Οι ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις που εκτελούνται στο επίπεδο του εδάφους πρέπει να αξιολογούνται με συμπληρωματικές μετρήσεις από πλατφόρμες που μπορούν να χαρακτηρίσουν, για παράδειγμα, τη μεταφερόμενη ρύπανση μεγάλων αποστάσεων που ταξιδεύει συνήθως σε υψόμετρο αρκετών χιλιομέτρων. Αυτή η διασυνοριακή ρύπανση (σκόνη ερήμου, ανθρώπινη ρύπανση κ.λπ.) έχει σημαντικό αντίκτυπο στην τοπική ακτινοβολία, στον σχηματισμό νέφους ή στην κατακρήμνιση ή στην ποιότητα του αέρα εάν εισέλθει στην κατώτερη ατμόσφαιρα πάνω από την Κύπρο. Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) είναι συστήματα τηλεχειριζόμενων αεροσκαφών τα οποία ελέγχονται από έναν πιλότο που βρίσκεται στο σταθμό ελέγχου εδάφους (GCS) ή / και μπορούν να πετούν αυτόνομα με βάση τα προγραμματισμένα πρότυπα πτήσης. Ως αποτέλεσμα της συνεχούς μικροποίησης οργάνων, τα UAV μπορούν να μεταφέρουν έναν αυξανόμενο αριθμό αισθητήρων και να καλύψουν το κενό μεταξύ των επίγειων και των δορυφορικών μετρήσεων, παρέχοντας παράλληλα, με χαμηλό κόστος και κίνδυνο, δυνατότητες μακροχρόνιων μετρήσεων. Συμπληρωματικά με τις παρατηρήσεις του UAV που εστιάζουν στα χαμηλότερα 3-5 χλμ., η τεχνική lidar μπορεί να παρέχει τα απαραίτητα δεδομένα για τα κατακόρυφα προφίλ αερολυμάτων από την επιφάνεια του εδάφους, μέχρι την κορυφή της τροπόσφαιρας.
Τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) μπορούν να μεταφέρουν έναν αυξανόμενο αριθμό αισθητήρων και να καλύψουν το κενό μεταξύ επίγειων και δορυφορικών μετρήσεων, παρέχοντας, με πολύ ανταγωνιστικό κόστος, την ικανότητα παρατηρήσεων με υψηλή χωρική ανάλυση για την αξιολόγηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της κλιματικής αλλαγής στην περιοχή μας.
Το Εργαστήριο Μη Επανδρωμένων Συστημάτων Έρευνας (USRL; https://usrl.cyi.ac.cy/) είναι μέρος του Κέντρου Ερευνών για το Κλίμα και την Ατμόσφαιρα (CARE-C) του Ινστιτούτου
Κύπρου και προσφέρει εγκαταστάσεις και σχετική υποδομή για έρευνα, ανάπτυξη και δοκιμή τεχνολογιών που σχετίζονται με UAV (μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα).
Αυτή η υποδομή υποστηρίζεται επί του παρόντος από ένα εργαστήριο οργάνων που ιδρύθηκε στο ΙΚ το 2015, με στόχο την ανάπτυξη/ δοκιμή/ βαθμονόμηση μικροσκοπικών οργάνων για λειτουργία επί του UAV. Μικροσκοπικά όργανα που θα είναι σε θέση να μετρήσουν, για πρώτη φορά, κατανομές μεγέθους και έναν αριθμό εγγενών ιδιοτήτων (π.χ. υγροσκοπικότητα και πτητικότητα) των αερομεταφερόμενων νανοσωματιδίων με διάμετρο μέχρι ένα νανόμετρο, θα αναπτυχθούν κατά τη διάρκεια του έργου. Αυτές οι δραστηριότητες θα υποστηρίζονται επίσης από στρατηγικούς εταίρους από αναγνωρισμένα ερευνητικά ιδρύματα (NOAA, Max Planck, CNRS, CEA κ.λπ.) που παρέχουν στο USRL τις τελευταίες εξελίξεις των μικροσκοπικών ατμοσφαιρικών αισθητήρων.
Το Τμήμα Μετεωρολογίας παρέχει μετρήσεις μετεωρολογικών παραμέτρων στην κοινοπραξία, χρησιμοποιώντας το πυκνό δίκτυο μετεωρολογικών σταθμών. Οι πληροφορίες παρέχονται ως αυτόματη ροή ενεργών διαδικτυακών σταθμών (39) και μη ενεργών, κα τ ‘απαίτηση (130).
Το ΤΕΠΑΚ θα συμμετάσχει στο έργο ACCEPT παρέχοντας μετρήσεις τηλεπισκόπησης επίγειου εδάφους για χαρακτηρισμό των κατακόρυφων προφίλ από ένα Raman Depolarization Lidar. Αυτές οι παρατηρήσεις είναι ζωτικής σημασίας για την απεικόνιση της κατακόρυφης κατανομής των οπτικών ιδιοτήτων αερολύματος και των συγκεντρώσεων σκόνης από την επιφάνεια έως την τροπόπαυση. Το Κέντρο Αριστείας, Ερατοσθένης του ΤΕΠΑΚ θα παρέχει μέσω του WP2 τα δεδομένα από τη συνήθη ατμοσφαιρική παρατήρηση του PollyXT Raman lidar. Το πολυδιάστατο Raman lidar PollyXT (Althausen et al., 2009) που παρέχεται από το Ινστιτούτο TROPOS της Γερμανίας, λειτούργησε στη Λεμεσό μεταξύ Οκτωβρίου 2016 και Μαρτίου 2018 και από τον Οκτώβριο του 2020.
Το PollyXT lidar είναι ένα πλήρως αυτοματοποιημένο όργανο ικανό για λειτουργία 24/7 (Engelmann et al., 2016). Είναι εξοπλισμένο με τρία ελαστικά κανάλια οπισθοσκόπησης στα 355 nm, 532 nm και 1064 nm, δύο κανάλια Raman περιστροφικής-δόνησης στα 387 nm και 607 nm, δύο κανάλια γραμμικής αποπόλωσης στα 355 nm και 532 nm και ένα κανάλι ανίχνευσης υδρατμών στα 407 nm.
Εκτός από τις δυνατότητες μετρήσεων πεδίου, το σύστημα περιλαμβάνει δύο ελαστικά κανάλια με αντίθετη διασπορά κοντά στα πεδία στα 355 nm και 532 nm και δύο κοντά στα 110 κανάλια με περιστροφική Raman δόνηση στα 387 nm και 607 nm. Επιπρόσθετα, το σταυρο-πολικό συστατικό στα 355 nm και στα 532 nm χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του λόγου αποπόλωσης γραμμικών σωματιδίων. Λόγω της ικανότητας του, η πλήρης επικάλυψη επιτυγχάνεται περίπου στα 120 m. Τα δεδομένα λαμβάνονται με κατακόρυφη ανάλυση 7,5 m σε χρονικά βήματα των 30s. Τα δεδομένα lidar PollyXT-CYP συλλέχθηκαν στην ιστοσελίδα του POLLYNet (https://polly.tropos.de/) όπου είναι διαθέσιμα για όλες τις μετρήσεις. Το σύστημα lidar είναι μέρος του European Aerosol Research Lidar Network (EARLINET) (Bösenberg et al., 2003; Pappalardo, et al., 2014) και του Κυπριακού Ερευνητικού Κέντρου που συμβάλλει στο Aerosol Remote Sensing Component of Aerosol, Cloud and Trace Υποδομή έρευνας για αέρια (ACTRIS).