Please use this identifier to cite or link to this item: https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/33173
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorΜαστακούλη, Έλληel
dc.contributor.authorMastakouli, Ellien
dc.date.accessioned2023-10-30T08:00:27Z-
dc.date.available2023-10-30T08:00:27Z-
dc.identifier.urihttps://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/33173-
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.12929-
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectΑερολύματα θαλασσίου άλατοςel
dc.subjectSea salt aerosolsen
dc.subjectΟπτικές ιδιότητες αερολυμάτωνel
dc.subjectAerosols optical propertiesen
dc.subjectΣυχνότητα εμφάνισηςel
dc.subjectFrequency of ocurrenceen
dc.subjectΔορυφορικές παρατηρήσειςel
dc.subjectSatellite observationsen
dc.titleΑνάπτυξη δορυφορικού αλγορίθμου ανίχνευσης θαλασσίων αερολυμάτων σε παγκόσμια κλίμακαel
dc.titleDevelopment of a satellite algorithm for detection of maritime aerosols on a global scaleen
dc.typemasterThesisen
heal.typemasterThesisel
heal.type.enMaster thesisen
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
heal.dateAvailable2023-10-30T08:01:28Z-
heal.languageelel
heal.accessfreeel
heal.recordProviderΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημώνel
heal.publicationDate2023-09-
heal.abstractΣτην παρούσα εργασία γίνεται μία προσπάθεια ανίχνευσης των αερολυμάτων θαλασσίου άλατος στην ατμόσφαιρα σε παγκόσμια κλίμακα για την περίοδο 2005-2021, χρησιμοποιώντας έναν δορυφορικό αλγόριθμο ο οποίος βασίζεται στις οπτικές ιδιότητες των αερολυμάτων και λειτουργεί σε ημερήσια βάση και σε χωρική ανάλυση 1ο x 1o. Πιο συγκεκριμένα, ο αλγόριθμος χρησιμοποιεί ως δεδομένα εισαγωγής το οπτικό βάθος των αερολυμάτων (Aerosol Optical Depth, AOD) στα 550nm και τη λευκαύγεια μεμονωμένης σκέδασης (Single Scattering Albedo, SSA) στα 388nm, τα οποία προέρχονται από τις βάσεις δεδομένων ΜODIS-Aqua Collection 6.1 και OMI-Aura Satellite, αντίστοιχα. Από τα δορυφορικά δεδομένα ΟΜΙ χρησιμοποιήθηκαν τα ΟMI-OMAEROe πάνω από ωκεανούς και τα OMI-OMAERUV πάνω από ξηρά. Ο διαχωρισμός μεταξύ ξηράς και ωκεανού πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα τύπου επιφάνειας (της Γης) από το πρόγραμμα International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) – H Basic Series, ώστε να επιτευχθεί ο διαχωρισμός παγκοσμίως. Ο αλγόριθμος αρχικά υπολογίζει τον εκθετικό παράγοντα Ångström Exponent (ΑΕ) χρησιμοποιώντας τα φασματικά δεδομένα του AOD από το δορυφόρο MODIS και στη συνέχεια εφαρμόζει κατάλληλα όρια στις παραμέτρους ΑΕ (≥ 0.4) και SSA (≥ 0.99 και ≤ 1.0) ώστε να επιτευχθεί η ανίχνευση της παρουσίας ή όχι των αερολυμάτων θαλασσίου άλατος. Ο αλγόριθμος λειτουργεί για κάθε ημέρα του κάθε έτους και εξάγει ως αποτελέσματα την απόλυτη και σχετική συχνότητα εμφάνισης των αερολυμάτων και το οπτικό βάθος αυτών σε μηνιαία και ετήσια βάση. Επίσης, με μεσοποίηση των ετήσιων και μηνιαίων αποτελεσμάτων προκύπτουν οι μέσες κλιματολογικές τιμές της συχνότητας εμφάνισης και του φορτίου των αερολυμάτων θαλασσίου άλατος, τόσο για ολόκληρο τον πλανήτη όσο και για περιοχές που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, φαίνεται ότι οι μέγιστες τιμές απόλυτης (πάνω από 70 ημέρες/έτος) και σχετικής (της τάξης 60-65%) συχνότητας εμφάνισης παρουσιάζονται στον Νότιο Τροπικό Ειρηνικό Ωκεανό και στον Ινδικό Ωκεανό, με τη διαφορά ότι οι μέγιστες τιμές της σχετικής συχνότητας παρατηρούνται και πάνω από τον Νότιο Ωκεανό. Και στις δύο μεταβλητές παρατηρείται μία διαχρονική μείωση της συχνότητας εμφάνισης (απόλυτης και σχετικής) στις περισσότερες περιοχές του πλανήτη, εκτός από μία μικρή αύξηση τη σχετικής συχνότητας στις ωκεάνιες τροπικές περιοχές. Όσον αφορά στο φορτίο, δηλαδή το οπτικό βάθος των αερολυμάτων θαλασσίου άλατος, φαίνεται ότι οι μεγαλύτερες τιμές αυτού (πάνω από 0.1-0.15) παρατηρούνται στις περιοχές όπου επικρατούν οι μεγαλύτερες τιμές συχνότητας εμφάνισης (με ορισμένες εξαιρέσεις, όπως στον κόλπο του Μεξικού ή στον Τροπικό Ατλαντικό Ωκεανό) και κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης φαίνεται και αυτό, όπως και η συχνότητα εμφάνισης, να μειώνεται στις περισσότερες περιοχές. Με βάση την ενδοετήσια μεταβολή των μεταβλητών, οι μέγιστες τιμές της συχνότητας εμφάνισης παρατηρούνται τους μήνες Μάιο, Ιούνιο και Ιούλιο και του οπτικού βάθους κατά την άνοιξη του Βορείου Ημισφαιρίου και τον Ιούλιο. Όσον αφορά στη διαχρονική μεταβολή της συχνότητας εμφάνισης και του φορτίου των αερολυμάτων παρατηρήθηκε μία σημαντική γραμμική τάση μείωσης κατά τη διάρκεια της περιόδου 2005-2021, η οποία αντιστοιχεί σε ποσοστό μείωσης -84.7% και -20.9% (οι οποίες είναι στατιστικά σημαντικές σε επίπεδο σημαντικότητας 95%), αντίστοιχα. Τάση μείωσης τόσο της συχνότητας εμφάνισης όσο και του οπτικού βάθους των θαλάσσιων αερολυμάτων, φαίνεται επίσης να επικρατεί και στις περιοχές ενδιαφέροντος που μελετήθηκαν (Ειρηνικό Ωκεανό, Ινδικό Ωκεανό, Νότιο Ωκεανό και Βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό).el
heal.abstractIn the present study, an attempt is made to detect sea salt aerosols in the Earth’s atmosphere on a global scale for the study period 2005-2021, using a satellite algorithm based on aerosol optical properties, operating on a daily basis and at spatial coverage of 1o x 1o. More specifically, the algorithm uses as input data the Aerosol Optical Depth (AOD) at 550nm, and the Single Scattering Albedo (SSA) at 388nm, which are derived from the MODIS-Aqua Collection 6.1 and OMI-Aura Satellite databases, respectively. As it concerns the OMI satellite data, OMI-OMAEROe data were used over oceans and OMI-OMAERUV over land. The separation between land and ocean was performed using terrestrial surface type data from the International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) – H Basic Series. The algorithm first calculates the exponential Ångström Exponent (AE) using the AOD spectral data from the MODIS satellite and then applies appropriate thresholds to AE (≥ 0.4) and SSA (≥ 0.99 and ≤ 1.0) to achieve the detection of sea salt aerosols. The algorithm runs for every day of each year and outputs the absolute and relative frequency of occurrence and the atmospheric load, i.e. the optical depth, of aerosols on a monthly and annual basis. Also, by averaging the annual and monthly results, the climatological mean values of the frequency of occurrence and the load of sea salt aerosols were estimated, both over the whole planet and specific/selected regions of particular interest. According to the results, the maximum values of absolute (up to 70 days/year) and relative frequency (up to 60-65% of days for which the algorithm operated) of occurrence are observed over the Southern Tropical Pacific and Indian Oceans, whereas maximum values of relative frequency are also observed over the Southern Ocean. Both parameters show a decrease from 2005 to 2021 in most areas of the world, except for a slight increase of relative frequency over the tropical oceanic regions. Regarding the load of sea salt aerosols, it has highest values (above 0.1-0.15) over areas where the most frequently occur, with some exceptions, such as the Gulf of Mexico or the Tropical Atlantic Ocean. Also, the optical depth, as well as the frequency of occurrence of sea salt aerosols have decreased during the 17-year study period over most world areas. Concerning the seasonal variation of sea salt aerosols, their maximum frequency is observed in May, June and July, whereas their maximum optical depth in boreal Spring and July. Besides, the inter-annual variation of global average frequency of occurrence and load, reveals statistically significant linear decreasing trends, equal to -84.7% and -20.9%, respectively, during the period 2005-2021. Decreasing trends for the frequency of occurrence and the optical depth of marine aerosols, are also found over the selected regions of interest, namely the Indian, Pacific, Southern and North Atlantic Oceans.en
heal.advisorNameΧατζηαναστασίου, Νικόλαοςel
heal.committeeMemberNameΧατζηαναστασίου, Νικόλαοςel
heal.committeeMemberNameΛώλης, Χρήστοςel
heal.committeeMemberNameΜπάκας, Νικόλαοςel
heal.academicPublisherΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικήςel
heal.academicPublisherIDuoiel
heal.numberOfPages111 σ.el
heal.fullTextAvailabilitytrue-
Appears in Collections:Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Μ.Ε. Μαστακούλη Έλλη (2023).pdf8.45 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons