Είναι ευρέως αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα ότι ο πλανήτης μας γνωρίζει μια κλιμακούμενη τάση κλιματικής αλλαγής με συστηματική αύξηση της θερμοκρασίας, η οποία είναι πιο έντονη την τελευταία 50ετία (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC, 2018). Επιπλέον, σε ορισμένες περιοχές όπως στην Αρκτική ή στην Μεσόγειο, ο ρυθμός των αλλαγών και των εμπλεκόμενων διεργασιών είναι ταχύτερος από τον μέσο ρυθμό αύξησης της θερμοκρασίας.
Είναι επιτακτική ανάγκη να ενταθεί η ερευνητική προσπάθεια για τη διερεύνηση όλων εκείνων των παραγόντων που επιτείνουν ή αμβλύνουν τις επιδράσεις στο ενεργειακό ισοζύγιο του συστήματος γης-ατμόσφαιρας. Συγκεκριμένα υπάρχει πολύ περιορισμένη κατανόηση της επίδρασης των αιωρούμενων σωματιδίων στα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες των νεφών (έμμεση επίδραση), αλλά και στην ικανότητα των αιωρούμενων σωματιδίων να απορροφούν ακτινοβολία (άμεση επίδραση), ικανότητα η οποία μεταβάλλεται με την γήρανση των σωματιδίων στην ατμόσφαιρα. Οι αβεβαιότητες αυτές επηρεάζουν τόσο τις προβλέψεις του μελλοντικού κλίματος του πλανήτη μας, όσο και τις εκτιμήσεις της συνεισφοράς των διάφορων ρύπων αλλά και άλλων παραμέτρων στην αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας καθώς και αλλαγές σε άλλες κλιματικές παραμέτρους.
Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η κατανόηση των διεργασιών που διαμορφώνουν την οπτική απόκριση με άμεσο και έμμεσο τρόπο του ατμοσφαιρικού αερολύματος και των μηχανισμών ανατροφοδότησης των επιδράσεων στο τοπικό και περιφερειακό ατμοσφαιρικό σύστημα της Μεσογείου. Αυτό θα γίνει με στοχευμένη μελέτη των οπτικών ιδιοτήτων του μακρόβιου τμήματος του λεπτόκοκκου αερολύματος μέσω χρονοσειρών παρατηρήσεων σε χαρακτηριστικά περιβάλλοντα της Μεσογείου και συγκριτική μελέτη του περιβάλλοντος υποβάθρου, συμπεριλαμβανομένου αυτού της ελεύθερης τροπόσφαιρας (σταθμός ACTRIS/GAW Χελμού) και του αστικού υποβάθρου στην Αθήνα (σταθμός ACTRIS/GAW Αθηνών-Δημοκρίτου). Τα επιμέρους φαινόμενα που θα μελετηθούν θα περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων πυρηνοποίηση και μοντελοποίηση για την κατανόηση της δημιουργίας πυρήνων συμπύκνωσης και μεγέθυνση των σωματιδίων σε μεγέθη πυρήνων συμπύκνωσης νεφών καθώς και άμεσες επιδράσεις αερολύματος στην διάδοση ακτινοβολίας (σκέδαση-απορρόφηση ακτινοβολίας), συμπεριλαμβανομένου του ρόλου επεισοδιακών φαινομένων όπως των πυρκαγιών στην Ανατολική Μεσόγειο και της μεταφοράς αφρικανικής σκόνης.
Η μελέτη της επίδρασης των αιωρούμενων σωματιδίων στο κλίμα στις προαναφερόμενες περιπτώσεις θα πραγματοποιηθεί επίσης με τη χρήση προηγμένων μοντέλων διάδοσης της ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα. Παράλληλα, κατά την επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων, θα εφαρμοστούν προηγμένα στατιστικά μοντέλα με στόχο την αναγνώριση/εξαγωγή προτύπων που αφορούν στη μελέτη τόσο των χαρακτηριστικών των ατμοσφαιρικών αερολυμάτων όσο και στην αλληλεπίδρασή τους με το κλίμα της Μεσογείου. Η πολυπλοκότητα που σχετίζεται με τις ανωτέρω αλληλεπιδράσεις, απαιτεί τη χρήση τόσο γραμμικών όσο και μη-γραμμικών μοντέλων
για την εξαγωγή ιδιοτήτων που αναδεικνύουν το ρόλο των αερολυμάτων στην παρατηρούμενη αλλαγή του κλίματος στην περιοχή μελέτης.
