Center za raziskave atmosfere

V zadnjih desetletjih se je izrazito povečala zavest o problematiki podnebnih sprememb. Povečane vsebnosti toplogrednih plinov in različnih aerosolov v ozračju spreminjajo energijsko bilanco zemeljskega površja, kar se odraža v spremenjenih podnebnih razmerah. V želji po boljšem razumevanju procesov, ki spreminjajo podnebje, predvsem procesov, povezanih s transportom aerosolov in njihovim vplivom na optične lastnosti ozračja, od leta 2004 na Univerzi v Novi Gorici deluje Center za raziskave atmosfere (CRA). Lidarske meritve transporta aerosolov in druge ekološke in meteorološke meritve izvaja na Observatoriju na Otlici nad Ajdovščino.

Temeljne raziskave

Temeljne raziskave centra zajemajo daljinsko zaznavanje lastnosti ozračja in vpliv ozračja na učinkovitost satelitskih navigacijskih sistemov.

• 
  Daljinsko zaznavanje lastnosti ozračja: Z razvojem in uporabo lidarja je center skupaj z Laboratorijem za astrofiziko osnovnih delcev (LAOD) vključen v raziskave transporta aerosolov ter njihovega vpliva na podnebje. Aerosolni lidar, ki je bil razvit v LAOD, je od junija 2005 nameščen na observatoriju na Otlici (945 m.n.m.). Omogoča ocenjevanje vertikalnih profilov vsebnosti aerosolov v ozračju, kot tudi ocenjevanje optičnih lastnosti aerosolov in posledično njihovega vpliva na energijsko bilanco površja. Ker je prisotnost aerosolov v ozračju pogosto pokazatelj onesnaženosti, lidarske meritve na Otlici nudijo okvirno informacijo o kakovosti zraka nad širšim območjem Trnovskega gozda, Vipavske doline, Krasa, Tržaškega zaliva in slovenske obale od površja vse do višine nekaj 10 km. Z uporabo meteoroloških modelov dodatno ocenjujemo, od kod onesnaženje, ki ga zaznamo z lidarjem, prispe nad naše kraje, pri čemer sodelujemo z Agencijo RS za okolje (ARSO). V sodelovanju s slovenskima podjetjema Optotek d.o.o. in Fotona d.d. ter z Univerzo v Iowi smo razvili fluorescentni mobilni lidar, ki poleg same detekcije lahko ločuje tudi aerosole biološkega izvora od nebioloških. Omogočal bo meritve vsebnosti aerosolov v prizemni plasti – ta kaže na onesnaženost zraka v posebnih razmerah (izraziti temperaturni obrati, pojavi saharskega peska, gozdni požari, izpusti nevarnih snovi v ozračje), in študij razširjanja bioloških aerosolov, na primer polena.
• Vpliv ozračja na učinkovitost satelitskih navigacijskih sistemov: Del aktivnosti Centra za raziskave atmosfere je usmerjen v študij ionosfere, ioniziranega dela zemeljske atmosfere ki se razteza od 60 km do okoli 1000 km nad površjem. Nehomogenosti v gostoti elektronov v ionosferi, ki se po njej gibljejo zaradi difuzije in drugih transportnih pojavov, močno vplivajo na kvaliteto zvez med sateliti in satelitskimi sprejemniki na zemeljskem površju. Pri propagaciji radijskih signalov skozi naključno gibajoče se nehomogenosti v gosotti elektroske plazme prihaja do fluktuacij v njihovi amplitudi in fazi. Lastnosti teh fluktuacij (t.i. scintilacij) zavisijo od izbrane frekvence elektromagnetnih valov, od magnetne in sončeve aktivnosti, od časa opazovanja, letnega časa in od zemljepisne širine. Scintilacije so poglavitni vzrok za motnje v delovanju navigacijskih sistemov kot sta GPS in načrtovani evropski sistem Galileo. Daljinsko zaznavanje gostote elektronske plazme je bistveno za razumevanje fizikalnih procesov, ki povzročajo scintilacije in bo pripomoglo k izboljšanju delovanja satelitskih navigacijskih sprejemnikov. Poseben poudarek je na raziskavah nehomogenosti v gostoti elektronske plazme majhnih dimenzij pri velikih magnetnih zemljepisnih širinah.

Uporabne raziskave

Z lidarskimi meritvami v observatoriju na Otlici Center za raziskave atmosfere prispeva k širšemu naboru ekoloških meritev v Sloveniji. V sodelovanju z ARSO potekajo na Otlici nekatere standardne ekološke in meteorološke meritve. V letu 2006 je bil observatorij na Otlici vključen v državno mrežo ekoloških postaj, ki deluje pod okriljem ARSO. Z raziskavami regionalnih podnebnih sprememb in njihovega vpliva center prispeva k izdelavi študij ranljivosti, ki predstavljajo temelj strategij prilagoditve podnebnim spremembam v Sloveniji.