Οπτικές ιδιότητες ατμοσφαιρικών αιωρημάτων

Abstract

The object of this thesis is the study of the aerosol optical properties and their effect on radiation and cloud optical properties. The observations were performed over Thessaloniki and extended to the Aegean Sea. In the first chapter we describe the instrumentation and data analysis methods as well as the satellite data that were used during this study. In the second chapter we present the aerosol optical properties over the Thessaloniki AERONET site and their effect on shortwave radiation using a series of almost continues two-year measurements (September 2005 – August 2007). Furthermore, we present the interaction between AERONET data (Thessaloniki) and cloud parameters over the northern part of Aegean Sea. In the third chapter we present the aerosol optical and chemical properties which were contacted with an aircraft over Thessaloniki during the SCOUT-O3 (18 July 2006-19 July 2006). There is also a comparison between the aircraft measurements and AERONET data. In the final chapter, satellite data of aerosol optical properties, cloud properties and radiative fluxes were analyzed to study the effect of aerosols and clouds on radiation over the Aegean Sea. Aerosol optical properties and their effect on radiation were compared to the AERONET measurements in Thessaloniki.

Το αντικείμενα της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων και η επίδρασή τους στην ηλιακή ακτινοβολία και στις ιδιότητες των νεφών. Η διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων στην περιοχή της Θεσσαλονίκης και στη συνέχεια επεκτείνεται και στην περιοχή του Αιγαίου. Στο πρώτο μέρος γίνεται μια αναλυτική περιγραφή των οργάνων και των δορυφορικών δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα διατριβή. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται η μεταβλητότητα των οπτικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων καθώς και της ώθησης της ηλιακής ακτινοβολίας από δεδομένα του CIMEL στη Θεσσαλονίκη για το χρονικό διάστημα από τον Σεπτέμβριο του 2005 ως τον Αύγουστο του 2007. Επίσης, πραγματοποιείται μελέτη της εποχικότητας που παρουσιάζουν αυτές οι παράμετροι. Επιπροσθέτως, μελετάται η επίδραση των αιωρούμενων σωματιδίων που μελετήθηκαν στη περιοχή της Θεσσαλονίκης, στις ιδιότητες των νεφών στη περιοχή του Βορείου Αιγαίου. Στο τρίτο μέρος παρουσιάζονται οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των αιωρούμενων σωματιδίων που πραγματοποιήθηκαν με τη βοήθεια αεροσκάφους σε διάφορα υψόμετρα πάνω από τη περιοχή της Θεσσαλονίκης στα πλαίσια του προγράμματος SCOUT-O3 το χρονικό διάστημα από 18 Ιούλίου 2006 ως 21 Ιουλίου 2006. Πραγματοποιείται επίσης η μελέτη των ιδιοτήτων και η σύγκριση τους με τα δεδομένα του CIMEL. Τέλος, στο τέταρτο μέρος, με τη βοήθεια δορυφορικών δεδομένων πραγματοποιείται η μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων των αιωρούμενων σωματιδίων και της ώθησης της ηλιακής ακτινοβολίας από αιωρούμενα σωματίδια και σύννεφα πάνω από τη περιοχή του Αιγαίου για το χρονικό διάστημα Σεπτέμβριος 2005-Αύγουστος 2006. Στη συνέχεια τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τα δεδομένα του CIMEL.