ΔΘΝΗΚΟ ΑΣΔΡΟΚΟΠΔΗΟ ΑΘΖΝΧΝ ΔΣΗΙΑ ΔΚΘΔΗ ΓΡΑΣΗΡΙΟΣΗΣΩΝ ΣΟΤ ΙΝΣΗΣΟΤΣΟΤ ΓΗΑΣΖΜΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ & ΣΖΛΔΠΗΚΟΠΖΖ 2010-1-
ΔΣΗΙΑ ΔΚΘΔΗ ΓΡΑΣΗΡΙΟΣΗΣΩΝ ΓΙΑ ΣΟ 2009 ΙΝΣΙΣΟΤΣΟ ΓΙΑΣΗΜΙΚΩΝ ΔΦΑΡΜΟΓΩΝ & ΣΗΛΔΠΙΚΟΠΗΗ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ 1. ΔΗΑΓΧΓΖ 3 2. ΔΠΗΣΖΜΟΝΗΚΖ ΚΑΣΔΤΘΤΝΖ ΚΑΗ ΓΡΑΣΖΡΗΟΣΖΣΔ 4 3. ΟΡΓΑΝΧΖ ΚΑΗ ΤΠΟΓΟΜΖ 5 4. ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΖ ΓΡΑΣΖΡΗΟΣΖΣΑ 18 5. ΑΝΑΠΣΤΞΗΑΚΑ ΚΑΗ ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΑ ΔΡΓΑ 34 6. ΔΠΗΣΖΜΟΝΗΚΔ ΓΖΜΟΗΔΤΔΗ & ΠΑΡΟΤΗΑΔΗ 48 7. ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΔ ΤΝΔΡΓΑΗΔ 62 8. ΔΠΗΜΟΡΦΧΖ, ΔΚΠΑΗΓΔΤΖ ΚΑΗ ΔΞΔΗΓΗΚΔΤΖ 69 9. ΓΡΑΣΖΡΗΟΣΖΣΔ ΠΟΤ ΤΜΒΑΛΛΟΤΝ ΣΖΝ ΠΡΟΒΟΛΖ ΣΟΤ ΔΑΑ 72 10. ΣΟΗΥΔΗΑ ΔΠΗΚΟΗΝΧΝΗΑ 87-2-
1. ΔΙΑΓΩΓΗ Σν Ηλζηηηνχην Γηαζηεκηθψλ Δθαξκνγψλ & Σειεπηζθφπεζεο (ΗΓΔΣ) είλαη έλα απφ ηα πέληε ηλζηηηνχηα ηνπ Δζληθνχ Αζηεξνζθνπείνπ Αζελψλ (ΔΑΑ), ηνπ αξραηφηεξνπ εξεπλεηηθνχ ηδξχκαηνο ηεο Διιάδαο. Σν ΗΓΔΣ αλαπαξάγεη ζε επίπεδν ηλζηηηνχηνπ ηνλ πνιπδηάζηαην ραξαθηήξα ηνπ ΔΑΑ, θαζψο δξαζηεξηνπνηείηαη ζε κηα πιεζψξα εξεπλεηηθψλ πεξηνρψλ, απφ ηε δηαζηεκηθή θαη πιαλεηηθή εμεξεχλεζε κέρξη ηε δνξπθνξηθή παξαθνινχζεζε θαη ηαμηλφκεζε πγξνβηνηφπσλ. Απφ πιεπξάο αληηθεηκέλνπ θαη ηερλνγλσζίαο, ην ΗΓΔΣ είλαη ρσξίο ακθηβνιία έλα θνκβηθφ ηλζηηηνχην δηαζηεκηθψλ εξεπλψλ θαη εθαξκνγψλ ζηελ Διιάδα. Σν ΗΓΔΣ ηδξχζεθε ην 1955 (Ν.Γ. 3350/1955) κε ηελ νλνκαζία «Ηνλνζθαηξηθφ Ηλζηηηνχην». Σν 1991 ην Ηνλνζθαηξηθφ Ηλζηηηνχην, ππφ ηε δηεχζπλζε ηνπ θ. Δκκαλνπήι αξξή (1991-1996), δηεπξχλνληαο ηηο επηζηεκνληθέο ηνπ δξαζηεξηφηεηεο κεηαζρεκαηίζηεθε θαη κεηνλνκάζηεθε ζε Ηλζηηηνχην Ηνλφζθαηξαο θαη Φπζηθήο Γηαζηήκαηνο (ΗΗΦΓ). Σν 1995 ην Ηλζηηηνχην κεηαθφκηζε απφ ηνλ Λφθν Νπκθψλ ηνπ Θεζείνπ ζηηο θηεξηαθέο εγθαηαζηάζεηο ηνπ ΔΑΑ ζηνλ Λφθν Κνπθνχ ηεο Πεληέιεο, ελψ ην 1999, έρνληαο δηεπξχλεη πεξαηηέξσ ηηο δξαζηεξηφηεηέο ηνπ κεηνλνκάζηεθε ζε Ηλζηηηνχην Γηαζηεκηθψλ Δθαξκνγψλ θαη Σειεπηζθφπεζεο (ΗΓΔΣ). Σν ΗΓΔΣ, κε ην ηδηαίηεξα ηζρπξφ αλζξψπηλν δπλακηθφ ηνπ θαη ηηο ππνδνκέο πνπ έρεη απνθηήζεη ζηαδηαθά ηηο δχν ηειεπηαίεο δεθαεηίεο, έρεη ηε δπλαηφηεηα θαη ηε δηάζεζε λα παίμεη ζεκαληηθφ ξφιν ζην δηεζλέο δηαζηεκηθφ γίγλεζζαη θαη πξσηαγσληζηηθφ ξφιν ζηηο εζληθέο πξνζπάζεηεο δξαζηεξηνπνίεζεο ζηε επξσπατθφ δηαζηεκηθφ γίγλεζζαη. Οη ζπζηεκαηηθέο θαη πνιπάξηζκεο επηηπρίεο ηνπ ζε αληαγσληζηηθά εξεπλεηηθά πξνγξάκκαηα ηεο Δπξσπατθήο Δπηηξνπήο θαη ηνπ Δπξσπατθνχ Οξγαληζκνχ Γηαζηήκαηνο (ESA) πηζηνπνηνχλ ηελ επηζηεκνληθή αξηζηεία ηνπ ΗΓΔΣ. Σν 2010, έηνο πνπ θαιχπηεη ε παξνχζα έθζεζε δξαζηεξηνηήησλ, πξνήρζεζαλ ζηε Γ βαζκίδα νη εξεπλήηξηεο ιγα πθηψηε θαη Ησάλλα Σζαγγνχξε, ζηε Β βαζκίδα νη εξεπλεηέο Κσλ/λνο Κνπηξνχκπαο θαη Αζαλάζηνο Ρνληνγηάλλεο θαη ζηελ Α βαζκίδα ν εξεπλεηήο Υαξάιακπνο Κνληνέο. Θα ήζεια θιείλνληαο λα επραξηζηήζσ ζεξκά ηνπο ζπλαδέιθνπο θθ. Αλαζηάζην Αλαζηαζηάδε (ΗΓΔΣ), Βαζίιεην Αλαζηαζφπνπιν (Παλεπηζηήκην Παηξψλ), Γεκήηξην Αξγηαιά (ΔΜΠ), Ησάλλε Βνκβνξίδε (ΔΜΠ), Άλλα Μπειεράθε (ΗΓΔΣ), Γεκήηξην Παξαδείζε (ΔΜΠ), Ησάλλε ηαπξαθάθε (ΔΚΠΑ) θαη Κπξηάθν Υηηδαλίδε (ΔΜΠ) γηα ηε ζπκκεηνρή ηνπο ζηηο επηηξνπέο θξίζεο εξεπλεηψλ ηνπ ΗΓΔΣ ην 2010. Ησάλλεο Α. Γαγθιήο Γηεπζπληήο ηνπ ΗΓΔΣ -3-
2. ΔΠΙΣΗΜΟΝΙΚΗ ΚΑΣΔΤΘΤΝΗ & ΓΡΑΣΗΡΙΟΣΗΣΔ Σν Ηλζηηηνχην Γηαζηεκηθψλ Δθαξκνγψλ θαη Σειεπηζθφπεζεο δξαζηεξηνπνηείηαη σο ζπληνληζηήο θαη σο εηαίξνο ζε πξνγξάκκαηα βαζηθήο θαη εθαξκνζκέλεο έξεπλαο ζηηο επηζηεκνληθέο πεξηνρέο ησλ δηαζηεκηθψλ επηζηεκψλ, ηεο παξαηήξεζεο ηεο Γεο κε κεζφδνπο δνξπθνξηθήο θαη επίγεηαο ηειεπηζθφπεζεο, θαη ησλ αζχξκαησλ ηειεπηθνηλσληψλ, θαζψο επίζεο θαη ηεο επεμεξγαζίαο ζήκαηνο θαη ηεο πιεξνθνξηθήο σο ππνζηεξηθηηθψλ εξγαιείσλ φισλ ησλ πξνεγνχκελσλ. ην έξγν ηνπ Ηλζηηηνχηνπ ζπκπεξηιακβάλεηαη ε ζπζηεκαηηθή ζπιινγή θαη επεμεξγαζία κεηξήζεσλ πνπ πξαγκαηνπνηνχληαη ζηελ επηθάλεηα ηεο Γεο θαη ζην δηάζηεκα θαη αθνξνχλ ηελ ρεξζαία θαη ζαιάζζηα επηθάλεηα ηεο Γεο, ηελ αηκφζθαηξα, ηνλφζθαηξα θαη καγλεηφζθαηξα ηεο Γεο, ηνλ δηαπιαλεηηθφ ρψξν, ηηο καγλεηφζθαηξεο, ηνλφζθαηξεο θαη εμψζθαηξεο άιισλ πιαλεηψλ θαη ηελ αηκφζθαηξα ηνπ Ήιηνπ. Οη παξαηεξήζεηο πξνέξρνληαη απφ δνξπθφξνπο ηεο NASA θαη ηνπ Δπξσπατθνχ Οξγαληζκνχ Γηαζηήκαηνο (European Space Agency), απφ ηνλ Ηνλνζθαηξηθφ ηαζκφ, απφ ηνλ ηαζκφ Αηκνζθαηξηθήο Σειεπηζθφπεζεο θαη απφ ην Γίθηπν Μαγλεηνκέηξσλ ENIGMA. Δπηπιένλ ην ΗΓΔΣ δηαζέηεη θεξαία ιήςεο δνξπθνξηθψλ εηθφλσλ Meteosat Second Generation (MSG). Οη γεληθνί ζηφρνη ηεο εξεπλεηηθήο θαη αλαπηπμηαθήο πνιηηηθήο ηνπ ΗΓΔΣ είλαη: Ζ ζπλερήο αλάπηπμε ηεο έξεπλαο ζε ζπλεξγαζία κε άιινπο θνξείο ζε εζληθφ θαη δηεζλέο επίπεδν, ζηνπο επηζηεκνληθνχο ηνκείο δξαζηεξηφηεηαο ηνπ Ηλζηηηνχηνπ. Ζ ζπκκεηνρή ζε εζληθέο θαη δηεζλείο θνηλνπξαμίεο πινπνίεζεο εξεπλεηηθψλ πξνγξακκάησλ. Ζ αδηάιεηπηε ιεηηνπξγία ηνπ κεηξεηηθψλ δηαηάμεσλ ηνπ Ηλζηηηνχηνπ, θαζψο θαη ε πεξαηηέξσ εθκεηάιιεπζε ησλ παξαηεξήζεσλ θαη πεηξακαηηθψλ δεδνκέλσλ πνπ ιακβάλνληαη απφ ηηο εγθαηαζηάζεηο απηέο Ζ δξαζηεξηνπνίεζε ζε ζέκαηα εθπαίδεπζεο κέζσ ηεο ελεξγνχ ζπκκεηνρήο ζε: - Δπίβιεςε δηδαθηνξηθψλ δηαηξηβψλ, δηπισκαηηθψλ εξγαζηψλ θαη πξαθηηθψλ αζθήζεσλ θνηηεηψλ. - Πξνγξάκκαηα κεηαπηπρηαθψλ ζπνπδψλ. - Πξνγξάκκαηα επηκφξθσζεο γηα θαζεγεηέο κέζεο εθπαίδεπζεο. - Πξνγξάκκαηα εθιαΐθεπζεο θαη πξνβνιήο ηεο επηζηήκεο ζε καζεηέο θαη ζην επξχηεξν θνηλφ. Ζ παξνρή εμεηδηθεπκέλσλ ππεξεζηψλ θαη δεδνκέλσλ ζε δεκφζηνπο θαη ηδησηηθνχο θνξείο. -4-
3. ΟΡΓΑΝΩΗ & ΤΠΟΓΟΜΗ 3.1 Οξγάλσζε Σν ΗΓΔΣ έρεη ηελ αθφινπζε δηάξζξσζε: Γηεπζπληήο Ησάλλεο Α. Γαγθιήο Δξεπλεηέο Αλαζηάζηνο Αλαζηαζηάδεο Δξεπλεηήο Α Υαξάιακπνο Κνληνέο Δξεπλεηήο Α Παλαγηψηεο Μαζηφπνπινο Δξεπλεηήο Α Άλλα Μπειεράθε Δξεπλήηξηα Α Κσλ/λνο Κνπηξνχκπαο Δξεπλεηήο Β Αζαλάζηνο Ρνληνγηάλλεο Δξεπλεηήο Β Νηθφιανο εθάθηο Δξεπλεηήο Β Γεσξγία Σζηξνπνχια Δξεπλήηξηα Β Βαζίιεηνο Ακνηξίδεο Δξεπλεηήο Γ Ηθηγέλεηα Κεξακηηζφγινπ Δξεπλήηξηα Γ Γεψξγηνο Μπαιάζεο Δξεπλεηήο Γ ιγα πθηψηε Δξεπλήηξηα Γ Ησάλλα Σζαγγνχξε Δξεπλήηξηα Γ Δηδηθό Σερληθό Δπηζηεκνληθό Πξνζσπηθό Παλαγηψηεο Ζιίαο Γεκήηξηνο Παξψλεο Υξηζηίλα Υάθλεξ Γηνηθεηηθό-Σερληθό Πξνζσπηθό Δπαγγειία Παπαδάθε, ΣΔ Σερλνινγηθψλ Δθαξκνγψλ Γεψξγηνο αινχζηξνο, ΣΔ Σερλνινγηθψλ Δθαξκνγσλ -5-
Μεηαδηδαθηνξηθνί πλεξγάηεο Ρνδάλζε-Διηζάβεη Μακνχξε Ησάλλεο Παλαγφπνπινο ηπιηαλφο Παπαραξάιακπνο Κσλ/λνο Σδηφηδηνπ Boris Di Fiore Ingmar Sandberg πκβαζηνύρνη πλεξγάηεο Θεκηζηνθιήο Υαηξεθάθεο Μεηαπηπρηαθνί θνηηεηέο Μαξίλα Γεσξγίνπ Κσλ/λνο Θεκειήο Παλαγηψηεο Κφθθαιεο Ησάλλεο Κνληνγηάλλεο Διέλε Μαξίλνπ Γαπίδ Μπελκαγηψξ Ησάλλεο Παπνπηζήο Γεψξγηνο Ρνπφθεο Δπηζηεκνληθό Γλσκνδνηηθό πκβνύιην ηνπ ΗΓΔΣ Παλαγηψηεο Μαζηφπνπινο, Πξφεδξνο Άλλα Μπειεράθε, Αληηπξφεδξνο Αλαζηαζηάδεο Αλαζηαζηάδεο, Μέινο Υαξάιακπνο Κνληνέο, Μέινο Γεσξγία Σζηξνπνχια, Μέινο -6-
3.2 Τπνδνκή Ινλνζθαηξηθόο ηαζκόο ΔΑΑ ην ΗΓΔΣ ιεηηνπξγεί έλαο ςεθηαθφο ηνλνζθαηξηθφο πνκπνδέθηεο (DPS-4) πνπ θαηαζθεπάζηεθε απφ ην University of Massachusetts Lowell. Ζ θεξαία εθπνκπήο είλαη ηχπνπ Γ θαη νη θεξαίεο ιήςεηο είλαη ηέζζεξεηο, ηχπνπ cross-loop, εγθαηεζηεκέλεο ζε ηξηγσληθή δηάηαμε κε ηελ ηέηαξηε ζην θέληξν ηνπ ηξηγψλνπ. Ο ηνλνζθαηξηθφο ζηαζκφο ηνπ ΔΑΑ είλαη κηα απφ ηηο ζεκαληηθφηεξεο ππνδνκέο ηνπ θέληξνπ. Θεσξείηαη έλαο απφ ηνπο πιένλ αμηφπηζηνπο ζηαζκνχο παγθνζκίσο θαη θαιχπηεη φιε ηελ πεξηνρή ηεο λνηηναλαηνιηθήο κεζνγείνπ. Ο ηνλνζθαηξηθφο ζηαζκφο έρεη εληαρζεί ζε παγθφζκηα δίθηπα δεδνκέλσλ φπσο: World Data Center for Solar-Terrestrial Physics, Chilton, Rutherford Appleton Laboratory (http://www.ukssdc.ac.uk/wdcc1/wdc_menu.html) Global Ionospheric Radio Observatory (GIRO), UMLCAR, USA (http://giro.uml.edu/) Space Physics Interactive Data Resource (SPIDR), NGDC, NOAA, USA (http://spidr.ngdc.noaa.gov/spidr/) European Space Agency, SWENET project ελψ απεηέιεζε ηνλ βαζηθφ ππξήλα γηα ηε δεκηνπξγία ηνπ Παλεπξσπατθνχ Γηθηχνπ DIAS - European Digital Upper Atmosphere Server (http://dias.space.noa.gr). Η θεξαία εθπνκπήο ηνπ ηνλνζθαηξηθνύ ζηαζκνύ απνηειείηαη από δύν ζηειέρε ηύπνπ Γ κε πξνζαλαηνιηζκό Α- Γ θαη Β-Ν. Ο ηζηόο έρεη ύςνο 30 m. -7-
Ο ηνλνζθαηξηθφο ζηαζκφο ηεο Αζήλαο εμππεξεηεί πεξηζζφηεξνπο απφ 400 εγγεγξακκέλνπο ρξήζηεο απφ ην δεκφζην θαη ηδησηηθφ ηνκέα. Παξαηεξήζεηο απφ ηνλ ηνλνζθαηξηθφ ζηαζκφ απνζηέιινληαη ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν ζηα πιαίζηα ζπζηεκαηηθψλ ζπλεξγαζηψλ ζηα παξαθάησ εξεπλεηηθά θέληξα: IPS Radio and Space Services, Australian Space Weather Agency (ραξηνγξάθεζε ηνλνζθαηξηθψλ παξακέηξσλ). INGV, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia πξφγξακκα MIRTO (εθαξκνγέο ηνλνζθαηξηθήο ηνκνγξαθίαο) IZMIRAN, Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, (αλίρλεπζε κεηαβνιψλ ηνπ ειεθηξνκαγλεηηθνχ πεδίνπ ζηα ηνλνζθαηξηθά χςε) Northwest Research Associates (ηνλνζθαηξηθνί δείθηεο) University of Massachusetts Lowell Center of Atmospheric Research (Γεκηνπξγία δηαδξαζηηθήο βάζεο ηνλνζθαηξηθψλ παξαηεξήζεσλ DIDB) -8-
Παξερόκελεο Τπεξεζίεο Ινλνζθαηξηθνύ ηαζκνύ ΔΑΑ Ινλνζθαηξηθόο ηαζκόο Athens Digisonde http://www.iono.noa.gr χλνιν ρξεζηψλ 412 Ηνλνζθαηξηθέο παξαηεξήζεηο ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν θαη κεηξήζεηο αξρείνπ: - Ηνλνγξάκκαηα Doppler - Κξίζηκεο ηνλνζθαηξηθέο παξάκεηξνη δηάδνζεο - Σαρχηεηεο νιίζζεζεο - ηηγκηαία ραξηνγξάθεζε πεγψλ αλάθιαζεο ηνλνζθαηξηθψλ ζεκάησλ - Ζκεξήζηα θαηεπζπληνγξάκκαηα Ηνλνζθαηξηθέο πξνγλψζεηο γηα ηηο επφκελεο 24 ψξεο Πξνεηδνπνηήζεηο γηα επεξρφκελεο ηνλνζθαηξηθέο θαηαηγίδεο πάλσ απφ ηελ Αζήλα Τπνινγηζκφο ηεο κέγηζηεο ρξεζηκνπνηνχκελεο ζπρλφηεηαο (MUF) γηα ζπγθεθξηκέλεο ξαδην-δεχμεηο ζηνλ Διιεληθφ ρψξν. -9-
ύζηεκα DIAS Σν ζχζηεκα DIAS ζπιιέγεη, νκνγελνπνηεί, αξρεηνζεηεί θαη επεμεξγάδεηαη ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν δεδνκέλα απφ επίγεηνπο ηνλνζθαηξηθνχο πνκπνδέθηεο. Πνιχ πξφζθαηα πξνζηέζεθαλ δεδνκέλα απφ λεφπο ζηαζκνχο πνπ ιεηηνπξγνχλ ζηε Δπξψπε, θαη ζήκεξα ην DIAS βαζίδεηαη ζε δεδνκέλα απφ νθηψ ηνλνζθαηξηθνχο ζηαζκνχο πνπ θαιχπηνπλ πιήξσο ηελ πεξηνρή ηεο Δπξψπεο ζηα κεζαία πιάηε (Chilton, Juliusruh, Pruhonice, Rome, Moscow, Arenosillo, Tortosa, Athens). Σν ζχζηεκα DIAS παξέρεη δεδνκέλα, πξντφληα πξνζηηζέκελεο αμίαο θαη ππεξεζίεο πνπ απεπζχλνληαη ζε ρξήζηεο απφ ηνλ αθαδεκατθφ θαη επηρεηξεζηαθφ ρψξν (γηα παξάδεηγκα NOAA, ESA, NASA, BBC, θ.ά.). Σν ζχζηεκα DIAS παξαδφζεθε ζηελ Δπξσπατθή Δπηηξνπή ηνλ Αχγνπζην ηνπ 2006 θαη έθηνηε ηελ επζχλε ηεο ιεηηνπξγία ηνπ, ηεο ζπληήξεζήο ηνπ θαη ηεο αλαβάζκηζήο ηνπ έρεη ε Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ηνπ ΔΑΑ. Σν ζχζηεκα DIAS είλαη ην κνλαδηθφ θέληξν παξαθνινχζεζεο θαη πξφγλσζεο ηεο θαηάζηαζεο ηεο ηνλφζθαηξαο πάλσ απφ ηελ Δπξψπε, ην νπνίν παξέρεη ππεξεζίεο ζπζηεκαηηθά θαη αδηάιεηπηα ζε πεξηζζφηεξνπο απφ 300 εγγεγξακκέλνπο ρξήζηεο. Σν δίθηπν ησλ ηνλνζθαηξηθώλ ζηαζκώλ ηνπ ζπζηήκαηνο DIAS Σν DIAS είλαη έλα ζύζηεκα αλνηρηήο πξόζβαζεο. Οη ρξήζηεο ηνπ ζπζηήκαηνο απνθηνχλ πξφζβαζε κε κηα απιή αίηεζε πνπ ππνβάιινπλ δηαδηθηπαθά. Σα δεδνκέλα θαη νη ππεξεζίεο παξέρνληαη απφ ηνλ δηαδηθηπαθφ ηφπν http://dias.space.noa.gr. -10-
Οη βαζηθφηεξεο θαηεγνξίεο δεδνκέλσλ θαη πξντφλησλ είλαη: Πξνζδηνξηζκφο ησλ ζπλζεθψλ ηεο ηνλφζθαηξαο πάλσ απφ ηελ Δπξψπε ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν - Ηνλνγξάκκαηα απφ φινπο ηνπο ζηαζκνχο ηνπ δηθηχνπ DIAS - Ζκεξήζηα κεηαβνιή θξίζηκσλ ηνλνζθαηξηθψλ παξακέηξσλ fof2, fmin, M(3000)F2 θαη ηνπ ηζνδχλακνπ αξηζκνχ ειηαθψλ θειίδσλ (effective sunspot number) - Υάξηεο ησλ παξακέηξσλ fof2 θαη M(3000)F2 πάλσ απφ ηνλ Δπξσπατθφ ρψξν - Υάξηεο ηεο παξακέηξνπ MUF πάλσ απφ ηνλ Δπξσπατθφ ρψξν - Σξηζδηάζηαηνη ράξηεο ηεο ειεθηξνληθήο ζπρλφηεηαο κε ην χςνο κέρξη ην χςνο ηεο κέγηζηεο ππθλφηεηαο. - Υάξηεο ηεο ηξέρνπζαο ηνλνζθαηξηθήο δξαζηεξηφηεηαο πάλσ απφ ηνλ Δπξσπατθφ ρψξν Μαθξνπξφζεζκεο ηνλνζθαηξηθέο πξνγλψζεηο ησλ θξίζηκσλ ζπρλνηήησλ fof2, M(3000)F2 θαη MUF γηα ηνπο επφκελνπο 3 κήλεο Ηνλνζθαηξηθέο πξνγλψζεηο, ζε ηνπηθή θιίκαθα θαη ζε κνξθή Δπξσπατθψλ ραξηψλ, γηα ηελ ηηκή ηεο παξακέηξνπ fof2 γηα ηηο επφκελεο 24 ψξεο Πξνεηδνπνηήζεηο γηα επεξρφκελεο ηνλνζθαηξηθέο θαηαηγίδεο πάλσ απφ ηελ Δπξψπε πνπ βαζίδνληαη ζην Solar-wind driven Ionospheric Forecast Model. -11-
Γεσδαηηηθόο ηαζκόο Αλαθνξάο Ο γεσδαηηηθφο ζηαζκφο αλαθνξάο, ηχπνπ Topcon NET-G3 ιεηηνπξγεί απφ ην 2008 θαη ιακβάλεη δεδνκέλα απφ δνξπθφξνπο GPS θαη GLONASS κε δπλαηφηεηα απνθσδηθνπνίεζεο θαη δεδνκέλσλ απφ ην ζκήλνο ησλ δνξπθφξσλ ηνπ ζπζηήκαηνο Galileo ηεο ESA. Με ζπρλφηεηα θαηαγξαθήο πνπ κπνξεί λα θηάζεη ηα 2 sec, ηα δεδνκέλα πνπ ιακβάλνληαη είλαη θαηάιιεια αθφκα θαη γηα ηελ παξαθνινχζεζε αζηαζεηψλ ζην ηνλνζθαηξηθφ πιάζκα ηχπνπ scintillations. Γεμηά: H θεξαία ιήςεο πνπ βξίζθεηαη εγθαηεζηεκέλε ζηελ νξνθή ηνπ θηηξίνπ ηνπ ΙΓΔΣ ζηελ Πεληέιε Κάησ εηθόλα: Ο γεσδαηηηθόο ζηαζκόο αλαθνξάο TOPCON NET-3G, ζην ππνινγηζηηθό θέληξν ηνπ ΙΓΔΣ Σα δεδνκέλα ζπιιέγνληαη ζε δπαδηθή θσδηθνπνίεζε θαη αθνινχζσο κεηαηξέπνληαη ζε αξρεία RINEX απφ φπνπ ππνινγίδνληαη παξάκεηξνη πνπ ραξαθηεξίδνπλ ηελ ππθλφηεηα ηεο ηνλφζθαηξαο πάλσ απφ ηελ Αζήλα. Οη παξάκεηξνη απηνί είλαη πνιχηηκνη γηα ζπγθξηηηθέο κειέηεο πνπ απνζθνπνχλ ζηε δηεξεχλεζε ηεο ζχδεπμεο ηνλφζθαηξαο πιαζκφζθαηξαο ειηαθνχ αλέκνπ. -12-
Γίθηπν Mαγλεηνκέηξσλ ENIGMA (HellENIc GeoMagnetic Array) Σν δίθηπν καγλεηνκέηξσλ ENIGMA ηνπ ΗΓΔΣ δηαζέηεη πξνο ην παξφλ ηξεηο γεσκαγλεηηθνχο ζηαζκνχο: Γεσκαγλεηηθόο ζηαζκόο Σξηθάισλ (Κινθσηνύ) Ο γεσκαγλεηηθφο ζηαζκφο Σξηθάισλ (Κινθσηνχ) μεθίλεζε ηε ιεηηνπξγία ηνπ ηνλ Οθηψβξην ηνπ 2007 ζην ρψξν ηνπ ζεηζκνινγηθνχ ζηαζκνχ ηνπ Γεσδπλακηθνχ Ηλζηηηνχηνπ ηνπ ΔΑΑ. ην ζηαζκφ απηφ έρεη εγθαηαζηαζεί έλα καγλεηφκεηξν ηχπνπ fluxgate (CHIMAG) θαη έλα καγλεηφκεηξν ηχπνπ νverhauser (GSM-90F1 v7.0). Ο ζηαζκφο θαιχπηεη ηελ πεξηνρή ηεο Θεζζαιίαο. Γεσκαγλεηηθόο ζηαζκόο Λαθσλίαο (Βειηώλ) Ο γεσκαγλεηηθφο ζηαζκφο Λαθσλίαο (Βειηψλ) μεθίλεζε ηε ιεηηνπξγία ηνπ ηνλ Απξίιην ηνπ 2008 ζην ρψξν ηνπ ζεηζκνινγηθνχ ζηαζκνχ ηνπ Γεσδπλακηθνχ Ηλζηηηνχηνπ. ην ζηαζκφ απηφ έρεη εγθαηαζηαζεί 1 καγλεηφκεηξν ηχπνπ fluxgate (CHIMAG). Ο ζηαζκφο θαιχπηεη ηελ πεξηνρή ηεο Πεινπνλλήζνπ. -13-
Γεσκαγλεηηθόο ζηαζκόο Αηηηθήο (Γηόλπζνπ) Ο γεσκαγλεηηθφο ζηαζκφο Αηηηθήο (Γηφλπζνπ) βξίζθεηαη ζε δηαδηθαζία κεηαζηέγαζεο απφ ηνλ ρψξν ηνπ γεσκαγλεηηθνχ ζηαζκνχ ηνπ Ηλζηηηνχηνπ Γεσινγηθψλ θαη Μεηαιιεπηηθψλ Δξεπλψλ ζηνλ ρψξν ηνπ Κέληξνπ Γνξπθφξσλ Γηφλπζνπ ηνπ Δζληθνχ Μεηζφβηνπ Πνιπηερλείνπ. Ο εμνπιηζκφο καγλεηνκεηξίαο ηνπ ΗΓΔΣ πεξηιακβάλεη: o Έλα καγλεηφκεηξν GEOMAG-02Μ ηχπνπ fluxgate. To φξγαλν απηφ είλαη εηδηθά ζρεδηαζκέλν γηα ηε κέηξεζε ησλ ηξηψλ επηκέξνπο ζπληζησζψλ (Υ-Βνξξάο, Τ- Αλαηνιή θαη Ε-θαηαθφξπθε) ηνπ γεσκαγλεηηθνχ πεδίνπ κε δεηγκαηνιεςία 1 Hz. Πξνζθέξεη ηα αθφινπζα πιενλεθηήκαηα: δηαθξηηηθή ηθαλφηεηα 0.01 nt, απφιπηε αθξίβεηα 0.1 nt, εχξνο ιεηηνπξγίαο ± 65.000 nt. o Έλαλ καγλεηνηειινπξηθφ ζηαζκφ GEOMAG-02 πνπ πεξηιακβάλεη καγλεηφκεηξν ηχπνπ fluxgate. To φξγαλν πξνζθέξεη ηαπηφρξνλα κε ηε κέηξεζε ηνπ γεσκαγλεηηθνχ πεδίνπ θαη ηε κέηξεζε ηνπ ειεθηξηθνχ (ηειινπξηθνχ) πεδίνπ ηεο Γεο κε δεηγκαηνιεςία 1 Hz. Σν καγλεηφκεηξν έρεη ηα ίδηα ηερληθά ραξαθηεξηζηηθά κε ην GEOMAG-02Μ. Σα ειεθηξφδηα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζην ζχζηεκα πεξηγξάθνληαη ζηε ζπλέρεηα. o Γχν καγλεηφκεηξα CHIMAG ηχπνπ fluxgate. Tα φξγαλα απηά είλαη εηδηθά ζρεδηαζκέλα γηα ηε κέηξεζε ησλ δηαηαξαρψλ θαη κεηαβνιψλ ηνπ καγλεηηθνχ πεδίνπ ηεο Γεο κε δηαθξηηηθή ηθαλφηεηα 10 pt, κέγηζηε δεηγκαηνιεςία 64 Hz θαη GPS γηα ηνλ ζπγρξνληζκφ ησλ κεηξήζεσλ. o Έλα καγλεηφκεηξν GSM-90F1 v7.0 ηχπνπ νverhauser. To φξγαλν απηφ είλαη εηδηθά ζρεδηαζκέλν γηα ηε κέηξεζε ηεο ζπλνιηθήο ηηκήο ηνπ καγλεηηθνχ πεδίνπ κε δεηγκαηνιεςία 1 Hz θαη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηε βαζκνλφκεζε ησλ καγλεηνκέηξσλ ηχπνπ fluxgate. Πξνζθέξεη ηα αθφινπζα πιενλεθηήκαηα: ρακειή θαηαλάισζε ξεχκαηνο, δηαθξηηηθή ηθαλφηεηα 0.01 nt, απφιπηε αθξίβεηα 0.2 nt, εχξνο ιεηηνπξγίαο 20000-120000 nt, ξπζκφο ζηαζεξφηεηαο καθξάο δηαξθείαο < 0.05 nt / ρξφλν. o Έλα καγλεηφκεηξν θαηαζθεπήο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ ηνπ Oulu ηχπνπ searchcoil. To φξγαλν απηφ είλαη εηδηθά ζρεδηαζκέλν γηα ηελ αλίρλεπζε γεσκαγλεηηθψλ παικψλ (θπκάησλ ULF) δεηγκαηνιεςίαο 10 Hz. Σν εχξνο ζπρλνηήησλ πνπ θαιχπηεηαη είλαη απφ κεξηθά mhz έσο 4 Hz κε δηαθξηηηθή ηθαλφηεηα 1 pt / s. o 6 ειεθηξφδηα θαηαζθεπήο ηνπ GFZ Potsdam ηχπνπ Ag/AgCl, πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ ηαπηφρξνλε, κε ην καγλεηηθφ, κέηξεζε ηνπ ειεθηξηθνχ (ηειινπξηθνχ) πεδίνπ. -14-
ηαζκόο Αηκνζθαηξηθήο Σειεπηζθόπεζεο ηηο ππνδνκέο ηνπ ΗΓΔΣ πεξηιακβάλεηαη επίγεηνο ηαζκφο Αηκνζθαηξηθήο Σειεπηζθφπεζεο (ΑΣ), ν νπνίνο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ παξαθνινχζεζε ηεο αηκνζθαηξηθήο ξχπαλζεο ζηελ Αζήλα. Ο ΑΣ ηνπ ΗΓΔΣ μεθίλεζε ηε ιεηηνπξγία ηνπ ηνλ Μάην ηνπ 2008, νπφηε θαη εγθαηαζηάζεθε ζην δψκα ηνπ Κέληξνπ Δξεχλεο Φπζηθήο ηεο Αηκφζθαηξαο θαη Κιηκαηνινγίαο ηεο Αθαδεκίαο Αζελψλ (37.988 0 N, 23.775 0 E, 130 a.s.l.). Ζ επηινγή ηεο ζπγθεθξηκέλεο ηνπνζεζίαο γηα ηελ ζπλερή ιεηηνπξγία ηνπ νξγάλνπ βαζίζηεθε ζην γεγνλφο φηη ε παξαθνινχζεζε ησλ επηπέδσλ ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο πξέπεη λα γίλεηαη ζε ηφπν φζν ην δπλαηφλ πιεζηέζηεξν ζην χςνο ηεο κέζεο ζηάζκεο ηεο ζάιαζζαο. Δπηπξφζζεηα, ν νξίδνληαο δελ πξέπεη λα πεξηνξίδεη ην νπηηθφ πεδίν ηνπ νξγάλνπ. Ζ επηιεγκέλε ηνπνζεζία πιεξνχζε φιεο ηηο παξαπάλσ ζπλζήθεο γηα ηελ ζσζηή ιεηηνπξγία ηνπ ΑΣ. Ο ΑΣ είλαη εμνπιηζκέλνο κε: Φσηφκεηξν CIMEL CE318-NEDPS9 Ραδηφκεηξν θίιηξσλ κε ζθίαζε εθ πεξηζηξνθήο Yankee UV-MFR-7-15-
Σν θσηφκεηξν CIMEL είλαη έλα απηφκαην φξγαλν κέηξεζεο αθηηλνβνιίαο (άκεζεο, δηάρπηεο θαη νιηθήο) πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηε κειέηε ησλ νπηηθψλ ηδηνηήησλ ησλ αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαη ησλ πδξαηκψλ θαη απνηειεί έλα απφ ηα πην δηαδεδνκέλα φξγαλα κέηξεζεο αθηηλνβνιίαο ζε φιν ηνλ θφζκν. Δίλαη ην θσηφκεηξν πνπ έρεη επηιεγεί γηα ηηο αλάγθεο ηνπ παγθφζκηνπ δηθηχνπ κέηξεζεο αθηηλνβνιίαο AERONET (AErosol RObotic NETwork) ηεο NASA (http://aeronet.gsfc.nasa.gov). Σν AERONET ζεσξείηαη πξφηππν δίθηπν γηα ηελ κειέηε ησλ κηθξνθπζηθψλ ηδηνηήησλ ησλ αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαη ηεο επίδξαζήο ηνπο ζην θιίκα, φπσο επίζεο θαη ηεο επηθχξσζεο αληίζηνηρσλ δνξπθνξηθψλ κεηξήζεσλ απφ επίγεηνπο ζηαζκνχο. Ο ΑΣ ηνπ ΗΓΔΣ ζπκκεηέρεη ζην παγθφζκην δίθηπν κεηξήζεσλ AERONET θαη εθπξνζσπεί ηελ Αζήλα ζηε ζεκαληηθή απηή δηεζλή δξαζηεξηφηεηα (http://aeronet.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/type_one_station_opera_v2 new?site=athens- NOA&nachal=2&level=2&place_code=10). Σν ξαδηφκεηξν UV-MFR-7 είλαη έλα απηφκαην φξγαλν κέηξεζεο ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζηελ ππεξηψδε πεξηνρή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηε κειέηε ησλ ηδηνηήησλ ησλ ιεπηψλ αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαη ηνπ φδνληνο. Δπηπιένλ, κε ηηο κεηξήζεηο ηνπ νξγάλνπ είλαη δπλαηφο ν ππνινγηζκφο ηνπ δείθηε ππεξηψδνπο αθηηλνβνιίαο. Ο ΑΣ ηνπ ΗΓΔΣ απνηειεί έλαλ νινθιεξσκέλν επίγεην ζηαζκφ αηκνζθαηξηθήο παζεηηθήο ηειεπηζθφπεζεο γηα ηελ παξαθνινχζεζε ηεο πνηφηεηαο ηνπ αέξα ζηελ Αζήλα. Σα δεδνκέλα πνπ ζπιιέγνληαη απφ ην ΗΓΔΣ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε κειέηε ηνπ ζσκαηηδηαθνχ θφξηνπ θαη ηελ επίδξαζε απηνχ ζην ηζνδχγην ηεο αθηηλνβνιίαο θαη ηελ θιηκαηηθή αιιαγή. Δπηπιένλ, νη επίγεηεο παξαηεξήζεηο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε δηαπίζηεπζε αληίζηνηρσλ δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ. Γνξπθνξηθόο ηαζκόο MSG Σνλ Ηνχιην ηνπ 2007 εγθαηαζηάζεθε ζηαζκφο ιήςεο ηειεπηζθνπηθψλ δεδνκέλσλ Meteosat Second Generation κε θεξαία d1.1m. Σν ζχζηεκα απνηειείηαη επίζεο απφ Ζ/Τ κε ζπλνιηθφ ρψξν απνζήθεπζεο δεδνκέλσλ 1ΣΒ, θάξηα DVB ιήςεο δνξπθνξηθνχ ζήκαηνο δεδνκέλσλ, θιεηδί (Eumetcast Key Unit) θαη ινγηζκηθφ απνθσδηθνπνίεζεο (EUMETCast Client Software). Δπίζεο εγθαηαζηάζεθε ην ειεχζεξν ινγηζκηθφ XRIT2PIC γηα ηελ δηαρείξηζε ησλ εηθφλσλ. -16-
πζηνηρία Ηιεθηξνληθώλ Τπνινγηζηώλ ηνπο ππνινγηζηηθνχο πφξνπο πνπ ρξεζηκνπνηνχλ νη εξεπλεηέο ηνπ ΗΓΔΣ, πεξηιακβάλεηαη κία ζχγρξνλε πιαηθφξκα θαηαλεκεκέλνπ ζκήλνπο ππνινγηζηψλ (High Performance Computing cluster), ε νπνία απνηειείηαη απφ ηέζζεξηο εμππεξεηεηέο (servers). Πην αλαιπηηθά, ε πιαηθφξκα βαζίδεηαη ζε ηερλνινγία ηεο Intel θαη δηαζέηεη ζπλνιηθά 8 επεμεξγαζηέο, κε ζπλνιηθή επεμεξγαζηηθή ηζρχ 32 ππξήλσλ. Οη εμππεξεηεηέο έρνπλ ηνπνζεηεζεί ζε rack θαη ε δηθηχσζε ησλ εμππεξεηεηψλ βαζίδεηαη ζε Gbit Ethernet. Κάζε εμππεξεηεηήο δηαζέηεη κλήκε RAM 16GB, ελψ ε ρσξεηηθφηεηα απνζήθεπζεο γηα ηα δεδνκέλα ησλ ρξεζηψλ αλέξρεηαη ζε 6ΣΒ, νξγαλσκέλα ζε δηάηαμε Raid. Σν ζκήλνο ησλ Ζ/Τ αλαπηχρζεθε απνθιεηζηηθά κε ινγηζκηθφ αλνηρηνχ θψδηθα. Σν ιεηηνπξγηθφ ηνπ ζχζηεκα είλαη ην Debian Linux. Αμίδεη λα αλαθεξζεί φηη ζηε δηάζεζε ησλ ρξεζηψλ ππάξρνπλ βηβιηνζήθεο παξάιιεινπ πξνγξακκαηηζκνχ φπσο ε MPICH2, compilers γηα ηηο γιψζζεο πξνγξακκαηηζκνχ C, C++ θαη Fortran, θαζψο επίζεο θαη νη γιψζζεο πξνγξακκαηηζκνχ πςεινχ επηπέδνπ IDL θαη Matlab. Λνηπόο Τπνινγηζηηθόο Δμνπιηζκόο Ο ππνινγηζηηθφο εμνπιηζκφο ηνπ ΗΓΔΣ απνηειείηαη απφ 4 εμππεξεηεηέο γηα παξνρή εηδηθψλ ππεξεζηψλ, 40 ππνινγηζηέο πξνζσπηθήο ρξήζεο, θαζψο θαη πιεζψξα πεξηθεξεηαθψλ φπσο ζαξσηέο δηαζηάζεσλ A4/A0, ζπζηήκαηα αδηάιεηπηεο ηξνθνδνζίαο, θαη εθηππσηέο έγρπζεο κειάλεο / laser, έγρξσκνπο / αζπξφκαπξνπο, δηαζηάζεσλ A4/A3/A0. Ο δηθηπαθφο εμνπιηζκφο απνηειείηαη απφ δχν SUN UNIX νη νπνίνη ιεηηνπξγνχλ σο εμππεξεηεηέο δηθηπαθψλ ππεξεζηψλ, 8 κεηαγσγείο (10/100/1000 Mbps) εθ ησλ νπνίσλ νη 3 είλαη πξνγξακκαηηδφκελνη θαζψο θαη πξνζαξκνγείο νπηηθψλ ηλψλ. Δμνπιηζκόο Γνξπθνξηθήο Πινήγεζεο o Programmable Handheld Global Positioning System (GPS) o Microbotics MIDG II Inertial Navigation System(INS)/GPS Όξγαλα κεηξήζεσλ o HP High Precission Multimeter o Marconi 1.9 GHz Digital Spectrum analyzer Σειεπηθνηλσληαθόο Δμνπιηζκόο o Satellite Network of excellence (SatNEx) satellite video teleconference equipment -17-
4. ΔΡΔΤΝΗΣΙΚΗ ΓΡΑΣΗΡΙΟΣΗΣΑ 4.1 Γεληθή παξνπζίαζε Οη εξεπλεηηθέο δξαζηεξηφηεηεο ηνπ Ηλζηηηνχηνπ αθνξνχλ ηνκείο ησλ δηαζηεκηθψλ εξεπλψλ θαη εθαξκνγψλ θαη εληάζζνληαη ζηηο αθφινπζεο γεληθέο ζεκαηηθέο πεξηνρέο: i. Γηαζηεκηθέο επηζηήκεο Θεκαηηθή πεξηνρή δξαζηεξηφηεηαο ησλ εξεπλεηψλ Α. Αλαζηαζηάδε, Η.Α. Γαγθιή, Κ. Κνπηξνχκπα, Α. Μπειεράθε, Γ. Μπαιάζε, Α. Ρνληνγηάλλε,. πθηψηε, Η. Σζαγγνχξε θαη Γ. Σζηξνπνχια. Οη εξεπλεηηθέο δξαζηεξηφηεηεο ζε απηή ηε γεληθή ζεκαηηθή πεξηνρή επηθεληξψλνληαη ζηνπο εμήο ηνκείο: Φπζηθή ηεο ηνλφζθαηξαο θαη ηεο καγλεηφζθαηξαο ηεο Γεο θαη άιισλ πιαλεηψλ, Πιαλεηηθή εμεξεχλεζε, Φπζηθή ηνπ δηαπιαλεηηθνχ ρψξνπ, θαη Ζιηαθή θπζηθή. Οη εξεπλεηηθέο δξαζηεξηφηεηεο ηνπ Ηλζηηηνχηνπ ζε απηήλ ηε ζεκαηηθή πεξηνρή είλαη αμηφινγεο θαη κε επξεία δηεζλή απήρεζε, φπσο καξηπξεί ν ηδηαίηεξα πςειφο αξηζκφο αλαθνξψλ πνπ ζπγθεληξψλνπλ νη ζρεηηθέο δεκνζηεχζεηο ησλ κειψλ ηνπ ΗΓΔΣ ζηε δηεζλή βηβιηνγξαθία, θαζψο θαη απφ ηελ πινπνίεζε πνιπάξηζκσλ εξεπλεηηθψλ πξνγξακκάησλ, πνπ πεξηγξάθνληαη αλαιπηηθά ζηελ ελφηεηα 5. ii. Παξαηήξεζε ηεο Γεο κε κεζόδνπο δνξπθνξηθήο θαη επίγεηαο ηειεπηζθόπεζεο Θεκαηηθή πεξηνρή δξαζηεξηφηεηαο ησλ εξεπλεηψλ Β. Ακνηξίδε, Η.Α. Γαγθιή, Η. Κεξακηηζφγινπ, Υ. Κνληνέ, Κ. Κνπηξνχκπα, Ν. εθάθη θαη. πθηψηε θαη ησλ εηδηθψλ ηερληθψλ επηζηεκφλσλ Π. Ζιία θαη Γ. Παξψλε. Οη βαζηθέο δξαζηεξηφηεηεο ζε απηή ηε ζεκαηηθή πεξηνρή είλαη ε ζπζηεκαηηθή ιήςε, αξρεηνζέηεζε, επεμεξγαζία θαη αμηνπνίεζε δεδνκέλσλ δνξπθνξηθψλ δεθηψλ πνπ απεηθνλίδνπλ ηε Γε θαη ην δπλακηθφ ηεο πεξηβάιινλ ζε δηάθνξα κήθε θχκαηνο ηνπ ειεθηξνκαγλεηηθνχ θάζκαηνο, θαζψο θαη δεδνκέλσλ απφ επίγεηεο δηαηάμεηο ηειεπηζθφπεζεο. Οη θεληξηθνί ζηφρνη ησλ δξαζηεξηνηήησλ είλαη: Ζ ζπλερήο παξαθνινχζεζε ηνπ πεξηβάιινληνο θαη ε αλίρλεπζε γεγνλφησλ πνπ πξνέξρνληαη απφ θπζηθά ή αλζξσπνγελή αίηηα θαη απεηινχλ κε ζεκαληηθέο επηπηψζεηο ηελ πνηφηεηα ηεο δσήο, ηελ νηθνλνκία κηαο πεξηνρήο, ηα νηθνζπζηήκαηα, ηηο δαζηθέο πεξηνρέο, ην ζαιάζζην πεξηβάιινλ, ηελ αγξνηηθή αλάπηπμε, θιπ. Ζ ζπζηεκαηηθή παξνρή ππεξεζηψλ θαη πιεξνθνξηψλ πξνο ηνπο πνιίηεο θαη ηνπο ππεχζπλνπο ιήςεο απνθάζεσλ θαη άζθεζεο πνιηηηθήο, ζε ζέκαηα θχιαμεο ηνπ πεξηβάιινληνο, δηαρείξηζεο ηεο γεο, αληηκεηψπηζεο θξηζίκσλ θαηαζηάζεσλ, θιπ. Σα βαζηθά εξεπλεηηθά πεδία ηεο ζεκαηηθήο πεξηνρήο ηεο ηειεπηζθφπεζεο αθνξνχλ ηελ αλάπηπμε κεζνδνινγίαο κε ζθνπφ ηελ δηαρείξηζε ησλ θπζηθψλ δηαζεζίκσλ θαη πφξσλ, ηελ κειέηε αιιαγψλ ζηα νηθνζπζηήκαηα, θαζψο θαη ηελ παξαθνινχζεζε, εξκελεία θαη δηαρείξηζε γεσθπζηθψλ θαηλνκέλσλ, αθξαίσλ θαηξηθψλ θαηλνκέλσλ, θπζηθψλ θαηαζηξνθψλ, αηκνζθαηξηθήο θαη ζαιάζζηαο ξχπαλζεο κε αμηνπνίεζε -18-
δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ. εκαληηθή έξεπλα έρεη αλαπηπρζεί ζηελ δεκηνπξγία εηδηθψλ αιγνξίζκσλ γηα ηελ επεμεξγαζία λέαο γεληάο δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ πνιχ πςειήο ρσξηθήο αλάιπζεο. Μεηαμχ ησλ δξάζεσλ πνπ έρνπλ βξεη ζεκαληηθή αλάπηπμε είλαη ε αμηνπνίεζε ελεξγεηηθψλ δεθηψλ radar ζπλζεηηθνχ αλνίγκαηνο (SAR) γηα ηελ παξαθνινχζεζε γεσθπζηθψλ θαηλνκέλσλ ζε εμέιημε (εθαηζηεηαθή δξαζηεξηφηεηα, ζεηζκνί, θαηνιηζζήζεηο), πνπ έρνπλ ζεκαληηθέο επηπηψζεηο ζηελ πγεία ησλ πνιηηψλ θαη ζηελ νηθνλνκία θαη αλάπηπμε ησλ πεξηνρψλ πνπ έρνπλ πιεγεί. Σν 2010 δφζεθε ηδηαίηεξε έκθαζε ζηελ επεμεξγαζία αηκνζθαηξηθψλ δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ απφ ηνλ δέθηε ελεξγήο ηειεπηζθφπεζεο CALIPSO ηεο NASA ζε ζπλδπαζκφ κε ηα επίγεηα δεδνκέλα ηνπ ηαζκνχ Αηκνζθαηξηθήο Σειεπηζθφπεζεο (ΑΣ) ηνπ Ηλζηηηνχηνπ. Σν φξγαλν CALIOP ηνπ δνξπθφξνπ CALIPSO είλαη ν πξψηνο δέθηεο ελεξγήο αηκνζθαηξηθήο ηειεπηζθφπεζεο (Laser Detection and Ranging - LIDAR) ζην δηάζηεκα πνπ θαηαθέξλεη λα ιεηηνπξγεί γηα πεξηζζφηεξν απφ 4 ρξφληα. Οη θαηαθφξπθεο θαηαλνκέο ησλ αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαη ησλ λεθψλ φπσο θαηαγξάθνληαη απφ ηνλ ζπγθεθξηκέλν δνξπθφξν, αλακέλεηαη λα ζπλεηζθέξνπλ ζηελ αθξηβή απνηχπσζε αηκνζθαηξηθψλ δηεξγαζηψλ θαη ηελ αληίζηνηρε πξνζνκνίσζή ηνπο απφ αηκνζθαηξηθά κνληέια. Σε δνξπθνξηθή απνζηνιή ηεο NASA ζα αθνινπζήζνπλ νη απνζηνιέο ησλ δνξπθφξσλ AEOLUS (2013) θαη EarthCARE (2014) απφ ηελ ESA. Οη ζπγθεθξηκέλεο απνζηνιέο ζα ρξεζηκνπνηνχλ lidars ζηελ ππεξηψδε πεξηνρή (355 nm), αληίζεηα απφ ηνλ CALIPSO πνπ ιεηηνπξγεί ζην νξαηφ θαη θνληηλφ ππέξπζξν (532, 1064 nm). Γηα ηελ απνηχπσζε κηαο παγθφζκηαο θιηκαηνινγίαο (ηεο ηάμεο ησλ 10 εηψλ) ζην θαηαθφξπθν, ζα θαηαζηεί απαξαίηεηε ε νκνγελνπνίεζε ησλ δεδνκέλσλ απφ ηνπο δνξπθφξνπο ησλ NASA θαη ESA, δειαδή ε κεηαηξνπή ησλ νπηηθψλ παξακέηξσλ απφ ην νξαηφ ζην ππεξηψδεο θάζκα. Γηα ηνλ ππνινγηζκφ θαηάιιεισλ ζπληειεζηψλ κεηαηξνπήο, κεγάιν ξφιν ζα δηαδξακαηίζνπλ νη επίγεηεο κεηξήζεηο κε lidars θαη θσηφκεηξα. Πξνζνκνηψζεηο ηέηνησλ κεηαηξνπψλ δηελεξγνχληαη ήδε ζην ΗΓΔΣ κε ηελ παξάιιειε ρξήζε δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ CALIPSO θαη επίγεησλ δεδνκέλσλ ηνπ ΑΣ. iii. Αζύξκαηεο Σειεπηθνηλσλίεο Θεκαηηθή πεξηνρή δξαζηεξηφηεηαο ησλ εξεπλεηψλ Π. Μαζηφπνπινπ θαη Α. Ρνληνγηάλλε. Οη βαζηθέο δξαζηεξηφηεηεο ζε απηή ηε ζεκαηηθή πεξηνρή αθνξνχλ ηηο δνξπθνξηθέο θαη επίγεηεο αζχξκαηεο ηειεπηθνηλσλίεο κε έκθαζε ζηα ζπζηήκαηα πνιπκεζηθψλ εθαξκνγψλ (π.ρ. UMTS θαη S-UMTS γηα ζπζηήκαηα 3εο γεληάο (3G), ςεθηαθφ ξαδηφθσλν θαη ηειεφξαζε, δνξπθνξηθά ζπζηήκαηα LEO/MEO/GEO). -19-
4.2 Παξνπζίαζε επηκέξνπο εξεπλεηηθώλ δξαζηεξηνηήησλ Δπηπηώζεηο ησλ ππξθαγηώλ ηνπ 2009 ζην ηζνδύγην αθηηλνβνιίαο θαη ηα επίπεδα αηκνζθαηξηθήο ξύπαλζεο ησλ Αζελώλ Έξεπλα ζην πιαίζην ησλ έξγσλ CITYZEN (FP7/2007-2013, grant agreement nr. 212095); MEGAPOLI (FP/2007-2011, grant agreement nr. 212520); SAFER (FP7/2007-2013, grant agreement nr. 218802); ENSEMBLES (FP6, GOCE-CT-2003-505539); ACI- UV (FP7-PEOPLE-2009-RG Marie Curie European Reintegration Grant, PERG05-GA- 2009-247492); PARTHENO2N (FP7-PEOPLE-2009-RG Marie Curie European Reintegration Grant, PERG-GA-2009-256391) Β. Ακνηξίδεο, Υ. Εεξεθφο,. Καδαληδήο, Β. Γεξαζφπνπινο, Κ. Διεπζεξάηνο, Η. Κεξακηηζφγινπ, Δ. Κσζηνπνχινπ, Μ. Βξεθνχζεο, Υ. Κνληνέο, A. Stohl, Υ. Γηαλλαθφπνπινο, Β. Κνηξψλε, Κ. Λαγνπβάξδνο, A. Richter, J.P. Burrows Ζ κεγάιε ππξθαγηά ηνπ 2009 ζηελ Αλαηνιηθή Αηηηθή πνπ μεθίλεζε ην βξάδπ ηεο 21 Απγνχζηνπ απφ ηελ πεξηνρή ηνπ Γξακκαηηθνχ, είρε δηάξθεηα ηεζζάξσλ εκεξψλ θαη έθαςε ζπλνιηθά 13.045 εθηάξηα γεο, θπξίσο πεπθνδάζνπο. Ζ ππξθαγηά απηή είλαη ε κεγαιχηεξε πνπ έρεη γλσξίζεη πνηέ ν λνκφο Αηηηθήο. Σν ΗΓΔΣ δηνξγάλσζε έξεπλα γηα ηελ απνηίκεζε ησλ επηπηψζεσλ ηεο ππξθαγηάο ζην ρεξζαίν πεξηβάιινλ ηνπ λνκνχ, ηελ αηκνζθαηξηθή επηβάξπλζε ηεο πφιεο ησλ Αζελψλ θαη ηε δηαηαξαρή ηνπ ελεξγεηαθνχ ηζνδπγίνπ αθηηλνβνιίαο. Γηα ηνλ ζθνπφ απηφ, ρξεζηκνπνηήζεθαλ πεηξακαηηθά δεδνκέλα απφ ηνλ ηαζκφ Αηκνζθαηξηθήο Σειεπηζθφπεζεο (ΑΣ) ηνπ ΗΓΔΣ, δνξπθνξηθά δεδνκέλα απφ πνιιαπινχο δέθηεο θαη πξνζνκνηψζεηο κεηεσξνινγηθψλ θαη θιηκαηηθψλ κνληέισλ. Σα δεδνκέλα θαη νη πξνζνκνηψζεηο πξνήιζαλ απφ ηε ζπκκεηνρή εξεπλεηψλ ηνπ ΔΑΑ ζε αξηζκφ εξεπλεηηθψλ πξνγξακκάησλ ρξεκαηνδνηνχκελσλ απφ ηελ Δ.Δ. χλνςε ηεο έξεπλαο παξνπζηάδεηαη ζηα αθφινπζα. Δηθφλεο απφ ηνλ δνξπθνξηθφ δέθηε MODIS θαηέδεημαλ ηε δηαζπνξά ησλ ζπζάλσλ θαπλνχ απφ ηηο πεγέο ησλ ππξθαγηψλ πξνο ηα λνηην-δπηηθά ηνπ λνκνχ θαη ηελ πφιε ησλ Αζελψλ. Σα κεηεσξνινγηθά δεδνκέλα ηνπ ΔΑΑ έδεημαλ φηη ε έληαζε ησλ ππξθαγηψλ επλνήζεθε απφ ηηο εηεζίεο πνπ επηθξαηνχζαλ ηελ πεξίνδν ηνπ Απγνχζηνπ. Σα πεδία αλέκνπ κεηέθεξαλ ηνλ θαπλφ πάλσ απφ ηελ πφιε ησλ Αζελψλ. Γεδνκέλα αηκνζθαηξηθήο ξχπαλζε ζπιιέρζεθαλ απφ επίγεηνπο ζηαζκνχο, ε ζέζε ησλ νπνίσλ παξνπζηάδεηαη ζηελ αθφινπζε εηθφλα, καδί κε ηηο εηθφλεο MODIS. -20-
AEROSOL OPTICAL DEPTH Erythemal Irradiance (mw.m -2 ) Number of hot spots Γεδνκέλα απφ ηνλ δέθηε MODIS γηα ηα ηειεπηαία 10 έηε ζρεηηθά κε ηνλ αξηζκφ ησλ εζηηψλ θσηηάο ζηελ πεξηνρή ηεο Αηηηθήο, θαηέδεημαλ φηη νη ππξθαγηέο ζπκβαίλνπλ θπξίσο θαηά ηνλ κήλα Αχγνπζην. Ο κεγαιχηεξνο αξηζκφο εζηηψλ ζηελ δεθαεηία θαηαγξάθεθε γηα ηελ πεξηνρή θαηά ηα έηε 2007 θαη 2009: 1000 Greater Athens Area 800 600 400 200 0 1000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Year 800 600 400 200 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Month Μεηξήζεηο αησξνχκελσλ ζσκαηηδίσλ θαπλνχ απφ ηνλ ΑΣ, θαηέδεημαλ νπηηθά βάζε ηεο ηάμεο ηνπ 2 ζην νξαηφ (CIMEL), ελψ νη ηηκέο ησλ νπηηθψλ βαζψλ κεγηζηνπνηήζεθαλ ζην ππεξηψδεο (~6, UV-MFR). Οη ηηκέο απηέο είλαη αθφκε κεγαιχηεξεο απφ ηα νπηηθά βάζε πνπ θαηαγξάθεθαλ ζηελ έθξεμε ηνπ εθαηζηείνπ ηνπ Pinatubo. Σα επίπεδα ηεο ππεξηψδνπο αθηηλνβνιίαο ζην έδαθνο ππνδηπιαζηάζηεθαλ ιφγσ ηεο ζθέδαζεο θαη ηεο απνξξφθεζεο απφ ηα ζσκαηίδηα. 3.0 2.5 2.0 340 nm 440 nm 500 nm 667 nm 1020 nm 160 120 Day of August 2009 19th 22nd 23rd 1.5 80 1.0 0.5 40 0.0 20 21 22 23 24 25 DAY OF AUGUST 2009 0 4 6 8 10 12 14 16 18 TIME (U.T.) Οη θακέλεο εθηάζεηο απνηηκήζεθαλ κε ηε ρξήζε δνξπθνξηθψλ δεδνκέλσλ θαη αιγνξίζκσλ ηνπ ΗΓΔΣ (SAFER), θαη θαηέδεημαλ θακέλε έθηαζε 13045 εθηαξίσλ. -21-
Πξνζνκνηψζεηο κε θιηκαηηθά κνληέια έδεημαλ φηη ν δείθηεο ξίζθνπ ζα είλαη κεγαιχηεξνο ζην κέιινλ γηα ηελ πεξηνρή. -22-
Έλαο πιήξεο ειηαθόο θύθινο ιεηηνπξγίαο ηνπ Ινλνζθαηξηθνύ ηαζκνύ ηνπ Δζληθνύ Αζηεξνζθνπείνπ Αζελώλ Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ΗΓΔΣ/ΔΑΑ Άλλα Μπειεράθε, Ησάλλα Σζαγγνχξε, Θεκηζηνθιήο Υαηξεθάθεο Ο Ηνλνζθαηξηθφο ηαζκφο (Digisonde Portable Sounder 4) εγθαηαζηάζεθε ζηελ Πεληέιε ην θαινθαίξη ηνπ 2000 θαη απφ ην επηέκβξην ηνπ ίδηνπ έηνπο πξαγκαηνπνηεί ζπζηεκαηηθέο ξαδηνβνιήζεηο ζηελ ηνλφζθαηξα. Κάζε 15 ιεπηά ηεο ψξαο ν πνκπνδέθηεο εθηειεί ηξία δηαθνξεηηθά πξνγξάκκαηα παξαηεξήζεσλ: ζάξσζε ηνπ θάζκαηνο ζπρλνηήησλ απφ 1 έσο 20 MHz θαη ζχλζεζε ηνπ αληίζηνηρνπ ηνλνγξάκκαηνο θαηαθφξπθεο πξφζπησζεο (VI ionogram with digital beamforming and O/X detection), κεηξήζεηο Doppler κε αλίρλεπζε ζεκάησλ Ο/Υ ζηελ F πεξηνρή, θαη αληίζηνηρεο κεηξήζεηο γηα ηελ Δ πεξηνρή (Doppler ionogram with O/X detection). Γξαθηθή παξάζηαζε ησλ θξίζηκσλ ηνλνζθαηξηθώλ ζπρλνηήησλ (fof2, foe, foes) ζηηο 12:00 ηνπηθό κεζεκέξη, πνπ ππνινγίζηεθαλ κε ην πξόγξακκα απηόκαηεο απνδειηίσζεο ησλ ηνλνγξακκάησλ ηνπ Ινλνζθαηξηθνύ ηαζκνύ ηεο Αζήλαο, από ην 2000 έσο ην 2010. ην πάλσ κέξνο ηνπ ζρήκαηνο απεηθνλίδεηαη ε ρξνληθή εμέιημε ησλ ειηαθώλ θειίδσλ Rz θαηά ην ίδην ρξνληθό δηάζηεκα. Με βάζε ηα πξσηνγελή δεδνκέλα, ππνινγίδνληαη ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν κηα ζεηξά απφ παξάκεηξνη πνπ πξνζδηνξίδνπλ ηε δηαζηξσκάησζε ηεο ηνλφζθαηξαο (critical and minimum frequencies, virtual and true height of the maximum electron density in each ionospheric layer), ηηο ηδηφηεηεο ηνπ ηνλνζθαηξηθνχ πιάζκαηνο ζε θάζε πεξηνρή ηεο ηνλφζθαηξαο κέρξη ην χςνο ηεο κέγηζηεο ππθλφηεηαο (electron density profile versus true -23-
height), θαη ηηο ηαρχηεηεο νιίζζεζεο ηνπ ηνλνζθαηξηθνχ πιάζκαηνο ζε δηάθνξα χςε (ionospheric drift velocities in E and F region). Οη παξαηεξήζεηο παξέρνληαη ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν κέζα απφ ηνλ δηθηπαθφ ηφπν http://www.iono.noa.gr. Οη ηνλνζθαηξηθέο παξαηεξήζεηο πνπ παξέρνληαη ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν, κεηά απφ απηφκαηε επεμεξγαζία ησλ πξσηνγελψλ δεδνκέλσλ πεξηιακβάλνπλ: i) Ηνλνγξάκκαηα θαηαθφξπθεο πξφζπησζεο κε ην απνηέιεζκα ηεο απηφκαηεο απνδειηίσζεο, ii) Σαρχηεηεο ηνλνζθαηξηθήο νιίζζεζεο, iηη) ηηγκηαία ραξηνγξάθεζε πεγψλ αλάθιαζεο ηνλνζθαηξηθψλ ζεκάησλ, θαη v) Ζκεξήζηα θαηεπζπληνγξάκκαηα. Παξάδεηγκα ηαρπηήησλ νιίζζεζεο ηνπ ηνλνζθαηξηθνύ πιάζκαηνο κε ηνπο αληίζηνηρνπο ράξηεο πεγώλ αλάθιαζεο -24-
Παξάδεηγκα ελόο εκεξήζηνπ θαηεπζπληνγξάκκαηνο θαη ελόο ηνλνγξάκκαηνο θαηαθόξπθεο πξόζπησζεο κε ην απνηέιεζκα ηεο απηόκαηεο απνδειηίσζεο, Γηα ηνλ πιήξε πξνζδηνξηζκφ ησλ ηνλνζθαηξηθψλ ζπλζεθψλ ζε αθηίλα πεξίπνπ 500 km γχξσ απφ ηελ Αζήλα, ε νκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ηνπ ΔΑΑ έρεη πξνρσξήζεη ζηελ αμηνπνίεζε ησλ παξαηεξήζεσλ ηνπ Ηνλνζθαηξηθνχ ηαζκνχ γηα ηελ αλάπηπμε πξφζζεησλ ππεξεζηψλ πνπ παξέρνληαη επίζεο απφ ηνλ δηθηπαθφ ηφπν http://www.iono.noa.gr θαη πεξηιακβάλνπλ: Τπνινγηζκφ ηεο κέγηζηεο ζπρλφηεηαο πνπ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί (MUF) γηα ζπγθεθξηκέλεο ξαδην-δεχμεηο ζην ρψξν ηεο λνηηναλαηνιηθήο κεζνγείνπ. -25-
Αλαζχζηαζε ηεο ζπλάξηεζεο κεηαβνιήο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο κέρξη ηα 20,000 km θαη ππνινγηζκφο ηεο εκεξήζηαο κεηαβνιήο ηεο νιηθήο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο (TEC) ζηελ ηνλφζθαηξα θαη ηελ πιαζκφζθαηξα. Πξφγλσζε ηεο θξίζηκεο ζπρλφηεηαο απνθνπήο γηα ηηο επφκελεο 24 ψξεο, κε βάζε ην εκπεηξηθφ κνληέιν SWIF (Solar Wind driven Ionospheric Forecast) θαη Πξνεηδνπνηήζεηο γηα επεξρφκελεο ηνλνζθαηξηθέο θαηαηγίδεο πάλσ απφ ηελ Αζήλα -26-
Ηκη-εκπεηξηθό κνληέιν γηα ηελ αλαζύζηαζε ηεο ζπλάξηεζεο κεηαβνιήο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλόηεηαο κε ην ύςνο ζηελ πεξηνρή ηεο αλώηεξεο ηνλόζθαηξαο θαη πιαζκόζθαηξαο Άλλα Μπειεράθε, Ησάλλα Σζαγγνχξε, Θέκνο Υαηξεθάθεο, Boris Di Fiore (Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ΗΓΔΣ/ΔΑΑ) Ivan Kutiev, Pencho Marinov (Bulgarian Academy of Sciences) Γηα ηελ αζθαιή θαη αμηφπηζηε ιεηηνπξγία δνξπθνξηθψλ ζπζηεκάησλ είλαη απαξαίηεηε ε παξαθνινχζεζε θαη πξφγλσζε ησλ ζπλζεθψλ πνπ επηθξαηνχλ ζην πεξηβάιινλ γχξσ απφ ηα δηαζηεκηθά νρήκαηα. Δηδηθά γηα ηηο απνζηνιέο πνπ επηρεηξνχλ ζηελ αλψηεξε αηκφζθαηξα, ζηελ ηνλφζθαηξα θαη ζηελ πιαζκφζθαηξα (π.ρ. δνξπθνξηθά ζκήλε LEO θαη MEO) ε ηνλνζθαηξηθή επίδξαζε είλαη θαζνξηζηηθήο ζεκαζίαο θαη κπνξεί λα εθηηκεζεί κέζσ ηεο παξακέηξνπ TEC (Total Electron Content). Ζ παξάκεηξνο TEC ζπλνιηθά γηα ην ζχζηεκα ηνλφζθαηξα-πιαζκφζθαηξα, δειαδή ην νινθιήξσκα ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο απφ ηελ επηθάλεηα ηεο Γεο κέρξηο ηα 20,000 km, ππνινγίδεηαη απφ δεδνκέλα πνπ ζπιιέγνπλ επίγεηνη δέθηεο GNSS. Γηα δνξπθνξηθά ζπζηήκαηα πνπ επηρεηξνχλ ζε χςε ρακειφηεξα απφ ηα 20,000 km, είλαη απαξαίηεηνο ν πξνζδηνξηζκφο ηεο παξακέηξνπ TEC κεηαμχ δχν ηπραίσλ ζεκείσλ ηνπ γεσδηαζηήκαηνο (π.ρ. κεηαμχ δχν δηαζηεκηθψλ νρεκάησλ ή κεηαμχ ελφο δηαζηεκηθνχ νρήκαηνο θαη ηεο επηθάλεηαο ηεο Γεο). Με δεδνκέλε ηελ έιιεηςε ζπζηεκαηηθψλ παξαηεξήζεσλ ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο ζηελ πεξηνρή ηεο αλψηεξεο ηνλφζθαηξαο θαη πιαζκφζθαηξαο ην πξφβιεκα κπνξεί λα αληηκεησπηζηεί κε ηελ αλάπηπμε αμηφπηζησλ επηρεηξεζηαθψλ κνληέισλ γηα ηελ αλαζχζηαζε ηεο ζπλάξηεζεο κεηαβνιήο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο. ηα πιαίζηα ηνπ εξεπλεηηθνχ πξνγξάκκαηνο An improved model for operational specification of the electron density structure up to geosynchronous heights (2009-2010) αλαπηχρζεθε θαη πηζηνπνηήζεθε κηα βειηησκέλε κέζνδνο γηα ηελ αλαζχζηαζε ηεο ζπλάξηεζεο κεηαβνιήο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο απφ ηελ ηνλφζθαηξα κέρξη ηε γεσζχγρξνλε ηξνρηά (Topside Sounder Model assisted Digisonde, TaD). Ζ λέα κέζνδνο ζπλδπάδεη: Ζκη-εκπεηξηθά κνληέια ηεο αλψηεξεο ηνλφζθαηξαο γηα ηε ζεσξεηηθή επίιπζε ηνπ πξνβιήκαηνο θαη παξαηεξήζεηο απφ ηηο δηαζηεκηθέο απνζηνιέο θαη γεσκαγλεηηθνχο δείθηεο Υαξαθηεξηζηηθέο παξακέηξνπο ηνπ ηνλνζθαηξηθνχ πιάζκαηνο ζην χςνο κέγηζηεο ππθλφηεηαο πνπ πξνζδηνξίδνληαη απφ επίγεηνπο ηνλνζθαηξηθνχο πνκπνδέθηεο θαη ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ πξνζδηνξηζκφ ησλ νξηαθψλ ζπλζεθψλ. Ζ αμηνιφγεζε ηεο αμηνπηζηίαο ησλ απνηειεζκάησλ ηεο λέαο κεζφδνπ, βαζίζηεθε ζηε ζχγθξηζήο ηνπο: κε ηνλνγξάκκαηα ηεο αλψηεξεο ηνλφζθαηξαο απφ ηε δνξπθνξηθή απνζηνιή ISIS-1 κε παξαηεξήζεηο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κέρξη ηα 700 km απφ ην Incoherent Scatter Radar πνπ ιεηηνχξγεζε ζην Malvern (UK) κε ξαδηνβνιήζεηο ζηε πιαζκφζθαηξα (plasmagrams) απφ ηελ δηαζηεκηθή απνζηνιή IMAGE (RPI) -27-
altitude, km altitude κε ηελ παξάκεηξν TEC πνπ ππνινγίζηεθε απφ δεδνκέλα επίγεησλ δεηθηψλ GNSS. 4000 3500 3000 ln(o+) ln(h+) ln(he+) ln(sum) ln(ne) yyddd=69097 hhmmss=170235 ht(new) = 1117 km ht(old) = 1013 km RMS(old) = 0.112 RMS(new) = 0.051 2500 2000 1500 1000 500 0 new = solid line old = dashed line 0 2 4 6 8 10 12 14 16 ln(density) Η ζεσξεηηθή αλαπαξαγσγή ηεο ζπλάξηεζεο κεηαβνιήο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλόηεηαο κε ην ύςνο (TaD model) ύγθξηζε ηνπ κνληέινπ TaD κε κεηξήζεηο ηεο ειεθηξνληθήο ππθλόηεηαο από ην Incoherent Scatter Radar ζην Malvern, UK 5000 4000 San Vito 15 Feb 2001 02:00 3000 2000 RPI TaD 1000 Digisonde 0 1E+1 1E+2 1E+3 1E+4 1E+5 1E+6 electron density cm-3-28-
ύγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ ηνπ κνληέινπ TaD κε κία ξαδηνβόιεζε ηεο πιαζκόζθαηξαο από ην δνξπθόξν IMAGE(RPI) ζε κία δηέιεπζή ηνπ πάλσ από ηελ Ιηαιία. Ζ κέζνδνο TaD έρεη εθαξκνζηεί πηινηηθά ζηνλ Ηνλνζθαηξηθφ ηαζκφ ηνπ ΔΑΑ θαη κπνξεί λα παξέρεη ηελ θαηαθφξπθε κεηαβνιή ηεο ειεθηξνληθήο ππθλφηεηαο κε ην χςνο κέρξη ηε γεσζχγρξνλε ηξνρηά θαη εθηηκήζεηο ησλ παξακέηξσλ TEC (total electron content) θαη η (Slab Thickness) πάλσ απφ ηελ Αζήλα (http://www.iono.noa.gr/) γηα ζπγθεθξηκέλα ρξνληθά δηαζηήκαηα. Ζ εθαξκνγή ηεο κεζφδνπ ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν έρεη ήδε πξνγξακκαηηζηεί απφ ηελ Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ηνπ ΔΑΑ. -29-
Πηζηνπνίεζε κνληέισλ πξόγλσζεο δηαζηεκηθνύ θαηξνύ γηα επηρεηξεζηαθή εθαξκνγή ζην πιαίζην ηεο Δπξσπατθήο Γξάζεο COST ES0803 Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο ΔΑΑ Ησάλλα Σζαγγνχξε, Άλλα Μπειεράθε Ζ επηηπρήο κεηάβαζε ελφο κνληέινπ πξφγλσζεο δηαζηεκηθνχ θαηξνχ απφ ην επίπεδν ηεο έξεπλαο ζην επίπεδν ηεο επηρεηξεζηαθήο εθαξκνγήο ηνπ πξνυπνζέηεη θπξίσο ζπζηεκαηηθφ έιεγρν ηεο αμηνπηζηίαο ησλ πξνγλψζεψλ ηνπ θαη πξνζδηνξηζκφ ηεο αθξίβεηαο ησλ απνηειεζκάησλ ηνπ θάησ απφ νπνηεζδήπνηε ζπλζήθεο. Γηα ην ζθνπφ απηφ είλαη απαξαίηεην λα αλαπηπρζνχλ πξφηππεο κεζνδνινγίεο θαη λα νξηζηνχλ κέηξα θαη δείθηεο απφδνζεο, ε εθαξκνγή ησλ νπνίσλ ζα πηζηνπνηεί ηελ θαηαιιειφηεηα ελφο κνληέινπ γηα επηρεηξεζηαθή ρξήζε αιιά ζα δηεπθνιχλεη επίζεο ηελ θαηαγξαθή θαη ηελ παξαθνινχζεζε ηεο εμέιημεο ηεο δπλακηθήο ησλ κνληέισλ. Αθνινπζψληαο ηηο ηξέρνπζεο ηάζεηο ζηε δηεζλή θνηλφηεηα, ε Δπξσπατθή Γξάζε COST ES0803 έρεη αλαιάβεη λα ζπληνλίζεη ηηο πξνζπάζεηεο πηζηνπνίεζεο ησλ κνληέισλ πξφγλσζεο δηαζηεκηθνχ θαηξνχ ζε επξσπατθφ επίπεδν πξνηείλνληαο γηα ην ζθνπφ απηφ ζπγθεθξηκέλεο κεζνδνινγίεο, κηα πξνζπάζεηα ζηελ νπνία ε Οκάδα Ηνλνζθαηξηθήο Φπζηθήο (ΟΗΦ) ηνπ ΔΑΑ έρεη πξσηαγσληζηηθφ ξφιν. ην πιαίζην απηφ, ε ΟΗΦ ηνπ ΔΑΑ πξαγκαηνπνίεζε ζε ζπλεξγαζία κε ηελ ESA επηζθφπεζε ηεο πξαθηηθήο πνπ αθνινπζείηαη ζηνλ ηνκέα απηφ απφ κεγάινπο δηεζλείο νξγαληζκνχο φπσο ην CCMC θαη ην CISM ζηηο ΖΠΑ, δηνξγάλσζε ζπλεδξίεο θαη ζπκκεηείρε ελεξγά ζε ζπλαληήζεηο εξγαζίαο φπνπ ζπκκεηείραλ εηδηθνί αλάπηπμεο, πηζηνπνίεζεο θαη ρξήζεο ππεξεζηψλ δηαζηεκηθνχ θαηξνχ απφ ηε δηεζλή επηζηεκνληθή θνηλφηεηα (Validation procedures for space weather models, Splinter Meeting, ESWW7, November 2010; SWWT Plenary Meeting, June 2010) πξνθεηκέλνπ λα πξνρσξήζεη ζηε δηαηχπσζε ζπγθεθξηκέλεο κεζνδνινγίαο γηα ηελ πηζηνπνίεζε κνληέισλ πξφγλσζεο δηαζηεκηθνχ θαηξνχ. Ζ πξνηεηλφκελε κεζνδνινγία πεξηιακβάλεη: i) θξηηήξηα επηινγήο ρξνληθψλ δηαζηεκάησλ γηα ηνλ έιεγρν ηεο αμηνπηζηίαο ησλ κνληέισλ, ii) ζχγθξηζε ησλ πξνγλψζεσλ κε πξαγκαηηθέο παξαηεξήζεηο, iii) ζχγθξηζε ησλ πξνγλψζεσλ κε απιέο ηερληθέο πξφγλσζεο (π.ρ. θιηκαηνινγηθέο εθηηκήζεηο), iv) ζχγθξηζε ησλ πξνγλψζεσλ κε αληίζηνηρεο πξνγλψζεηο θαζηεξσκέλσλ κνληέισλ θαη v) πξνζδηνξηζκφ ηεο αθξίβεηαο ησλ πξνγλψζεσλ θάησ απφ νπνηεζδήπνηε ζπλζήθεο. Γηα θάζε ζηάδην ηεο αμηνιφγεζεο νξίδνληαη επίζεο ηα αληίζηνηρα κέηξα θαη νη δείθηεο απφδνζεο. Ζ πξνηεηλφκελε κεζνδνινγία έρεη εθαξκνζηεί γηα ηελ αμηνιφγεζε ηεο απφδνζεο ησλ κνληέισλ πξφγλσζεο ηεο ηνλνζθαηξηθήο παξακέηξνπ fof2, SWIF θαη GCAM ηνπ ζπζηήκαηνο DIAS, γηα ηελ πεξηνρή ηεο Δπξψπεο. -30-
Απνηειέζκαηα ζύγθξηζεο ησλ πξνγλώζεσλ SWIF θαη GCAM κε πξαγκαηηθέο παξαηεξήζεηο γηα έλαλ ειηαθό θύθιν ζηελ πεξηνρή ηεο Δπξώπεο. Ο δείθηεο ηεο ζρεηηθήο απόδνζεο ησλ κνληέισλ SWIF θαη GCAM κε θιηκαηνινγηθά θαη θαζηεξσκέλα (IRI2000) κνληέια ζα ζπλάξηεζε ηνπ βήκαηνο ηεο πξόγλσζεο. Σν ζθάικα πξόγλσζεο ησλ κνληέισλ SWIF θαη GCAM ζα ζπλάξηεζε ηνπ βήκαηνο ηεο πξόγλσζεο θαη ηνπ επηπέδνπ ηεο δξαζηεξηόηεηαο. -31-
Urban Heat Islands θαη Thermopolis 2009: Απεηθόληζε θαη θαηαλόεζε ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο Αζηηθήο Θεξκηθήο Νεζίδαο Ησάλλεο Α. Γαγθιήο, Ηθηγέλεηα Κεξακηηζφγινπ, Νεθηάξηνο Υξπζνπιάθεο (ΗΣΔ), Βαζίιεηνο Ακνηξίδεο, Υξήζηνο Κπξαλνχδεο (ΔΜΠ), Θεκηζηνθιήο Υαηξεθάθεο Καηά ηε δηάξθεηα ηνπ 2010 ζπλερίζηεθαλ νη δξάζεηο ηνπ εξεπλεηηθνχ πξνγξάκκαηνο Urban Heat Islands and Urban Thermography (UHI) θαη νινθιεξψζεθε ε επεμεξγαζία ησλ δεδνκέλσλ ηνπ εξεπλεηηθνχ πξνγξάκκαηνο Thermopolis 2009, ην νπνίν ζρεδηάζηεθε θαη πινπνηήζεθε απφ κηα θνηλνπξαμία ειιεληθψλ θαη ηζπαληθψλ θνξέσλ κε ζηφρν ηε ζπληνληζκέλε πεηξακαηηθή ππνζηήξημε ηνπ εξεπλεηηθνχ πξνγξάκκαηνο UHI. Καη ηα δχν πξνγξάκκαηα ρξεκαηνδνηήζεθαλ απφ ηνλ Δπξσπατθφ Οξγαληζκφ Γηαζηήκαηνο (ESA) θαη ζπγθεθξηκέλα απφ ηε δξάζε Data User Element (DUE) ηνπ πξνγξάκκαηνο-πιαηζίνπ Earth Observation Envelope Programme 3 (EOEP-3). Ζ εθζηξαηεία κεηξήζεσλ Thermopolis 2009 πξαγκαηνπνηήζεθε ζηελ Αζήλα κεηαμχ 16 Ηνπιίνπ θαη 2 Απγνχζηνπ 2009. ηφρεπε ζε κηα ζε βάζνο κειέηε ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο Αζηηθήο Θεξκηθήο Νεζίδαο (ΑΘΝ) ηεο Αζήλαο ζπλδπάδνληαο δεδνκέλα απφ πνιπθαζκαηηθνχο θαη ππεξθαζκαηηθνχο δέθηεο απφ αεξνζθάθε, δνξπθφξνπο θαζψο θαη επίγεηεο κεηξήζεηο (απφ ζηαζεξνχο κεηεσξνινγηθνχο ζηαζκνχο θαη θηλεηνχο ζηαζκνχο). Υάξηεο επηθαλεηαθήο ζεξκνθξαζίαο εδάθνπο ζηελ πεξηνρή ηνπ Γήκνπ Ακαξνπζίνπ (πξσηλή εηθόλα). Με έληνλν θόθθηλν δηαθξίλνληαη νη ζεξκόηεξεο πεξηνρέο θαζώο θαη νη (επίζεο ζεξκνί ιόγσ αζθάιηνπ) νδηθνί άμνλεο, ελώ κε αλνηρηό γαιάδην νη ςπρξόηεξεο/δξνζεξόηεξεο πεξηνρέο, όπσο ην Ρέκα Υαιαλδξίνπ. -32-
Με ηα δεδνκέλα απηά ραξηνγξαθήζεθε ε ζεξκνθξαζηαθή θαηαλνκή ηεο Αζήλαο. Παξάιιεια ζηo πιαίζηo ηνπ έξγνπ UHI αλαπηχxζεθαλ πξντφληα θαη ππεξεζίεο γηα ηε δηεπθφιπλζε θνξέσλ-ρξεζηψλ ζε επίπεδν ηνπηθήο απηνδηνίθεζεο (π.ρ. Γήκνο Αζελαίσλ, Γήκνο Ακαξνπζίνπ), αιιά θαη εζληθψλ ππεξεζηψλ πγείαο θαη πνιηηηθήο πξνζηαζίαο (π.ρ. Γεληθή Γξακκαηεία Πνιηηηθήο Πξνζηαζίαο) πξνθεηκέλνπ λα αληηκεησπηζηεί κε ηνλ βέιηηζην δπλαηφ ηξφπν ην πξφβιεκα ηεο ΑΘΝ. Ο ραξαθηεξηζκφο ηεο Αζήλαο ήηαλ πνιχπιεπξνο: απφ πιεπξάο ρξνληθήο θάιπςεο επεηεχρζε ε δεκηνπξγία κηαο πινχζηαο βάζεο δεδνκέλσλ ραξηψλ Δπηθαλεηαθήο Θεξκνθξαζίαο Δδάθνπο γηα δέθα θαινθαίξηα (απφ Μάην κέρξη θαη επηέκβξην), ελψ απφ πιεπξάο ρσξηθήο αλάιπζεο νη κεηξήζεηο απφ ην αεξνπιάλν επέηξεςαλ ηε κειέηε ζε επίπεδν νηθνδνκηθνχ ηεηξαγψλνπ. Δπίζεο, αμίδεη λα ζεκεησζεί ε αλάπηπμε ελφο πξσηφηππνπ αιγνξίζκνπ γηα ηνλ εληνπηζκφ θαη ηε κειέηε ηεο ζπκπεξηθνξάο (ζεξκηθήο θαη ρσξηθήο) ησλ ζεξκηθψλ ζρεκαηηζκψλ (thermal patterns) ζε πεξηζζφηεξεο απφ 3.000 δνξπθνξηθέο εηθφλεο. Ζ νδεγφο ηδέα θαίλεηαη ζην αθφινπζν ζρήκα, πνπ απεηθνλίδεη ηελ απνκφλσζε ηνπ απνηππψκαηνο ηεο ΑΘΝ ηε λχρηα. Γηα θάζε εηθφλα ππνινγίδεηαη δπλακηθά ε ηηκή αλαθνξάο ηεο πεξηαζηηθήο πεξηνρήο θαη ζηε ζπλέρεηα απνκνλψλνληαη νη πεξηνρέο πνπ παξνπζηάδνπλ ζεξκνθξαζίεο ηνπιάρηζηνλ 4 o C ςειφηεξεο απφ ηελ ηηκή αλαθνξάο. Οη ζρεκαηηζκνί πνπ εληνπίδνληαη ζε θάζε εηθφλα απνζεθεχνληαη ζε θαηάιιειε βάζε δεδνκέλσλ θαη αλαιχνληαη εθ λένπ πξνθεηκέλνπ λα κειεηεζεί ε ζπκπεξηθνξά ηνπο. Ζ πξσηφηππε κειέηε έγηλε ζε ζπλεξγαζία κε ην ΔΜΠ. Απνηύπσκα ηνπ θαηλνκέλνπ ηεο Αζηηθήο Θεξκηθήο Νεζίδαο ηε λύρηα από δεδνκέλα ηνπ δνξπθνξηθνύ δέθηε MODIS. -33-