Περίληψη |
Τα αιωρούμενα σωματίδια στην ατμόσφαιρα πρόκειται να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στη μεταβολή του παγκόσμιου κλίματος, αλλά και να επηρεάσουν άμεσα την ποιότητα της ζωής των ανθρώπων πάνω στον πλανήτη. Η γνώση του βαθμού συμμετοχής τους στο ενεργειακό ισοζύγιο της ατμόσφαιρας είναι απαραίτητη παράμετρος για να γίνει εφικτή η εκτίμηση της επίδρασης των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στο κλίμα. Ο σταθμός δειγματοληψιών του Πανεπιστημίου Κρήτης στη Φινοκαλιά Λασιθίου έχει επισημανθεί ως αντιπροσωπευτικός σταθμός για την ευρύτερη περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου.
Όπως ξέρουμε, η αλλήλεπίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με ένα σωματίδιο, περιγράφεται μαθηματικά από τις εξισώσεις Maxwell. Όμως, η πολυπλοκότητα των υπολογισμών που απαιτούνται, για την εφαρμογή τους σε ένα τυχαίο σωματιδιακό πληθυσμό, έκανε επιτακτική την ανάγκη εύρεσης μια νέας πιο απλοποιημένης θεωρίας. Ο Gustav Mie (1908) ανέπτυξε την προσέγγιση αυτή, η οποία έχει συνοριακές συνθήκες που θεωρούν σφαιρικά σωματίδια και επιπλέον ότι το μέσο μέσα στο οποίο βρίσκονται είναι ομογενές.
Οπότε, βασικός σκοπός της εργασίας ήταν η θεωρητική μελέτη της σκέδασης του φωτός από μικρά σωματίδια στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιώντας το μοντέλο σκέδασης Mie-Lorenz. Με το μοντέλο αυτό είμαστε σε θέση να προβλέψουμε τους συντελεστές σκέδασης των σωματιδίων και έπειτα να τους συγκρίνουμε με τα πειραματικά δεδομένα που διαθέτουμε από το σταθμό. Επιπλέον, ελέγχθηκε η εξάρτηση του φαινόμενου της σκέδασης από τη σχετική υγρασία. Καθώς ένα αερόλυμα απορροφά νερό και μεγαλώνει, είναι δυνατόν να εμφανίσει ανωμαλίες στην επιφάνειά του που θα μεταβάλλουν τη θεωρούμενη σφαιρικότητα και ομοιογένεια του. Επίσης, η απορρόφηση νερού επηρεάζει το δείκτη διάθλασης του σωματιδίου, μιας και ο δείκτης διάθλασης του νερού είναι μικρότερος από οποιουδήποτε άλλου στοιχείου.
|