Ατμοσφαιρική Ρύπανση

1^η εβδομάδα, 01/10 και 02/10/2014: Ρύπανση της ατμόσφαιρας, παρούσα εικόνα αστικής ατμόσφαιρας, επιπτώσεις ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ποιότητα αέρα, νομοθεσία, όρια ποιότητας αέρα, Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών 1984-2008 στην Αθήνα, Ατμοσφαιρική ποιότητα στην Αθήνα, Συμπεράσματα, Ατμοσφαιρική ποιότητα στην Αθήνα – Υπερβάσεις 2008, Θεσσαλονίκη: ΝΟ₂.

2^η εβδομάδα, 08/10 και 09/10/2014: Θεσσαλονίκη: Ο₃, O₃ στη Θεσσαλονίκη, ημέρες υπέρβασης το 2002, Θεσσαλονίκη: CO και SO₂, Θεσσαλονίκη: ΑΣ₁₀, ΡΜ₁₀ στη Θεσσαλονίκη, ημέρες υπέρβασης το 2002, Θεσσαλονίκη: Ποιότητα αέρα, Θεσσαλονίκη: ΑΣ₁₀, Συμπεράσματα για την ποιότητα αέρα στις ελληνικές μεγαλουπόλεις, Αναλυτικό πλαίσιο, Πιέσεις στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον, Κινητήριες δυνάμεις.

3^η εβδομάδα, 15/10 και 16/10/2014: Ταξινόμηση Ατμοσφαιρικών Ρύπων, Υπολογισμός Ποσότητας στην Ατμόσφαιρα, Κύκλος Ρύπων, Ποιότητα αέρα – Νομοθεσία, Οριακές τιμές και επιτρεπόμενες υπερβάσεις ρύπων, Θεσμοθετημένοι ρύποι, Θειούχες ενώσεις, Διοξείδιο του θείου, Κύριες καταβόθρες του διοξειδίου του θείου, Χρόνος παραμονής θειούχων ενώσεων στην ατμόσφαιρα, SO₂ σε σταθμούς της Αθήνας - διαχρονική εξέλιξη 1991-2003, SO₂ σε σταθμούς της Θεσσαλονίκης - διαχρονική εξέλιξη 2001-2013, Pinatubo volcano, Αζωτούχες ενώσεις, Πηγές Ενώσεων του Αζώτου, ΝO₂ στη Θεσσαλονίκη -διαχρονική εξέλιξη 2001-2013, Κύριες καταβόθρες των ΝΟx, Φωτολυτικός κύκλος οξειδίων αζώτου, Τοξικότητα NO_x, Μονοξείδιο του άνθρακα, Κορεσμός αίματος και διάρκεια έκθεσης, Τοξικότητα CO, Υδρογονάνθρακες - Χαρακτηριστικά, Αιωρούμενα σωματίδια (ΑΣ), Ισοδύναμη αεροδυναμική διάμετρος, Διείσδυση αιωρούμενων σωματιδίων στο αναπνευστικό σύστημα, Νέφος καπνομίχλης, Σημασία των ΑΣ, ΑΣ10 στη Θεσσαλονίκη, εξέλιξη - 2001-2013, ΑΣ₁₀ στη Θεσσαλονίκη -  ημέρες υπέρβασης (2001-2013), Στοιχεία από μετρήσεις, Αιθαλομίχλη στην Ελλάδα της κρίσης.

4^η εβδομάδα, 22/10 και 23/10/2014: Μετρήσεις αστικού υποβάθρου – Μέση ημερήσια διακύμανση, Θεσσαλονίκη: Αιωρούμενα σωματίδια, Ετήσια μέσα επίπεδα ΑΣ₁₀ και αριθμός ημερών υπέρβασης (2005), Κύριες πηγές σωματιδίων στη Θεσσαλονίκη, Εκπομπές ΑΣ10 στη Θεσσαλονίκη, Κυκλοφοριακό και ποιότητα αέρα, Μέταλλα και Τοξικοί Ρύποι, Βαρέα Μέταλλα – Ανθρωπογενείς δραστηριότητες, Φωτοχημική Αιθαλομίχλη, Όζον, Τρύπα του Όζοντος - Επιπτώσεις, CFC και όζον, Βλάβες του όζοντος, Δείκτης ΑΟΤ40 για καλλιέργειες, O₃ στη Θεσσαλονίκη - εξέλιξη 1990-2003, O₃ στη Θεσσαλονίκη - ημέρες υπέρβασης το 2002 - Διαχρονική μεταβολή των υπερβάσεων Ο3 (2001-2013), Συμπεράσματα για την ποιότητα αέρα σε Αθήνα και Θεσσαλονίκη (2002), Πρόβλεψη εξέλιξης ποιότητας αέρα,

5^η εβδομάδα, 29/10 και 30/10/2014: Ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα -Θεωρητικές βάσεις, Στερεά γωνία, Ακτινοβολία μελανών σωμάτων διαφόρων θερμοκρασιών, Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας,

6^η εβδομάδα, 05/11 και 06/11/2014: Η συνάρτηση Φ(0,λiT), Διάδοση ακτινοβολίας, Ισοζύγιο ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα,  Κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας,

7^η εβδομάδα, 12/11 και 13/11/2014: Θερμοδυναμική της ατμόσφαιρας, Βασικοί νόμοι, Κατάσταση ισορροπίας μάζας αέρα, Κατάσταση ισορροπίας: σχέση θερμοκρασίας ως προς το ύψος, Επίδραση αναστροφών στη ρύπανση, Παγίδευση των ρύπων μέσα στο στρώμα της αναστροφής, Ξηροαδιαβατική θερμοβαθμίδα.

8^η εβδομάδα, 19/11 και 20/11/2010: Άλλα κριτήρια ευστάθειας ξηρού αέρα, Εξιδανίκευση της ανωστικής κίνησης ενός πλουμίου, Δυνητική πυκνότητα ως συνάρτηση του ύψους, Υγροαδιαβατική θερμοβαθμίδα, Έκφραση της υγρασίας στην ατμόσφαιρα, Αναλογία υγρασίας κορεσμού, Καταστατική εξίσωση υγρού αέρα.

9^η εβδομάδα, 26/11 και 27/11/2014: Συχνότητα Brunt-Vaisalla, . Εμάγραμμα, Φαινόμενο Foehn, Ενέργεια αστάθειας,.

10^η εβδομάδα, 03/12 και 04/12/2014: Δυναμική της Ατμόσφαιρας - Βασικές αρχές, Βασικός μηχανισμός δημιουργίας κυκλοφοριακού συστήματος, Δυνάμεις που επιδρούν στις αέριες μάζες, Κλίμακες κυκλοφοριακών συστημάτων, Βασικές εξισώσεις – εξίσωση συνέχειας - εξισώσεις κίνησης, Δύναμη Coriolis, Γεωστροφικός άνεμος, Ισοβαρείς Καμπύλες – Χάρτης Καιρού, Άνεμος βαροβαθμίδας, Μορφές Ισοβαρών, Αντικυκλώνες - Βαρομετρικά Υψηλά, Κυκλώνες - Βαρομετρικά Χαμηλά, Θερμικός άνεμος, Τοπικοί άνεμοι και ατμοσφαιρική ρύπανση, Επιπτώσεις της άπνοιας, Θαλάσσια αύρα και κατανομή των ρύπων, Αστική θερμονησίδα, Τοπογραφία και διασπορά, Άνεμοι βουνού – κοιλάδας, Κοιλάδες και ρύποι.

11^η εβδομάδα, 10/12 και 11/12/2014: Ατμοσφαιρική Τύρβη - Φυσικές βάσεις, Τυρβώδης ροή, Διαμελισμός κατά Reynolds, Μεταφορά ορμής και ενέργειας μέσω τυρβωδών αναταράξεων, Τάσεις Reynolds, Ισοζύγιο τυρβώδους κινητικής ενέργειας, Φάσμα ενέργειας, Μοντέλα τύρβης.

12η εβδομάδα, 17/12 και 18/12/2014: Ισοζύγιο ενέργειας στο έδαφος, Εξίσωση του ισοζυγίου ενέργειας στο έδαφος, Όροι ακτινοβολίας – Rs, Εξασθένιση της ηλιακής ακτινοβολίας, Ενέργεια που απορροφά το έδαφος, Ηλιακή σταθερά, Ακτινοβολία μακρών κυμάτων, Υπέρυθρη θερμική ακτινοβολία της ατμόσφαιρας, Δέσμευση της γήινης ακτινοβολίας από την ατμόσφαιρα.

13η εβδομάδα, 07/01/2015 και 08/01/2015: Ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα (ΟΣ), Λύση Ekman, Αδιαβατικό ΟΣ: κατακόρυφη κατανομή της ταχύτητας του ανέμου, Διαβατικό οριακό στρώμα, Αριθμός Richardson, Χαρακτηριστικά του ΑΟΣ, Πάχος, Εξαναγκασμένη και ελεύθερη συναγωγή, Ημερήσια διακύμανση του ΑΟΣ.

Διασπορά και διάχυση ατμοσφαιρικών ρύπων – Ορισμοί, Ατμοσφαιρική διασπορά, Μοριακή διάχυση, Ομοιόμορφη ροή δια μέσου στοιχείου όγκου, Διασπορά ρύπων, Οριζόντια μεταφορά, Παράμετροι επίδρασης στη διασπορά, Ο ατμοσφαιρικός κύκλος διασποράς, Γκαουσιανό μοντέλο διασποράς, Γκαουσιανό μοντέλο με ανάκλαση, Γκαουσιανό μοντέλο για σημειακή εκπομπή σε ομοιόμορφη στρωτή ροή, Ταξινόμηση ατμοσφαιρικής ευστάθειας, Κατηγορίες ευστάθειας, Τιμές σταθερών με καμπύλες προσαρμογής, Συντελεστές διασποράς, Τυρβώδης διάχυση, Θεωρίες Ατμοσφαιρικής Διάχυσης, Μέθοδος Euler, Μέθοδος Lagrange, Αυτοσυσχέτιση Lagrange.

Διδάσκον: Νικόλαος Μουσσιόπουλος, Καθηγητής

Ο Καθηγητής Μουσσιόπουλος είναι Επίτιμος Καθηγητής στην Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καρλσρούης (πρώην Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης). Έχει λάβει διάφορες διακρίσεις και βραβεία, ανάμεσα στα οποία και το Βραβείο Heinrich Hertz το 1990. Είναι συγγραφέας περισσότερων από 400 επιστημονικών δημοσιεύσεων, στις οποίες περιλαμβάνονται πάνω από 100 εργασίες σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με σύστημα κριτών και 26 βιβλία. Κατά τη χρονική περίοδο 2009-2014 ήταν Εθνικός Εκπρόσωπος στο ειδικό πρόγραμμα «Περιφέρειες Γνώσης και Ερευνητικό Δυναμικό» του 7ου Προγράμματος Πλαισίου της Ευρωπαϊκής Ένωσης και Τακτικό μέλος του Τομεακού Επιστημονικού Συμβουλίου Επιστημών Μηχανικού του Ε.Σ.Ε.Τ

Συνεργάτης Ανάπτυξης Περιεχομένου: Περκουλίδης Γιώργος, ΕΕΔΙΠ

Μετά το πέρας του κύκλου των μαθημάτων οι φοιτητές θα είναι σε θέση να κατανοούν τις θεωρητικές βάσεις των ατμοσφαιρικών ροών και το ρόλο τους στη μεταφορά και στη διάχυση των αερίων ρύπων, ενώ επίσης, θα εξοικειωθούν με τη χρήση απλών μαθηματικών μοντέλων προσομοίωσης ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Δραστηριότητα που αποσκοπεί στην πρακτική εφαρμογή και εμβάθυνση των γνώσεων που θα αποκτήσουν οι φοιτητές από την διδασκαλία  του μαθήματος.

Οι γενικές προαπαιτούμενος γνώσεις αφορούν σε μαθηματικά, φυσική, θερμοδυναμική, μετάδοση θερμότητας και επιχειρησιακή έρευνα.

Οι κωδικοί των εν λόγω μαθημάτων είναι:

• 101 Μαθηματικά Ι
• 106 Μαθηματικά ΙΙ
• 102 Φυσική
• 113 Θερμοδυναμική Ι
• 216 Θερμοδυναμική ΙΙ
• 118 Μηχανική Ρευστών Ι
• 351 Μηχανική Ρευστών ΙΙ
• 218 Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος – Αρχές Αειφορίας

Μουσσιόπουλος Ν.Σ. «Φαινόμενα μεταφοράς στην ατμόσφαιρα»,3η εκδοση, εκδόσεις Γιαχούδη, Θεσσαλονίκη 2012.

Ενδεικτική Βιβλιογραφία:

Παρατίθενται τίτλοι βιβλίων που είναι διαθέσιμοι σε βιβλιοθήκες του ΑΠΘ:

An introduction to Boundary Layer Meteorology, Roland B. Stull, Kluwer Academic Publishers, 1994.

Atmospheric Chemistry And Physics From Air Polution To Climate Change, John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis, 1998.

Mesoscale Meteorological Modeling, Academic Press, Roger A. Pielke, 1984.

Atmospheric dispersion modeling compliance guide, Schnelle, Karl B., Dey, Partha R., New York McGraw-Hill, 2000.

Atmospheric dispersion modeling: an introduction to practical applications, Barratt, Rod, London Sterling, VA Earthscan Publications, 2001.

Επιπλέον συνιστώμενη βιβλιογραφία

• Πηγή στη βιβλιοθήκη του ιδρύματος:
  • An introduction to Boundary Layer Meteorology, Roland B. Stull, Kluwer Academic Publishers, 1994.
  • Atmospheric Chemistry And Physics From Air Polution To Climate Change, John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis, 1998.
  • Mesoscale Meteorological Modeling, Academic Press, Roger A. Pielke, 1984.
  • Atmospheric dispersion modeling compliance guide, Schnelle, Karl B., Dey, Partha R., New York McGraw-Hill, 2000.
  • Atmospheric dispersion modeling: an introduction to practical applications, Barratt, Rod, London Sterling, VA Earthscan Publications, 2001.
• Online readings:
  • http://eclass.auth.gr/modules/course_description/?course=MENG352