Ανάπτυξη συστήματος δεικτών για την αποτύπωση των συνεπειών της κλιματικής αλλαγής στην ποιότητα του αέρα

Abstract

The present PhD thesis goes into the interactions between climate change and air quality inlocal to regional scale by using specific indicators in order to synthesize, develop andimplement a corresponding system of environmental indicators. The system was the result ofin depth analysis and research of the international scientific literature in an effort to cover alleconomical, social and environmental dimensions of climate change and air quality. Theinteractions between specific indicators was realized both on qualitative and quantitativebasis. 30 indicators were included in the system, 11 regarding air quality and 19 referring toclimate change related issues and impacts. Environmental indicators theory is interrelated tomulti-criteria decision analysis (MCDA) via DPSIR framework in order to provide policysupport and optimal bundle of measures to promote strategic planning. The results outline theneed to focus on specific adaptation and mitigation alternative options against climatechange. Quantitative analysis was realized by the adoption of environmental statistictechniques, using the available data for four conurbations with different environmental andsocial characteristics i.e. Athens, Paris, Los Angeles, Mexico City. The most importantcorrelation between the indicators of air quality and climate change is reflected through therelationship between the O3 and average temperature. Given the correlation of O3-averagetemperature, the changes in the levels of O3 were investigated, based on the application ofspecific scenarios as instructed by IPCC for the target years 2020 and 2050. Theaforementioned investigation aimed attention in the exploration of the alterations in the levelsof O3 caused by changes in the average temperature induced by the climate change.Considering that human is directly affected by the various aspects of climate change, theincidence rate of “acute mortality” and “respiratory hospital admissions” caused by thealteration of the concentration levels of O3 was explored, based on the changes in theaverage temperature due to the climate change. Taking into account that every environmentalmanagement tool aims to outline the optimal ranking of alternatives on the basis of DPSIRframework, MCDA is associated to the indicators’ system. The system of indicators isassociated with the decision to address the impacts of climate change, prioritizing all theavailable strategies by using MCDA, which will also help the improvement of air quality.Climate change constitutes a complex and dynamic problem, demanding joint actions onbehalf of experts, decision makers and interested parties both nationally and internationally.

Η παρούσα διατριβή εμπίπτει στο πεδίο της διερεύνησης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τηςκλιματικής αλλαγής και της ποιότητας του αέρα με τη χρήση δεικτών σε αστική έως καιπεριφερειακή κλίμακα. Η ανάπτυξη του συστήματος δεικτών προήλθε μέσα από ενδελεχήβιβλιογραφική διερεύνηση ενός αξιόλογου αριθμού πηγών και έγκριτων διεθνών περιοδικώνπροκειμένου να καλυφθούν με επάρκεια όλες οι πτυχές των υπό μελέτη θεματικών πεδίωνώστε να διερευνηθεί ποιοτικά και ποσοτικά κάθε επιμέρους αλληλεπίδραση. Στο τελικόσύστημα δεικτών κλιματικής αλλαγής και ποιότητας αέρα συμπεριλήφθηκαν 30 δείκτες (11δείκτες ποιότητας αέρα και 19 δείκτες κλιματικής αλλαγής). Η ποιοτική σύνδεση μεταξύ τωνδεικτών με την πολυκριτηριακή ανάλυση στη βάση της μεθοδολογίας DPSIR επαληθεύεταιλογικά στη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των δεικτών, οδηγώντας τελικά στην ανάγκηλήψης απόφασης με την εφαρμογή συγκεκριμένων στρατηγικών ανάσχεσης καιπροσαρμογής. Η ποσοτική συσχέτιση μεταξύ των δεικτών, στη βάση διαθέσιμωνδεδομένων, υλοποιήθηκε με την εφαρμογή τεχνικών περιβαλλοντικής στατιστικής γιατέσσερεις αστικές περιοχές με διαφορετικά χαρακτηριστικά, Αθήνα, Παρίσι, Λος Άντζελεςκαι Πόλη του Μεξικού. Η πλέον σημαντική συσχέτιση δεικτών ποιότητας αέρα και κλιματικήςαλλαγής αποτυπώνεται μέσω της σχέσης που συνδέει το O3 και τη μέση θερμοκρασία. Στηβάση της συσχέτισης αυτής έγινε διερεύνηση της μεταβολής του O3 υπό την εφαρμογήσυγκεκριμένων σεναρίων της IPCC για τα έτη-στόχους 2020 και 2050, προκειμένου ναμελετηθεί η μεταβολή του λόγω μεταβολής της μέσης θερμοκρασίας όπως αυτή προέρχεταιαπό την κλιματική αλλαγή. Στη λογική ότι ο άνθρωπος αποτελεί τον κύριο αποδέκτη τωνποικίλων εκφάνσεων της αλλαγής του κλίματος, διερευνήθηκε η μεταβολή του συνόλου τωνεπιπρόσθετων περιστατικών «θνησιμότητας» και «εισαγωγών στο νοσοκομείο λόγωαναπνευστικών παθήσεων» λόγω μεταβολών στις συγκεντρώσεις του Ο3, με βάση τημεταβολή της μέσης θερμοκρασίας εξαιτίας της αλλαγής του κλίματος. Με δεδομένο ότιστόχο κάθε εργαλείου περιβαλλοντικής διαχείρισης αποτελεί η τελική ανάδειξη μιαςαλληλουχίας στρατηγικών για την προώθηση μιας βέλτιστης στρατηγικής, στη βάση τηςμεθοδολογίας DPSIR, η πολυκριτηριακή προσέγγιση που υιοθετείται στα πλαίσια τηςδιατριβής συνδέεται άρρηκτα με το σύστημα δεικτών. Το σύστημα δεικτών συνδέεται με τηλήψη απόφασης για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής,ιεραρχώντας μέσω της πολυκριτηριακής ανάλυσης, τις διαθέσιμες στρατηγικές, οι οποίες θασυμβάλλουν και στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα. Η κλιματική αλλαγή αποτελεί ένασύνθετο και δυναμικό πρόβλημα, απαιτεί το συντονισμό μεταξύ των εμπειρογνωμόνων,φορέων λήψης αποφάσεων και ενδιαφερόμενων μερών σε παγκόσμιο επίπεδο, η οποίαοφείλει να ξεκινάει ακόμα και από την εθνική/τοπική κλίμακα.