ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2."

Fruzsina Lakatos
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2. METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK ÉS MEGFIGYELÉSEK 06 Víz a légkörben

2 világóceán A HIDROSZFÉRA krioszféra km 3 ~3 000 év ~ év szárazföldi vizek légkör 24, km 3 0, km 3 ~220 év 23, km 3 ~10 nap

3 A FÖLD VÍZKÉSZLETE Forrás: Woods Hole Oceanographic Institution

4 LÉGKÖRI VÍZ SZEREPE Sugárzás- és energiaháztartás elnyelés (rövid-, hosszúhullám) üvegházhatás látens hőáram Felhő- és csapadékképződés hidrológiai ciklus zivatar elektromosság egyes légköri optikai jelenségek A légköri víz az időjárás és az éghajlat egyik meghatározó tényezője

5 SUGÁRZÁSHÁZTARTÁS MÓDOSÍTÁSA Légköri gázok elnyelési sávjai

6 SUGÁRZÁS- ÉS ENERGIAHÁZTARTÁS

7 A HIDROLÓGIAI CIKLUS

8 A HIDROLÓGIAI CIKLUS Tározók (ezer km 3 ) Tengerek, óceánok Krioszféra Szárazföldi víz Légkör

9 A HIDROLÓGIAI CIKLUS Tározók (ezer km 3 ) Áramok (ezer km 3 /év) Tengerek, óceánok Krioszféra Szárazföldi víz Légkör Párolgás Csapadék Transzport Lefolyás

LÉGKÖRI VÍZGŐZTARTALOM Troposzféra globálisan: 25 mm csapadék globális évi csapadék: 1000 mm Gyorsan változó gáz (gőz) t ~ 9-10 nap mennyiség: 0 4% (0

10 LÉGKÖRI VÍZGŐZTARTALOM Troposzféra globálisan: 25 mm csapadék globális évi csapadék: 1000 mm Gyorsan változó gáz (gőz) t ~ 9-10 nap mennyiség: 0 4% ( ppm) Változatos tér- és időbeli eloszlás Vertikális eloszlás Sztatoszféra Troposzféra Nedvességi mérőszámok Nedves levegő: száraz levegő + vízgőz

11 NEDVESSÉGI MÉRŐSZÁMOK telítési gőznyomás (e s ) A gőznyomás telített állapotban [Pa] harmatpont (t d ) Az a hőmérséklet, melyre a levegőt lehűtve az telítetté válik [ C] es Magnus Tetens-formula: 6, e 6, a t b t gőznyomás (e) A levegő vízgőztartalmának részleges nyomása [Pa] a t b t d d a b t>0 7,5 237,3 t<0 9,5 265,5 harmatpont e s e Gőznyomás hiány e s e Harmatpont különbség t d t t d t

12 NEDVESSÉGI MÉRŐSZÁMOK gőzsűrűség (r v ) Térfogat egységben lévő vízgőz tömege [g m 3 ] ρ v e R T R v a vízgőz specifikus gázállandója: R v = 461,5 J kg 1 K 1 v abszolút nedvesség (a) Térfogat egységben lévő vízgőz tömege [g m 3 ] specifikus nedvesség (s) Egységnyi tömegű nedves levegőben a vízgőz tömege [kg kg 1 ] keverési arány (r) Adott térfogatban a vízgőz és a száraz levegő aránya [kg kg 1 ] relatív nedvesség (f) A tényleges és telítési értékek százalékos aránya [%] v r d R R d v e p e 0,622e p e f 100 e e s

13 NEDVESSÉGI VISZONYOK Légtömegek vízgőztartalma 4,85

14 NEDVESSÉGI VISZONYOK Két telítetlen légtömeg keveredése t = 0 C t = 10 C f = >100% t = 10 C f = 70% a = 5 g m 3 f = 90% a = 1,5 g m 3 a = 8,5 g m 3

15 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Módszer Típus Mit mér? 1.) gravimetrikus abszorpciós higrométer abszolút nedvesség 2.) kondenzációs hűtött tükör higrométer harmatpont 3.) termodinamikai pszihrométerek száraz/nedves hőmérséklet 4.) mechanikai nedvszívó higrométerek relatív nedvesség 5.) elektromos v. kémiai tul. megvált. 6.) vízgőz elnyelési spektrumon alapuló kül. elektromos nedvességmérők Lyman-alfa, uv, ir gyors válaszidejű higrométerek kül. nedvesség paraméterek nedvesség fluktuáció Különböző típusú nedvességmérők

16 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Különböző szenzorok bizonytalansága (25 C-on)

17 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Abszorpciós nedvességmérő Elsődleges standard Abszolút nedvességet (g m 3 ) mér nagy pontossággal Adott térfogatú levegőt egy ismert tömegű nedvszívó anyagon vezetnek keresztül Foszfor pentoxid, v. magnézium perklorát Használata bonyolult - laboratórium

18 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Kondenzációs higrométer Harmatpont higrométer, v. harmattükör Hőmérsékletmérés Pontos, automata

NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Termodinamikai nedvességmérők Assmann-féle szellőztetett pszichrométer Hőmérséklet mérés (száraz, nedves hőmérőpár) Víz párolgása által okozott hűlés Nedves hőmérséklet:

19 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Termodinamikai nedvességmérők Assmann-féle szellőztetett pszichrométer Hőmérséklet mérés (száraz, nedves hőmérőpár) Víz párolgása által okozott hűlés Nedves hőmérséklet: Az a hőmérséklet, amit a nedves levegő felvenne, ha abba állandó nyomáson vizet párologtatnánk be egészen addig, míg a rendszer telítetté nem válik. Gyakorlati használat: pszihrométer táblázatok

20 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Mechanikai nedvességmérők Horace Benedict de Saussure ( ) Hajszálas higrométer (1783) Relatív nedvességet mér Membrános higrométer (ballonszondákban használták) Pontatlanok (5%)

21 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Elektromos/kémia nedvességmérők Rezisztív szenzor pl. LiCl bevonat - vizet vesz fel ellenállás változik egyszerű, olcsó, de több korlát Kapacitív szenzor kondenzátor kapacitása arányosan változik a levegő nedvességtartalmával megbízható gyors válaszidő elterjedt alkalmazás

22 NEDVESSÉG MEGHATÁROZÁSA Lyman-alfa szenzor Spektrális nedvességmérők UV szenzor (KH20 Kripton higrométer) Infravörös szenzor (LI-COR) KH20 Gyors válaszidő Megbízható Nedvességfluktuáció mérése Mikrometeorológiai mérések LI-COR LI-7500

Hasonló dokumentumok

FELADATOK A DINAMIKUS METEOROLÓGIÁBÓL 1. A 2 m-es szinten végzett standard meteorológiai mérések szerint a Földön valaha mért második legmagasabb hőmérséklet 57,8 C. Ezt San Luis-ban (Mexikó) 1933 augusztus