Ο Καθηγητής του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) και του Ομοσπονδιακού Πολυτεχνείου της Λοζάνης (École Polytechnique Fédérale de Lausanne-EPFL) Αλέξανδρος Παπαγιάννης, Διευθυντής του Εργαστήριου Οπτοηλεκτρονικής, Laser και Εφαρμογές τους, στη Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, συμμετέχει στο ερευνητικό πρόγραμμα CleanCloud (Clouds and climate transitioning to post-fossil aerosol regime) που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Horizon-Europe).
Η Ομάδα LiDAR του ΕΜΠ προετοιμάζει μια ειδική αποστολή στον ερευνητικό σταθμό Villum, στη Βόρεια Γροιλανδία (81°36’ N, 16°40’ W) για την ερχόμενη άνοιξη και το καλοκαίρι. Ο συντονισμός της αποστολής αυτής πραγματοποιείται από το Πανεπιστήμιο του Άαρχους στην Δανία και το Εργαστήριο Ατμοσφαιρικών Διεργασιών και των Επιπτώσεών τους (Laboratory of Atmospheric Processes and their Impacts-LAPI) του EPFL στην Ελβετία.
Ο ερευνητικός σταθμός Villum είναι μια ερευνητική εγκατάσταση στο Station Nord στη βορειοανατολική άκρη της Γροιλανδίας, στη μικρή χερσόνησο «Princess Ingeborg Peninsula». Αυτή η μόνιμη εγκατάσταση ανήκει στην κυβέρνηση της Γροιλανδίας και λειτουργεί από το Πανεπιστήμιο του Άαρχους στην Δανία.
Ο σταθμός ιδρύθηκε το 2014 και χρησιμοποιείται ως μόνιμη βάση για ένα εκτεταμένο μακροπρόθεσμο πρόγραμμα έρευνας με κύρια εστίαση στην ατμοσφαιρική ρύπανση, αλλά και στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στα θαλάσσια και χερσαία οικοσυστήματα της Αρκτικής. Ο σταθμός είναι προσβάσιμος από τους ερευνητές όλο τον χρόνο και μπορεί να φιλοξενήσει έως και 14 επιστήμονες κάθε φορά.
«Το ερευνητικό έργο CleanCloud στοχεύει στην προώθηση και κατανόηση των διεργασιών μεταξύ αερολυμάτων και νεφών στο πλαίσιο της μετάβασης προς την απανθρακοποιηση. Τελικός στόχος του είναι να μειωθεί η αβεβαιότητα στα κλιματικά μοντέλα μέσω μιας καλύτερης αναπαράστασης των διεργασιών μεταξύ αερολυμάτων και νεφών ώστε να επιτευχθούν ακριβέστερες βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες προγνώσεις του παγκόσμιου κλίματος», εξηγεί ο Έλληνας καθηγητής.
Οι μηχανισμοί που καθορίζουν τις αλληλεπιδράσεις αερολυμάτων-νεφών (Aerosol-cloud interactions, ACI) αναμένεται να αλλάξουν δραματικά καθώς εισερχόμαστε σε μια εποχή με μειωμένη χρήση ορυκτών καυσίμων και επομένως, σε ισχυρές μειώσεις των ανθρωπογενών εκπομπών αερολυμάτων.
Οι αλληλεπιδράσεις αυτές στην εποχή της απολιγνιτοποίησης μπορεί να διαφέρουν σημαντικά από τις προβιομηχανικές συνθήκες, λόγω αλλαγών στο κλίμα και στα χαρακτηριστικά των περιοχών προέλευσης των αερολυμάτων.
Στο έργο CleanCloud συμμετέχουν 20 ευρωπαϊκά ερευνητικά ινστιτούτα και πανεπιστήμια με εξειδίκευση σε πειράματα επίγειας και διαστημικής τηλεπισκόπησης, καθώς και σε εργαστηριακές και επιτόπιες μετρήσεις ατμοσφαιρικών αερολυμάτων και θαλάμων μελέτης των νεφών.
Το έργο CleanCloud, στοχεύει να ποσοτικοποιήσει και να κατανοήσει τις περιφερειακές και χρονικές επιδράσεις των διαδικασιών που σχετίζονται με τις ACI και πώς αυτές θα εξελιχθούν κατά τη μετάβαση προς μια εποχή χωρίς ή με μειωμένη χρήση ορυκτών καυσίμων.
H Ομάδα LiDAR του ΕΜΠ αποστέλλει ένα σύστημα LiDAR για την πρώτη, παγκοσμίως, μέτρηση της κατακόρυφης κατανομής των αερολυμάτων και του ύψους του Ατμοσφαιρικού Οριακού Στρώματος σε μια περιοχή που τόσο πολύ γειτνιάζει στον Βόρειο Πόλο.
Οι διατάξεις LiDAR (Light Detection and Ranging) είναι συστήματα ενεργούς τηλεπισκόπησης που επιτρέπουν την ανάκτηση της χωρο-χρονικής μεταβολής πολυάριθμων παραμέτρων της ατμόσφαιρας (αερολύματα, υδρατμοί, αέριοι ρύποι, ταχύτητα και διεύθυνση ανέμου, κλπ.) μέσω αλληλεπιδράσεων των μορίων και σωματιδίων της ατμόσφαιρας με την εκπεμπόμενη παλμική δέσμη λέιζερ.
Η χωρική μέτρηση LiDAR στηρίζεται στην καταγραφή του χρόνου που μεσολαβεί μεταξύ του εκπεμπόμενου παλμού φωτός και της ανίχνευσης της ανακλώμενης (οπισθοσκεδαζόμενης) φωτεινής δέσμης από τα συστατικά της ατμόσφαιρας», λέει ο κ. Παπαγιάννης.
Οι μετρήσεις με το σύστημα LiDAR θα πραγματοποιούνται σε συνεχή βάση από τον Δρ. Ρωμανό Φωσκίνη, μεταδιδακτορικό ερευνητή στο Ομοσπονδιακό Πολυτεχνείο της Λοζάνης.
