Τα τελευταία χρόνια έχει δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στη μελέτη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, αλλά και των συγκεντρώσεων των αέριων ρύπων.   Στα πλαίσια του θέματος αυτού, αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας αποτελεί η μελέτη του επιφανειακού  όζοντος στην πόλη της Θεσσαλονίκης. Αιτία, λοιπόν, για την εκπόνηση της, είναι αφενός ότι η Θεσσαλονίκη αποτελεί μια περιοχή με ιδιόμορφα χαρακτηριστικά, και αφετέρου ότι είναι η δεύτερη μεγαλύτερη πόλη της Ελλάδος, καθιστώντας έτσι απαραίτητη τη μελέτη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης της.
  Πιο αναλυτικά, η εργασία αυτή στοχεύει στον έλεγχο της πορείας (ανάπτυξης και εξέλιξης) των επιπέδων του τροποσφαιρικού όζοντος και των οξειδίων του αζώτου , κατά τη διάρκεια των ετών 2001-2017, λαμβάνοντας υπόψη δεδομένα διάφορων  σταθμών  της περιφέρειας κεντρικής Μακεδονίας (Σίνδος, Νεοχωρούδα,  Ελευθέριο Κορδελιό, πλατεία Αγίας Σοφίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Α.Π.Θ., Πανόραμα και  Καλαμαριά).
  Συγκεκριμένα, θα γίνει διερεύνηση των μεταβολών της συγκέντρωσης των ρύπων, ανάλογα με τις περιόδους του έτους. Επιπλέον θα κατασκευαστούν και θα αναλυθούν διαγράμματα  ετήσιας (διαχρονική διακύμανση), μηνιαίας και ωριαίας κλίμακας και θα καταγραφούν τα σχετικά συμπεράσματα και αποτελέσματα, για το όζον (Ο3), τα οξείδια του αζώτου (ΝΟΧ), αλλά και για το άθροισμα αυτών των δύο ρύπων (ΟΧ).
  Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην αρχική σύσταση της ατμόσφαιρας και σε ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά του όζοντος, όπως παραδείγματος χάρη τι είναι και που συναντάται, ποιοι είναι  οι φωτοχημικοί μηχανισμοί παραγωγής αλλά και καταστροφής του, και ποιός είναι ο ρόλος των οξειδίων του αζώτου και των υδρογονανθράκων. Επιπλέον  αναλύεται και η σημασία των οξειδίων του αζώτου και του OX.
  Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά των βασικών χαρακτηριστικών της πόλης της Θεσσαλονίκης, καθώς η τροπόσφαιρα αυτής αποτελεί αντικείμενο μελέτης της παρούσας πτυχιακής εργασίας. Επιπλέον γίνεται αναφορά στους σταθμούς (συντεταγμένες, χαρακτηρισμός, μεταβλητές υπό μέτρηση) από τους οποίους δόθηκαν τα αντίστοιχα δεδομένα σχετικά με τις συγκεντρώσεις  των ρύπων, ενώ δεν παραλείπεται η ανάλυση των μεθόδων μέτρησης του κάθε ρύπου ξεχωριστά.
  Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η στατιστική µελέτη της ετήσιας, μηνιαίας και ωριαίας διακύµανσης (για την ψυχρή και θερμή περίοδο του έτους) των προαναφερόμενων ρύπων µαζί µε τα αντίστοιχα  διαγράµµατα τους. Επίσης, παρατίθενται τα συµπεράσµατα που προκύπτουν από τη µελέτη της ατµοσφαιρικής ρύπανσης της πόλης της Θεσσαλονίκης με βάση τα γραφήματα  που προηγήθηκαν.
  Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο, καταγράφονται τα αποτελέσματα των αναλύσεων του προηγούμενου κεφαλαίου, ορισμένα από τα οποία αναφέρονται και στις επόμενες παραγράφους.  Όπως θα διευκρινιστεί και στην συνέχεια, οι συγκεντρώσεις και τα ποσοστά εμφάνισης των ρύπων εξαρτώνται, τόσο από την θέση της περιοχής μελέτης, όσο και από τις ανθρώπινες και φυσικές συνθήκες που επικρατούν.
  Σύμφωνα με τα διαγράμματα, οι συγκεντρώσεις του ΝΟΧ,  παρουσιάζουν τις μέγιστες τιμές τους κατά τους χειμερινούς μήνες. Το γεγονός αυτό, οφείλονται κυρίως στη μειωμένη ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, έχοντας ως αποτέλεσμα την βραδεία πραγματοποίηση ορισμένων αντιδράσεων και τη συσσώρευση μεγάλης ποσότητας οξειδίων του αζώτου στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, η μείωση του πάχους του οριακού στρώματος, οδηγεί σε μικρότερη αραίωση κοντά στην επιφάνεια, και στην ακόμα μεγαλύτερη αύξηση του ρύπου. Τέλος, αν και σε μικρό ποσοστό, αυτές οι αυξημένες συγκεντρώσεις, οφείλονται στην ανάγκη για θέρμανση κατά την περίοδο με χαμηλές θερμοκρασιακές τιμές. Σχετικά με τα ωριαία διαγράμματα του ΝΟΧ , οι συγκεντρώσεις είναι υψηλότερες την ψυχρή και όχι τη θερμή περίοδο, και κυρίως σε ώρες κυκλοφοριακής αιχμής. Τα οξείδια του αζώτου, συναντώνται με υψηλότερα ποσοστά στους αστικούς σταθμούς της πόλης, λόγω πυκνότερης δόμησης, μεγαλύτερης ανάπτυξης βιομηχανικών και άλλων δραστηριοτήτων και έντονης κυκλοφοριακής συμφόρησης.
  Αντίθετα  το όζον (Ο3), παρουσιάζει τις μέγιστες τιμές του κατά  τους θερινούς μήνες. Αυτές οι υψηλές συγκεντρώσεις, οφείλεται στην αυξημένη ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην κατώτερη ατμόσφαιρα την περίοδο του καλοκαιριού, και κατά συνέπεια ευνοεί και επιτρέπει την πραγματοποίηση των φυσικοχημικών αντιδράσεων παραγωγής όζοντος. Σχετικά με τα ωριαία διαγράμματα, το όζον παρουσιάζει υψηλότερες τιμές κατά τις μεσημβρινές ώρες, όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι μεγαλύτερη σε ένταση και διάρκεια. Επίσης, οι τιμές του όζοντος είναι σχεδόν διπλάσιες τη θερμή περίοδο σε σχέση με την ψυχρή. Αφθονεί κυρίως στους περιαστικούς σταθμούς που απέχουν από το κέντρο της Θεσσαλονίκης και από τις περιοχές με υψηλές συγκεντρώσεις οξειδίων του αζώτου που δρουν υπέρ της καταστροφής του.
  Το ΟΧ,  ως άθροισμα των δύο άλλων ρύπων, έχει τιμές που εξαρτώνται από την πορεία του όζοντος αλλά και των οξειδίων του αζώτου. Μεγαλύτερη επιρροή, ωστόσο, ασκεί το πρώτο, και για τον λόγο αυτό οι ώρες, οι μήνες και οι σταθμοί με ελάχιστες και μέγιστες συγκεντρώσεις συμπίπτουν με τις αντίστοιχες του όζοντος.

  In recent years, special emphasis has been placed on the study of air pollution, as well as the concentrations of gaseous pollutants. In the context of this issue, the subject of this dissertation is the study of the surface ozone in the city of Thessaloniki. The reason, therefore, for its elaboration, is on the one hand that Thessaloniki is an area with peculiar characteristics, and on the other hand that it is the second largest city in Greece, thus making the study of its air pollution a necessity.
  More specifically, this work aims to control the course (development and evolution) of the tropospheric ozone levels and nitrogen oxides during the years 2001-2017, taking into account data from various stations in the region of central Macedonia (Sindos, Neochorouda, Eleftherio-Kordelio, Agia Sofia Square, Aristotle University of Thessaloniki, AUTh, Panorama and Kalamaria).
  In particular, the changes in the concentration of pollutants will be investigated, depending on the time of year. In addition, diagrams of annual (time variation), monthly and hourly scale will be constructed and analyzed and the relevant conclusions and results will be recorded for the ozone (O3), the nitrogen oxides (NOX), but also for the sum of these two pollutants (Ox).
  The first chapter deals with the initial composition of the atmosphere and some basic characteristics of ozone, such as what it is and where it is found, what the photochemical mechanisms of its production and destruction are, and what the role of nitrogen oxide and hydrocarbon is. In addition, the importance of nitric oxide and Ox is analyzed.
  The second chapter refers to the main features of the city of Thessaloniki, as its troposphere is the subject of study of this dissertation. In addition, reference is made to the stations (coordinates, characterization, reading variables) from which the respective data were given regarding the concentrations of pollutants, while the analysis of the methods of measurement of each pollutant is not omitted.
  The third chapter presents the statistical study of the annual, monthly and hourly fluctuations (for the cold and warm periods of the year) of the aforementioned pollutants  along with their respective charts .Also listed are the results obtained from the Study of Atmospheric Pollution in the City of Thessaloniki based on the previous graphs.
  Finally, in the fourth chapter, the results of the analyses of the previous chapter are recorded, some of which are also mentioned in the following paragraphs. As will be explained below, the concentrations and rates of pollution depend on both the location of the area of study and the prevailing human and natural conditions.
  According to the diagrams, the NOx concentrations show maximum values during the winter months. This is mainly due to reduced solar radiation reaching the lower layers of the atmosphere, resulting in slow reactions and accumulation of large amounts of nitrogen oxides in the atmosphere. In addition, reducing the thickness of the boundary layer leads to lesser dilution near the surface, and even greater concentrations of the pollutant. Finally, although small in percentage, these increased concentrations are due to the need for heating during periods of low temperatures. Regarding NOx hourly charts, the concentrations are higher in the cold season than in the warm season, and especially during off-peak hours. Nitrogen oxides are found in higher percentages in the city's urban stations, due to denser construction, greater development of industry and other activities and heavy traffic.
  On the contrary, ozone (O3) shows maximum values during the summer months. These high concentrations are due to increased solar radiation that reaches the lower atmosphere during the summer, and therefore favors and allows the realization of the physicochemical reactions of ozone production. Regarding hourly charts, ozone shows higher values at noon, where solar radiation is greater in intensity and duration. Also, ozone values are almost twice as high in the warm season as they are in the cold. It is abundant mainly in the suburban stations that are far from the center of Thessaloniki and in the areas with high concentrations of nitrogen oxides that act in favor of its destruction.
  ΟΧ, as a sum of the other two pollutants, has values that depend on the course of ozone and nitrogen oxide. The former, however, has the greatest impact, and for this reason the hours, months and stations with minimum and maximum concentrations coincide with those of ozone.

Αθανάσιος Δ. Τσικερδέκης, 2013. Μεταβλητότητα όζοντος επιφανείας στην περιφέρεια της ανατολικής Μεσογείου.

Β. Γεντεκάκης, Ιωάννης. (1999). Ατμοσφαιρική ρύπανση, Επιπτώσεις, Έλεγχος & Εναλλακτικές τεχνολογίες. Πανεπιστήμιο Πάτρας: Τζιόλα.

Γεντεκάκης Ι. (2010). Ατµοσφαιρική Ρύπανση: επιπτώσεις, έλεγχος & εναλλακτικές τεχνολογίες (2η έκδοση). Χανιά. Εκδόσεις Κλειδάριθµος.

ΕΔΠΑΡ, Εθνικό Δίκτυο Παρακολούθησης Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης.

Ζάνης Πρόδρομος (2008). Σημειώσεις για την ατμοσφαιρική ρύπανση και χημεία της ατμόσφαιρας.

Ζάνης Πρόδρομος (2010). Σημειώσεις Μεταπτυχιακού Μαθήματος Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης.

Ζάνης Πρόδρομος (2014). Σηµειώσεις για την Ρύπανση και Χηµεία της Ατµόσφαιρας. Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Γεωλογίας, Τοµέας Μετεωρολογίας-Κλιµατολογίας.

Καλησώρας Θ. Αλκιβιάδης, 2018 , Διπλωματική εργασία «Μελέτη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην πόλη της Θεσσαλονίκης». Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Γεωλογίας, Τοµέας Μετεωρολογίας-Κλιµατολογίας.

Λαζαρίδης Μ. (2005). Ατµοσφαιρική Ρύπανση µε Στοιχεία Μετεωρολογίας. Θεσσαλονίκη. Εκδόσεις Τζιόλα.

Μελάς Δημήτρης (2004). Φυσική Ατµοσφαιρικού Περιβάλλοντος. Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Φυσικής, Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας.

Μελάς Δημήτρης (2007). Ατμοσφαιρικη διάχυση και διασπορά.

Μελάς Δημήτρης (2012). Ατµοσφαιρική Διάχυση και Διασπορά. Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Φυσικής, Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας.

Μελάς Δ., Μπάης Α., Μπαλής Δ. (2015). Ατµοσφαιρική Τεχνολογία. (ηλεκτρ. βιβλίο). Σύνδεσµος Ελληνικών Ακαδηµαϊκών Βιβλιοθηκών.

Μπάης Α. (2005). Φυσική της Ατµόσφαιρας, µέρος ΙΙ, ατµοσφαιρική σύσταση, παγκόσµιοι κύκλοι, χρόνοι ζωής και αιωρούµενα σωµατίδια. Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τµήµα Φυσικής, Εργαστήριο Φυσικής της Ατµόσφαιρας.

Ντουμανάκης Ε. και Νικολάου Κ. , 2011, Διακύμανση ατμοσφαιρικών ρύπων σε συνάρτηση με την κυκλοφοριακή κίνηση και τις μετεωρολογικές συνθήκες της πόλης της Θεσσαλονίκης, 4ο περιβαλλοντικό Συνέδριο Μακεδονίας.

Περιφέρεια Κεντρικής Μεκεδονίας, Διεύθυνση Περιβάλλοντος και Χωρικού Σχεδιασµού, Τµήµα Περιβάλλοντος. (Σεπτέµβριος 2014). Έκθεση Ατµοσφαιρικής

Ρύπανσης 2013, Παπακώστα Ελένη, Συμεωνίδης Θεόδωρος, Τσαγκαρλής Γεώργιος.

Τρεµούλης Ε. (2012). Μελέτη της φωτοχηµικής ρύπανσης στην πόλη της Θεσσαλονίκης. Μεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης. Θεσσαλονίκη. Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, Τοµέας Μετεωρολογίας, Κλιµατολογίας και Ατµοσφαιρικού Περιβάλλοντος.

Φυτιάνος Κ., Σαµαρά-Κωνσταντίνου Κ. (2009). Χηµεία Περιβάλλοντος. Θεσσαλονίκη. Εκδόσεις University Studio Press.

Φλόκας Α. Α. (1997). Μαθήµατα Μετεωρολογίας και Κλιµατολογίας (2η έκδοση). Θεσσαλονίκη. Εκδόσεις Ζήτη.

Ξενόγλωσση βιβλιογραφία:

Cooper, O. R., Parrish, D. D., Stohl, A., Trainer, M., Nedelec, P., Thouret, V., Cammas, J. P., et al. (2010). Increasing springtime ozone mixing ratios in the free troposphere over western North America. Nature, 463(7279), 344–348. Retrieved from http://dx.doi.org/10.1038/nature08708.

IPCC (2001). Climate change 2001: The scientific basis, Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the IPCC. Eds. Houghton, J.T.,

Ding, Y., Griggs, D.J., Noguer, M., Van der Linden, P.J., Dai, X., Maskell, K., and Johnson, C.A., Chapter 2, Observed Climate Variability and Change, p. 99-182, Cambridge University Press, Cambridge, UK.

IPCC. (2007). Couplings between changes in the climate system and biogeochemistry. http://scholar.google.com/scholar?hl=en&btnG=Search&q=intitle:Couplings+Be tween+Changes+in+the+Climate+System+and+Biogeochemistry#0.

Kinney, P. L. (2008). Climate change, air quality, and human health. American journal of preventive medicine, 35(5), 459–67. doi:10.1016/j.amepre.2008.08.025.

Lin, W., Xu, X., Ge, B., & Zhang, X. (2009). Characteristics of gaseous pollutants at Gucheng, a rural site southwest of Beijing. J. of Geophys. Res.

Lin W., Xu X, Ge B. and Liu X. (2011): Gaseous pollutants in Beijing urban area during the heating period 2007-2008: variability, sources, meteorological and chemical impacts. Atmos. Chem. Phys. Discuss.

Reddy Patrick J. (2008) ozone Photochemistry and Meteorology Presentation for the regional air quality council ozone Stakeholders meeting.

Verstraeten, W. (2012). Understanding patterns of variability in tropospheric ozone over Europe and eastern Asia in 2005-2009 using TES observations and the TM5 chemistry transport. EGU General Assembly, 14(x), 3215. Retrieved from http://adsabs.harvard.edu/abs/2012EGUGA..14.3215V.

WHO. (2005). WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide.

WHO. (2009). Health risks of ozone from long-range transboundary air pollution.

Διευθύνσεις στο διαδίκτυο:

http://www.meteoclub.gr/themata/egkyklopaideia/7165-atmosphere-of-the-earth-part-1

http://195.134.76.37/chemicals/chem_ozone.htm

http://faculty.uca.edu/johnc/life1440.htm

http://5dim-pyrgou.ilei.sch.gr/climate/html/ozon.htm

https://svs.gsfc.nasa.gov/12094

http://physiclessons.blogspot.com/2012/03/blog-post_48.html

http://www.geo.auth.gr/431/th/Lesson08_Wind.pdf

https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-09/pm2.5_scale_graphiccolor_2.jpg

http://www.pkm.gov.gr/

https://scholar.google.gr/scholar?q=lin+et+al+2011&hl=el&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart

https://www.wikipedia.org/