκτίμηση της εξάτμισης'''
Το Delft3D-FLOW (Deltares, 2020) είναι ένα υδροδυναμικό μοντέλο που μπορεί να προσομοιώσει δισδιάστατα και τρισδιάστατα φαινόμενα ασταθούς ροής ή μεταφοράς. Στην οποία Tm = T + 0,006 h, h είναι το υψόμετρο (m), A είναι το γεωγραφικό πλάτος σε μοίρες και K1, K2, K3 και K4 είναι παράμετροι που βαθμονομούνται από το Linacre (1977), οι τιμές τους είναι 700, 100, 15 και 80, αντίστοιχα. Τα δεδομένα υψομέτρου ελήφθησαν χρησιμοποιώντας την αποστολή τοπογραφίας ραντάρ Shuttle (SRTM). Προκειμένου να εφαρμοστεί το μοντέλο εξάτμισης, οι υπολογισμοί της θερμοκρασίας του αέρα χωρίστηκαν σε δύο στάδια, i) στον υπολογισμό της θερμοκρασίας επιφάνειας (Avdan and Jovanovska, 2016· Malaret et al., 1985) και αργότερα της ii) της θερμοκρασίας του αέρα (Dugdale et al., 2017). Ο αλγόριθμος των Malaret et al. (1985) χρησιμοποιήθηκε για το Landsat 5, ενώ αυτό που αναπτύχθηκε από τους Avdan και Jovanovska (2016) ήταν Χρησιμοποιήθηκε για το Landsat 8. Και οι δύο αλγόριθμοι εκτιμούν τη θερμοκρασία της επιφάνειας, αλλά ο Linacre (1977) απαιτεί τη θερμοκρασία του αέρα ως ένα από τα δεδομένα εισόδου.
'''2.4. Διαμόρφωση μοντέλου Delft3D και αξιολόγηση ακρίβειας'''
Η περίοδος προσομοίωσης ορίστηκε με βάση τη διαθεσιμότητα μέτρησης πεδίου, τη φάση θέρμανσης και τον χρόνο που απαιτείται για κάθε εκτέλεση. Ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2011, που είναι ενάμιση χρόνο πριν από την πρώτη εκστρατεία και ολοκληρώθηκε τον Ιούλιο του 2013. Στη συνέχεια, το δισδιάστατο πλέγμα της δεξαμενής δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας ένα καμπυλόγραμμο πλέγμα (Εικ. S2 συμπληρωματικού υλικού), με αποτέλεσμα 184 πόντους στο M κατεύθυνση και 120 πόντους στη Β κατεύθυνση με ομοιόμορφη διαμόρφωση. Χρησιμοποιήθηκαν πολλαπλές μέθοδοι καλής προσαρμογής για τη σύγκριση δεδομένων μοντελοποίησης και μέτρησης: μέσο τετραγωνικό σφάλμα ρίζας (RMSE), μέσο τετραγωνικό σφάλμα (MAE), κανονικοποιημένο μέσο τετραγωνικό σφάλμα (NMAE) και συντελεστής προσδιορισμού (r2). Γνωρίζοντας ότι ο στόχος της μελέτης είναι η κατανόηση των διεργασιών της υδροδυναμικής και η σύγκριση των αποτελεσμάτων της εξάτμισης για την περίοδο προσομοίωσης, μαζί με τις περιορισμένες ημέρες μετρήσεων των προφίλ θερμοκρασίας, χρησιμοποιήθηκαν όλα τα δεδομένα μέτρησης για βαθμονόμηση. Επιπλέον, οι ρυθμοί εξάτμισης που μοντελοποιήθηκαν από το Delft3D και το μοντέλο εξάτμισης του Linacre (1977) συγκρίθηκαν με σχετική απόκλιση, καθώς η αξιολόγηση γίνεται για τους μέσους ρυθμούς εξάτμισης σε κάθε μία από τις ημέρες που αναλύθηκαν.
'''2.5. Σύγκριση μοντέλων εξάτμισης'''
Το μοντέλο εξάτμισης του Linacre (1977) χρησιμοποιεί δορυφορικές εικόνες που λαμβάνονται στις 12:30 μ.μ., ενώ το Delft3D έχει έξοδο κάθε 2 ώρες. Επομένως, τα αριθμητικά αποτελέσματα προέκυψαν για τις 12:00 μ.μ. Για αυτήν τη μελέτη, τρεις ημέρες στην περίοδο προσομοίωσης ήταν διαθέσιμες για σύγκριση, λαμβάνοντας υπόψη ότι η παρεμβολή ήταν ελάχιστη: 7 Απριλίου 2011. 30 Μαΐου 2013; και 1 Ιουλίου 2013. Με βάση αυτό, έγινε η αξιολόγηση τόσο για τις μέσες απώλειες εξάτμισης όσο και για τη χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης για τις ημέρες εκείνες. Επιπλέον, για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των εκτιμήσεων εξάτμισης των Delft3D και Linacre (1977) εφαρμόστηκε ως αναφορά η Εξίσωση Penman-Monteith. Τα υδρομετεωρολογικά δεδομένα (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ακτινοβολία και ταχύτητα ανέμου) για την Εξίσωση (3) μετρήθηκαν στον μετεωρολογικό σταθμό Itapipoca. Στην εξίσωση (3), το Ed είναι ημερήσια εξάτμιση (mm/ημέρα), Rn η καθαρή ακτινοβολία προσπίπτει στην επιφάνεια του νερού (W/m2), γ είναι η ψυχρομετρική σταθερά (kPa/◦C) (τιμή αναφοράς: 0,054 kPa/◦C). Δ είναι ο ρυθμός μεταβολής της τάσης ατμών κορεσμού με τη θερμοκρασία (kPa/◦C), G0 η εσωτερική ροή θερμότητας του σώματος του νερού (W/m2), ρa είναι η πυκνότητα αέρα για μια δεδομένη πίεση αέρα (kg/m3). Το cp αντιπροσωπεύει την ειδική θερμότητα του αέρα (MJ/kg ◦C), es την πίεση κορεσμού των ατμών (kPa), ea είναι η πραγματική τάση ατμών (kPa). Το ra αντιπροσωπεύει την αντίσταση του αέρα (s/m), το rs είναι η αντίσταση επιφάνειας (s/m) και το λ αντιπροσωπεύει τον ογκομετρικό συντελεστή λανθάνουσας θερμότητας (2453 MJ/m3). Περισσότερες λεπτομέρειες για το πώς υπολογίζονται οι προαναφερθείσες παράμετροι βρίσκονται στο Monteith (1965).
'''3. Αποτελέσματα και συζήτηση'''
'''3.1. Αξιολόγηση ακρίβειας'''
Το Σχ. 3 δείχνει τα αποτελέσματα για τη βαθμονόμηση της στάθμης του νερού. Είναι ενδιαφέρον ότι η στάθμη του νερού μειώνεται μόνο μετά τα γεγονότα βροχοπτώσεων του 2011, με μια διακριτή διατήρηση της στάθμης στις αρχές του 2012. Το γεγονός αυτό εξηγείται από την εκτεταμένη ξηρασία που ξεκίνησε το 2012 για αυτήν την περιοχή (Pontes Filho et al., 2020 ), επηρεάζοντας σημαντικά την εισροή του ταμιευτήρα. Κατά την ανάλυση της μετεωρολογικής χρονοσειράς για αυτήν την περίοδο (βλ. Εικ. 2) μαζί με τη στάθμη του νερού, είναι αξιοσημείωτο ότι, για το δεύτερο εξάμηνο του 2012 (ξηρή περίοδος), η περιοχή κατέγραψε υψηλότερες ταχύτητες ανέμου και χαμηλότερα επίπεδα νερού από ό,τι στο υγρή περίοδο, η οποία ευνοεί την ανάμειξη της στήλης νερού. Τυπικά προφίλ θερμοκρασίας για μοντελοποιημένα και μετρημένα δεδομένα λαμβάνοντας υπόψη στρωματοποιημένες και μικτές συνθήκες μπορούν να είναι που παρατηρούνται στο Σχ. S3 συμπληρωματικού υλικού, τα οποία είναι παρόμοια με τα μοτίβα που παρατηρήθηκαν από τους Carneiro et al. (2022), οι οποίοι συσχέτισαν επίσης τη σταθερή στρωματοποίηση με την κακή ποιότητα του νερού. Τα καλά αποτελέσματα της προσαρμογής δείχνουν ότι το μοντέλο αναπαράγει σωστά την υδροδυναμική συμπεριφορά της δεξαμενής Pentecoste, παρόμοια με τις προηγούμενες μελέτες των Dissanayake et al. (2019), Polli and Bleninger (2019), Zhang et al. (2020), Amorim et al. (2021), Piccioni et al. (2021) και Plec et al. (2021).
'''3.2. Μέσοι ρυθμοί εξάτμισης'''
Οι μηνιαίοι μέσοι ρυθμοί εξάτμισης στην επιφάνεια της λίμνης (χρονοσειρά που δίνεται στο Σχ. S4 του συμπληρωματικού υλικού) δείχνει ένα εποχιακό μοτίβο με υψηλότερους ρυθμούς εξάτμισης που παρατηρούνται σταθερά στο ξηρό περίοδο, όπου σημειώνονται υψηλότερες ταχύτητες ανέμου και θερμοκρασίες αέρα (βλ. μετεωρολογικές συνθήκες στο Σχ. 2). Αυτή η έντονη εποχικότητα αναμένεται για ημίξηρες περιοχές, με παρόμοια μοτίβα που σημειώνονται από τον Alazard et al. (2015) σε μια τυνησιακή δεξαμενή και οι Benzaghta et al. (2012) σε μια λίμνη της Λιβύης, όπου τα εποχιακά μοτίβα στους ρυθμούς εξάτμισης είναι αξιοσημείωτα. Στο Σχ. 4 η συσχέτιση μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και του αέρα παρουσιάζονται η θερμοκρασία και η ταχύτητα του ανέμου. Με βάση τα κριτήρια αξιολόγησης για την κλίμακα πεδίου που προτείνονται από τους Moriasi et al. (2015) σε μηνιαία χρονική κλίμακα, και οι δύο συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και της θερμοκρασίας του αέρα (r2 0,817) και της ταχύτητας του ανέμου (r2 0,849) ταξινομούνται ως πολύ καλοί.
'''3.3. Χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης'''
Το Σχ. 6 συγκρίνει τη χωρική κατανομή των αποτελεσμάτων εξάτμισης μεταξύ Delft3D και RS. Η χρονική εξέλιξη της επιφανειακής κατανομής των ρυθμών εξάτμισης από το Delft3D μπορεί να παρατηρηθεί στο Σχ. S6 του συμπληρωματικό υλικό. Αναλύοντας τα αποτελέσματα από το Delft3D και το RS στο Σχήμα 6, παρατηρείται παρόμοια κατανομή επιφάνειας εξάτμισης για την 7η Απριλίου 2011, που είναι η ημέρα με την υψηλότερη στάθμη νερού και τον μήνα με τις υψηλότερες βροχοπτώσεις συμβάν μεταξύ αυτών που παρατηρήθηκαν. Παρόλο που το σχέδιο της επιφάνειας είναι γενικά το ίδιο, τα αποτελέσματα από το Delt3D δείχνουν μόνο ελαφρώς υψηλότερες απώλειες από το RS. Με βάση το γεγονός ότι το RS εξαρτάται από τον αέρα και το νερό θερμοκρασίες, αυτό μπορεί να υποδηλώνει ότι, για την υγρή περίοδο, ο κύριος παράγοντας για την εξάτμιση είναι η θερμοκρασία του νερού. Το μοτίβο που παρατηρείται στους ρυθμούς εξάτμισης RS δείχνει υψηλότερη σταθερότητα για όλη την επιφάνεια της δεξαμενής τον Μάιο και τον Ιούλιο (Εικ. 6), η οποία μπορεί να συσχετιστεί με την απουσία βροχής εκείνη την περίοδο του έτους. Αυτό το σενάριο ευνοεί την ομοιογενή εξάτμιση του υδατικού συστήματος, σε συμφωνία με τους Rodrigues et al. (2021b). Ωστόσο, τα αποτελέσματα του Delft3D δείχνουν ότι η απουσία βροχής δεν εξηγεί μόνο την επιφανειακή κατανομή των ρυθμών εξάτμισης, παρόλο που είναι ένας πιθανός παράγοντας. Το Delft3D δεν λαμβάνει υπόψη τις επιπτώσεις της βροχόπτωσης απευθείας στο υδάτινο σώμα, επομένως οι αλλαγές στο μοτίβο εξάτμισης μπορεί να προκληθούν από την αυξημένη εισροή την υγρή περίοδο, σε συμφωνία με τον Elhakeem et al. (2015).
'''3.4. Αβεβαιότητες'''
Αν και το μοντέλο εξάτμισης επέδειξε καλή ακρίβεια σε σχέση με τα δεδομένα αναφοράς, πολλές πηγές αβεβαιότητας ενδέχεται να υπάρχουν σε αυτήν την αξιολόγηση, συμπεριλαμβανομένων των απόσταση από την εξάτμιση αναφοράς, το χωρικό μοτίβο της εξάτμισης και τις προσεγγίσεις και παρεμβολές μετεωρολογικών δεδομένων και δεδομένων τηλεπισκόπησης (Timmermans et al., 2013). Αβεβαιότητες που αφορούν την παρεμβολή των μετεωρολογικών δεδομένων προκειμένου να εκπληρώσει τις ημέρες χωρίς μετρήσεις μπορεί επίσης να επηρεάσει την τελικές εκτιμήσεις της εξάτμισης χρησιμοποιώντας το Delft3D. Οι Regan et al. (2002) χωρίζει την αβεβαιότητα σε έξι κατηγορίες: εγγενής τυχαιότητα, σφάλμα μέτρησης, συστηματικό σφάλμα, φυσική παραλλαγή, αβεβαιότητα μοντέλου και υποκειμενική κρίση. Συνοπτικά, οι αβεβαιότητες είναι εγγενείς και στις δύο τιμές, στις εκτιμώμενες και στις μετρούμενες (στοιχεία αναφοράς). Σε σχέση με τις μετρήσεις, το ιδανικό θα ήταν η εγκατάσταση Δεξαμενών Τάξης Α εντός της δεξαμενής υπό τη μελέτη (Masoner et al., 2008), παράγοντας μια πιο ακριβή εκτίμηση της εξάτμισης. Ωστόσο, αυτή η μεθοδολογία είναι πιο ακριβή και απαιτεί υψηλότερο επίπεδο προσοχής από τον χειριστή, σε σύγκριση με την εγκατάσταση στο έδαφος. Lowe et al. (2009) αναφέρονται επίσης λεπτομερείς πηγές αβεβαιότητας σχετικά με τις εκτιμήσεις εξάτμισης σε δεξαμενές.
'''4. Συμπεράσματα'''
Η κύρια συμβολή αυτής της μελέτης είναι η πρόταση ενός εργαλείου τρισδιάστατης μοντελοποίησης για την πρόβλεψη και την αξιολόγηση της χωρικής κατανομής των απωλειών εξάτμισης σε μια δεξαμενή πολλαπλών χρήσεων στην ημίξηρη περιοχή της Βραζιλίας. Ένα άλλο σημαντικό εύρημα αυτής της έρευνας είναι οι καμπύλες που αντιπροσωπεύουν τη συσχέτιση μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και της θερμοκρασίας του αέρα (r2 0,817) και ταχύτητα ανέμου (r2 0,849), τα οποία μπορούν να θεωρηθούν ως πρακτικά εργαλεία για την τοπική εταιρεία διαχείρισης νερού. Επίσης, τα αποτελέσματα RS έδειξαν υψηλότερη σταθερότητα στους ρυθμούς εξάτμισης κατά την ξηρή περίοδο, ενώ το Delft3D δεν αναπαρήγαγε την ίδια συμπεριφορά, υποδεικνύοντας ότι οι συνθήκες εκτός από τη βροχόπτωση επηρεάζουν τα πρότυπα εξάτμισης. Τέλος, έγινε μια συζήτηση σχετικά με τις αβεβαιότητες που εμπλέκονται στη μελέτη προκειμένου να επισημανθούν οι εγγενείς απλοποιήσεις των προσεγγίσεων μοντελοποίησης. Ως συστάσεις για μελλοντικές εργασίες, είναι σημαντικό να συμπεριληφθούν μετρήσεις ρυθμού εισροής, θερμοκρασίας και εξάτμισης σε εκστρατείες πεδίου. Επιπλέον, θα ήταν ιδανικό να υπάρχουν πολλαπλά σημεία δειγματοληψίας στη δεξαμενή προκειμένου να γίνει χωρική βαθμονόμηση της θερμικής δομής και της εξάτμισης. Αυτή η μελέτη φέρνει μια καινοτόμο προσέγγιση η οποία, με περισσότερα διαθέσιμα δεδομένα για βαθμονόμηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση της θέσης για τεχνικές που μειώνουν τους ρυθμούς εξάτμισης, όπως διαχυτές αέρα, δομές σκίασης και πλωτούς ηλιακούς συλλέκτες.

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.

2023-03-14T19:07:33Z

Stama89:

Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.

2023-03-14T19:05:18Z

Stama89: Νέα σελίδα με '[[Εικόνα: papagsfig8.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Θέση της δεξαμενής της Pentecost στην ημιάνυδρη περιοχή τ...'

[[Εικόνα: papagsfig8.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Θέση της δεξαμενής της Pentecost στην ημιάνυδρη περιοχή της Βραζιλίας.]]
[[Εικόνα:papagsfig8.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Μετεωρολογικές συνθήκες από τον αυτοματοποιημένο μετεωρολογικό σταθμό Ita pipoca, που βρίσκεται ~50 χλμ. από τη δεξαμενή Pentecoste]]
[[Εικόνα:papagsfig8.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Βαθμονόμηση στάθμης νερού για τη δεξαμενή Pentecoste.]]
[[Εικόνα: papagsfig58.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Συσχέτιση μεταξύ επιφανειακών μέσων ρυθμών εξάτμισης και (α) θερμοκρασίας αέρα και (β) ταχύτητας ανέμου.]]
[[Εικόνα: papagsfig8.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith.]]
[[Εικόνα: papagsfig8.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Σύγκριση μεταξύ αποτελεσμάτων Delft3D και RS για χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης.]]
ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΟΛΙΚΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΤΑ
ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ
ΤΙΤΛΟΣ: Assessment of total evaporation rates and its surface distribution by tridimensional modelling and remote sensing.
ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Sofia M.G. Rocha a, Ernesto Molinas b, Italo S. Rodrigues c, Iran E. Lima Netoa,*
ΠΗΓΗ: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116846
1.Εισαγωγή Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης παρέχουν πληροφορίες για τη χωρική κατανομή της εξάτμισης, αλλά ενδέχεται να μην είναι διαθέσιμες για συνεχή περίοδο λόγω της παρεμβολής της νεφοκάλυψης σε μακροπρόθεσμη. Ωστόσο, από ό,τι γνωρίζουν οι συγγραφείς, μόνο δισδιάστατα κατακόρυφα (2DV) μοντέλα έχουν χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης στις λίμνες, τα οποία δεν παρέχουν πληροφορίες για τις μεταβλητές της επιφάνειας του νερού (Lee et al., 2018; Mesquita et al. , 2020, 2022). Η παρούσα μελέτη στοχεύει να αξιολογήσει τους συνολικούς ρυθμούς εξάτμισης και τη χωρική κατανομή τους στην επιφάνεια του νερού μιας ημίξηρης δεξαμενής στη Βραζιλία εφαρμόζοντας καινοτόμα τρισδιάστατη αριθμητική μοντελοποίηση με το Delft3D (Deltares, 2020). Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης χρησιμοποιούνται επίσης για σκοπούς σύγκρισης. Επιπλέον, ο αντίκτυπος των μετεωρολογικών μεταβλητών σχετικά με τη δεξαμενή, η εξάτμιση αξιολογήθηκε επίσης λόγω μακροπρόθεσμης σχέσης μεταξύ αυτών των παραμέτρων λείπει ακόμη στη βιβλιογραφία.
2. Μέθοδοι
Το διάγραμμα ροής για τη μεθοδολογία αυτής της μελέτης δίνεται στο Σχ. S1 του συμπληρωματικού υλικού. Εδώ, αξιολογήθηκε η απόδοση του μοντέλου Delft3D-FLOW για την εκτίμηση της εξάτμισης και η χωρική μεταβλητότητά του. Επιπλέον, αναλύσαμε πώς οι κλιματολογικές παράμετροι μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση νερού της δεξαμενής Pentecoste, όπως περιγράφεται παρακάτω.
2.1. Περιοχή μελέτης
Η περιοχή μελέτης είναι η δεξαμενή Pentecoste (−39,3 ◦W − 3,8 ◦S, υψόμετρο φράγματος: 62 m), που βρίσκεται στη βορειοανατολική περιοχή της Βραζιλίας σε ένα ημίξηρο κλίμα (de Araújo and Piedra, 2009; Hastenrath , 2012). Το Pentecoste είναι μια δεξαμενή πολλαπλών χρήσεων που βρίσκεται περίπου 80 χλμ δυτικά της πρωτεύουσας της πολιτείας Ceara, Fortaleza. Αυτή η δεξαμενή έχει μέγιστη χωρητικότητα 360 hm3, επιφάνεια 46,64 km2, μέγιστο βάθος 19,8 m, μέσο βάθος 6,5 m και λεκάνη απορροής 3090 km2. Η λεκάνη απορροής της λίμνης και τα περιβάλλοντα χαρακτηριστικά της δίνονται από το Σχ. 1. Το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής δεν καλύπτεται από συστήματα αποχέτευσης (SNIS, 2020), επομένως τα ποτάμια και οι λίμνες λαμβάνουν αυτή την ακατέργαστη εισροή. Αναπτύσσονται διαφορετικές μελέτες για την κατανόηση των χαρακτηριστικών εισόδου των ταμιευτήρων στην κατάσταση Ceara, μαζί με μοντελοποίηση της ποιότητας του νερού με βάση πληροφορίες μέτρησης και υδροδυναμικής, όπως ο χρόνος παραμονής (Lima Neto et al., 2022, Rocha and Lima Neto, 2021 , 2022α,β).
2.3. Μοντέλα για την εκτίμηση της εξάτμισης
Το Delft3D-FLOW (Deltares, 2020) είναι ένα υδροδυναμικό μοντέλο που μπορεί να προσομοιώσει δισδιάστατα και τρισδιάστατα φαινόμενα ασταθούς ροής ή μεταφοράς. Στην οποία Tm = T + 0,006 h, h είναι το υψόμετρο (m), A είναι το γεωγραφικό πλάτος σε μοίρες και K1, K2, K3 και K4 είναι παράμετροι που βαθμονομούνται από το Linacre (1977), οι τιμές τους είναι 700, 100, 15 και 80, αντίστοιχα. Τα δεδομένα υψομέτρου ελήφθησαν χρησιμοποιώντας την αποστολή τοπογραφίας ραντάρ Shuttle (SRTM). Προκειμένου να εφαρμοστεί το μοντέλο εξάτμισης, οι υπολογισμοί της θερμοκρασίας του αέρα χωρίστηκαν σε δύο στάδια, i) στον υπολογισμό της θερμοκρασίας επιφάνειας (Avdan and Jovanovska, 2016· Malaret et al., 1985) και αργότερα της ii) της θερμοκρασίας του αέρα (Dugdale et al., 2017). Ο αλγόριθμος των Malaret et al. (1985) χρησιμοποιήθηκε για το Landsat 5, ενώ αυτό που αναπτύχθηκε από τους Avdan και Jovanovska (2016) ήταν Χρησιμοποιήθηκε για το Landsat 8. Και οι δύο αλγόριθμοι εκτιμούν τη θερμοκρασία της επιφάνειας, αλλά ο Linacre (1977) απαιτεί τη θερμοκρασία του αέρα ως ένα από τα δεδομένα εισόδου.
2.4. Διαμόρφωση μοντέλου Delft3D και αξιολόγηση ακρίβειας
Η περίοδος προσομοίωσης ορίστηκε με βάση τη διαθεσιμότητα μέτρησης πεδίου, τη φάση θέρμανσης και τον χρόνο που απαιτείται για κάθε εκτέλεση. Ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2011, που είναι ενάμιση χρόνο πριν από την πρώτη εκστρατεία και ολοκληρώθηκε τον Ιούλιο του 2013. Στη συνέχεια, το δισδιάστατο πλέγμα της δεξαμενής δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας ένα καμπυλόγραμμο πλέγμα (Εικ. S2 συμπληρωματικού υλικού), με αποτέλεσμα 184 πόντους στο M κατεύθυνση και 120 πόντους στη Β κατεύθυνση με ομοιόμορφη διαμόρφωση. Χρησιμοποιήθηκαν πολλαπλές μέθοδοι καλής προσαρμογής για τη σύγκριση δεδομένων μοντελοποίησης και μέτρησης: μέσο τετραγωνικό σφάλμα ρίζας (RMSE), μέσο τετραγωνικό σφάλμα (MAE), κανονικοποιημένο μέσο τετραγωνικό σφάλμα (NMAE) και συντελεστής προσδιορισμού (r2). Γνωρίζοντας ότι ο στόχος της μελέτης είναι η κατανόηση των διεργασιών της υδροδυναμικής και η σύγκριση των αποτελεσμάτων της εξάτμισης για την περίοδο προσομοίωσης, μαζί με τις περιορισμένες ημέρες μετρήσεων των προφίλ θερμοκρασίας, χρησιμοποιήθηκαν όλα τα δεδομένα μέτρησης για βαθμονόμηση. Επιπλέον, οι ρυθμοί εξάτμισης που μοντελοποιήθηκαν από το Delft3D και το μοντέλο εξάτμισης του Linacre (1977) συγκρίθηκαν με σχετική απόκλιση, καθώς η αξιολόγηση γίνεται για τους μέσους ρυθμούς εξάτμισης σε κάθε μία από τις ημέρες που αναλύθηκαν.
2.5. Σύγκριση μοντέλων εξάτμισης
Το μοντέλο εξάτμισης του Linacre (1977) χρησιμοποιεί δορυφορικές εικόνες που λαμβάνονται στις 12:30 μ.μ., ενώ το Delft3D έχει έξοδο κάθε 2 ώρες. Επομένως, τα αριθμητικά αποτελέσματα προέκυψαν για τις 12:00 μ.μ. Για αυτήν τη μελέτη, τρεις ημέρες στην περίοδο προσομοίωσης ήταν διαθέσιμες για σύγκριση, λαμβάνοντας υπόψη ότι η παρεμβολή ήταν ελάχιστη: 7 Απριλίου 2011. 30 Μαΐου 2013; και 1 Ιουλίου 2013. Με βάση αυτό, έγινε η αξιολόγηση τόσο για τις μέσες απώλειες εξάτμισης όσο και για τη χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης για τις ημέρες εκείνες. Επιπλέον, για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των εκτιμήσεων εξάτμισης των Delft3D και Linacre (1977) εφαρμόστηκε ως αναφορά η Εξίσωση Penman-Monteith. Τα υδρομετεωρολογικά δεδομένα (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ακτινοβολία και ταχύτητα ανέμου) για την Εξίσωση (3) μετρήθηκαν στον μετεωρολογικό σταθμό Itapipoca. Στην εξίσωση (3), το Ed είναι ημερήσια εξάτμιση (mm/ημέρα), Rn η καθαρή ακτινοβολία προσπίπτει στην επιφάνεια του νερού (W/m2), γ είναι η ψυχρομετρική σταθερά (kPa/◦C) (τιμή αναφοράς: 0,054 kPa/◦C). Δ είναι ο ρυθμός μεταβολής της τάσης ατμών κορεσμού με τη θερμοκρασία (kPa/◦C), G0 η εσωτερική ροή θερμότητας του σώματος του νερού (W/m2), ρa είναι η πυκνότητα αέρα για μια δεδομένη πίεση αέρα (kg/m3). Το cp αντιπροσωπεύει την ειδική θερμότητα του αέρα (MJ/kg ◦C), es την πίεση κορεσμού των ατμών (kPa), ea είναι η πραγματική τάση ατμών (kPa). Το ra αντιπροσωπεύει την αντίσταση του αέρα (s/m), το rs είναι η αντίσταση επιφάνειας (s/m) και το λ αντιπροσωπεύει τον ογκομετρικό συντελεστή λανθάνουσας θερμότητας (2453 MJ/m3). Περισσότερες λεπτομέρειες για το πώς υπολογίζονται οι προαναφερθείσες παράμετροι βρίσκονται στο Monteith (1965).
3. Αποτελέσματα και συζήτηση
3.1. Αξιολόγηση ακρίβειας
Το Σχ. 3 δείχνει τα αποτελέσματα για τη βαθμονόμηση της στάθμης του νερού. Είναι ενδιαφέρον ότι η στάθμη του νερού μειώνεται μόνο μετά τα γεγονότα βροχοπτώσεων του 2011, με μια διακριτή διατήρηση της στάθμης στις αρχές του 2012. Το γεγονός αυτό εξηγείται από την εκτεταμένη ξηρασία που ξεκίνησε το 2012 για αυτήν την περιοχή (Pontes Filho et al., 2020 ), επηρεάζοντας σημαντικά την εισροή του ταμιευτήρα. Κατά την ανάλυση της μετεωρολογικής χρονοσειράς για αυτήν την περίοδο (βλ. Εικ. 2) μαζί με τη στάθμη του νερού, είναι αξιοσημείωτο ότι, για το δεύτερο εξάμηνο του 2012 (ξηρή περίοδος), η περιοχή κατέγραψε υψηλότερες ταχύτητες ανέμου και χαμηλότερα επίπεδα νερού από ό,τι στο υγρή περίοδο, η οποία ευνοεί την ανάμειξη της στήλης νερού. Τυπικά προφίλ θερμοκρασίας για μοντελοποιημένα και μετρημένα δεδομένα λαμβάνοντας υπόψη στρωματοποιημένες και μικτές συνθήκες μπορούν να είναι που παρατηρούνται στο Σχ. S3 συμπληρωματικού υλικού, τα οποία είναι παρόμοια με τα μοτίβα που παρατηρήθηκαν από τους Carneiro et al. (2022), οι οποίοι συσχέτισαν επίσης τη σταθερή στρωματοποίηση με την κακή ποιότητα του νερού. Τα καλά αποτελέσματα της προσαρμογής δείχνουν ότι το μοντέλο αναπαράγει σωστά την υδροδυναμική συμπεριφορά της δεξαμενής Pentecoste, παρόμοια με τις προηγούμενες μελέτες των Dissanayake et al. (2019), Polli and Bleninger (2019), Zhang et al. (2020), Amorim et al. (2021), Piccioni et al. (2021) και Plec et al. (2021).
3.2. Μέσοι ρυθμοί εξάτμισης
Οι μηνιαίοι μέσοι ρυθμοί εξάτμισης στην επιφάνεια της λίμνης (χρονοσειρά που δίνεται στο Σχ. S4 του συμπληρωματικού υλικού) δείχνει ένα εποχιακό μοτίβο με υψηλότερους ρυθμούς εξάτμισης που παρατηρούνται σταθερά στο ξηρό περίοδο, όπου σημειώνονται υψηλότερες ταχύτητες ανέμου και θερμοκρασίες αέρα (βλ. μετεωρολογικές συνθήκες στο Σχ. 2). Αυτή η έντονη εποχικότητα αναμένεται για ημίξηρες περιοχές, με παρόμοια μοτίβα που σημειώνονται από τον Alazard et al. (2015) σε μια τυνησιακή δεξαμενή και οι Benzaghta et al. (2012) σε μια λίμνη της Λιβύης, όπου τα εποχιακά μοτίβα στους ρυθμούς εξάτμισης είναι αξιοσημείωτα. Στο Σχ. 4 η συσχέτιση μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και του αέρα παρουσιάζονται η θερμοκρασία και η ταχύτητα του ανέμου. Με βάση τα κριτήρια αξιολόγησης για την κλίμακα πεδίου που προτείνονται από τους Moriasi et al. (2015) σε μηνιαία χρονική κλίμακα, και οι δύο συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και της θερμοκρασίας του αέρα (r2 0,817) και της ταχύτητας του ανέμου (r2 0,849) ταξινομούνται ως πολύ καλοί.
3.3. Χωρική κατανομή των ρυθμών εξάτμισης
Το Σχ. 6 συγκρίνει τη χωρική κατανομή των αποτελεσμάτων εξάτμισης μεταξύ Delft3D και RS. Η χρονική εξέλιξη της επιφανειακής κατανομής των ρυθμών εξάτμισης από το Delft3D μπορεί να παρατηρηθεί στο Σχ. S6 του συμπληρωματικό υλικό. Αναλύοντας τα αποτελέσματα από το Delft3D και το RS στο Σχήμα 6, παρατηρείται παρόμοια κατανομή επιφάνειας εξάτμισης για την 7η Απριλίου 2011, που είναι η ημέρα με την υψηλότερη στάθμη νερού και τον μήνα με τις υψηλότερες βροχοπτώσεις συμβάν μεταξύ αυτών που παρατηρήθηκαν. Παρόλο που το σχέδιο της επιφάνειας είναι γενικά το ίδιο, τα αποτελέσματα από το Delt3D δείχνουν μόνο ελαφρώς υψηλότερες απώλειες από το RS. Με βάση το γεγονός ότι το RS εξαρτάται από τον αέρα και το νερό θερμοκρασίες, αυτό μπορεί να υποδηλώνει ότι, για την υγρή περίοδο, ο κύριος παράγοντας για την εξάτμιση είναι η θερμοκρασία του νερού. Το μοτίβο που παρατηρείται στους ρυθμούς εξάτμισης RS δείχνει υψηλότερη σταθερότητα για όλη την επιφάνεια της δεξαμενής τον Μάιο και τον Ιούλιο (Εικ. 6), η οποία μπορεί να συσχετιστεί με την απουσία βροχής εκείνη την περίοδο του έτους. Αυτό το σενάριο ευνοεί την ομοιογενή εξάτμιση του υδατικού συστήματος, σε συμφωνία με τους Rodrigues et al. (2021b). Ωστόσο, τα αποτελέσματα του Delft3D δείχνουν ότι η απουσία βροχής δεν εξηγεί μόνο την επιφανειακή κατανομή των ρυθμών εξάτμισης, παρόλο που είναι ένας πιθανός παράγοντας. Το Delft3D δεν λαμβάνει υπόψη τις επιπτώσεις της βροχόπτωσης απευθείας στο υδάτινο σώμα, επομένως οι αλλαγές στο μοτίβο εξάτμισης μπορεί να προκληθούν από την αυξημένη εισροή την υγρή περίοδο, σε συμφωνία με τον Elhakeem et al. (2015).
3.4. Αβεβαιότητες
Αν και το μοντέλο εξάτμισης επέδειξε καλή ακρίβεια σε σχέση με τα δεδομένα αναφοράς, πολλές πηγές αβεβαιότητας ενδέχεται να υπάρχουν σε αυτήν την αξιολόγηση, συμπεριλαμβανομένων των απόσταση από την εξάτμιση αναφοράς, το χωρικό μοτίβο της εξάτμισης και τις προσεγγίσεις και παρεμβολές μετεωρολογικών δεδομένων και δεδομένων τηλεπισκόπησης (Timmermans et al., 2013). Αβεβαιότητες που αφορούν την παρεμβολή των μετεωρολογικών δεδομένων προκειμένου να εκπληρώσει τις ημέρες χωρίς μετρήσεις μπορεί επίσης να επηρεάσει την τελικές εκτιμήσεις της εξάτμισης χρησιμοποιώντας το Delft3D. Οι Regan et al. (2002) χωρίζει την αβεβαιότητα σε έξι κατηγορίες: εγγενής τυχαιότητα, σφάλμα μέτρησης, συστηματικό σφάλμα, φυσική παραλλαγή, αβεβαιότητα μοντέλου και υποκειμενική κρίση. Συνοπτικά, οι αβεβαιότητες είναι εγγενείς και στις δύο τιμές, στις εκτιμώμενες και στις μετρούμενες (στοιχεία αναφοράς). Σε σχέση με τις μετρήσεις, το ιδανικό θα ήταν η εγκατάσταση Δεξαμενών Τάξης Α εντός της δεξαμενής υπό τη μελέτη (Masoner et al., 2008), παράγοντας μια πιο ακριβή εκτίμηση της εξάτμισης. Ωστόσο, αυτή η μεθοδολογία είναι πιο ακριβή και απαιτεί υψηλότερο επίπεδο προσοχής από τον χειριστή, σε σύγκριση με την εγκατάσταση στο έδαφος. Lowe et al. (2009) αναφέρονται επίσης λεπτομερείς πηγές αβεβαιότητας σχετικά με τις εκτιμήσεις εξάτμισης σε δεξαμενές.
4. Συμπεράσματα
Η κύρια συμβολή αυτής της μελέτης είναι η πρόταση ενός εργαλείου τρισδιάστατης μοντελοποίησης για την πρόβλεψη και την αξιολόγηση της χωρικής κατανομής των απωλειών εξάτμισης σε μια δεξαμενή πολλαπλών χρήσεων στην ημίξηρη περιοχή της Βραζιλίας. Ένα άλλο σημαντικό εύρημα αυτής της έρευνας είναι οι καμπύλες που αντιπροσωπεύουν τη συσχέτιση μεταξύ των ρυθμών εξάτμισης και της θερμοκρασίας του αέρα (r2 0,817) και ταχύτητα ανέμου (r2 0,849), τα οποία μπορούν να θεωρηθούν ως πρακτικά εργαλεία για την τοπική εταιρεία διαχείρισης νερού. Επίσης, τα αποτελέσματα RS έδειξαν υψηλότερη σταθερότητα στους ρυθμούς εξάτμισης κατά την ξηρή περίοδο, ενώ το Delft3D δεν αναπαρήγαγε την ίδια συμπεριφορά, υποδεικνύοντας ότι οι συνθήκες εκτός από τη βροχόπτωση επηρεάζουν τα πρότυπα εξάτμισης. Τέλος, έγινε μια συζήτηση σχετικά με τις αβεβαιότητες που εμπλέκονται στη μελέτη προκειμένου να επισημανθούν οι εγγενείς απλοποιήσεις των προσεγγίσεων μοντελοποίησης. Ως συστάσεις για μελλοντικές εργασίες, είναι σημαντικό να συμπεριληφθούν μετρήσεις ρυθμού εισροής, θερμοκρασίας και εξάτμισης σε εκστρατείες πεδίου. Επιπλέον, θα ήταν ιδανικό να υπάρχουν πολλαπλά σημεία δειγματοληψίας στη δεξαμενή προκειμένου να γίνει χωρική βαθμονόμηση της θερμικής δομής και της εξάτμισης. Αυτή η μελέτη φέρνει μια καινοτόμο προσέγγιση η οποία, με περισσότερα διαθέσιμα δεδομένα για βαθμονόμηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση της θέσης για τεχνικές που μειώνουν τους ρυθμούς εξάτμισης, όπως διαχυτές αέρα, δομές σκίασης και πλωτούς ηλιακούς συλλέκτες.

[[category:Διαστημική Τηλεπισκόπηση]]

Αρχείο:Papagsfig8.6.jpg

2023-03-14T19:04:26Z

Stama89: Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith

Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith

Αρχείο:Papagsfig8.5.jpg

2023-03-14T19:04:00Z

Stama89: Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith

Σύγκριση των συνολικών ρυθμών εξάτμισης που εκτιμήθηκαν από τα Delft3D, RS και Εξίσωση Penman-Monteith

Αρχείο:Papagsfig8.4.jpg

2023-03-14T19:03:38Z

Stama89: Συσχέτιση μεταξύ επιφανειακών μέσων ρυθμών εξάτμισης και (α) θερμοκρασίας αέρα και (β) ταχύτητας ανέμου.

Συσχέτιση μεταξύ επιφανειακών μέσων ρυθμών εξάτμισης και (α) θερμοκρασίας αέρα και (β) ταχύτητας ανέμου.

Αρχείο:Papagsfig8.3.jpg

2023-03-14T19:03:12Z

Stama89: Βαθμονόμηση στάθμης νερού για τη δεξαμενή Pentecoste.

Βαθμονόμηση στάθμης νερού για τη δεξαμενή Pentecoste.

Αρχείο:Papagsfig8.2.jpg

2023-03-14T19:02:46Z

Stama89: Μετεωρολογικές συνθήκες από τον αυτοματοποιημένο μετεωρολογικό σταθμό Ita pipoca, που βρίσκεται ~50 χλμ. από τη δεξαμενή Pentecoste

Μετεωρολογικές συνθήκες από τον αυτοματοποιημένο μετεωρολογικό σταθμό Ita pipoca, που βρίσκεται ~50 χλμ. από τη δεξαμενή Pentecoste

Αρχείο:Papagsfig8.1.jpg

2023-03-14T19:02:28Z

Stama89: Θέση της δεξαμενής της Pentecost στην ημιάνυδρη περιοχή της Βραζιλίας

Θέση της δεξαμενής της Pentecost στην ημιάνυδρη περιοχή της Βραζιλίας

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:54:35Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Αρχείο:Papagsfigg3.jpg

2023-03-14T18:53:09Z

Stama89: κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και (18-25 Μαΐου) για τη δασική πυρκαγιά.

κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και (18-25 Μαΐου) για τη δασική πυρκαγιά.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:51:31Z

Stama89:

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Αρχείο:Papagstfig7.3.jpg

2023-03-14T18:48:36Z

Stama89: Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και (18-25 Μαΐου) για τη δασική πυρκαγιά.

Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και (18-25 Μαΐου) για τη δασική πυρκαγιά.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:45:05Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα: papagssfig7.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:42:19Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα: papagfig7.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:40:25Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagfig7.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Αρχείο:PapagFig7.3.jpg

2023-03-14T18:39:41Z

Stama89: Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.

Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:38:15Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:36:43Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:35:47Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API. '''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:35:30Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS''')
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:35:03Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS)'''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:34:17Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
'''2. Περιοχή μελέτης ''' Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:32:58Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI)''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:32:14Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:'''Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:'''https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI) ''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT ''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης ''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα ''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:31:31Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:''' Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e

'''ΠΗΓΗ:''' https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI) ''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT ''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης ''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα ''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:31:12Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:''' Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e
'''ΠΗΓΗ:''' https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI) ''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT ''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης ''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα ''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:30:57Z

Stama89:

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

'''ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)'''

'''ΤΙΤΛΟΣ:''' Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)
'''ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ:''' Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e
'''ΠΗΓΗ:''' https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674

'''1.Εισαγωγή ''' Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
'''3. Υλικά και μέθοδοι ''' '''3.1. Σύνολα δεδομένων''' Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
'''3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P ''' Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
'''3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) '''
Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
'''3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI) ''' Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
'''3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)''' Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
'''3.5. Μοντέλο HYSPLIT ''' Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
'''3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης ''' Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
'''4. Αποτελέσματα και συζήτηση''' '''4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς'''
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
'''4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD'''
Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
'''4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα ''' Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
'''4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ ''' Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
'''4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος''' Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
'''4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT''' Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
'''4.7. Ανάλυση CWT''' Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
'''5. Συμπέρασμα''' Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan)

2023-03-14T18:28:56Z

Stama89: Νέα σελίδα με '[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές δι...'

[[Εικόνα: papagsfig7.1.jpg |200px|thumb|right|'''Εικόνα 1''': Ο χάρτης της περιοχής μελέτης δείχνει υψομετρικές διακυμάνσεις στο Πακιστάν.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.2.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα2''': Το Suomi NPP/VIIRS προήλθε από την ενεργή θέση πυρκαγιάς από τις 18 έως τις 25 Μαΐου 2022.]]
[[Εικόνα:papagsfig7.3n.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα3''': Χωροχρονική κατανομή του AOD πριν από (16-17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τη δασική πυρκαγιά.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.4.jpg| 200px |thumb|right|'''Εικόνα 4''': Χωρική κατανομή των UVAI, SSA (500 nm) και AE (412–470 nm) στο Πακιστάν στις 16 Μαΐου (πάνω) και 23 Μαΐου (κάτω) κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.5.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 5''': Χωρική κατανομή του προερχόμενου από την TROPOMI NO2 (molec/m2), CO (molec/m2) και HCHO (molec/m2) πριν από τις (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τις εκρήξεις πυρκαγιάς]]
[[Εικόνα: papagsfig7.6.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 6''': Ταξινόμηση τύπου αερολύματος πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (18, 22 και 23 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν]]
[[Εικόνα: papagsfig7.7.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 7''': Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.]]
[[Εικόνα: papagsfig7.8.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 8''': Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα]]
[[Εικόνα: papagsfig7.9.jpg|200px|thumb|right|'''Εικόνα 9''': Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.]]

ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΛΟΓΩ ΔΑΣΙΚΩΝ ΠΥΡΚΑΓΙΩΝ ΚΑΙ ΣΚΟΝΗΣ ΣΤΟ ΜΠΑΛΟΥΧΙΣΤΑΝ (ΠΑΚΙΣΤΑΝ)
ΤΙΤΛΟΣ: Remote sensing of air pollution due to forest fires and dust storm over Balochistan (Pakistan) ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ: Salman Tariq a, Hasan Nawaz a,*, Usman Mehmood a, b, Zia ul Haq a, Ugur Korkut Pata c, Muntasir Murshed d, e
ΠΗΓΗ: https://doi.org/10.1016/j.apr.2023.101674
1.Εισαγωγή Σε αυτή τη μελέτη, η ατμοσφαιρική ρύπανση από δασικές πυρκαγιές στην περιοχή Largha Sherani των βουνών Koh-e-Sulaiman και η καταιγίδα σκόνης στο λόφο Chagai στο Μπαλουχιστάν (Πακιστάν) εξετάζονται χρησιμοποιώντας τεχνικές τηλεπισκόπησης. Πρώτον, οι χωροχρονικές παραλλαγές του διοξειδίου του αζώτου (NO2), του μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και της φορμαλδεΰδης (HCHO), του ύψους στρώματος αερολύματος (ALH) και του δείκτη υπεριώδους αερολύματος (UVAI) που ανακτήθηκαν από το TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) αναλύονται για το Πακιστάν .Δεύτερον, τα δεδομένα ταξινόμησης ενεργών πυρκαγιών και αερολυμάτων που λαμβάνονται από την Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP) Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του κυρίαρχου τύπου αερολυμάτων πάνω από το Πακιστάν κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών και καταιγίδων σκόνης. Τρίτον, η υβριδική μονοσωματιδιακή ολοκληρωμένη τροχιά Lagrangian (HYSPLIT).
2. Περιοχή μελέτης Το Σχ. 1 δείχνει τον χάρτη της περιοχής μελέτης στο Πακιστάν. Το Πακιστάν βρίσκεται στα γεωγραφικά πλάτη 22◦ N–39◦ Β και γεωγραφικά μήκη 60◦ E− 79◦ Α και έχει έκταση περίπου 796.096 km2 και πληθυσμό 220,9 εκατομμύρια κατοίκους. Γεωγραφικά, το Πακιστάν χωρίζεται σε (i) στα Βόρεια Υψίπεδα, (ii) στην πεδιάδα του ποταμού Ινδού και (iii) στο Οροπέδιο του Μπαλουχιστάν. Το κλίμα του Πακιστάν είναι υποτροπικό και ποικίλλει από άνυδρες (νότιες περιοχές) έως ημίξηρες (βόρειες περιοχές). Στο Πακιστάν, το 5,2% της συνολικής έκτασης είναι δασωμένο με δάση κωνοφόρων στα βόρεια και βορειοδυτικά υψίπεδα, ενώ τροπικά και υποτροπικά ξηρά και υγρά πλατύφυλλα δάση βρίσκονται στις πεδιάδες του ποταμού Ινδού. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της δασικής κάλυψης είναι η αποψίλωση των δασών για καύσιμα, έπιπλα, καλλιέργειες και αστικοποίηση. Η αύξηση των οικονομικών δραστηριοτήτων (δηλαδή, οι αστικές και βιομηχανικές εξελίξεις και η εντατική καύση βιομάζας) είναι σημαντικές αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο Πακιστάν (Alam et al., 2012· Tariq et al., 2021b).
3. Υλικά και μέθοδοι 3.1. Σύνολα δεδομένων Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδομένα από αισθητήρες και μοντέλα διακυμάνσεις στα αερολύματα και τα ιχνοαέρια κατά την περίοδο πριν από την πυρκαγιά (16-17 Μαΐου 2022) και τις ημέρες της πυρκαγιάς (18-25 Μαΐου 2022).
3.1.1. TROPOMI Sentinel-5P Ο δορυφόρος σε τροχιά εκτοξεύτηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος στις 13 Οκτωβρίου 2017, για την παρακολούθηση των αερολυμάτων και του εντοπισμού αερίων. Το TROPOMI διαθέτει τέσσερα φασματόμετρα που λειτουργούν στο υπεριώδες (UV), στο UV-ορατό, στο εγγύς υπέρυθρο και στο υπέρυθρο μικρού μήκους κύματος (Veefkind et al., 2012) και παρέχουν σημαντικές παρατηρήσεις των ατμοσφαιρικών συστατικών, συμπεριλαμβανομένων των αερολυμάτων, της ολικής στήλης του όζοντος. NO2, SO2, CO, CH4, HCHO και σύννεφα. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το TROPOMI που ανακτήθηκε με πυκνότητα αριθμού στήλης NO2, HCHO και CO, ALH και δείκτη αερολύματος UV (AI) πάνω από το Πακιστάν κατά την προπυρική περίοδο και κατά τη διάρκεια των ημερών πυρκαγιάς. Τα δεδομένα TROPOMI λήφθηκαν από το Google Earth Engine API.
3.2. Φασματοραδιόμετρο απεικόνισης μέτριας ανάλυσης (MODIS) Ο MODIS, ενσωματωμένος δορυφόρος Terra/Aqua, είναι ένας πολυφασματικός αισθητήρας κυκλοφόρησε το 1999/2002. Το MODIS χρησιμοποιεί τους αλγόριθμους Dark Target (DT) και Deep Blue (DB) για να ανακτήσει αρκετές ιδιότητες αερολύματος εντός 36 φασματικών καναλιών (Levy et al., 2013; Remer et al., 2005). Σε αυτή τη μελέτη, ο εκθέτης Angstrom (AE) που προέρχεται από το Aqua-MODIS (412–470 nm) (προϊόν: MYD08_D3 έκδοση 6.1) και το MAIAC AOD χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της παρουσίας διαφορετικών σωματιδίων αερολύματος πριν και κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς. Τα δεδομένα Aqua-MODIS AE λήφθηκαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/gio vanni/) ενώ το MAIAC AOD έγινε λήψη από το Google Earth Engine API.
3.3. Όργανο παρακολούθησης του όζοντος (OMI) Το OMI, ο ενσωματωμένος δορυφόρος Aura, είναι ένας υπερφασματικός αισθητήρας που εκτοξεύεται στο 2004. Αποκτά δεδομένα σε εύρος μήκους κύματος 270–500 nm. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε το SSA που ανακτήθηκε από το OMI στα 500 nm (προϊόν: OMAERUVd, έκδοση 3) για να εξετάσει τις ιδιότητες σκέδασης του αερολύματος κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani. Τα δεδομένα SSA ελήφθησαν από τον ιστότοπο της NASA Giovanni (https://gio vanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/).
3.4. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων πυρκαγιάς στην περιοχή μελέτης. Η ταξινόμηση τύπου αερολύματος μέσω μιας πλατφόρμας τηλεπισκόπησης είναι σημαντική για περιοχές υπό την επίδραση διαφορετικών τύπων αερολυμάτων. Αυτό θα βοηθήσει στον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων της ακτινοβολίας για τις κλιματικές μελέτες. Η φασματική καμπυλότητα μεταξύ των διαθέσιμων ζωνών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται στην Εξίσωση (1). όπου 412, 488 και 670 nm είναι τα μήκη κύματος των διαθέσιμων ζωνών. Οι Hsu et al. (2019) έδειξε ότι το αεροζόλ καπνού έχει χαμηλότερη τιμή φασματικής καμπυλότητας από τα αστικά/βιομηχανικά αερολύματα.
3.5. Μοντέλο HYSPLIT Το μοντέλο HYSPLIT που σχεδιάστηκε από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κατεύθυνσης των μαζών του αέρα από την πηγή στην περιοχή του υποδοχέα (https://www.arl.noaa. gov/ready/index.php/). Το μοντέλο HYSPLIT σχεδιάζει τέσσερις τύπους τροχιών μάζας αέρα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, δηλαδή, συχνότητα, κανονική, σύνολο και μήτρα (Tariq et al., 2016). 1. Τα ύψη των τροχιών συχνότητας καθορίζονται από την ΤΡΟΠΟΜΗ που ανακτήθηκε ALH.
3.6. Σταθμισμένη τροχιά συγκέντρωσης Εκτός από το μοντέλο HYSPLIT, χρησιμοποιείται επίσης η προσέγγιση CWT να υπολογίσετε το βάρος συγκέντρωσης της δυνητικής πηγής μαζών αέρα. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σχετική σημασία των πιθανών πηγών. Μαθηματικά, το CWT μπορεί να υπολογιστεί με την Εξίσωση (2). όπου i και j αντιπροσωπεύουν τη θέση των κελιών πλέγματος, το CWT υποδηλώνει το μέση σταθμισμένη συγκέντρωση· Το M αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των τροχιών. l είναι ο δείκτης τροχιάς. cl απεικονίζει τη συγκέντρωση τουρύπος εντός μιας συγκεκριμένης κυψέλης δικτύου· και τijl αντιπροσωπεύει το χρόνο που η τροχιά l παραμένει στο κελί του πλέγματος. Μια λεπτομερής περιγραφή της CWT μπορεί να βρεθεί στην υπάρχουσα βιβλιογραφία (Stohl, 1996; Hsu et al., 2003).
4. Αποτελέσματα και συζήτηση 4.1. Ενεργή δραστηριότητα πυρκαγιάς
Το δάσος Largha Sherani θεωρείται το μεγαλύτερο πευκοδάσος στον κόσμο και βρίσκεται στην οροσειρά Koh-e-Sulaiman στο Μπαλουχιστάν. Αυτό το δάσος είναι τεράστιας σημασίας καθώς περιέχει αιωνόβια κουκουνάρια ως το κυρίαρχο είδος μαζί με μερικά άλλα ξεχωριστά είδη κωνοφόρων. Λόγω της οικολογικής και οικονομικής σημασίας της, αυτή η περιοχή επιλέχθηκε για την αξιολόγηση της χωροχρονικής κατανομής των ατμοσφαιρικών ρύπων κατά τη διάρκεια της χειρότερης δασικής πυρκαγιάς στη Largha Sherani. Τα δεδομένα ενεργών πυρκαγιών που ανακτήθηκαν από το Suomi NPP/VIIRS χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των θέσεων των πυρκαγιών κατά τη διάρκεια του συμβάντος δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani (δηλαδή, 18–25 Μαΐου 2022) όπως φαίνεται στο Σχ. 2.
4.2. Χωροχρονικές παραλλαγές στο AOD Στο Σχ. 3. φαίνονται οι σημαντικές διακυμάνσεις AOD που παρατηρήθηκαν στο Πακιστάν με τιμές AOD να κυμαίνονται από 0,75 έως 1,50 στο ανατολικό και νότιο Πακιστάν στις 16 και 17 Μαΐου 2022. Υψηλό AOD (~1,5) παρατηρείται στο κεντρικό, ανατολικό και το νοτιοανατολικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου, που σχετίζεται με την παρουσία σκόνης και μικτών αερολυμάτων. Επιπλέον, η τιμή του AOD κυμαίνεται από 0,75 έως 1,25 στις 23 Μαΐου, ακολουθούμενη από το AOD από 0,75–~1 στις 19 Μαΐου στην περιοχή των περιοχών του πευκοδάσους Largha Sherani που επηρεάστηκαν από τη φωτιά. Εκτός από αυτό, ένα πολύ υψηλό AOD (~1,50) που σχετίζεται με ένα τεράστιο ποσό σκόνης παρατηρήθηκε στη βορειοδυτική περιοχή του Μπαλουχιστάν (περιοχές Chagai, Nok Kundi και Kharan) στις 22 Μαΐου 2022 που σχετίζεται με τεράστια ποσά σκόνης. Υψηλές τιμές SSA (0,93–0,97) στο ανατολικό, νότιο και νοτιοδυτικό Πακιστάν στις 23 Μαΐου υποδηλώνουν την παρουσία αερολυμάτων διασποράς.
4.3. Δείκτες ποιότητας αέρα Η χωρική κατανομή των αερίων ατμοσφαιρικών ρύπων (δηλαδή CO, NO2 και HCHO) που προέρχεται από το Sentinel 5 P TROPOMI πριν από (16 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια (18-25 Μαΐου) τα ξεσπάσματα πυρκαγιάς φαίνονται στο Σχ. 5. Κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς LarghaSherani, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO στην κεντρική και το βορειοανατολικό Πακιστάν.Τα συνοπτικά στατιστικά στοιχεία των CO, NO2, HCHO, AOD, UVAI, SSA και AE δίνονται στον Πίνακα 1. Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO παρατηρήθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 mole/m2, αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια του ξέσπασμα πυρκαγιών πάνω από το Πακιστάν. Η μέγιστη τιμή των AOD, UVAI, SSA και AE ήταν 3,92, 4,53, 0,94 και 0,47, αντίστοιχα, πάνω από το Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου 2022.
4.4. Ταξινόμηση αεροζόλ Οι τύποι αερολυμάτων ταξινομούνται στο VIIRS χρησιμοποιώντας τα κατώφλια για τη δοκιμή AOD, AE και καπνού (δηλαδή, μια μάσκα καπνού για τη διάκριση των αστικών/βιομηχανικών αερολυμάτων από τον καπνό) (Hsu et al., 2019). Για παράδειγμα, AOD <0,3 σε ξηρά υποδηλώνει αερολύματα υποβάθρου. AOD>0,3 πάνω από το έδαφος και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας <0,9 δείχνει παρουσία καπνού. AOD >0,3, AE >1 και η τιμή της φασματικής καμπυλότητας >0,9 υποδηλώνουν την παρουσία αερολύματος που κυριαρχεί χωρίς καπνό. AOD >0,3, AE <0,5 και η δοκιμή καπνού που δεν πέρασε αντιπροσωπεύουν αεροζόλ σκόνης. AOD >0,3, 0,5< AE <1 και το τεστ καπνού που δεν πέρασε υποδηλώνουν μικτά αερολύματα (Hsu et al., 2019). Το Σχ. 6 αποκαλύπτει την κυριαρχία αερολυμάτων μεικτού τύπου, σκόνης, καπνού και μη καπνιστικού τύπου στην περιοχή του δάσους Largha Sherani στις 16 Μαΐου (πριν από το ξέσπασμα της πυρκαγιάς), ενώ σκόνη, καπνός και αερολύματα μικτού τύπου βρέθηκαν στις 23 Μαΐου ( κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης πυρκαγιάς).
4.5. Ύψος στρώματος αερολύματος Η ΤΡΟΠΟΜΗ ανέσυρε το ALH πριν (18 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν φαίνεται στο Σχ. 7. Το προϊόν ALH σχεδιάζεται από τις μετρήσεις της ζώνης Α οξυγόνου εντός της περιοχής μήκους κύματος 758 και 770 nm. Το ALH παρατηρήθηκε ότι ήταν ~2300 m AGL στις 17 Μαΐου 2022 στην περιοχή του δάσους της περιοχής Laragh Sherani που επηρεάστηκε από τη φωτιά. Αντίθετα με αυτό, το ALH στις 22 Μαΐου 2022 βρέθηκε να είναι ~ 1500 m AGL σε μια σφοδρή καταιγίδα σκόνης που επηρέασε την περιοχή του δυτικού Μπαλουχιστάν του Πακιστάν.
4.6. Ανάλυση τροχιάς HYSPLIT Το Σχ. 8α δείχνει την προς τα εμπρός κίνηση των μαζών αέρα σε ύψος του 2200 m από την περιοχή Largha Sherani που επηρέασε την πυρκαγιά προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που μεταφέρει εκεί απορροφητικό αεροζόλ. Στις 17 Μαΐου, Το 2022, περισσότερο από το 30% των αέριων μαζών μετακινήθηκε προς το βορειοανατολικό Πακιστάν που προκάλεσε εξαιρετικά υψηλές τιμές AOD, UVAI, HCHO, CO και NO2. Εκτός από αυτό, οι οπισθοδρομικές τροχιές HYSPLIT σε ύψος 1500 m, όπως φαίνεται στο Σχ. 8β, για την περιοχή Kharan, στο Balochistan αποκαλύπτουν ότι ~ 50% αέριες μάζες στις 22 Μαΐου 2022, προήλθαν από τα βόρεια της περιοχής Kharan φέρνοντας αερολύματα σκόνης από την περιοχή Sistan του Ιράν έως τις δυτικές περιοχές του Balochistan.
4.7. Ανάλυση CWT Η ανάλυση CWT πραγματοποιείται από τις 16 έως τις 25 Μαΐου ενώ αργότερα, οι τιμές CWT υπολογίστηκαν για κάθε κυψέλη πλέγματος όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι οι περισσότερες από τις μάζες αέρα εισήλθαν στην περιοχή που επηρεάστηκε από τη φωτιά από το βορειοδυτικό Πακιστάν που μετέφερε ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς στο Largha Sherani, Μπαλουχιστάν.
5. Συμπέρασμα Αυτή η μελέτη ανέλυσε τις επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών και της σκόνης στον αέρα του Πακιστάν με χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης. Οι υψηλές συγκεντρώσεις NO2, CO και HCHO παρατηρήθηκαν στο κεντρικό και βορειοανατολικό Πακιστάν. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις CO, NO2 και HCHO βρέθηκαν να είναι 3,10 × 1016 mole/m2, 3,04 × 1020 mole/m2 και 3,79 × 1020 molec/m2 στην ατμόσφαιρα του Πακιστάν κατά τις 18–25 Μαΐου. Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT έδειξε ότι ~ 90% των μαζών αέρα που εισρέουν από τις βορειοδυτικές περιοχές του Πακιστάν μετέφεραν αερολύματα σκόνης πάνω από το Μπαλουχιστάν (Πακιστάν). Η ανάλυση CWT έδειξε ότι οι αέριες μάζες που εισήλθαν από τα βορειοδυτικά της δασικής πυρκαγιάς Largha Sherani μετέφεραν ρύπους στο ανατολικό και βορειοανατολικό Πακιστάν κατά τη διάρκεια της δασικής πυρκαγιάς. Αυτή η μελέτη μας δίνει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τα δυσμενέστερα επίπεδα ποιότητας του αέρα σε περιφερειακή κλίμακα λόγω της δασικής πυρκαγιάς στην περιοχή Largha Sherani, Μπαλουχιστάν (Πακιστάν), υποδηλώνοντας την ανάγκη δημιουργίας ενός επίγειου δικτύου παρακολούθησης για την κάλυψη του κενού γνώσης σε σχέση με την επιστημονική κατανόηση του κύκλου ζωής αυτών των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Αρχείο:Papagsfig7.9.jpg

2023-03-14T18:27:21Z

Stama89: Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.

Ανάλυση CWT για οπισθοδρομικές τροχιές μάζας αέρα από 16 έως Μαίου 25, 2022.

Αρχείο:Papagsfig7.8.jpg

2023-03-14T18:26:16Z

Stama89: Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα

Η ανάλυση τροχιάς HYSPLIT (α) προς τα εμπρός στις 17 Μαΐου και (β) προς τα πίσω στις 23 Μαΐου για τις περιοχές Largha Sherani και Kharan αντίστοιχα

Αρχείο:Papagsfig7.7.jpg

2023-03-14T18:25:36Z

Stama89: ανέβασμα νέας έκδοσης του "Αρχείο:Papagsfig7.7.jpg": Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 �

Ύψος στρώματος αερολύματος πριν από (17 Μαΐου) και κατά τη διάρκεια δασικής πυρκαγιάς (22 Μαΐου) πάνω από το Πακιστάν.