Ελεγκτής ποιότητας αέρα - Air Quality Project (AQP) στο 9ο Δημοτικό Σχολείο Ρεθύμνου
Τι είναι ένας ελεγκτής ποιότητας αέρα - Air Quality Project (AQP);
Το AQP (Air Quality Platform) Project της ESA (European Space Agency) είναι μια πρωτοβουλία που στοχεύει στη βελτίωση της παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα σε παγκόσμιο επίπεδο χρησιμοποιώντας δορυφορικές τεχνολογίες. Το έργο αυτό βασίζεται στην ανάλυση δεδομένων που συλλέγονται από δορυφόρους και άλλες διαστημικές πλατφόρμες, με σκοπό να κατανοηθεί καλύτερα η ατμοσφαιρική ρύπανση και οι επιπτώσεις της στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον.
Τι μετράει το AQP Project;
Το AQP συγκεντρώνει και αναλύει δεδομένα για διάφορους ρύπους που επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα, όπως:
- Διοξείδιο του αζώτου (NO₂): Ένας σημαντικός ρύπος που προέρχεται κυρίως από τις εκπομπές οχημάτων και τη βιομηχανία.
- Οζόν (O₃): Ένας ατμοσφαιρικός ρύπος που μπορεί να προκαλέσει αναπνευστικά προβλήματα, ενώ στον υψηλό στρώμα της ατμόσφαιρας προστατεύει τη Γη από την υπεριώδη ακτινοβολία.
- Σωματίδια (PM2.5 και PM10): Μικροσκοπικά σωματίδια που εισέρχονται στους πνεύμονες και μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες.
- Αμμωνία (NH₃) και άλλοι ρύποι που επηρεάζουν την ατμοσφαιρική ποιότητα.
Οι δορυφόροι, όπως ο Sentinel-5P (στο πλαίσιο του προγράμματος Copernicus της ESA), παρέχουν πληροφορίες για τη συγκέντρωση αυτών των ρύπων σε διάφορες γεωγραφικές περιοχές και χρονικές κλίμακες, επιτρέποντας τη συνεχή παρακολούθηση και αξιολόγηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Ο κύριος στόχος του AQP είναι να παρέχει αξιόπιστα και ακριβή δεδομένα για τη λήψη αποφάσεων σε επίπεδο πολιτικής, έρευνας και δημόσιας υγείας. Οι πληροφορίες που παρέχει το AQP βοηθούν στη διαχείριση των περιβαλλοντικών κινδύνων, την ανάπτυξη στρατηγικών για τη βελτίωση της ποιότητας του αέρα και τη μείωση των επιπτώσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις πόλεις και τις περιοχές με υψηλά επίπεδα ρύπανσης. Είναι ένα έργο που προσφέρει ένα καινοτόμο εργαλείο για τη συνεχιζόμενη παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα και την αναγνώριση των περιοχών που χρειάζονται περισσότερο την προσοχή από τις αρχές και τους πολίτες.
Η δομή του AQP (Air Quality Platform) είναι σχεδιασμένη ώστε να παρέχει μια ολοκληρωμένη και αξιόπιστη πλατφόρμα για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα, σε συνδυασμό με άλλες τεχνολογίες παρακολούθησης. Στην ουσία, αποτελεί ένα σύστημα που συγκεντρώνει, αναλύει και οπτικοποιεί δεδομένα ατμοσφαιρικής ποιότητας, επιτρέποντας στους χρήστες να κατανοούν καλύτερα την κατάσταση του αέρα και να παίρνουν μέτρα για την προστασία της δημόσιας υγείας.
Η πλατφόρμα έχει διάφορα επίπεδα και συνιστώσες, που περιλαμβάνουν:
1. Συλλογή Δεδομένων
Δορυφορικές αποστολές και αισθητήρες: Όπως οι δορυφόροι του προγράμματος Copernicus Sentinel-5P, που χρησιμοποιούνται για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με την ατμοσφαιρική ρύπανση και τους ρύπους, όπως το διοξείδιο του αζώτου (NO₂), τα σωματίδια PM2.5 και PM10, το όζον (O₃) και άλλοι ρύποι.
Επιτόπιοι αισθητήρες: Εκτός από τα δορυφορικά δεδομένα, ενδέχεται να χρησιμοποιούνται και αισθητήρες στο έδαφος για την πιο ακριβή μέτρηση της ποιότητας του αέρα σε συγκεκριμένες περιοχές.
2. Επεξεργασία και Ανάλυση Δεδομένων
Ανάλυση μετεωρολογικών δεδομένων: Εξετάζονται οι καιρικές συνθήκες και άλλοι παράγοντες, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία, που μπορεί να επηρεάζουν τα επίπεδα των ρύπων.
Αλγόριθμοι μοντελοποίησης ποιότητας αέρα: Χρησιμοποιούνται μαθηματικά μοντέλα για να προβλέψουν την κατανομή και τη συγκέντρωση των ρύπων σε διαφορετικές περιοχές και χρονικές στιγμές.
3. Πλατφόρμα Χρήστη και Οπτικοποίηση Δεδομένων
Διαδικτυακή πλατφόρμα: Οι χρήστες μπορούν να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα μέσω ενός διαδικτυακού περιβάλλοντος, το οποίο επιτρέπει την εύκολη περιήγηση στα δεδομένα ατμοσφαιρικής ποιότητας.
Οπτικοποίηση δεδομένων: Χρησιμοποιούνται χάρτες, γραφήματα και πίνακες για την οπτικοποίηση της ποιότητας του αέρα σε πραγματικό χρόνο και για την παρακολούθηση των τάσεων και των επιπτώσεων των ρύπων σε συγκεκριμένες περιοχές.
Αναφορές και ειδοποιήσεις: Οι χρήστες (δημόσιοι οργανισμοί, επιστήμονες, πολίτες) μπορούν να λάβουν ειδοποιήσεις και αναφορές για επικίνδυνα επίπεδα ρύπων, ώστε να λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα προφύλαξης.
4. Στρατηγική Αντιμετώπισης & Πολιτικές
Η πλατφόρμα παρέχει δεδομένα που μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη στρατηγικών και πολιτικών για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και την προστασία της δημόσιας υγείας. Διευκολύνει τη συνεργασία μεταξύ κρατικών φορέων, ερευνητικών οργανισμών και διεθνών οργανισμών, με στόχο την καλύτερη διαχείριση της ποιότητας του αέρα και την ανάπτυξη βιώσιμων λύσεων.
5. Διασύνδεση με άλλες Πλατφόρμες και Δεδομένα
Η AQP πλατφόρμα συνδέεται με άλλες βάσεις δεδομένων και συστήματα, όπως εθνικά και διεθνή παρατηρητήρια ποιότητας αέρα, για να παρέχει μια ολοκληρωμένη εικόνα. Επιπλέον, μπορεί να ενσωματώνει δεδομένα από άλλες διαστημικές αποστολές ή προγράμματα, ενισχύοντας την ακρίβεια και την πληρότητα των πληροφοριών.
6. Εκπαίδευση & Ευαισθητοποίηση
Προσφέρει επίσης εκπαιδευτικό υλικό και οδηγίες για τον καλύτερο χειρισμό των δεδομένων σχετικά με την ποιότητα του αέρα, βοηθώντας τη δημόσια ενημέρωση και την ευαισθητοποίηση για τα προβλήματα που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση.
Αυτή η σύνθετη αρχιτεκτονική του AQP επιτρέπει την ακριβή και συνεχιζόμενη παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα σε παγκόσμιο επίπεδο, καθώς και τη χρήση αυτών των δεδομένων για την προστασία της δημόσιας υγείας και την ανάπτυξη στρατηγικών πολιτικής για τον περιορισμό της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Ο Ελεγκτής Ποιότητας του Αέρα (AQP) του Εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών στο 9ο Δημοτικό Σχολείο Ρεθύμνου"
Από τις αρχές Αυγούστου 2024, στο Εργαστήριο ΦΕ στο 9ο ΔΣ Ρεθύμνου, ολοκληρώθηκε η εγκατάσταση ενός AQP (Air Quality Project), δηλαδή ενός σταθμού μέτρησης ποιότητας του αέρα (ID 136), από την ESA (European Space Agency) και σε συνεργασία με το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και το γραφείο ESERO Greece [Affiliation: Aristotle University of Tessaloniki/ESERO Greece (Station ID: 136, Position: 35.365200, 24.511342)].
Πρόκειται για μια μικρή πλατφόρμα βασισμένη στον υπολογιστή Raspberry Pi 3B+ και εξοπλισμένη με ένα σύνολο αισθητήρων που μετρούν διάφορα χαρακτηριστικά του αέρα.
Μπορεί να μετρήσει:
- Σωματίδια (PM2.5 και PM10)
- Μονοξείδιο του άνθρακα (CO)
- Διοξείδιο του αζώτου (NO2)
- Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
- Αμμωνία (NH3)
- Θερμοκρασία και υγρασία
Περιλαμβάνει GPS για τον εντοπισμό της θέσης. Όλες οι μετρήσεις μπορούν να απεικονιστούν σε έναν online χάρτη σε πραγματικό χρόνο [https://aqp.eo.esa.int/map/]. Μπορούμε πλέον να λαμβάνουμε δεδομένα από τις μετρήσεις και να τα ενσωματώνουμε στα μαθήματά μας, μέσα σε μία προσέγγιση "επιστήμης των πολιτών" (citizen science).
Η χρήση του AQP (Air Quality Platform) στην εκπαίδευση σε σχολικό περιβάλλον προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα, καθώς μπορεί να ενισχύσει τη μάθηση των μαθητών και να τους βοηθήσει να κατανοήσουν καλύτερα τη σημασία της ποιότητας του αέρα και των περιβαλλοντικών ζητημάτων, μέσα από εκπαιδευτικές υπηρεσίες & πλεονεκτήματα που μπορεί να προσφέρει:
1. Ενίσχυση της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης
Ευαισθητοποίηση για τη ρύπανση: Η χρήση του AQP επιτρέπει σε μαθητευόμενους/-ες και εκπαιδευτικούς να παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο τα επίπεδα ρύπανσης και να κατανοήσουν την αλληλεπίδραση μεταξύ της ανθρώπινης δραστηριότητας και της ποιότητας του αέρα. Αυτό ενισχύει τη συνειδητοποίηση των μαθητών σχετικά με τις περιβαλλοντικές προκλήσεις, όπως η ατμοσφαιρική ρύπανση, και τις επιπτώσεις τους στην υγεία και το κλίμα.
Πραγματικά δεδομένα: Χρησιμοποιώντας δεδομένα από δορυφόρους και άλλες πηγές, οι χρήστες έχουν πρόσβαση σε ακριβείς και επικαιροποιημένες πληροφορίες, οι οποίες ενισχύουν την κατανόηση των επιστημονικών προσεγγίσεων και των εφαρμογών τους στην καθημερινή ζωή.
2. Εφαρμογή Διαθεματικής Προσέγγισης στη Διδασκαλία και στη Μάθηση
Σύνδεση με άλλα μαθήματα & διδακτικά αντικείμενα: Το AQP μπορεί να συνδυαστεί με διάφορους τομείς της εκπαίδευσης, όπως η γεωγραφία, η φυσική, η χημεία, η βιολογία και η μαθηματική ανάλυση. Οι μαθητευόμενοι/ες & οι εκπαιδευτικοί μπορούν να πραγματευτούν πώς να αναλύουν τα δεδομένα ποιότητας αέρα και να κατανοούν τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία.
Προβλήματα πραγματικής ζωής: Μέσα από τη χρήση πραγματικών δεδομένων και αναλύσεων, οι μαθητές καλούνται να σκεφτούν λύσεις σε περιβαλλοντικά προβλήματα, ενισχύοντας τις δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων και την κριτική σκέψη.
3. Δημιουργία Υπευθυνότητας και Συμμετοχής
Καλλιέργεια υπεύθυνης στάσης: Η συνεχής παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα μπορεί να ενισχύσει την αίσθηση της ευθύνης σε μαθητευόμενους/-ες και εκπαιδευτικούς, κατανοώντας πώς οι καθημερινές τους δράσεις (π.χ. η χρήση οχημάτων, η βιομηχανική ρύπανση κ.λπ.) επηρεάζουν την ατμόσφαιρα. Η συνειδητοποίηση αυτών των σχέσεων μπορεί να ενθαρρύνει μια πιο υπεύθυνη στάση απέναντι στο περιβάλλον.
Σχολικά προγράμματα και δράσεις: Οι μαθητευόμενοι/ες και οι εκπαιδευτικοί μπορούν να συμμετέχουν σε σχολικές δραστηριότητες, όπως εκστρατείες ευαισθητοποίησης για την ποιότητα του αέρα ή δράσεις για τη μείωση της ρύπανσης στην περιοχή τους, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα της πλατφόρμας ως εργαλείο εκπαίδευσης και δράσης.
4. Ενίσχυση της Κριτικής Σκέψης και Ανάλυσης Δεδομένων
Ανάπτυξη δεξιοτήτων ανάλυσης: Χρησιμοποιώντας το AQP, οι μαθητές μπορούν να εξασκηθούν στην ανάλυση δεδομένων και στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Ειδικότερα, θα μάθουν πώς να διαβάζουν χάρτες, διαγράμματα και πίνακες, αναλύοντας τα επίπεδα των ρύπων και τις τάσεις τους σε διάφορες περιοχές και χρονικές περιόδους.
Μαθηματικές και στατιστικές εφαρμογές: Η ανάλυση των δεδομένων του AQP μπορεί να ενσωματωθεί σε μαθήματα μαθηματικών και στατιστικής, όπου οι μαθητές θα δουλέψουν με δεδομένα για να υπολογίσουν τις συγκεντρώσεις ρύπων, να εντοπίσουν συσχετίσεις ή να κάνουν προβλέψεις για το μέλλον.
5. Περιβάλλον Διαδραστικής και Ελκυστικής Διδασκαλίας & Μάθησης
Επαφή με την τεχνολογία: Η χρήση της AQP μπορεί να κάνει τη διδασκαλία αλλά και τη μάθηση πιο ελκυστικές για τους/τις μαθητευόμενου/-ες, καθώς χρησιμοποιούνται σύγχρονα εργαλεία, όπως διαδικτυακές πλατφόρμες και δορυφορικά δεδομένα. Αυτή η διαδραστική προσέγγιση ενθουσιάζει τους μαθητές και τους προετοιμάζει για το μέλλον, όπου η τεχνολογία θα παίζει κυρίαρχο ρόλο στην καθημερινή τους ζωή.
Πρακτικές εφαρμογές: Οι μαθητευόμενοι/-ες δεν "μαθαίνουν" απλά για την ποιότητα του αέρα, αλλά "βιώνουν" την εμπειρία μέσω της αναζήτησης, της διερεύνησης, της ανάλυσης και της εφαρμογής των δεδομένων στην πραγματική ζωή, κάνοντάς τους να συνδέσουν τις γνώσεις τους με τον πραγματικό κόσμο.
6. Προετοιμασία για Επιστημονικά Επαγγέλματα & Σταδιοδρομίες
Ανάπτυξη επιστημονικών δεξιοτήτων: Μέσω του AQP, οι μαθητευόμενοι/-ες μπορούν να αποκτήσουν δεξιότητες που θα τους φανούν χρήσιμες αν επιλέξουν καριέρα σε τομείς όπως η περιβαλλοντική επιστήμη, η γεωγραφία, η αστρονομία, η δορυφορική τεχνολογία, η χημεία και η φυσική.
Εισαγωγή στις σύγχρονες τεχνολογίες: Οι μαθητευόμενοι/-ες θα εξοικειωθούν με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων και άλλων σύγχρονων εργαλείων, προετοιμάζοντάς τους για τη μελλοντική επιστημονική και τεχνολογική έρευνα.
7. Προώθηση της Συνεργασίας και της ομαδοσυνεργατικής μάθησης
Διαθεματικά έργα: Η εκπαίδευση μέσω του AQP μπορεί να ενθαρρύνει την συνεργασία μεταξύ των μαθητευόμενων, καθώς τους δίνει την ευκαιρία να εργαστούν και σε ομάδες δουλεύοντας από κοινού σε έργα που συνδυάζουν διαφορετικά επιστημονικά πεδία, όπως η περιβαλλοντική επιστήμη, τα μαθηματικά και οι κοινωνικές σπουδές.
Συνεργασία με άλλες σχολικές μονάδες, σε εκπαιδευτικά/περιβαλλοντικά ή/και κοινοτικά έργα: Οι μαθητευόμενοι/-ες ενδέχεται να συνεργαστούν με άλλες σχολικές μονάδες ή τοπικές κοινότητες για να συλλέξουν δεδομένα, να αναλύσουν τις επιπτώσεις της ρύπανσης στην περιοχή τους και να αναπτύξουν στρατηγικές για την αντιμετώπισή της.
Μέσα από την παραπάνω σταχυολόγηση πλεονεκτήματων, προκύπτει ότι το AQP μπορεί να λειτουργήσει ως ένα εξαιρετικό εκπαιδευτικό εργαλείο για την ενίσχυση της περιβαλλοντικής συνείδησης, την ανάπτυξη επιστημονικών δεξιοτήτων και την προώθηση της ενεργού συμμετοχής των μαθητευόμενων σε κοινωνικά και περιβαλλοντικά ζητήματα.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Δείτε παρακάτω ένα βίντεο από τη συναρμολόγη ενός AQP με τους αισθητήρες και το μικρουπολογιστή του
