ΠΠααννεεππιισσττήήμμιιοο ΑΑιιγγααίίοουυ

ΣΣχχοολλήή ΕΕππιισσττηημμώώνν ττηηςς ΔΔιιοοίίκκηησσηηςς

ΤΤμμήήμμαα ΝΝααυυττιιλλίίααςς κκααιι ΕΕππιιχχεειιρρηημμααττιικκώώνν ΥΥππηηρρεεσσιιώώνν

ΔΔιιααχχεείίρριισσηη κκααιι ππρροοσστταασσίίαα θθααλλάάσσσσιιοουυ ππεερριιββάάλλλλοοννττοοςς

ΤΤοο σσύύσσττηημμαα ΠΠοοσσεειιδδώώνν

ΚΚάάκκααρρηηςς ΦΦρρααγγκκοούύλληηςς

ΚΚυυλλααδδίίττηηςς ΠΠέέττρροοςς

ΒΒρροοννττάάδδοοςς,, 2288--0044--22000055

Το σύστημα Ποσειδών 2

ΠΠεερριιεεχχόόμμεενναα

Περιεχόμενα .................................................................................................... 2

Εισαγωγή .......................................................................................................... 3

Περιγραφή του συστήματος Ποσειδών ..................................................... 4

Προγνωστικά μοντέλα του Ποσειδώνα ..................................................... 5

Ατμοσφαιρικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού .................................................... 5

Μοντέλο πρόγνωσης κυματισμού ανοικτής θάλασσας ............................... 6

Υδροδυναμικό μοντέλο πρόγνωσης θαλάσσιας κυκλοφορίας ................... 6

Μοντέλο πρόγνωσης παράκτιου κυματισμού (αβαθών περιοχών) ........... 6

Μοντέλο μεταφοράς επιπλεόντων ρυπαντών ................................................ 7

Υπηρεσίες και εφαρμογές............................................................................. 8

Προβλήματα .................................................................................................... 9

Προοπτικές ....................................................................................................... 9

Επίλογος ......................................................................................................... 10

Βιβλιογραφία – Πηγές ................................................................................. 11

Το σύστημα Ποσειδών 3

ΕΕιισσααγγωωγγήή

Ένα πρωτοποριακό σύστημα παρακολούθησης του θαλάσσιου πε-

ριβάλλοντος με τη χρήση νέων τεχνολογιών, το σύστημα "Ποσειδών", έχει

αναπτυχθεί και λειτουργεί επιχειρησιακά από το Εθνικό Κέντρο Θαλασ-

σίων Ερευνών (ΕΚΘΕ).

Χρησιμοποιώντας μερικά από τα καλύτερα αριθμητικά μοντέλα

πρόγνωσης καιρού και κατάστασης θαλασσών, ο "Ποσειδώνας" παρέχει

αξιόπιστη πρόγνωση των περιβαλλοντικών συνθηκών και συνεισφέρει

στην επιχειρησιακή ετοιμότητα της Ελλάδας στο Αιγαίο, ένα χώρο στρα-

τηγικής σημασίας για την εθνική πολιτική και οικονομία.

Η ανάπτυξη του συστήματος "Ποσειδών" χρηματοδοτήθηκε από

τον χρηματοδοτικό μηχανισμό του Ευρωπαϊκού Οικονομικού Χώρου μέσω

της Ευρωπαϊκής Τράπεζας Επενδύσεων - EFTA (85%) και το Υπουργείο

Εθνικής Οικονομίας (15%). Αποτελεί δε μία από τις σημαντικότερες επι-

τυχίες του ΕΚΘΕ σε παγκόσμιο επίπεδο στον τομέα της Επιχειρησιακής

Ωκεανογραφίας και της Θαλάσσιας Τεχνολογίας.

Το σύστημα Ποσειδών 4

ΠΠεερριιγγρρααφφήή ττοουυ σσυυσσττήήμμααττοοςς ΠΠοοσσεειιδδώώνν

Το σύστημα Ποσειδών αποτελείται από τα παρακάτω κύρια μέρη:

Δίκτυο πλωτών μετρητικών σταθμών

Τηλεπικοινωνιακά συστήματα μεταφοράς δεδομένων

Επιχειρησιακό κέντρο για τη συλλογή δεδομένων και την παραγω-

γή αριθμητικών προγνώσεων

Οι σταθμοί έχουν ποντισθεί σε τέτοιο σημείο ώστε να καλύπτεται ολό-

κληρο το Αιγαίο και απαρτίζεται από 11 (9 που βρίσκονται σε λειτουργία

και οι 2 εφεδρικούς) πλωτούς ωκεανογραφικούς σταθμούς τύπου Sea-

Watch, οι οποίοι είναι εξοπλισμένοι με αισθητήρες καταγραφής διαφόρων

ατμοσφαιρικών και θαλάσσιων παραμέτρων .

Οι ατμοσφαιρικές παράμετροι που καταγράφονται είναι η ταχύτητα

και η κατεύθυνση του ανέμου, η ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία.

Ενώ οι θαλάσσιες παράμετροι που καταγράφονται είναι η θερμοκρα-

σία, η αγωγιμότητα, η ραδιενέργεια, η συγκέντρωση χλωροφύλλης, τα

θρεπτικά άλατα, το διαλυμένο οξυγόνο, η απορρόφηση φωτός στην επι-

φάνεια της θάλασσας, η ταχύτητα και η κατεύθυνση των επιφανειακών

ρευμάτων, το ύψος και η κατεύθυνση κύματος, η αλατότητα και η θερμο-

κρασία σε βάθη από 0 έως 50 μέτρα.

Πέραν αυτών το σύστημα συμπληρώνουν και 10 κυματογράφοι τύπου

Smart 800 με δυνατότητα on-line μετάδοσης των δεδομένων.

Έχουν σφαιρικό σχήμα, βάρος 60 κιλά, διάμετρο 80 εκατοστά και με-

τρούν ύψος και κατεύθυνση κύματος.

Ο τρόπος μέτρησης του ύψους κύματος γίνεται με σύστημα διαφορι-

κού GPS, ενώ ο τρόπος μετάδοσης των δεδομένων στην ξηρά γίνεται με

ραδιοκύματα UHF.

Οι πλωτοί μετρητικοί σταθμοί επικοινωνούν με το επιχειρησιακό

κέντρο του Πωσειδώνα για την αποστολή των παρατηρήσεων, χρησιμο-

ποιώντας δύο τηλεπικοινωνιακά συστήματα: το δορυφορικό σύστημα

INMARSΑT - C και το σύστημα GSM.

Το σύστημα Ποσειδών 5

ΠΠρροογγννωωσσττιικκάά μμοοννττέέλλαα ττοουυ ΠΠοοσσεειιδδώώνναα

Το κέντρο της λειτουργίας του Ποσειδώνα είναι τα προγνωστικά

αριθμητικά μοντέλα που τρέχουν στις κεντρικές εγκαταστάσεις του Επι-

χειρησιακού Κέντρου. Ο βασικός ρόλος των αριθμητικών μοντέλων είναι

η προσομοίωση σε Η/Υ φυσικών διεργασιών που, στην περίπτωση του

Ποσειδώνα, αφορούν τη θάλασσα και την ατμόσφαιρα. Ένας δεύτερος,

και πιθανόν σημαντικότερος, ρόλος των αριθμητικών μοντέλων είναι ότι

δίνουν την πολύ σημαντική δυνατότητα πρόγνωσης για τα επόμενα

24ωρα.

Τα αριθμητικά μοντέλα πρόγνωσης που χρησιμοποιεί το σύστημα Ποσει-

δών είναι τα ακόλουθα:

Ατμοσφαιρικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού

Μοντέλο πρόγνωσης κυματισμού ανοικτής θάλασσας (κυματικό

μοντέλο)

Υδροδυναμικό μοντέλο πρόγνωσης θαλάσσιας κυκλοφορίας

Μοντέλο πρόγνωσης παράκτιου κυματισμού

Μοντέλο μεταφοράς επιπλεόντων ρυπαντών

ΑΑττμμοοσσφφααιιρριικκόό μμοοννττέέλλοο ππρρόόγγννωωσσηηςς κκααιιρροούύ

Το ατμοσφαιρικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού του Ποσειδώνα έχει

σχεδιαστεί να λειτουργεί αυτόματα σε υπολογιστές με λειτουργικό σύ-

στημα UNIX.

Το όλο σύστημα αποτελείται από τις ακόλουθες τρεις συνιστώσες:

Λήψη και προ-επεξεργασία των δεδομένων

Το αριθμητικό μοντέλο ΕΤΑ

Γραφική αναπαράσταση, επεξεργασία των αποτελεσμάτων και

προετοιμασία αυτών για την εισαγωγή στα υπόλοιπα αριθμητικά

μοντέλα του Ποσειδώνα

Οι περισσότερες από τις συνιστώσες του μοντέλου είναι σχεδιασμένες

έτσι ώστε να μπορούν να περιγράψουν όσο το δυνατόν καλύτερα τις πι-

θανές ατμοσφαιρικές διεργασίες σε μικρή κλίμακα και κατά συνέπεια τα

σχετιζόμενα καιρικά φαινόμενα.

Το σύστημα Ποσειδών 6

ΜΜοοννττέέλλοο ππρρόόγγννωωσσηηςς κκυυμμααττιισσμμοούύ ααννοοιικκττήήςς θθάάλλαασσσσααςς

Ο στόχος του μοντέλου πρόγνωσης κυματισμού ανοικτής θαλάσ-

σης είναι η αξιοποίηση και η επέκταση της πληροφορίας που συλλέγεται

τοπικά από τους πλωτούς μετρητικούς σταθμούς και τους κυματογρά-

φους του Ποσειδώνα, σε όλα τα κομβικά σημεία ενός προεπιλεγμένου

πλέγματος στο Αιγαίο πέλαγος.

Το μοντέλο χρησιμοποιεί τις πληροφορίες του ατμοσφαιρικού μο-

ντέλου για μετεωρολογική πρόγνωση για την πιο ρεαλιστική περιγραφή

της δημιουργίας του κύματος, και τις πληροφορίες του υδροδυναμικού μο-

ντέλου κυκλοφορίας για τον υπολογισμό της διάθλασης των κυματισμών

από τα θαλάσσια ρεύματα.

ΥΥδδρροοδδυυννααμμιικκόό μμοοννττέέλλοο ππρρόόγγννωωσσηηςς θθααλλάάσσσσιιααςς κκυυκκλλοοφφοορρίί--

ααςς

Το υδροδυναμικό μοντέλο παρέχει πρόγνωση των ρευμάτων και

υδρολογικών χαρακτηριστικών για τις επόμενες τρεις μέρες. Έχει επίσης

τη δυνατότητα επιφανειακής θερμοκρασίας θάλασσας από δορυφόρους.

ΜΜοοννττέέλλοο ππρρόόγγννωωσσηηςς ππααρράάκκττιιοουυ κκυυμμααττιισσμμοούύ ((ααββααθθώώνν ππεερριι--

οοχχώώνν))

Το μοντέλο μπορεί να περιγράψει αξιόπιστα τη διάδοση του κύμα-

τος από τα όρια της ανοικτής θάλασσας προς την ακτή, χωρίς τους περιο-

ρισμούς σχετικά με την κλίση του βυθού και λαμβάνοντας υπόψη τη θα-

λάσσια κυκλοφορία.

Το μοντέλο χρησιμοποιεί ως δεδομένα εισόδου:

Τα αποτελέσματα του μοντέλου πρόγνωσης κυματισμού ανοικτής

θάλασσας

Τα αποτελέσματα του υδροδυναμικού μοντέλου θαλάσσιας κυκλο-

φορίας

Την περιγραφή της ακτογραμμής και της βαθυμετρίας της περιοχής

εφαρμογής

Τα χαρακτηριστικά του κυματισμού στο όριο ανοικτής θάλασσας

Τα χαρακτηριστικά της θαλάσσιας κυκλοφορίας της ευρύτερης πε-

ριοχής

Το σύστημα Ποσειδών 7

ΜΜοοννττέέλλοο μμεεττααφφοορράάςς εεππιιππλλεεόόννττωωνν ρρυυππααννττώώνν

Το μοντέλο μεταφοράς επιπλεόντων ρυπαντών παρέχει πρόγνωση

της κίνησης, διασποράς και του μετασχηματισμού ρυπαντών, κυρίως πε-

τρελαιοκηλίδων, για τις επόμενες τρεις μέρες.

Το μοντέλο χρησιμοποιεί τις πληροφορίες από τα προγνωστικά μο-

ντέλα κυματισμού και θαλάσσιας κυκλοφορίας και παράγει ποσοτική

πληροφορία σχετικά με την ρύπανση.

Ένας από τους συγκεκριμένου στόχους του μοντέλου είναι και η

πρόβλεψη της χωρο-χρονική εξάπλωσης των πετρελαιοκηλίδων, σε περί-

πτωση ατυχήματος.

Τα προϊόντα του μοντέλου είναι:

Η συγκέντρωση του ρυπαντή στη θάλασσα

Η απόθεση στην ακτή και η καταβύθιση

Τα ποσοστά εξάτμισης

Το σύστημα Ποσειδών 8

ΥΥππηηρρεεσσίίεεςς κκααιι εεφφααρρμμοογγέέςς

Το σύστημα Ποσειδών προσφέρει στους χρήστες των υπηρεσιών

του on-line δεδομένα των μετρητικών σταθμών του, ιστορικά στοιχεία που

προέρχονται από την επεξεργασία και αλληλουχία των δεδομένων που

συλλέγει και τέλος προγνώσεις για την κατάσταση της περιοχής των ελ-

ληνικών θαλασσών.

Συγκεκριμένα μέσω του διαδικτύου, από τον ιστότοπο του συστή-

ματος, ο οποίο βρίσκεται στη διεύθυνση http://www.poseidon.ncmr.gr/

μπορεί κανείς να λάβει τα προηγούμενα δεδομένα αλλά και προγνώσεις

για την ατμόσφαιρα (ταχύτητα και διεύθυνση ανέμου, βροχόπτωση, χιονό-

πτωση, θερμοκρασία, νεφοκάλυψη, ομίχλη, πίεση, φορτίο σκόνης κ.α.) και

την θάλασσα (ύψος κύματος, μέση περίοδος κύματος, μέση διεύθυνση κύ-

ματος, επιφανειακή θερμοκρασία θάλασσας, αλατότητα, κ.α.)

Επίσης λόγω της μεγάλης σημασίας των προγνώσεων για την α-

κτοπλοΐα, αυτές είναι προσβάσιμες και μέσω των υπηρεσιών SMS και i-

mode της κινητής τηλεφωνίας (σύμφωνα με τον νέο κανονισμό λιμένος το

κινητό τηλέφωνο είναι υποχρεωτικό σωστικό μέσο για σκάφη που δεν φέ-

ρουν ραδιοτηλέφωνο VHF)

Πέραν των μεμονωμένων χρηστών οι υπηρεσίες του Ποσειδώνα

χρησιμοιούνται από διάφορες εθνικές υπηρεσίες αλλά και από εταιρείες.

Όπως μπορούμε να καταλάβουμε το σύστημα Ποσειδών πέραν της

κοινωνικής του διάστασης έχει και μεγάλη οικονομική σημασία για τη

χώρα.

Ιστότοπος Υπηρεσία SMS Υπηρεσία i-mode

Το σύστημα Ποσειδών 9

ΠΠρροοββλλήήμμαατταα

Αν και μέχρι στιγμής όλα βαίνουν καλώς για τον Ποσειδώνα, υ-

πάρχουν κάποια προβλήματα που αφού εξεταστούν με τον καιρό θα πρέ-

πει να βρουν τη λύση τους.

Ένα από αυτά είναι το μεγάλο κόστος λειτουργίας και συντήρησης

των μετρητικών σταθμών αλλά και γενικά όλου του συστήματος.

Τονίσαμε πρότερα τους σταθμούς, διότι εκτός από το μεγάλο κό-

στος τους σε σχέση με τα υπόλοιπα μέρη του συστήματος, είναι τα πιο ε-

κτεθειμένα τμήματα σε καταστροφές και βλάβες, λόγω του ότι βρίσκονται

στην θάλασσα. Η αποτελεσματική προστασία τους λοιπόν είναι ένα ακό-

μα σημαντικό πρόβλημα.

Επίσης πολλά μέρη του συστήματος βασίζονται σε τεχνολογίες που

δεν έχουν τελειοποιηθεί, διότι μόλις τώρα αναπτύσσονται σε διεθνές επί-

πεδο.

Τέλος θα πρέπει να βρεθεί τρόπος ώστε οι χρήστες του συστήματος

να ξεπεράσουν τη δυσπιστία τους στις προγνώσεις και τα δεδομένα του

συστήματος, αλλά και να προθυμοποιηθούν να πληρώσουν ένα ποσό για

να λαμβάνουν αυτά τα δεδομένα.

ΠΠρροοοοππττιικκέέςς

Το σύστημα Ποσειδών δίνει στην Ελλάδα τη δυνατότητα να έχει μια

ξεχωριστή θέση στο παγκόσμιο επίπεδο Επιχειρησιακής Ωκεανογραφίας.

Βέβαια στο μέλλον θα πρέπει το σύστημα να αναπτυχθεί περαιτέ-

ρω. Πέραν των λύσεων που πρέπει να δοθούν στα προαναφερόμενα προ-

βλήματα, το σύστημα θα πρέπει να διευρύνει το θαλάσσιο χώρο που κα-

λύπτει σε σχέση με σήμερα, να αναπτυχθεί τεχνολογία και να βρεθούν

νέοι τρόποι παρακολούθησης των θαλασσών.

Τέλος από τα δεδομένα που συλλέγονται θα πρέπει να δημιουργη-

θούν νέες υπηρεσίες μεγάλης χρηστικότητας που θα χαίρουν εμπιστοσύ-

νης και εξοικείωσης από τους χρήστες τους.

Το σύστημα Ποσειδών 10

ΕΕππίίλλοογγοοςς

Συνοψίζοντας τα παραπάνω διαπιστώνουμε ότι το σύστημα Ποσει-

δών, είναι ένα πολύτιμο εργαλείο όχι μόνο για τους επιστήμονες αλλά και

για κάθε φορέα που μπορεί να αξιοποιήσει τα δεδομένα του.

Μέσω αυτού είναι δυνατή η πρόληψη ατυχημάτων, η ασφαλέστερη

ναυσιπλοΐα, η χρήση του σε οικονομικές δραστηριότητες που σχετίζονται

με τον καιρό και τη θάλασσα.

Και τελευταίο και σημαντικότερο το σύστημα Ποσειδών είναι ένα

μέσο για την εθνικού επιπέδου διαχείριση και προστασία του θαλάσ-

σιου περιβάλλοντος.

Το σύστημα Ποσειδών 11

ΒΒιιββλλιιοογγρρααφφίίαα –– ΠΠηηγγέέςς

Μαργαρίτης Προέδρου, Ποσειδών, Περισκόπιο της επιστήμης

Γενικός Κανονισμός Λιμένα, ΦΕΚ.441 18/4/2001

ΕΚΘΕ, 24-Απρ-2005, Poseidon@SMS,

http://www.poseidon.ncmr.gr/Poseidon_SMS/

ΕΚΘΕ, 24-Απρ-2005, Poseidon@i-mode,

http://www.poseidon.ncmr.gr/Poseidon_imode/

Εικόνες

EΛKEΘE, 25-Απρ-205, Ινστιτούτα,

http://www.hcmr.gr/english_site/institutes/img/hcmr_logo.jpg

ΕΚΘΕ, 24-Απρ-2005, (snapshot),

http://www.poseidon.ncmr.gr/greek/

ΕΚΘΕ, 25-Απρ-2005,

http://www.poseidon.ncmr.gr/Poseidon_SMS/cellphone.jpg

ΕΚΘΕ, 25-Απρ-2005,

http://www.poseidon.ncmr.gr/Poseidon_imode/poseidon_imode_3.gif