Új, napi értékelésekhez használható, hazai fejlesztésű aszályindex

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Új, napi értékelésekhez használható, hazai fejlesztésű aszályindex"

Anna Molnár
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Új, napi értékelésekhez használható, hazai fejlesztésű aszályindex A Hungarian Drought Index (HDI) bemutatása Sivatagosodás és Aszály Elleni Küzdelem Világnapja Országos Vízügyi Főigazgatóság Budapest június 17.

2 A kockázatkezelés módszrei Az elsivatagosodás és az aszály elleni küzdelemről szóló ENSZ-egyezmény, az UNCCD meghatározása szerint Magyarország egész területe aszállyal sújtott térségnek tekintendő (2003) KOCKÁZATKEZELÉS Előrejelzés, megelőzés Készültség Mérés Enyhítés Kárrendezés Riasztás Válasz Hatásvizsgálat VÁLSÁGKEZELÉS

A vízhiány és aszálykezelés gyakorlata Utólagos aszályelemzéseket végzünk, az észlelési módszerek

Az aszály számszerűsítése leggyakrabban hosszú időtávra vonatkozik és nem írja le kellő

/Az esemény nyomonkövetése a jellemző/ A kárkövető magatartás a jellemző; nem kidolgozott az

A nagy gyakorlati és tudományos érdeklődés ellenére nincs összehangolt keretrendszer az

A prevenció hiányzik az aszálykezelési gyakorlatból annak ellenére, hogy az aszálykár rendkívül

3 A vízhiány és aszálykezelés gyakorlata Utólagos aszályelemzéseket végzünk, az észlelési módszerek nem összetettek. Az aszály számszerűsítése leggyakrabban hosszú időtávra vonatkozik és nem írja le kellő részletességgel a folyamatot, a kialakulását nem tudjuk rekonstruálni. /Az esemény nyomonkövetése a jellemző/ A kárkövető magatartás a jellemző; nem kidolgozott az operatív intézkedések rendszere, az előírások bizonytalanok. A nagy gyakorlati és tudományos érdeklődés ellenére nincs összehangolt keretrendszer az aszálykezelés tekintetében. A prevenció hiányzik az aszálykezelési gyakorlatból annak ellenére, hogy az aszálykár rendkívül magas méreteket ölt, akár az ország teljes területére kiterjed. érintettség ha Aszálykárok az utóbbi években: milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF milliárd HUF GYAKORISÁG TARTÓSSÁG SÚLYOSSÁG

Új index a alapkoncepciója - CÉLOK alkalmas legyen a napi vízhiány/aszály jellemzésére a szokásos meteorológia paraméterek mellett jelenjen meg benne az aktuális talajnedvességi állapot moduláris

4 Új index a alapkoncepciója - CÉLOK alkalmas legyen a napi vízhiány/aszály jellemzésére a szokásos meteorológia paraméterek mellett jelenjen meg benne az aktuális talajnedvességi állapot moduláris legyen adatigénye országos mérőhálózatból naprakészen kinyerhető legyen kiszámítása algoritmizálható, és szubjektív emberi döntésektől mentes legyen Alapja meteorológiai aszály tényezője (HDI 0 ) Szorzótényezők a szántóföldi növénykultúrák számára fontos feltalaj (0-35 cm) nedvességi állapotának szorzótényezője (k 35 ) mélyebb talajrétegek (35-80 cm) nedvesség-tartalékának szorzótényezője (k 80 ) szélsőségesen száraz és/vagy szélsőségesen meleg időszakok szorzótényezője (stressztényező, S) HDI = HDI 0 *k 35 *k 80 *S

5 Hazai fejlesztésű, napi gyakorisággal számítható aszályindex sokéves átlagos napi csapadék sokéves átlagos napi középhőm. aktuális napi csapadék aktuális napi középhőm. talajnedvesség a felső 35 cm-ben HDI 0 k 35 S k 80 száraz időszakok hossza hőségnapok száma talajnedvesség a cm-es rétegben

6 HDI 0 (meteorológiai aszályindex) kizárólag a napi csapadékmennyiségeket és a napi középhőmérsékleteket használja fel több verzió került kidolgozásra, jól reprezentálja az adott területet sokéves átlagtól való eltérést vizsgálja átlagos időszakban 0 vagy 1 körül van az értéke, csapadékos időszakban ez alatt, aszály idején pedig 1 fölé emelkedik a másik 3 tényező szorzótényezőként tompítja vagy fokozza az aszály mértékét HDI 0 S HDI k 35 k 80

7 HDI 0 számítási módja Elvi alapja: a kumulált napi csapadékmennyiségek és a napi párolgásértékek összegének különbségéből adódó, feltalajban tározódó víztartalék (WS WaterStorage) meghatározása WS = WS -1 +P-m*PET(T), ahol WS -1 az előző napi víztartalék mm-ben, P az adott napi csapadék mm-ben, PET(T) a napi khm-től függő potenciális evapotranszspiráció mm-ben m 0 és 1 közötti szorzótényező az előző napi víztartalék függvényében induktív jellege miatt az időszak elejére WS-et definiálni kell ugyanez sokévi átlagra is, HDI 0 a kettő hányadosa lesz átlagos évben 1 körül van az értéke

8 Megjegyzések HDI 0 -hoz a PET számítási alapja a FAO által javasolt, szubhumid klímára jellemző párolgásértékekre illesztett függvény: PET mm-ben PET szorzótényező 14,00 PET - napi T összefüggés 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0, Napi khm (fok) PET szorzótényező 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Víztartalék (mm) m szorzótényező logikája: minél kevesebb a víztartalék, annál kisebb hányada realizálódik a PET-nek

9 Napi víztartalék alakulása 2014, 2015

10 Megjegyzések HDI 0 -hoz FONTOS! NEM fizikai alapokon nyugvó párolgásmodell létrehozása a cél!!! értéke összefüggésben van a talaj nedvességtartalékaival, de nem talajspecifikus (ld. később k 35 ) Legfontosabb előnyei: megelőző időszak csapadékhiánya vagy többlete beépül várható értéke nem évszakfüggő területileg differenciálható

11 k35 k 35 (0-35 cm) Alapkoncepciója: a szántóföldi vízkapacitástól a holtvíztartalom felé haladva egyre magasabb a szorzótényező értéke maximális értéke 1,4; minimális értéke 0,5-0,6 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 HV vksz v/v% HDI 0 S HDI k 35 k 80

12 k 80 (35-80 cm) Ugyanaz az alapkoncepció, de: itt a maximális érték csak 1,2; telített talajnál sem megy 0,7-0,8 alá 1-es értéket a szántóföldi vízkapacitás körül vesz fel Szerepe a száraz telek utáni tavaszi előrejelzésben van, ilyenkor megemeli HDI értékét, illetve száraz nyarak magas talajvízállású területein, ahol csökkenti az aszályindexet k 35 ; k együtt alkalmazva Legfontosabb szerepük: a talajjellemzők és talajállapot (fizikai féleség, vízhatás, tömörödöttség) függvényében térbeli differenciálásra alkalmasak (AGROPOPO és TAKI adatbázisok alapján)

13 Stressztényező (S) Két extremitás van beleépítve: a) megelőző száraz időszak hossza (beleértve az adott napi PET-nél kisebb csapadékú napokat is) b) megelőző 20 nap hőségnapjainak száma mindkét szempont alapján csak a 25%-nál kisebb gyakoriságú eseményeknél lép be az S 10 napnál hosszabb száraz időszak min. X hőségnap az elmúlt 20 napban 1 fölé emelkedő szorzótényező (max. 1,26) 1 fölé emelkedő szorzótényező (max. 1,3) S aktivizálódik 1<S<1,6

14 2015-ös év HDI 0 *S és HDI 0 /teszt eredmények/

15 2015-ös év HDI és tényezői

16 talajnedvesség (V/V%) Öntözött vízmennyiség [mm] A vízhiány water deficit számítási módszere (WD 35 és WD 80 ) n WD = 0,1 (h i (FC i 0,2 AW i SM i )) i=1 3 WD 35 = (FC 10i 0,2 AW 10i SM 10i ) i=1 WD 80 = 3 1,5 (FC 30+15i 0,2 AW 30+15i SM 30+15i ) i=1, Meghatározható az öntözés szükségessége A hiány mértéke A kármegelőzéshez szükséges víz mennyisége Differenciálható a talaj és a növény függvényében A vízigény ellenőrizhető Előrejelzésre alkalmas lehet Felkészülés Az aszály fokozatai számszerűsíthetők Operatív vízkárelhárítási tevékenységek tervszerű végzése Öntözési zóna Öntözés

17 A vízkárelhárítás támogatása Early Warning System TÖBBLET ÖNTÖZÉS HIÁNY Szántóföldi vízkapacitás (pf 2,5) Diszponibilis vízkészlet (DV=pF 2,5 pf 4,2) I. Aszályfokozat, vagy riasztás 0,1*Σ(h*(vksz-5-Θ) > 50 mm* (a felső 1 m, vagy 50 cm vízhiánya!) Holtvíztartalom (pf 4,2) II. Aszályfokozat Θ < 0,3*(vk sz -HV)+HV a felső két szenzor bármelyikénél** III. Aszályfokozat Θ < 0,2*(vk sz -HV)+HV a felső két szenzor bármelyikénél*** Rendkívüli Aszályfokozat Θ < 0,2*(vk sz -HV)+HV a felső három szenzor mindegyikénél**** *ahol Θ: aktuális talajnedvesség az adott szintben (v/v%) vksz: adott szintre vonatkozó szántóföldi vízkapacitás (v/v%) h: adott szint vastagsága cm-ben a felső 1 m vízhiánya nagyobb 50 mm-nél **ahol HV: holvíztartalom (v/v%) a hasznosítható vízkészlet a maximális értékének a 30%-ára csökken a felső 25 cm-ben *** a hasznosítható vízkészlet a maximális értékének a 20%-ára csökken a felső 25 cm-ben ****a hasznosítható vízkészlet a maximális értékének a 20%-ára csökken a felső 35 cm-ben

18 Fokozatok meghatározása Fokozat Talajnedvesség Vízhiány mm-ben Tvsz. Megj. I. 0,1*Σ(h*(vk sz -5-Θ) > 50 mm* 0,1*Σ(h*(vk sz -5-Θ) (minimum 50 mm) átlag alatt 1 m-rel II. Θ < 0,3*(vk sz -HV)+HV 0,1*Σ(h*(vk sz -5-Θ) a felső átlag alatt a felső két szenzor bármelyikénél** két szintre 1 1,5 m-rel III. Θ < 0,2*(vk sz -HV)+HV 0,1*Σ(h*(vk sz -5-Θ) a felső Átlag alatt a felső két szenzor bármelyikénél*** két szintre 1 2 m-rel Rendkívüli Θ < 0,2*(vk sz -HV)+HV 0,1*Σ(h*(vk sz -5-Θ) a felső Átlag alatt a felső három szenzor mindegyikénél**** három szintre 2 3 m-rel Dátum Csapadék [mm] Tv. szint nem meghatározó HDI 0 HDI 0 *S HDI

19 2016-os év HDI és tényezői

20 Az operatív aszály- és vízhiány kezelő monitoring rendszer szerkezeti elemei Észlelés Értékelés Prevenció Meteorológiai elemek Talajnedvesség mérés V/V % Agrometeorológiai paraméterek Fenológiai ismeretek Területhasználat Dinamikus információk HDI Vízgazdálkodási információk Öntözés Növényvédelem Tápanyag-gazdálkodás Aszálykár megelőzés Riasztási rendszer kifejlesztése, a meglévő vízvédelmi rendszerbe integrálva (megelőzés - öntözés) Folyamatos vízgazdálkodási és mg-i támogatás (web, mobil app. stb. ) STATISZTIKA Agrotechnika Infrastruktúra Talajtani ismeretek Statikus elemek Döntéstámogató rendszer (modellek) Fejlesztési tervek Új ismeretek Új eredmények az aszálykutatásban és a mezőgazdaságban (Visszacsatolás a mg. felől) (+Belvíz)

21 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Az aszály munkacsoport tagjai: Dr. Barta Károly Dr. Benyhe Balázs Fehérváry István Fiala Károly Lábdy Jenő

Hasonló dokumentumok

A talajnedvesség mérés módszerei és a mérési eredmények hasznosíthatósága

A talajnedvesség mérés módszerei és a mérési eredmények hasznosíthatósága Fiala Károly Fehérváry István Magyar Hidrológia Társaság XXXIV. Országos Vándorgyűlés Debrecen 2016.07.06. Talajnedvesség tf %