ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ & ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ ΕΚΠΑ-ΠΜΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ & ΥΓΕΙΑ. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ ΜΕ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ» ΣΕ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΑΤΤΙΚΗΣ Ρυπασμένη περιοχή (κατώτερη τροπόσφαιρα-αοσ) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ: «Αντιμετωπίζοντας την Κλιματική αλλαγή. Σκέψου Παγκόσμια. Δράσε Τοπικά!» ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ. ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΤΗΝ ΥΓΕΙΑ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: Αλέξανδρος ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΗΣ, Καθηγητής Ε.Μ.Π. Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Laser Email: apdlidar@central.ntua.gr 22/11/2013 1
Πηγές Σωματιδιακής Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης (Ι) «Καθαρός» αέρας Ερημική σκόνη/καύση βιομάζας Ερημική σκόνη Ανθρωπογενής Πηγή: Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Laser ΕΜΠ
Πηγές Σωματιδιακής Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης (ΙΙ) Ερημική σκόνη/καύση βιομάζας (Βαλκάνια) Ανθρωπογενής Πηγή: Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης Laser ΕΜΠ
Πηγές Σωματιδιακής Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης (ΙΙΙ) Επίδραση στο γήινο κλίμα (χημική σύσταση) Ανθρωπογενείς Φυσικές Αιωρούμενα σωματίδια Ερημική σκόνη Καύση βιομάζας Θαλάσσια σωματίδια Ηφαιστειακές εκρήξεις 4
Πηγές/Καταβόθρες Σωματιδιακής Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης (ΙV) 5
Πηγές/Κατηγοριοποίηση αιωρούμενων σωματιδίων 6
Πρωτογενείς-Δευτερογενείς Ατμοσφαιρικοί Ρύποι Πρωτογενείς: εκπέμπονται απευθείας στην ατμόσφαιρα Δευτερογενείς: δημιουργούνται με βάση τους πρωτογενείς 7
Ατμοσφαιρική Ρύπανση Υποβάθρου/Αστικών περιοχών Ατμοσφαιρικός ρύπος Συγκέντρωση ρύπου (υπόβαθρο) Συγκέντρωση ρύπου (ρυπασμένος αέρας) NO 2 1 ppbv 200 ppbv SO 2 0.2 ppbv 200-400 ppbv O 3 20-30 ppbv 50-250 ppbv CO 2 >370 ppmv 400 ppmv CO 50-100 ppbv 50 ppmv CH 4 1.5 ppmv 2.5 ppmv H 2 S 0.2 ppbv 100 ppbv Αιωρούμενα σωματίδια (PM) 100-200 cm -3 2000-6000 cm -3 Αναλογία ανάμειξης όγκου αερίου i = v i /V (parts per million volume: ppmv or billion: ppbv) 8
Ευρωπαϊκή Οδηγία 2008/50/ΕΚ (ΚΥΑ ΗΠ 14122/549/Ε103, ΦΕΚ 488Β/30.3.11) ΡΜ 2.5 Ο ετήσιος μέσος όρος: 25 μg/m 3 (*) (<35 ημέρες/χρόνο) 9
Επίδραση στην υγεία (Ιa) 10
Επίδραση στην υγεία (Ιb) 11
Επίδραση στην υγεία (ΙΙ) 12
Επίδραση στην υγεία (ΙΙΙ) ΑΕΡΙΟΣ ΡΥΠΟΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ - ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΘΕΙΟΥ (SO 2 ) ΑΟΡΑΤΟ-ΕΡΕΘΙΣΤΙΚΟ - ΔΥΣΚΟΛΕΥΕΙ ΤΗΝ ΑΝΑΠΝΟΗ ΟΖΟΝ (O 3 ) ΑΟΡΑΤΟ-ΕΡΕΘΙΣΤΙΚΟ - ΔΥΣΚΟΛΕΥΕΙ ΤΗΝ ΑΝΑΠΝΟΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΑΖΩΤΟΥ (NO 2 ) ΚΑΦΕ ΧΡΩΜΑΤΟΣ - ΔΥΣΚΟΛΕΥΕΙ ΤΗΝ ΑΝΑΠΝΟΗ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ (CO) ΑΟΡΑΤΟ, ΜΕΙΩΝΕΙ ΤΑ ΠΟΣΟΣΤΑ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΟ ΑΙΜΑ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ < 10 microns (PM 10 ) ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ ΒΑΘΕΙΑ ΣΤΟΥΣ ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ, ΜΕΙΩΣΗ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ < 2.5 microns (PM 2.5 ) ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ ΒΑΘΕΙΑ ΣΤΟΥΣ ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ, ΜΕΙΩΣΗ ΟΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΒΕΝΖΟΛΙΟ-ΤΟΛΟΥΟΛΙΟ-ΞΥΛΕΝΙΟ (BTX) ΠΟΛΥ ΜΕΓΑΛΗ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ-ΚΑΡΚΙΝΟΓΕΝΕΣΗ 13
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (Ιa) Inter-govermental Panel for Climate Change: IPCC 2007 14
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (Ιb-1) 15
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (Ιb-2) 16
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (ΙΙ) 17
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (ΙΙI) Ατμοσφαιρικό όζον (Ο 3 ) 18
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (ΙV) Ατμοσφαιρικό όζον UV-A: 315-400 nm, UV-B: 280-315 nm, UV-C: 100-280 nm (1 nm=10-9 m) 19
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (ΙVa) Ατμοσφαιρικό όζον 20
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (ΙVb) Ατμοσφαιρικό όζον NASA: http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/scripts/big_image.php?date=2013-10-29&hem=s 21
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (V) Αέριοι ρύποι που επηρεάζουν το θερμικό ισοζύγιο της γης Αέρια του θερμοκηπίου (CO2, N2O, HCs, O3, CH4, H2O,CFCs, ) Αέρια που καταστρέφουν το όζον (O3) (CFCs, HCFCs, κλπ) Αιωρούμενα σωματίδια Τοπική θέρμανση / ψύξη Τροποποίηση των βροχοπτώσεων Μεταβολή της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και της γήινης ανακλαστικότητας 22
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (VI) Θερμικό ισοζύγιο της γης Stephens et al., NatureGeo (2012) 23
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (VII) Mέση κατακράτηση (θέρμανση/ψύξη) ακτινοβολίας (W/m 2 ) για το έτος 2000 σε σύγκριση με το έτος 1750 Inter-govermental Panel for Climate Change: IPCC 2013 24
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (VIIIa) Συσχέτιση αέριων ρύπων και ακραίων καιρικών φαινομένων Λιώσιμο πάγων (άνοδος στάθμης θάλασσας, αλλαγή albedo τοπική θέρμανση) Τρύπα Ο 3 Έντονοι άνεμοι Εξάτμιση Η 2 Ο o Μεταβολή ενεργειακού ισοζυγίου o Τροποποίηση βροχοπτώσεων (έντονότερες και λιγότερες) λειψυδρία - Ξηρασία o Αύξηση των τυφώνων Ερημοποίηση Μείωση δασικών εκτάσεων Αύξηση στάθμης θάλασσας 25
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (VIIIb) Η κίνηση των θαλασσίων ρευμάτων είναι άμεσα συνδεδεμένη με την θερμοκρασία των υπερκείμενων αερίων μαζών (ψυχρά θερμά ρεύματα) 26
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (IX) Inter-govermental Panel for Climate Change: IPCC 2013
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (X) Μελλοντικά Σενάρια (Ελλάδα) Θερμοκρασία 1961-1990 Μέση μέγιστη θερμοκρασία του Ιουλίου για την περίοδο 1961-1990 (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) 2071-2100 Μέση μέγιστη θερμοκρασία του Ιουλίου για την περίοδο 2071-2100 (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) 28
Ατμοσφαιρική Ρύπανση & Γήινο Κλίμα (XI) Μελλοντικά Σενάρια (Ελλάδα) Θερμοκρασία Μέση ελάχιστη θερμοκρασία του Ιουλίου για την περίοδο 1961-1990 (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) Μέση ελάχιστη θερμοκρασία του Ιουλίου για την περίοδο 2071-2100 (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) 29
Δράσε τοπικά! Είδη? Χρήση ποδηλάτου-εναλλακτικών μέσων μετακίνηση Επέκταση δικτύου ποδηλατοδρόμων-χρήση ΜΜΜ Δενδροφυτεύσεις-Προστασία δασικών περιοχών
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ "Planentary Changes in the Atmospheric Environment" Proceedings of the Colloquium organized by the National IGBP Committee of the Academy of Athens and the Mariolopoulos-Kanaginis Foundation for the Environmental Sciences, 2003. "Climate Change", Proceedings of the Colloquium organized by the National IGBP Committee of the Academy of Athens and the Mariolopoulos-Kanaginis Foundation for the Environmental Sciences, 2006. http://www.oikoskopio.gr/map/ http://www.blod.gr/lectures/pages/viewlecture.aspx?lectureid=908 http://www.blod.gr/lectures/pages/viewlecture.aspx?lectureid=323 IPCC Fifth Assessment Report, Climate Change 2013: The Physical Science Basis, 2013 (in press). Stephens, G. et al.: An update on Earth's energy balance in light of the latest global observations, Nature Geoscience, 5, 691 696, doi:10.1038/ngeo1580, 2012. Trenberth, K. E., J. T. Fasullo, J. Kiehl (2009): Earth's Global Energy Budget., Bull. Amer. Meteor. Soc., 90, 311 323, 2009. http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/2008bams2634.1 http://earthobservatory.nasa.gov/features/tango/
Επιπλέον διαφάνειες
Επίδραση των αιωρούμενων σωματιδίων στο γήινο κλίμα (I) Έμμεσο φαινόμενο Όταν η αριθμητική συγκέντρωση των αερολυμάτων αυξάνεται σημαντικά σαν αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας και ξεπερνά κατά πολύ τον αριθμό που θα είχε στην περίπτωση απουσίας αυτής, αυξάνεται και η αριθμητική συγκέντρωση των υδροσταγονιδίων των νεφών => 1) ενισχυμένη πολλαπλή σκέδαση του φωτός μέσα στα νέφη αύξηση του οπτικού πάχους και της ανακλαστικότητας αυτών 2) διαστολή της επιφάνειας των νεφών και αύξηση του χρόνου ζωής τους WMO 33
Επίδραση των αιωρούμενων σωματιδίων στο γήινο κλίμα (I) (Έμμεσο φαινόμενο) Aerosols modify the optical properties of clouds and the cloud life-time Clouds in clean air are composed of a relatively small number of large droplets (left). As a consequence, the clouds are somewhat dark and translucent. In air with high concentrations of aerosols, water can easily condense on the particles, creating a large number of small droplets (right). These clouds are dense, very reflective, and bright white (NASA image by Robert Simmon.) 34