ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΚΑΛΠΑΚΙ/ΠΑΡΝΩΝ»

Εισαγωγή: Το πρόγραμμα αυτό ξεκίνησε το 2015 χάρις στην γενναιόδωρη χρηματοδότηση του Μαριολοπουλείου – Καναγκινείου Ιδρύματος Επιστημών Περιβάλλοντος ( στο εξής ΜΚΙ) και συνεχίζεται με συμπληρωματικές χρηματοδοτήσεις από το Εμπειρίκειο Ίδρυμα και την Επιτροπή Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών. Στο πρόγραμμα μετέχουν ενεργά μέλη του ΔΣ του ΜΚΙ (Ρεπαπής, Τριτάκης), του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων (Κωσταράκης, Χριστοφιλάκης, Τάτσης) , του Κέντρου Ερευνών Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών της Ακαδημίας Αθηνών (στο εξής ΚΕΑΕΜ) (Κοντόπουλος, Οικονόμου) καθώς και μέλη του Πολωνικού Πανεπιστημίου της Κρακοβίας (Janusz Mlynarczyk , Zenon Nieckarz).

Σκοπός του προγράμματος είναι η παρατήρηση/καταγραφή, επεξεργασία, αποθήκευση και αξιοποίηση ατμοσφαιρικών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων πολύ χαμηλής συχνότητας (ELF) στην περιοχή συχνοτήτων Schumann (2-50 Hz). Για τον σκοπό αυτό κατασκευάστηκαν δύο συστήματα αποτελούμενα από ειδικά πηνία λήψης και συσκευές καταγραφής (loggers) τα οποία τοποθετήθηκαν το μεν πρώτο σύστημα σε ένα αγροτικό εκκλησάκι στην περιοχή Καλπάκι /Δολιανά Ιωαννίνων το δε δεύτερο σε δασικό καταφύγιο στην κορυφή του όρους Πάρνων Λακωνίας. Τα μελετόμενα κύματα αντήχησης Schumann (Schumann΄s Resonances στο εξής SR) είναι εξαιρετικά ευαίσθητα σε εξωτερικούς ανθρωπογενείς θορύβους (αυτοκίνητα, φασαρία, κινητά τηλέφωνα, ηλεκτρικές συσκευές ,κλπ.) γι΄αυτό και τα συστήματα παρατήρησης των εγκαθίστανται σε ερημικές απομακρυσμένες τοποθεσίες με δύσκολη ανθρώπινη προσέγγιση και μακριά από δίκτυα ΔΕΗ , κινητής τηλεφωνίας, ανεμογεννήτριες, φωτοβολταϊκά, κλπ.
Ο λόγος που επιδιώκεται η παρατήρηση και μελέτη των κυμάτων SR είναι ότι τα κύματα αυτά συσχετίζονται με πολλά ατμοσφαιρικά/γεωφυσικά φαινόμενα όπως π.χ. ο ατμοσφαιρικός ηλεκτρισμός (lightning), οι ιονοσφαιρικές διαταραχές, η πιθανή πρόβλεψη σεισμών, η μεταβολή της παγκόσμιας θερμοκρασίας, καθώς και πλήθος άλλων φαινομένων. Γενικά τα κύματα αυτά εμπλέκονται δυναμικά στο όλο κύκλωμα των αλληλοεπιδράσεων του συστήματος Λιθόσφαιρα-Ατμόσφαιρα-Ιονόσφαιρα. Ένας εξαιρετικά ενδιαφέρον χώρος είναι η πιθανή εμπλοκή των SR σε βιολογικές διεργασίες καθότι η βασική συχνότητα Schumann 7,8Hz και οι αρμονικές της 14,21,28,35 ΗΖ σχεδόν ταυτίζονται με τις ανθρώπινες εγκεφαλικές εκπομπές . Πρόκειται για ένα τεράστιο ερευνητικό αντικείμενο που αναμένει το ενδιαφέρον της ερευνητικής κοινότητας.

Παρούσα κατάσταση. Το πρώτο σύστημα SR στο Καλπάκι/Δολιανά Ιωαννίνων (στο εξής Βόρειο) άρχισε να λειτουργεί το 2016 και εξακολουθεί να λειτουργεί, με κάποιες προγραμματισμένες διακοπές μέχρι σήμερα, συγκεντρώνοντας ένα μεγάλο όγκο δεδομένων , περίπου 2 Τb. Το δεύτερο σύστημα στον Πάρνωνα Λακωνίας (στο εξής Νότιο) άρχισε να λειτουργεί το 2020 και λαμβάνει εξαιρετικής ποιότητας μετρήσεις.
Παράλληλα στον ίδιο χώρο λειτουργεί από το 2020 Πολωνικό σύστημα μέτρησης το οποίο επίσης λαμβάνει εξαιρετικές παρατηρήσεις.
Όλες οι παρατηρήσεις έχουν αποθηκευτεί σε εξωτερικούς δίσκους και πρόκειται να οργανωθούν σε βάση δεδομένων σε server που θα εγκατασταθεί στην Ακαδημία Αθηνών. Ήδη έχει ξεκινήσει η δημιουργία της βάσης και η οργάνωση των δεδομένων για γρήγορη μεταφόρτωση τους στον server.

Δημοσιεύσεις. Λεπτομέρειες, πληροφορίες και ερευνητικά αποτελέσματα μπορούν να αναζητηθούν στις παρακάτω δημοσιεύσεις που έχουν γίνει από τα μέλη της ερευνητικής ομάδας.

Δημοσιεύσεις σε Διεθνή Περιοδικά:

  1. «A prototype data acquisition and processing system for Schumann resonance measurements» Tatsis, G., Votis, G., Christofilakis, V., Kostarakis, P., Tritakis, V. and Repapis, C. 2015. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 135, p. 152-160
  2. «Preliminary Measurements of Schumann’s Resonances (SR) in the Greek Area» Tatsis, G. ,Votis, C. , Christofilakis V., Kostarakis, P., Tritakis V., Repapis, C. and Kalavrezos, P. 2016. Journal of Engineering Science and Technology Review 9 (4), p. 61-64
  3. «A new portable ELF Schumann resonance receiver: design and detailed analysis of the antenna and the analog frontend». Votis, C., Tatsis, G., Christofilakis, V., Chronopoulos, S., Kostarakis, P., Tritakis, V. ,Repapis, C., 2018EURASIP J. Wire Commun. Netw (Open Access). https://doi.org/10.1186/s13638-018-1157-7
  4. «Significant ELF perturbations in the Schumann Resonance band before and during a shallow mid-magnitude seismic activity in the Greek area (Kalpaki)».
    Vasilis Christofilakis, Giorgos Tatsis, Constantinos Votis, Ioannis Contopoulos, Christos Repapis and Vasilis Tritakis, 2019, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 182, p. 138–146
  5. «Analog front end of the Extremely low frequency station at Ioannina in Greece for the measurement of Schumann resonances». Votis, C., Tatsis, G., Christofilakis, V., Chronopoulos, S., Kostarakis, P., Tritakis, V., C.,Repapis, C., 2018, IEEE Xplore Digital Library DOI: 1109/PACET.2017.8259989
  6. «Pre-seismic Electromagnetic Perturbations in two Earthquakes in Northern Greece». Florios, I. Contopoulos, V. Christofilakis, G. Tatsis, S, Chronopoulos, C, Repapis, and V. Tritakis, Pure and Applied Geophysics
  7. «Possible Earthquake Forecasting in a narrow Space-Time-Magnitude Window». Florios, I. Contopoulos, G. Tatsis , V. Christofilakis , S. Chronopoulos, C. Repapis and V. Tritakis, Journal of Earth Science Informatic
  8. «Design and implementation of a test fixture for ELF Schumann resonance antenna receiver and magnetic permeability measurements». Giorgos Tatsis , Vasilis Christofilakis, Spyridon K. Chronopoulos, Panos Kostarakis, Hector E. Nistazakis,, C. Repapis and Tritakis, Electronics 2010, 9, p 71
  9. « Study of the variations in the Schumann resonances parameters measured in a southern Mediterranean environment». Tatsis , V. Christofilakis  , S.K. Chronopoulos a, G. Baldoumas  , A. Sakkas  , A.K. Paschalidou  , P. Kassomenos ,  I. Petrou  , P. Kostarakis  , C. Repapis , V. Tritakis, Science of The Total Environment, Volume 715, 1 May 2020, 136926
  10. «Anthropogenic Noise and Its Footprint on ELF Schumann Resonance Recordings». Tritakis, I. Contopoulos, C. Florios, G. Tatsis, V. Christofilakis, G. Baldoumas and C. Repapis, «Frontiers in Earth Science» | www.frontiersin.org ,| Volume 9 | Article 646277
  11. «How Effective and Prerequisite Are Electromagnetic Extremely Low Frequency (ELF) Recordings in the Schumann Resonances Band to Function as Seismic Activity Precursors». Vasilis Tritakis, Ioannis Contopoulos, Janusz Mlynarczyk , Vasilis Christofilakis , Giorgos Tatsis and Christos Repapis Atmosphere 2022, 13, 185. https://doi.org/10.3390/atmos13020185
  12. «Anthropogenic Sources of Electromagnetic Interferences in the Lowest ELF Band Recordings (Schumann Resonances)». Janusz Mlynarczyk , Vasilis Tritakis , Ioannis Contopoulos , Zenon Nieckarz , Vasilis Christofilakis , Georgios Tatsis  and Christos Repapis .Magnetism

Δημοσιεύσεις σε Συνέδρια:

  1. «Quasi- Preseismic Elecromagnetic Perturbations Before two Earthquakes in North Greece». Florios and V. Tritakis, COMECAP Αλεξανδρούπολη, 15-17 Οκτωβρίου 2018
  2. «Footprints (Strays) of External Anthropogenic “Noises” on the Raw ELF (Schumann Resonance) Recordings». Tritakis, V., Contopoulos, Ι., COST-Electronet. Santander–Ισπανία, 2020
  3. «Anthropogenic “Noises” and their footprints on the Raw ELF (Schumann Resonance) Recordings». Tritakis, V., Contopoulos, Ι., COST-Electronet. Santander–Ισπανία, 2020

Δημοσιεύματα στην Ελληνική:

  1. «Πιθανότητα ασφαλούς πρόβλεψης γεωφυσικών φαινομένων με προηγμένες στατιστικές μεθόδους. Η περίπτωση πρόβλεψης επερχόμενης σεισμικής δραστηριότητας». Κώστας Φλώριος και Βασίλειος Τριτάκης, Νεότερες Εξελίξεις στην Αστρονομία. Αποτελέσματα Ερευνών του ΚΕΑΕΜ. Έκδοση Ακαδημίας Αθηνών 2019
  2. «Εμπειρικο-στατιστικός τρόπος πρόβλεψης σεισμών περιορισμένου χωρο-χρονικού παραθύρου στον Ελληνικό Χώρο βασισμένος σε ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές χαμηλής συχνότητος (ΕLF)». Βασίλης Τριτάκης και Κώστας Φλώριος, Νεότερες Εξελίξεις στην Αστρονομία. Αποτελέσματα  Ερευνών του ΚΕΑΕΜ.  Έκδοση Ακαδημίας Αθηνών 2020

Συμμετοχή σε Συνέδρια με παρουσίαση:

  1. 3rd Panhellenic Conference on Electronics and Telecommunications (PACET 15), 8-9 Μαϊου 2015, Γιάννενα
  2. 4th Panhellenic Conference on Electronics and Telecommunications (PACET 17), 17-18 Νοεμβρίου 2017, Ξάνθη
  3. 14th International Conference on Meteorology, Climatology and Atmospheric Physics COMECAP 2018, Αλεξανδρούπολη 15-17 Οκτωβρίου 2018
  4. COST-Electronet. Κύπρος—Λεμεσσός, 25-29 Σεπτεμβρίου 2018
  5. COST-Electronet. Sopron—Ουγγαρία, 2019
  6. COST-Electronet. Santander—Ισπανία, Φεβρουάριος 2020

Διπλωματική Εργασία:

  1. «Μελέτη των χαρακτηριστικών , των πιθανών εφαρμογών και του τρόπου μέτρησης των αντηχήσεων Schumann», ΕΚΠΑ –τμήμα Φυσικής, 2014, Παντελής Καλαβρέζος, Επίβλεψη: Δρ. Βασίλειος Τριτάκης

Συμμετοχή σε Ευρωπαϊκά Προγράμματα:

  1. COST Action CA15211 ELECTRONET.