A dániai NitroEurope mikrometeorológiai mérési expedíció adatfeldolgozása (Bjerringbro, 2009)

Átírás

1 A ániai NitroEurope mikrometeorológiai mérési expeíció aatfelolgoása (Bjerringbro, 009) Sakolgoat Késítette: Kiss Győő Fiika BSc, meteorológus sakirány Témaveető: Dr. Weiinger Tamás Beostása: egyetemi ocens Tuományos fokoat: CSc ELTE TTK Fölraj- és Föltuományi Intéet, Meteorológiai Tansék Buapest, 00.

2 Tartalomjegyék. Beveetés A felsínköeli réteg energiahátartása és turbulens kicserélőési folyamatai A felsíni energiamérleg A turbulens kicserélőés, turbulens áramok A felsínköeli réteg hasonlósági elmélete A ammónia fluxus meghatároása és jelentősége Anyag és Móser A mérés helysíne A mikrometeorológiai műseregyüttes A Dánia feletti iőjárási helyet 009. április A ániai mérési expeíció aatbáisának felépítése... 7 Aatsűrés... 8 A aathiányok pótlása lineáris interpolációval... 9 A, 0 és 5 perces mikrometeorológiai aatbáis előállítása... 9 A sélirány, sélsebesség meghatároása... 0 A sórás-aatbáis A neves levegő mérősámai A felsíni energiamérleg komponensek sámítása A talajba jutó hőáram sámítása A turbulensáramok sámítása Eremények Meteorológiai állapotjelők Turbulens áramok, energiamérleg komponensek Össefoglalás Kösönetnyílvánítás Iroalomjegyék Internetes források NYILATKOZAT... 5

3 . Beveetés A sakolgoatom a EU6 NitroEurope program 009-es ániai mikrometeorológiai mérési programjának aatfelolgoásába kapcsolótam be. A több mint 60 intéményt magába foglaló program célja a nitrogén mérleg meghatároása lokális skálától (különböő ökosistémák feletti mérések) a táj és a regionális léptéken át kontinentális skáláig. E munkában együtt serepel a mérés és a moelleés. A 009-es ániai expeíció célja, hogy (i) bemenő aatokat solgáltasson a tájléptékű agronómiai moelleknek, amelyek sámba vesik a különböő nitrogén-komponensek horiontális és vertikális áramait, (ii) elemeék a nitrogén trágyáás környeeti hatását és sámbavételét a növénynövekeési moellekben, (iii) megbíható mikrometeoroloógiai, energiahátartási és ammónia fluxus aatok előállítása a lokális skálájú terjeési moellek sámára. A felsín-biosféra-légkör köötti turbulens kicserélőési folyamatok bemutatása után a turbulens kicserélőési folyamatokkal, a felsíni energia mérleg komponensek meghatároásával foglalkoom. Diplomamunkám fő célja, hogy egységes, folytonos meteorológiai aatbáis késítsek. Bemutatom a mérési expeíció helysínét, a alkalmaott műsereket. Kitérek a nagyskálájú iőjárási folyamatokra. Három aatbáis épült fel, 0 és 5 perces átlagolási iővel, amelyek a átlagértékek mellett tartalmaák a minimum és maximum értékeket, illetve a sórásokat is. Résletesen foglalkoom eek előállításával, lesármatatásával. Ismertetem a aatsűrést és a alkalmaott lineáris interpolációt is. A magyarorsági résvétel fő célja a felsíni energiamérleg komponensek előállítása és a ammónia fluxus napi meneteinek előállítása volt, figyelemmel a trágyáás hatásának a etektálására. E munkába is bekapcsolótam. Megismerketem a aatfelolgoás mósertanával, a kifejlestett programokkal. Futtattam és testeltem őket. A célom a meteorológiai állapotjelők napi meneteinek a visgálata, illetve a turbulens fluxusok sámítási eljárásainak a megismerése volt. Eért foglalkotam a graiens és a Bowen-arány móserrel, a kisorítási rétegvastagság, illetve a turbulens áramok meghatároásának a bionytanságaival. 3

4 . A felsínköeli réteg energiahátartása és turbulens kicserélőési folyamatai A légkör alsó 0, km-es rétege a planetáris határréteg. A itt leajlóó folyamatokat a felsín, mint mechanikai és termikus kényser alakítja. Meghatároó serepe van a turbulens kicserélőési folyamatoknak. E réteg inamikáját a nyomási graiens erő és a Coriolis-erő mellett a turbulens örvények keltettette súrlóási erő alakítja (Celnai et al., 994; Blackaar, 997). A planetáris határréteg alsó 0 5%-a felsínköeli réteg, vagy más sóval a Prant-réteg, ahol a turbulens áramok állanóságával sámolunk (Göt és Rákóci, 98; Foken, 006). E a emberi tevékenység síntere, itt van a sennyeőanyag források túlnyomó rése, itt keőik és fejeőik be a nyomanyagok légköri ciklusa. A felsín-biosféra-légkör köötti kölcsönhatások leírása a mikrometeorológia tárgykörébe tartoik. E folyamatokat a különböő tulajonságok (energia, impulus, anyag) vertikális áramaival (felületegységen, iőegység alatt átáramló tulajonság) jellemeük. Visgálatainkban a felsín energiahátartását, illetve a ammónia turbulens áramát határotuk meg terepi mérések alapján. A ammónia a nitrogén-mérleg fontos eleme (Horváth et al., 004, 005), s így kiemelt serepet kapott a tájléptékű nitrogén hátartás moelleésével foglalkoó mérési expeícióban... A felsíni energiamérleg Elsőként a felsín sugárási mérlegével foglalkounk. A légköri sugárást két tartományra bontjuk a rövihullámú, vagy napsugárásra (< 4 m), illetve a hossúhullámú (4 00 m) sugárásra. Gyakran hasnáljuk a ániai expeíción mértük is a fotosintetikusan aktív sugárást, röviítése PAR, ami a növények sámára fontos 0,4 0,7 m-es tartományt jelöli. A itt lejövő sugárás soros kapcsolatban van a napsugárással (v. globálsugárással), annak hoávetőlegesen a fele. Sugárási mérleg (Rn) két résre bontható a rövihullámú (Rn s ) és a hossúhullámú (Rn l ) sugárási egyenlegre. A rövihullámú egyenleg két tagból áll: a bejövő rövihullámú sugárásból (globálsugárás, K ) és a vissavert rövihullámú sugárásból ( K ). Megjegyeük, hogy a globálsugárás a Napból jövő irekt sugárás és a sórt sugárás össege. A rövihullámú egyenlegre jelentős hatást gyakorol a felhőet (Stull, 988). Fontos mennyiség a albeó is, ami a bejövő és a vissavert sugárás hányaosa. A rövihullámú mérleg (Rn s ) értéke napköben poitív, éjsaka nulla. A hossúhullámú mérleg (Rn l ) minig negatív, hisen a 4

5 fölfelsín meleg, a égbolt hieg. A mérleg két tagból áll: a egyik a Föl által kisugárott ( I ), míg a másik a légkör által vissasugárott ( I ) hossúhullámú sugárás. Rn s K K, Rn l I I. A felsíni sugárásegyenleg (Rn): Rn K K I I A sugárásmérleg meghatároására két lehetséges út kínálkoik. Vagy irekt méréseket alkalmaunk, vagyis egyenként nagypontossággal mérjük a komponenseket (et tettük a ániai mérési expeíción), vagy résben mérjük (e általában a globálsugárást jelenti), résben parametriáljuk a mérlegkomponenseket a stanar meteorológiai mérések (hőmérséklet, nevesség, felhőet) alapján (Burrige és Ga, 974; Stull, 988; Mésáros, 00; Foken, 006). A felsíni energia-mérleg egyenlet 5 tagból áll. Eek a sugárási egyenleg (Rn), a talajba jutó hőáram (G), a senibilis hőáram (H), a látens hőáram (LE) és a egyéb hatásokat (pl. fotosintéis, avekció), illetve a leárás bionytalanságát kifejeő tag (Δ) (Foken, 006): Rn H LEG. Ilyen bionytalanság lehet pl. a műserek különböő magassági sinteken történő elhelyeése, a skálafüggő turbulens kicserélőés, a mérési pontatlanság (Liebenthal, 00; Foken, 008; Moerow et al., 009). A tárolási tag () poitív, ha hőelnyelés van. A sugárásegyenleg és a talajba jutó hőáram különbsége a renelkeésre álló energia ( A Rn G ). A sugárási egyenleg (Rn) és a talajba jutó hőáram (G) poitív, ha lefelé (a felsín felé) irányul, míg a senibilis (H) és a latens hőáram (LE) akkor poitív, ha a légkörbe (felfele) sállítóik a energia. A talajba jutó hőáram (G) alapja a molekuláris hőveetés. E a áram arányos a talajban uralkoó hőmérsékleti graienssel, a arányossági tényeő a a G együttható, ami a molekuláris hőveetési-koefficiens (Foken, 006). Egyes nyári napokon a G értéke elérheti a Wm -t is, ahogy at a mi méréseinkben is látni fogjuk. T G ag. 5

6 .. A turbulens kicserélőés, turbulens áramok A felsínköeli rétegben a tulajonságsállítást (impulus, hő, anyag) a turbulens örvények végik. A molekuláris iffúió csak a alsó néhány mm-es rétegben jelentős. Horiontálisan homogén és iotróp turbulencia feltételeésével élünk. A tulajonságok csak vertikálisan sállítónak. A turbulens örvények karakteristikus mérete arányos a felsín feletti magassággal. A turbulens kicserélőést a. ábra semlélteti.. ábra. A turbulens kicserélőés sematikus képe. A turbulens áramok felírásáho a Reynols-féle átlagolást hasnáljuk (Göt és Rákóci, 00). Legyen w a vertikális sebesség, c a aott tulajonság. Teljesül, hogy w w w', c c c'. A felülvonás a átlagolást, a vessős érték a átlagtól vett eltérést, aa a fluktuációkat jelölik. A vertikális sebesség átlagértékét nullának tekintjük. Mikrometeorológiában általában 5 30 perces átlagolással olgounk. A turbulens áramokat többféle móon határohatjuk meg (Oncley, 003; Foken, 006; Weiinger és Borás, 007). Direkt árammérések esetén követlenül mérjük min a vertikális sebesség, min a c tulajonság értékét. Egy-egy örvényen belül határouk meg a állapotjelők gyors váltoását. A méréssűrűség legalább 0 H. A turbulens áram (a vertikális sebesség és a c tulajonság kovarianciája, Fc) alakja: Fc w'c'. 6

7 A graiens-móser a fluxus-profil analógiát hasnálja fel. Et akkor alkalmauk, ha a c tulajonság mérésére nem áll renelkeésre gyors senor. c Fc K c, ahol K c a turbulens iffúiós együttható, amit pélául a Monin-Obukhov-féle hasonlósági elmélet alapján határounk meg (Práger, 98; Weiinger et al., 000; Foken, 006). Ha több sinten mérünk, akkor a legkisebb négyetek móserének alkalmaásával határouk meg a turbulencia karakteristikákat. E a ún. profil-móser (Kramm, 989). Gyakran alkalmauk a Bowen-arány mósert, e hasnálhatjuk a ey akkumulációs eljárást, vagy a különböő turbulens áramok spektrális serkeetének hasonlóságán alapuló eljárásokat is. Itt a lényeg egy-egy aránypár felállítása a c tulajonság és a H senibilis hőáram köött (Oncley, 003). (A senibilis hőáram pontosan mérhető sónikus anemométer felhasnálásával, s nem követünk el nagy hibát akkor sem, ha a aott nyomanyag turbulens iffúiós együtthatóját a hőkicserélőésre vonatkoó értékkel tessük egyenlővé.) Néük meg a különböő turbulens áramok impulus (), senibilis (H), latens (LE) és a c nyomanyag (Fc) alakját, a turbulencia karakteristikákat a irekt árammérések és a graiens móser alapján! u u' w' u* K u, H v cpv' w' c pu* T* cpkh, LE q Lq' w' Lu* q K E, * Fc c c' w' u* c K c, * ahol u, w, v, q, c jelöli a horiontális és a vertikális sebességet, a virtuális potenciális hőmérsékletet, a specifikus nevességet (a vígő és a neves levegő sűrűségének a hányaosa) és a visgált nyomanyag koncentrációját, a magasság, a sűrűség, c p a 7

8 neves levegő állanó nyomáson vett fajhője [J/(kg K)], L a fáisátalakulási (párolgási) hő, K u, K H, K E, K c a impulusra, senibilis hőre, a vígőre, illetve a visgált nyomanyagra vonatkoó turbulens iffúiós együttható. A felsínköeli réteg turbulens iffúiós folyamataiban K K K. Ku K H és H E c Végül, u *, T *, q *, c * a felsínköeli réteg imenió-analíis alapján sármatatott turbulencia paraméterei a inamikus sebesség, hőmérséklet, specifikus nevesség és koncentráció..3. A felsínköeli réteg hasonlósági elmélete A profil-fluxus kapcsolatokat a Monin-Obukhov-féle hasonlósági elmélet írja le talán a legjobban. A követkeőkben eel foglalkounk (Práger, 98; Weiinger et al., 000; Foken, 006). A alapegyenleteink: u u* T* q q* c c u ( ), H ( ) *, E ( ), Fc ( ), ( ) ( ) ( ) ( ) ahol u ( ), H ( ), E ( ), Fc ( ) a impulusra, a senibilis, illetve a latens hősállításra, valamint a nyomanyag sállításra vonatkoó stabilitástól függő univerális függvény. A képletben sereplő a kisorítási rétegvastagság. E a megemelt felsín magassága, ahonnan a érességi elemek hatása keőik. A elméletben állanó turbulens áramokkal sámolunk. At feltételeük, hogy a sélsebesség a felsín felett + 0 sinten válik nullává, ahol a 0 a érességi magasság. és 0 értéke a felsínborítottság függvénye (Husvai et al., 005; Foken, 006). A visgálatokban, hasonlóan a turbulens iffúiós együtthatóra, feltessük, hogy ( ) ( ) ( ). A univerális függvények alakja a légköri stabilitástól függ (Weiinger et al., 000; Foken, 006). Itt = ( )/L Mon imeniónélküli magasság: stabilis rétegőés esetén poitív, labilis rétegőés mellett negatív. L Mon a Monin-Obukhov-féle hoss: H E Fc L Mon * u, T * 8

9 ahol a stabilitási paraméter, a nehéségi gyorsulás (g) és a virtuális potenciális hőmérséklet hányaosa iffúiós együtthatók is: g v. A hasonlósági elmélet alapján könnyen felírhatók a turbulens K u u* ( ), ( ) u K H u* ( ). ( ) H Megaható a imeniónélküli magasság és a felsínköeli réteg stabilitását leíró Richarson-sám (Göt és Rákóci, 98; Rákóci, 988) köötti kapcsolat is: ( ) Ri. v H u ( ) A felsínköeli réteg turbulencia paramétereinek a meghatároását és a turbulens áramsámítást a 3. fejeetben mutatjuk be résletesebben. u.4. A ammónia fluxus meghatároása és jelentősége A EU6 NitroEurope program célja, hogy különböő léptékben, a pontserű, aott vegetációs típusra jellemő nagypontosságú mérésektől a tájléptékű és a regionális skálán át orságos és európai léptéken is meghatároa a nitrogénmérleget, s visgálja a meőgaasági termelés serepét a optimális nitrogén-hátartásban. A meőgaasági területek nitrogénmérlegének egyik fontos tényeője a ammónia, gonoljunk csak a ökológiai renserek nitrogén terhelésében, illetve tápanyagellátásában játsott serepére (Horváth et al., 004, 005). A légköri ammónia legfontosabb forrása a fölművelés, a serves trágya bomlása és a műtrágyáás, hisen a növénytermestésben fontos serepet játsanak a nitrogént tartalmaó vegyületek hasnálata (pl. pétisó). Amikor nem megfelelő a talajban levő nitrogén mennyisége, akkor a növényeten jelentkenek a nitrogén hiány tünetei. E a növények alsó, iősebb levelein figyelhető meg elősör, amelyek előbb sárgulni, maj barnulni keenek, végül elhalnak. Később már a fiatalabb leveleken is láthatóvá válnak a nitrogénhiány jelei. A hasonnövények termőképessége emiatt jelentősen lecsökkenhet (Proháska, 978). Eeket a tüneteket nitrogén alapú trágyákkal lehet megsüntetni, ami lehet serves, vagy műtrágya (pélául: ammónium-nitrát, pétisó). A ammónia fluxus mérésével megállapítható a serves, illetve a servetlen trágya 9

10 felsívóási ieje és hasnosulási rátája is (Horváth et al., 005). A ammónia turbulens kevereési folyamatokkal jut a légkörbe. Tartókoási ieje napos nagyságrenű. A légkörbe került ammónia más savakkal (pélául: kénsav) érintkeve olyan sókat alkot (pélául: ammónium-sulfát), amelyek jelentős serepet játsanak a csapaékképőésben (Geresi, 004). A légkörből résben a csapaékkal (neves ülepeés) résben a turbulens folyamatokkal (sára ülepeés) kerül ki a ammónia. Olyan felsínek felett, hol nincs legeltetés és trágyáás, a ammónia nettó ülepeését tapastaljuk. Nagy nitrogénterhelés (trágyáás) mellett emissió figyelhető meg. Ennek mérésével követketetni tuunk a meőgaasági művelés hatékonyságára. E volt a célunk a EU4 Graminae programban (Horváth et al., 004, 005), amikor egy 6 állomásból álló európai mérőhálóat tagjaként a Hortobágyi Nemeti parkban (Püspöklaány Farkas-siget) folytattunk méréseket, illetve 009-ben Dániában, amikor egy tájléptékű nitrogénmérleg moell futtatásáho és ellenőréséhe végetünk méréseket egy trágyáott meőgaasági terület ammónia hasnosulásáról. A komplex mikrometeorológiai, energiahátartási és ammónia fluxus méréseket a Segei Tuományegyetem Optikai és Kvantumelektronikai Tansékkel köösen végetük. A ammónia koncentráció és graiens méréseket a általuk fejlestett fotoakustikus elven műköő műserrel végetük. A új fejlestésű renser előnye a megbíható stabil kalibráció, a séles mérési tartomány (Husár, 008; Pogány et al., 00a). A graiens móser alkalmaásával történő fluxus-sámítást a követkeő fejeetben tárgyalom. 0

11 3. Anyag és Móser 3.. A mérés helysíne A EU6 NitroEurope program keretében 009. április 9. és 9. köött került sor a tájléptékű nitrogénmérleg moelleéshe kapcsolóó mérési programra. A mérés Dániában a Bjerringbro várostól élre Sahl köségtől nem messe (Köép-Jutlan régió) egy meőgaasági területen ajlott, ahol nagyrést repcét, búát és árpát termestettek (. ábra). A mérőhely térségében egy sertéstelep is volt. A cél egy komplex meőgaasági terület (sántóterületek, farm, állattartó telepek, kis vífolyások, rét, erő) nitrogén-mérlegének visgálata. A nemetköi együttműköésben ajló programban meőgaák, ökológusok és környeettuományi sakemberek olgotak köösen meteorológusokkal és fiikusokkal. Különböő móserekkel mérték a ammónia koncentrációt és ülepeést a teljes hoávetőlegesen 3 x km-es mintaterületen. Két intenív meőgaasági területet (tavasi kalásos) jelöltek ki, ahol a trágyáás hatását visgálták. Folyamatosan mérték a talaj fiikai paramétereit, nitrogén tartalmát, a NO és N O emissióját. Minkét területre serves trágyát juttattak ki. Mérték a trágyáás iőpontját, s folyamatosan követték a területet elhagyó ammónia felhő koncentrációját. Két mogó gépkocsin elhelyeett Nitrolux műserrel (Sather et al., 008; von Bobrutki et al., 00) mérték a terület körüli ammónia koncentrációt perces bontásban. A két kijelölt sántóterület köponti résén helyeték el a mikrometeorológiai műsereket, illetve aokat a gyors senorokat, amelyek alkalmasak voltak a ammónia és a N O fluxusának mérésére. A magyarorsági műserek a. sámú mérőterületről solgáltattak információt. Célunk a stanar meteorológiai mérésék mellett (sélsebesség, sélirány, hőmérséklet, nevesség, globálsugárás, légnyomás). A talaj paraméterek (hőmérséklet, nevesség, talajba jutó hőáram), a sugárásmérleg komponensek és a felsíni energia mérleg komponensek megaása volt. Két helyen végetünk ammóniaméréseket a ELTE Meteorológiai Tansék ammónia mérőjével (AMANDA műser, Horváth et al., 005) és a Segei Tuományegyetemen fejlestett fotoakustikus bereneéssel (Husár, 008; Husár et al., 008). A mérőhelyen még a Ponani Egyetem Nitrolux műsere, illetve a hollan ECN ammónia mérője üemelt. A koncentrációmérések jó egyeést mutattak (Theobal et al., 00, Pogány, 00b,c). A mérési területet, a műserek elhelyekeését a. és a 3. ábrán semléltetjük.

12 A ániai mérési expeíció aatfelolgoásába 009. októberében kapcsolótam be. Felaatom a meteorológiai aatbáis egységes serkeetének kialakítása, a aatok ellenőrése volt, e a felsíni energiamérleg és a ammónia fluxus sámításában és kiértékelésében is rést vettem (Pogány et al., 00b,c). N AMANDA (április 8 9.), Nitrolux (április 0 9.), WaSul-Flux (Fotoakustikus léer, április 9 9.), Passív mintavevők (április 9 9.) WaSul-Flux (graiens elreneés, ) Mikrometeorológiai állomás ( ) AMANDA (április 0.). ábra. A magyar és a lengyel mérőhely a ániai NitroEurope mérési expeíción. A műsereket a várható nyugatias sélirány serint helyetük el. A trágyáott gabonafölön (piros téglalap) a ammónia kibocsátását visgáltuk. (AMANDA ammonia measurement by annular enuer sampling with on-line analyses, Erisman et al. (00); Wasul-Flux fotoakustikus léer, Segei Tuományegyetem, Husár et al. (008), Nitrolux ammónia koncentráció mérő, von Bobrutki et al. (00)). 3.. A mikrometeorológiai műseregyüttes A követkeőkben a mikrometeorológiai mérések főbb célkitűéseit, a alkalmaott mérőeskööket ismertetjük (. tábláat, 3. ábra). A stanar meteorológiai állomások (sinoptikus, illetve éghajlati) mérési programja (sélsebesség, sélirány, hőmérséklet, nevesség, légnyomás, csapaék, talajhőmérséklet) mellett rögítettük a sugárási mérleg komponenseket is. A CNR típusú Kipp & Zonen műser a WMO stanar sugárásmérő

13 műsere. Egy köös műsertestben elhelyeve négy senorral méri a sugárási mérleg négy komponensét (bejövő és vissavert rövihullámú sugárás, hossúhullámú égboltsugárás és a hossúhullámú vissasugárás). A műsert itt hasnáltuk másosor. A megbíható gyári kalibráció néhány W/m -es pontosságot bitosított a egyes sugárási komponensek meghatároásában. Ellenőrésképpen (nincs-e valamilyen urva mérési hiba ) egy Schenk pyranométert és a Rebs Q7 sugárásegyenleg-mérőt is alkalmatunk. Eek pontossága kisebb. Mértük a lejövő és a vissavert fotosintetikusan aktív sugárást is ( b Kipp & Zonen, PAR senor). A meteorológiai mérőoslopon helyetük el a sélsebesség, hőmérséklet és nevesség graiens mérésére solgáló műserpárokat. A Vaisala és a Campbell cég által gyártott, illetve forgalmaott senorokat hasnáltunk, amelyek a nemetköi méréseknél elvárt pontosságot bitosítják. WaSul-Flux Sugárási oslop Sonikus sélmérő Graiens oslop Csapaékmérő, aatgyűjtő 3. ábra. A mikrometeorológiai műseregyüttes két különböő érességű gabonatábla határán. Foglalkotunk a felsíni paraméterekkel is. Mértük a felsínhőmérsékletet infrahőmérővel, továbbá rögítettük a levélnevesség aatokat Campbell és Bayreuth-típusú műserekkel (Burkhart, et al., 009). A levelek állapota (pl. harmatos, vagy sára) a későbbi moelleési munkában nyer maj értelmet. A mérések követkeő nagy egysége a talaj-energiahátartásának meghatároására solgál. Négy sinten mértük a talajhőmérsékletet, két sinten rögítettük a talajnevesség 3

14 értékeit (m 3 m 3 ). A mélyebb talajrétegekbe jutó hőáramot két önkalibráló, Campbell Lt. által forgalmaott talajhőáram-mérővel követtük. Műser neve Gyártó/ Típus Darabsám Magasság Sónikus anemométer Metek, USA-,35 m Sélmérő (win Young, ,5 m monitor) Sélmérő (forgókanalas) Vaisala, WA5 0,75 m,, m Hőmérséklet és relatív nevességmérő Vaisala, HMP45C,75 m, 0,75 m, maj 0,95 m Légnyomásmérő Vaisala m Ammónia graiensmérő Wasul-flux, (Segei Tuományegyetem),40 m, 0,95 m Talajhőmérsékletet mérő termistor 07 Campbell Scientific 4 cm, 5 cm, 0 cm, 0 cm Talajnevességmérő CS65 Campbell 5 cm, 0 cm Scientific Önkalibráló Campbell Scientific 8 cm talajhőárammérő Levélnevesség-mérő 37 Wetness Sensing talajfelsín Gri, Campbell Levélnevesség-mérő Kísérleti fejlestés, 6 talajfelsín University of Bayreuth Csapaékmérő ARG00 automata,,4 m Campbell Scientific Aatgyűjtő terepi ELTE Informatikai sámítógép Kar, fejlestő: Istenes Zoltán Aatgyűjtő CR3X, Campbell Scientific Multiplexer AM 46, Campbell Scientific Automata kamra Olasorság, Napoli Talajfelsín (egyei fejlestés) Horoható infra Li-Cor 840 CO /H O analiátor Sugárás-egyenlegmérő Q7 REBS,,3 m Campbell Scientific Globálsugárás Schenk Gmbh., Wien,3 m PAR irekt és reflex Kipp & Zonen,3 m Infra-felsínhőmérő IRTS-P,,3 m Négykomponenses sugárás-egyenlegmérő Campbell Scientific CNR, Kipp & Zonen,3 m. tábláat: A ániai mérési expeíción hasnált magyar mikrometeorológiai műseregyüttes. 4

15 Külön oslopon helyetük el a Metek USA- sónikus anemométert, ami 0 H-es felbontásban méri a sélsebesség komponenseket és a ún. sónikus hőmérsékletet. Eekből a aatokból sámítható a senibilis és a latens hőáram (Mauer és Foken, 004, Foken, 006, Törék, 009). A ábrán láthatjuk a fotoakustikus elven műköő ammóniamérő két besívó csövét is. A turbulens áramokat graiens móserrel határotuk meg. Végetünk statikus és inamikus kamrás méréseket a N O és a CO talajáramának meghatároására (Theobal et al., 00), e eel a kéréskörrel itt nem foglalkounk. Minen nyers aatot rögítettünk egy terepi sámítógépen, illetve a Campbell 3X aatgyűjtőjén. A fluxusokat negyeóránként sámítottuk ki, míg a mikrometeorológiai mérésekből 3 aatbáist ( perces, 0 perces és 5 perces felbontású) késítettünk. Rögítettük minen elem sórását, illetve a egyes intervallumokban felvett maximális és minimális értékeit. A általam ellenőrött és serkestett aatbáis a EU6 NitroEurope program aattárának a rése A Dánia feletti iőjárási helyet 009. április 9 9. A expeíció elején (009. április 9.) Dánia felett egy magasnyomású gerinc (anticiklon) húóott fel, ami jól látható volt, min a talaj, min a 850 hpa-os, a 700 hpaos és a 500 hpa-os sinten (4. ábra). E gyenge selet, erült, jó mérési iőt jelentett. Et követően, április -én egy magassági hiegcsepp vonult át a térség felett; emiatt erősen felhős, borult volt a égbolt, csapaék aonban nem hullott (5. és 6. ábra). A hiegörvény után egy újabb magassági gerinc (anticiklon) húóott fel Franciaorság térségéből, ami április 5-ig fokoatosan kelet felé helyeőött át, így a ániai mérési terület a iősak végéhe köeleve egyre inkább a Brit-sigetek felett örvénylő markáns teknő előolalába került. Ennek hatására nyugat felől megnövekeett a köép és magas sintű felhőet (április 5 8). A mérés sempontjából a sélirány nem volt optimális: a várt nyugatias áramlás helyett inkább élies volt a áramlás, ami csak a utolsó napon váltoott meg, s forult keveőre. A expeíció ieje alatt a levegő hőmérsékletének a maximuma értékei általában 5 0 C, a minimumai peig - és +4 C köt váltotak. A talajmenti fagyok általában erült égbolt és gyenge sél esetén forultak elő (április., 3., 5.). 5

16 4. ábra. A iőjárási helyetkép a 850 hpa-os sinten án. Megfigyelhető a Dánia felett húóó gerinc, illetve a Skanináv-félsiget és Grönlan térségében örvénylő markáns, míg a Fölköi-tenger feletti sekély teknők ( 5. ábra. A Dánia felett örvénylő hiegcsepp felhőete 009. április.-én UTC-kor. A ábrán sereplő műholkép-kivágat 0,6 μm-es, 0,8 μm-es és 0,8 μm-es tartományban került rögítésre ( 6

17 6. ábra. Frontanalíis térkép, 009. április. A Brit-sigetektől nyugatra már láthatóvá válik a mérési expeíció utolsó néhány napjának legmeghatároóbb képőménye, ami egy markáns ciklon. Sembetűnő, hogy a magassági hiegcsepp csak alig válik láthatóvá a légnyomási meőben (Met Office: A ániai mérési expeíció aatbáisának felépítése A meteorológiai műserek által etektált nyers aatok rögítésre kerültek. Fontos sempont volt a bitonság. Lehetőség serint minen aatot legalább két helyre mentettünk (aatgyűjtő terepi sámítógép, penrive, Campbell CR3x aatgyűjtő, a ammóniamérő aatgyűjtője, aattároló és aatfelolgoó sámítógép). Figyeltünk a aonos mérési iőpontok beállítására min a egyes aatgyűjtő-egységek, min a különböő mérőcsoportok köött. Néük a aatbáis rensereését, a általam végett munka főbb lépéseit!. A hibás mérések kisűrése a későbbi felhasnálás miatt a nem megfelelő minőségű, téves aatok hibás követketetésekre veetnek. Ilyen hibaforrás volt, pl.: a alacsony tápfesültség miatti pontatlan mérés, a senorok elmoítása, áthelyeése, a sugárásmérők karbantartása, a levélnevesség-mérő csipesek áthelyeése, stb.. A legfeljebb néhány órás aathiányok lineáris interpolációval történő pótlása a későbbi felolgoás során egyserűbb egy teljes iősorokkal olgoni, mint külön- 7

18 külön hibakóokkal és interpolációval foglalkoni. E különösen iga ökológiai (pl.: növénynövekeési), illetve sennyeőanyag-terjeési moell-futtatásokra. 3. A, 0 és 5 perces átlagolási iejű aatbáisok (átlag, sórás, minimum, maximum értékek) előállítása. A mérési iősak elején a aatgyűjtés 0 perces bontásban folyt, maj a 3. nap után a moelleők kérésére e percre móosult. A mintavételeés 5 s (a sélmérésnél,5 s) volt. (Termésetesen e nem vonatkoik a sónikus anemométer 0 H-es mintavételeésére.) Aatsűrés A mérés elején technikai problémák léptek fel a áramellátást bitosító akkumulátorral. A V-os renser áramfelvétele 0 A felett volt, amit nem tutak bitosítani a akkumulátor-töltők, emiatt a rensert ki kellett egésíteni. Április 0-án reggel 6 óra 0 perckor a fesültség 0,5 V alá esett, et követően egy új áramforrás lett beiktatva, ami 0 óra 50 perctől már stabilan bitosította a avartalan áramellátást. A aatok sűrése során nagy figyelmet kellett sentelni a,75 méteres és a alacsonyabb sinten mért hőmérséklet pirkaati és alkonyati értékeire. Ugyanis a árnyékoló lamelláin kerestül a alacsonyabb napálláskor követlen besugárás érheti a senort, ami magasabb értéket jelehet a valósnál. A relatív nevesség átvisgálása során a éjsakai órákban több helyen is megjelent a 00%-os telítettséget pár sáalékkal meghalaó érték. Eeket 00%-kal helyettesítettük. A nappali órákban a relatív nevesség néha gyorsan váltoott. E a sélnek kösönhető, ami a mérés tágabb környeetéből könnyen besállíthatta a eltérő nevességű levegőt. A ilyen eseteket termésetesen nem sűrtük ki, ugyanis volt rá ésserű fiikai magyaráat. A sugárásmérők (PAR, Kipp & Zonen) által solgáltatott aatokban elsősorban a éjsakai órákban volt probléma. Éjsaka nincs rövihullámú sugárás, emiatt a napnyugta és a napkelte köti rövihullámú sugárási komponenseket nullának vettük (globál, reflex, PAR). Napköben a felhőet befolyásolja a sugárási mérleg komponenseket. E oko hirtelen, e magyaráható váltoásokat. E április -én volt a legjobban megfigyelhető, amikor is egy hiegcsepp alakította a iőjárást (3. fejeet). 8

19 A aathiányok pótlása lineáris interpolációval A aatpótlás lineáris-interpolációval történt. A legfeljebb néhány órás hiányok miatt e megengehető. A interpolációt a két határon levő érték súlyoásával végetük: X X ( N j) X N ( j) ^ i i N i j, ahol X, X i N a interpoláció előtti és utáni első mért érték, N a aathiány sáma, i ^ X a interpolált érték ( j N ). i j A, 0 és 5 perces mikrometeorológiai aatbáis előállítása A mérési expeíció során elősör 0 perces, maj április 3-án 0:00 tól perces aatgyűjtésre tértünk át. A ammónia koncentráció térbeli moelleéséhe sükséges sélmeő felbontása követelte meg a átállást. A átlagos meteorológiai állapotjelők értékének és graiensének a meghatároásáho, így a turbulens áramok sámításáho a 5 perces aatbáis a megfelelő. A meteorológiai gyakorlat (sinoptikus állomások) peig a 0 perces átlagolást résesítik előnyben. Eeknek a igényeknek a kielégítésére késítettük el a három folytonos, ellenőrött aatbáist (átlagok, maximum, minimum és sórás értékek minen meteorológiai elemre). Első lépésként a perces aatbáisait (átlag, minimum, maximum) állítottuk elő egy Microsoft Visual Basic környeetben megírt program segítségével, ahol felhasnáltuk a előő pontban bemutatott lineáris-interpolációt. Itt felmerült a 0 perces átlagértékek elhelyeése a 0 perces intervallumon belül. A problémát úgy olottuk meg, hogy a 0 perces átlagos értékeket a tí perces intervallum köepére tettük. Így a perces aatbáis április 8-án 3 óra 56 perccel inult. A köbülső értékeket interpoláltuk (két 0 perces átlag köötti értékek). Így egy simított (perces felbontású) meőt kaptunk, e e érthető, hisen egy ritkább aathalmaból nem tuunk megbíhatóan követketetni a résletesebb felbontásra. Hasonlóan jártunk el a 0 perces maximumok és a minimumok leskáláásában is. A aatbáisban a április 3-án 0 óra 0 perctől már a meglevő perces aatok kerültek be. A 0 perces aatbáis előállítása már egyserű volt. Ebben a esetben már a egy perces aatokból egy átlagsámítással aótak a átlagok, s a perces minimumok és maximumok sélsőértékeinek a megkeresése sem bonyolult felaat Visual Basic nyelven. 9

20 A aatbáis elején a régi mért 0 perces aatokat megtartottuk. A 5 perces aatbáisban termésetesen a 5 percre átlagolt perces aatok, kerültek, illetve a aott 5 percben a absolút minimumok, illetve maximumok aták a sélsőértékeket. A meteorológiai állapotjelők átlagos meneteit Pogány et al. (00b,c) posterein mutattuk be, amelyeknek társserője voltam. A sélirány, sélsebesség meghatároása A sélirány egy körkörös valósínűségi váltoóként keelhető. Et figyelembe kell venni, amikor egy iősakra vonatkoó átlagos sélsebességet és sélirányt határouk meg (EPA, 987). Meteorológiában sélirányon at a irányt értjük, amely felől fúj a sél. A sélirányt fokokban mérjük. Sélcsen esetén nincs értelme sélirányról besélni, így ahho a 0 -os sélirányt reneljük. Ésaki 360 Déli 80 Ésakkeleti 45 Délnyugati 5 Keleti 90 Nyugati 70 Délkeleti 35 Ésaknyugati 35. tábláat. A sélirány és a égtájak kapcsolata A meteorológiában besélünk átlagos sélsebességről (általában 0 perces átlagérték) és a sél lökésességéről, ami a maximális séllökést jelenti. E mögött is van egy iőbeli átlagolás, ami ~ s. Et a a meteorológiai elemek maximális értékeit tartalmaó aatsor tartalmaa. Nálunk a átlagolási iő,5 s volt. Amikor a perces aatokból sármatattuk a 0, illetve 5 perces átlagértékeket, akkor a sélvektorok vektori átlagaiból kapott sélsebességet és -irányt írtuk a aatbáisba. A sámítás során a trigonometrikus sögfüggvények segítségével meghatárotuk minen percben a u és v sebességkomponenst. A meteorológiában a koorináta-renser x tengelye keletre, y tengelye ésakra mutat. Néük a sélkomponenseket sektoronként!. sektor 0 < φ < 90. sektor 90 φ < 80, u sin( ) V, v cos( ) V , u sin( ) V, v cos( ) V. 80 0

21 3. sektor 80 φ < 70 80, u sin( ) V, v cos( ) V sektor 70 φ sélcsen 0 360, u sin( ) V, v cos( ) V. 80 A fenti képletekben: φ a sélirány [ ], α a konvertált sélirány [raián], V a perces átlagos sélsebesség [m/s]. A u és v komponensek vektori átlaga aja a 0 és 5 perces / átlagos sélsebességet, V ( u v ). A átlagos sélsebesség komponensek ( u, v ) ismeretében egy egyserű konveriós eljárással ajuk meg a jellemő sélirányt. A sélcsenel együtt össesen kilenc esetet különíthetünk el:. Sélcsen, ekkor minkét komponens: 0 m/s.. A ÉK-i sektor, ekkor a egyik sélkomponens É-i, míg a másik K-i irányból fúj: u arctg( ) u 0, v 0,, 80. v 3. A K-i sél esetén: φ = 90. u 80 arctg( ) 4. A DK-i sélnél: u 0, v 0,, 80. v 5. A éli irányból fújó sélnél: φ = 80. u 6. A DNy-i sél élies és nyugatias komponensből tevőik össe: u 0, v 0,, v 80 arctg( ) Nyugatról fújó sél esetén: φ = 70. u 8. ÉNy-i a sél esetén a sél nyugati és ésaki komponensből áll: u 0, v 0,, v 80 arctg( ) Ésaki sél esetén: φ = 360.

22 A sórás-aatbáis A mért meteorológiai elemek sórása is rögítésre került. A átlagértékek és a sórások ismeretében határotuk meg a különböő átlagolási iejű aatsorok jellemő sórásait. Tekintsünk egy M hossúságú aatsort, amit l arab n hossúságú résre bontunk: M = l x n. A belső sórás ( b ) nem más, mint a n hossúságú résintervallumon belüli sórás. A külső sórás ( k ) peig a M hossóságú aatsorban sereplő l arab intervallum átlagértékeinek (l aatból sámolt) sórása. / l ( ) k xi xi, l i ahol x i a i-eik (l hossóságú) résintervallumban a aott meteorológiai állapotjelő (x i,j, i =,,, l, illetve j =,,, n) átlaga: x n i x i, j n j. A belső sórásnégyet a egyperces résintervallumokban végett mérések alapján sámítható a aatgyűjtő stanar programjával. Aonos hossúságú résintervallumok esetén a teljes sórásnégyet ( T) a belső és külső sórásnégyetek össege. T b k. A mérés elején 0 perces átlagolási iővel olgotunk. Ekkor aott volt a 0 perces sórás, valamint megbecsültük a egy perces átlagértékeket is. Így urva becslést ahattunk külső sórásra is. E két aat birtokában a fenti össefüggés alapján becsülhettük a perces belső sórás aatokat. Eután a perces aatbáis alapján kisámítottuk a 5 perces átlagolás esetén kapott súrásokat is. A expeíció másoik résében már perces bontásban rögítettük a aatokat, így a belső sórást is. Eekből egyserűen sámítható a 0 és a 5 perces teljes sórás ( T ).

23 3.5. A neves levegő mérősámai A turbulens áramok meghatároásában a neves levegővel olgounk. E résben a sámításokho sükséges alapvető nevességi karakteristikákat tekintjük át Göt és Rákóci (98) inamikus meteorológiai tankönyve alapján. Mértük a légnyomás, a hőmérséklet és a relatív nevesség értékeket. Eekből könnyen kisámítható a gőnyomás a Magnus-Tettens formula segítségével a hőmérséklet (t [ o C]) és a relatív nevesség (f [%]) ismeretében e f e ( t) /00 0,0 f 6,0 s at bt, ahol a = 7,5; b = 37,3 C. A latens hőáram sámításánál a kicserélőő tulajonság a specifikus nevesség (q), megaja, hogy a egységnyi tömegű neves levegőben mennyi vígő található. Dimeniója: [kg kg ]. q 0,6 e. p 0,378 e A virtuális hőmérséklet (Tv [K]) a a hőmérséklet, amit a renser felvenne, ha nyomása és sűrűsége megegyene a aott neves levegő nyomásával és sűrűségével. Segítségével a neves levegő helyett sára levegővel olgohatunk. Tv T ( 0,608 q). A neves levegő specifikus gáállanója (Rm [J/kg K]: R m R ( 0,608q). A neves levegő állanó nyomáson vett fajhője: c pm cp(,846 q). A neves levegő sűrűsége: p, R Tv ahol R a sára levegő specifikus gáállanója (87 J/kg K), cp, a sára levegő állanó nyomáson vett fajhője (005 J/kg K), p a légnyomás Pa-ban. 3

24 3.6. A felsíni energiamérleg komponensek sámítása E résben áttekintjük a energiamérleg komponensek maghatároására alkalmaott mósereket. A sugárásmérleg komponensek meghatároásával itt nem foglalkounk, hisen a CNR műser megbíható aatokat solgáltatott. A parametriációs eljárások iránt éreklőőknek Ács és Hantel (998), Mésáros (00), Foken (006) munkáját ajánljuk. A követkeő résben a talajhőáram meghatároásával, maj a turbulens áramokkal foglalkounk. Meőgaasági terület felett mértünk. A leárási bionytalanságból sármaó tagot () külön nem elemeük. E témakörben Foken (008) és Moerow et al., (00 ) cikkeire hívjuk fel a figyelmet A talajba jutó hőáram sámítása A Napból érkeő rövihullámú sugárás hatására a felsín felmelegsik. A beérkeő energia egy rése elnyelőik a talajban, a másik rése vissaverőik. A talaj felsíne hossúhullámú kisugárás révén is vest energiát. A talajba jutó hőáram napi menete a mélységgel csökken, s a egyre mélyebben fekvő rétegekben egy fáiseltolóás figyelhető meg. Amíg a felsín köelében kora élután mérjük a legnagyobb hőáramot, aig a 0 cm-es rétegben már késő élután. E a talaj hőveetésének a követkeménye (Göt és Rákóci, 98). A felsínhe köeli 0 5 cm-es rétegben jelentős akár napi 5 C-os hőmérsékleti menetet is mérhetünk, míg a mélyebb 0 cm-es rétegben e a érték már legfeljebb 5 C körüli. A talajba jutó hőáram megaására sámos lehetőség található a sakiroalomban (Liebethal et al., 005; Foken, 006; Liebethal és Foken, 007). E móserek köül néhány fontosabbat ismertetünk. A talajba jutó hőáramot legegyserűbben méréssel határouk meg. Ekkor a talajba egy, vagy több hőárammérő lapka kerül elhelyeésre. A hőárammérő lapka feletti talajréteg hőforgalmát aonban mérni kell. Megjegyeük, hogy a felsínhe cm-nél köelebb általában nem helyeik el a mérőelemeket. A kis vastagság, a növénytakaró, s így a lokális inhomogenitás bionytalanná teheti a mérést. Általában nagyobb mélységbe (5 0 cm) helyeik el a hőárammérőket. A mi esetünkben e a mélység 8 cm volt és hőáram mérővel olgotunk. A hőárammérő lapka alsó és felső lemeborítása köött a két eltérő hőmérséklet miatt gyenge termofesültség lép fel ( A aott talajmélység hőmérsékletének iőbeli váltoásából a talaj hőraktároása kisámolható. A így előállított értékekből a talajhőáram már egy egyserű sámítással aóik (Liebethal, 005): 4

25 r U Hfp S S T G, cv c f t t t Hfp P 0. A fentebbi egyenletekben a U Hfp a lapka kimeneti fesültségét, a c Hfp a lapka kalibrációs faktorát, a f P a Philip-korrekciót, a c v a talaj állanó térfogaton vett hőkapacitását, a S a felső talajréteg hőtároását jelenti, míg r a műser mélységét, t a iőt jelöli. A Philipkorrekció függ a lapka és a talaj hőveetésétől, illetve a mérőeskö geometriai aataitól. A talajba jutó hőáram meghatároható a talajban a különböő mélységekben elhelyeett hőmérők segítségével is, miköben felhasnáljuk a előbbi talajhőtároás értékét. A talajban levő kimért hőmérsékleti profilt előbb extrapolálni kell a felsínig T ahho, hogy a értéke előállhasson (Liebethal, 005, Foken, 006): ahol s a talaj hőveetési együtthatója. T S G s, t A ániai mérési expeíció során a mélyebb talajrétegekbe jutó hőáramot két hőárammérő lapkával mértük. A gyári kalibrációt hasnáltuk, így a móser által solgáltatott fesültségből egyserűen sámíthattuk a értékeket W m egységben. Mértük a talajnevességet, ami a sára talaj sűrűségének és térfogati hőtárolási együtthatójának ismeretében mér elég a neves talaj hőtárolásának a meghatároására. Négy sintben rögítettük a talaj hőmérsékletet. Ennek ismeretében egy harmafokú polinom illestésével cm-es rétegenként határotuk meg a réteg fajhőjét és hőmérsékletváltoását a egyes 5-perces intervallumokra. Ebből mér becsülhető a felsőbb rétegek hőtárolása (G s ). Ehhe hoáava a mélyebb rétegek felé történő hőáramot (G ), amit a hőárammérő lapkával mérünk, megkapjuk a felsínről a talajba jutó hőáramot. G G s G, G s cimi ( Ts ) i, i ahol c i, m i, (T s ) i renre a i-eik talajréteg (a mi esetünkben cm vastagságú) fajhője, tömege és hőmérsékletváltoása a visgált iőintervallumban (itt 5 perc). A talaj paramétereket Sather et al. (998) cikkéből vettük. 5

26 3.8. A turbulensáramok sámítása Ey-kovariancia móser A Metek USA- sónikus anemométer aataiból 5 percenként határotuk meg a impulus és a senibilis hőáramot. Elvégetük a nyers aatok sűrését. A kiugró pillanatnyi értékeket (a sórás négyseres értékénél nagyobb eltérések a várható értéktől) kisűrte a Fortran nyelven írt program. A várható érték becslésénél lineáris trensűrést. A átlagos vertikális sebességet a D koorináta-renser forgatással tették nullává. Nem alkalmaták a Schotanus-korrekciót a senibilis hőáramra, illetve a spektrális Moor-féle korrekciót (Weiinger et al., 999; Barca, 00; Mauer és Foken, 004; Törék, 009). Korábbi tapastalatok alapján e két ellentétes irányú korrekció jó köelítéssel kiegyenlíti egymást, s a latens hőáram mérések sem álltak renelkeésre, a sámított Bowen-arány peig sok esetben hibával terhelt (pl. kis hőmérséklet és nevességkülönbségek esetén). A visgálataiban felhasnáltam a már kisámított impulus és senibilis hőáramot. A sónikus anemométer mérési sora a terepi sámítógép és a tápellátás problémái miatt nem teljes. Nem volt irekt latens hőárammérés sem. Eért a folyamatosan renelkeésre álló graiens-mérésekből sámolt turbulens áramokat a sektoronkénti (45 o ) kisorítási rétegvastagság meghatároásán kerestül illestettük a irekt árammérésekhe, oly móon, hogy a graiens móserrel sámított senibilis hőáram négyetes átlagban a lehető legjobban illeskejen a irekt árammérésekhe. Graiens móser A Monin-Obukhov-féle hasonlósági elmélet alapegyenleteit már felírtuk a előő fejeetben. Most a univerális függvények alakjával, illetve a alapegyenletek integrál alakjával ismerkeünk meg. At néük, hogy a sélsebesség, hőmérséklet, specifikus nevesség és a NH 3 koncentrációkülönbség ismeretében hogyan ahatók meg a áramok. Kiinulási egyenleteink: u u u u* u* u ( ) ln( ) u* ( ( )) ln f ( ) u u ln, ahol: a imeniónélküli magasság, f ( ) ( ) a itt alkalmaott univerális függvény. A univerális függvények alkalmaásának gaag iroalma van. Stabilis u u 6

27 esetben ( 0 ) általában logaritmikus lineáris, labilis esetben ( 0) függvényeket hasnálnak. Néük a fenti egyenlet integrálját! hatványkitevős u * u ln u ( ) u ( ), ahol ( ) f u ( ) ln const. Hasonló össefüggések írhatók fel a hő, a nevesség és a nyomanyag áramra. T* T* v H ( ) ln ln H ( ) H ( ), q* q* q E ( ) ln ln E ( ) E ( ), c* c* c Fc ( ) ln ln Fc ( ) Fc ( ). A graiens Richarson-sám is egyserűen felírható: g v ln( / ) ( H ( ) H ( )) Ri v u LMon ln( / ) ( u ( ) u ( )). A fenti egyenlet alapján u és H ismeretében már megolható a fenti egyenlet egy iterációs eljárással (nem minen esetben léteik analitikus megolás). Ha ismerjük L Mon értékét és a univerális függvények integrál alakját, akkor már egyserű olgunk van: u *, T *, q *, c * ismeretében már megahatók a turbulens áramok is (Weiinger et al., 000): q * u * u, ln u ( ) u ( ) q, ln E ( ) E ( ) c * v T*, ln H ( ) H ( ) c, ln Fc ( ) Fc ( ) továbbá a előő fejeet alapján: u *, H cp u * T*, LE Lu * q*, Fc u * c*. 7

28 A fenti egyenletekben kihasnáljuk, hogy a hőre, a nevességre és a nyomanyag áramokra ugyanolyan alakú univerális függvényeket alkalmaunk, így aok integrálja is megegyeik, vagyis: ( ) ( ) ( ). H E Fc A és a inex jelöli a két mérési sintet, ami függ a mért meteorológiai elemtől. Megjegyeük, hogy itt a magasság helyett a kisorítási rétegvastagsággal csökkentett értékkel sámolunk (, ). Visgálatainkban három különböő univerális függvény együttest alkalmatunk (3. tábláat). A függvény típusa Stabilis rétegőés ( 0 ) Labilis rétegőés ( 0 ) Dyer (974) 0,4 5, ha 0 u ( ), ha 5, ha 0 H ( ), ha Högström (988) 0,40 4,8, ha 0 u ( ) 0,6, ha H ( 0,95( 5,6 ), ha 0 ) 0,94, ha u H u H / 4 ( ) ( 6 ) ( ) ( 6 ) / / 4 ( ) ( 9.3 ) ( ) 0,95(,6 ) / Weiinger et al, (000) 0,40 5,5, ha 0 u ( ), ha 7,5, ha 0 H ( ) 6, ha u H / 4 ( ) ( 6 ) ( ) (,5 ) / 3. tábláat. A univerális függvények alakja stabilis és labilis rétegőés esetén. Stabilis esetben ( ) logaritmikus lineáris profil alkalmaásával éltünk, e felett peig a univerális függvényeket állanónak tekintettük. E egy rögített kritikus Richarson-sám alkalmaását jelenti. Ilyen esetekben a turbulens áramok már nulláho tartanak. Labilis esetben hatványkitevős profilokkal olgounk. A három univerális függvény együttes köül legtöbbsör a Dyer (974) által aott formulát alkalmaák. A egyes függvénytípusok integrál alakját a 4. tábláatban kööljük Foken (006) alapján. 8

29 9 A függvény típusa Mon u L ) ( Integrál alak ) ( ) ( ln ) ln( ) ( a 0 a 0ln Mon L Mon b a L L Mon a b a ln / Mon L Mon b a L ln ln x x a, ahol / L Mon b x 4 / 3 3 Mon L Mon b a L ) ( ) ( ln ln ln y arc tg y arc tg y y y y a, ahol 4 / 3 L Mon b y 4. tábláat. A univerális függvényekből sármatatott integrál alak. A sektoronkénti kisorítási rétegvastagság kisámítása A egyes sektorokban (ésaki: 337,5 o,5 o, ésakkeleti:,5 o 67,5 o,, ésaknyugati: 9,5 o 337,5 o ) meghatárotuk a kisorítási rétegvastagság () értékét különböő univerális függvények alkalmaásával, oly móon, hogy a Metek sónikus anemométer aataiból sámított (Hs) és a különböő értékek mellett (cm-es bontásban váltotattuk értékét) a graiens móserrel sámított Hg senibilis hőáramok négyetes átlagban a legkevésbé térjenek el egymástól. i i i Hg Hs, min. A ey kovariancia móserrel sámított senibilis és latens hőáram alkalmaásával általában nem tujuk leárni a energiamérleget. A renelkeésre álló energia (A = Rn G) meghalaja a irekt árammérésekből kapott (H+LE) turbulens áramokat. A mi esetünkben a leárás 77%-os, ami elfogaható érték. Képlettel kifejeve:

30 i 00, Rn G i H LE i i i i ahol i a egyes méréseket jelöli. A leárási bionytalanság egyik magyaráata, hogy a turbulens tulajonságsállítás egy résért a nagyobb skálájú reneett örvények (pl. reneett, koherens struktúrák, konvekció, termikek) a felelősek. A Bowen-arány móser A Bowen-arány móser alkalmaásával a nem merül fel a leárási bionytalanság. A Ey kovariancia mósernél nagyobb senibilis és latens hőáramokat kell kapnunk (a renelkeésre álló energia ugyan a mara). Ha móosítjuk a senibilis hőáramot, s így a stabilitást, akkor ugyanakkora sélsebesség különbséghe is más impulusáram, más u* tartoik A új, nagyobb senibilis hőáram és a megváltoott impulusáram egy új kisorítási rétegvastagság becslést igényel. A megváltoott turbulencia karakteristikák móosítják a nyomanyag-áram becslését is. A követkeőkben eel a kéréskörrel foglalkounk. Arra a kérésre keressük a válast, hogy a különböő móserek alkalmaásával mekkora bionytalanságot kapunk a turbulens áramok, illetve a nyomanyag fluxusok becslésében. Arra a kérésre is válast keresünk, hogy a eltérő turbulens áramok mellett hogyan váltoik a kisorítási rétegvastagság becslése. Termésetesen a sélsebesség ( u ), a virtuális potenciális hőmérséklet ( v ) és a specifikus nevesség ( q ) különbségek aottak. A Bowen-arány móser lényege, hogy a mérésékből ismert a renelkeésre álló energia, ami megegyeik a senibilis és a latens hőáram össegével Rn G A H LE. A senibilis és a latens hőáram arányát is ismerjük. Aal a feltételeéssel élünk, hogy a hőre és a nevességre vonatkoó turbulens iffúiós együttható megegyeik. Bow H LE cpk LK H E q v cp L v q 0,6 p cp L T v, e 30

31 ahol a korábbi jelüléseknek megfelelően p a légnyomás, T v, e a két sinten mért virtuális hőmérséklet és a gőnyomás különbsége. Visgálatainkban a Bowen-arányt 3 és +3 köött váltohatott. Ettől eltérő esetben a átlagos értékekkel sámoltunk. E a expeíció során e 0,67-nek aóott. Megjegyeük, hogy a (,; 0,8) intervallumba eső aatokat is kiártuk a visgálatokból, hisen ha a Bowen arány, akkor matematikailag nem lehet meghatároni a senibilis és a latens hőáram értékét. Néük a fluxus sámítás lépéseit!. A renelkeésre álló energia és a Bowen-arány ismeretében (graiens mérések) kisámítottuk minen negye órára a senibilis és a latens hőáramot.. A kisámított új senibilis hőáram, virtuális hőmérséklet és sélsebesség különbség ismeretében arra a kérésre kerestük a válast, hogy milyen sektoronként váltoó kisorítási rétegvastagság mellett illeskeik a graiens móserrel kisámított új senibilis hőáram a Bowen-arány móserrel sámított értékhe. A új értéket úgy határotuk meg, hogy a sektoronként korábban kisámított értékeket sektortól függetlenül ugyanaal a értékkel móosítottuk. (Nem állt renelkeésünkre elég információ egy ennél pontosabb sámításho.) Vagyis aott virtuális hőmérséklet és sélsebesség különbség, illetve a sektoronként optimaliált érték mellett négyetes átlagban köelítjük meg a legjobban a Bowen-arány móserrel becsült latens hőáramot. E sámításnak a a értelmet, hogy új becslést kaptunk a -re, a stabilitásra és a inamikus hőmérsékletre (T * ) és a inamikus sebességre (u * ), vagyis újra becsültük a ammónia áramot. 3

32 Rn, Gglobál sugárás [W/m ] 4. Eremények A ániai mérési expeíció aatfelolgoásával kapcsolatos eremények köül válogatunk. Elősör a meteorológiai elemek meneteit ismertetjük, maj a sugárási mérleg komponensekkel foglalkounk. Et követi a turbulens áramsámítás bemutatása. Visgáljuk a energiamérleg leárási hibáit, s foglalkounk a különböő móserekkel sámított turbulencia karakteristikák össehasonlításával is. Kitérünk a kisorítási rétegvastagság meghatároására is. A fejeetet a ammónia fluxus sámítására kapott ereményekkel árjuk. 4.. Meteorológiai állapotjelők A légköri folyamatok hajtóereje a napsugárás. Nappal a energia mérleg maximális értékei általában W/m körül, míg a globálsugárásé W/m köött váltotak. A 9. ábrát semlélve a április.-ei nap kilóg a sorból. E, a már korábban (3.3. fejeet) említett hiegcsepp követkeménye, ugyanis a erősen felhős, borult égbolt hatására jelentősen lecsökkent a globálsugárás ( K ) és a felsíni energiamérleg (Rn) maximális értékei renre 57 W/m, illetve 67 W/m Globál sugárás Rn, sugárásegyenleg Nap ( ) 9. ábra. A CNR Kipp & Zonnen sugárásegyenleg-mérővel mért globálsugárás ( K ), és sugárásegyenleg (Rn). A méréseket köép-európai iőben végetük. A hiegcseppet követő 3 napos iősak után ismét csökkenő tenencia látható. E a Britsigetek felett örvénylő markáns teknő előolali helyetének volt kösönhető. A mérőhely 3

33 T [ o C] fölé köepes és magas sintű felhőet érkeett, ami jelentősen csökkentette a bejövő rövihullámú sugárást. Április 8-án a globálsugárás maximális értéke 583 W/m, míg a sugárásegyenlegé 350 W/m volt. Követkeő lépésként néük a lég- és felsínhőmérséklet menetét (0. ábra). Ennek alakulását a sugárási aatok, illetve a avekciós hatások alakítják. Sembetűnő, hogy a infra-hőmérővel mért felsínhőmérséklet sokkal hamarabb éri el a maximális értékét, mint a,75 méteres magasságban (a felső sinten) levő hőmérséklet. E annak kösönhető, hogy a levegő a felsín felől melegsik. Nagy volt a napi hőmérsékleti ingás, hiába a tenger köelsége (Dánia minen pontja cc. 60 km-nél köelebb van a tengerhe). Április -én hajnalban fagyott a alsó 3 m-es rétegben, míg április 5-én a felsínhőmérséklet vált fagypont alattivá. A felsín és a levegő köött a éli órákban általában 3 5 C-os volt a ifferencia. A éjsakai és hajnali órákat inveriós rétegőés jellemi (stabilis egyensúlyi helyet). Április 5.-én pélául a hajnali,75 méteres magasságban 4 C; 0,95 méteres magasságban C, míg a talajsinten - C körül alakultak a mért hőmérsékleti értékek. 30 T(,75 m) T(0,95 m) Tfelsín Nap ( ) 0. ábra. A felsíni és a két mérési magasságban mért léghőmérséklet menete a expeíció ieje alatt. (A alsó mérési sint április. 0. óráig 0,75 m-en volt) A. ábrán a felsíni-, valamint a talajhőmérséklet, illetve a Campbell-féle levélnevesség-mérő senor aatait ábráoltuk. A felsínről a talaj mélyebb rétegeibe a hő lassan aóik át, et bionyítja a mért hőmérsékleti maximumok iőbeli eltolóása. Eenfelül a mélyebb rétegekbe egyre kevesebb hő jut le; emiatt a 0 cm-es mélységben lévő hőmérséklet csupán 4 5 C-ot váltoik a nap folyamén, amíg a cm-es mélységben 33

34 T [ o C], Levélnevesség (0 ) mért hőmérséklet napi menetében 0 5 C-os különbségek vannak. Ennek oka a hőtárolás és veetés (Göt és Rákóci, 98). A levélfelület nevesség is jellegetes napi menetet mutat. A éjsaka és hajnal a harmatképőés iősaka. A levelek nevesek, ami a napfelkeltét követően a besugárás, a felhőet és a sélsebesség értékeitől függően különböő sebességgel elpárolog, így nappal, illetve a kora esti órák jelentős résén sára marat. A mérési iősakban nem volt csapaék, így a nappali órákban a levelek is sáraak voltak. E a információ a ökológiai és levegőkémiai moelleők sámára fontos Ts( cm) Ts(5 cm) Ts(0 cm) Ts(0 cm) Tfelsín Levél nevesség Nap ( ). ábra. A felsíni és a ; 5; 0; 0 cm-es mélységben uralkoó talajhőmérséklet és a levélnevesség menete a expeíció ieje alatt (0 sára, neves a levél). A két sinten mért relatív nevesség éjsakai és nappali menete látványosan eltért egymástól, amit a. ábrán mutatunk be. A relatív nevesség napköben jellemően 30 60%, míg a éjféli és hajnali órákban 75 00% köt váltoott. A két mérési sinten a pirkaatot megelőő néhány órában eltérő nevességi visonyok alakultak ki. A alsóbb réteg hőmérséklete hamarabb köelítette meg a kisugárás miatt a harmatpontot, így 7 alkalommal (5-5 perces átlagok) forult elő 00%-os relatív nevesség. A magasabb sinten a maximális relatív nevesség értéke nem halata meg a 95%-ot. A kora élelőtt folyamán a hajnalban képőött harmat a lég- és felsínhőmérséklet emelkeése miatt elpárolog. A felsínköeli légtér a késő élutáni, kora esti órákban volt a legsáraabb. A relatív nevesség napköben jobban váltoott (fluktuált), mint éjsaka, ugyanis a mérés tágabb környeetéből a légmogás könnyebben be tuta sállítani a eltérő nevességű levegőt. 34

35 sélsebesség [m/s] f [%] f(0,95 m) Nap ( ) f(,75 m) ábra. A,75 méteres és 0,95 méteres magasságban mért relatívnevesség váltoása a mérési expeíció során. (A alsó mérési sint április. 0 óráig 0,75 m volt.) A légmogás a mérési iősak elején nappal a felsín köelében, a alsó mérési sinten általában gyenge, míg a 3,5 m-es magasságban mérsékelt erősségű volt (termésetesen a sélsebesség nő a magassággal.). Április 5.-én és 7.-én előbb a élkeleti, maj a élnyugati sél élénkült meg. A 3,5 méteres magasságban elhelyeett Young 053 sélmérő 7 m/s-os sélsebességet mért. Éjsaka a légmogás általában gyenge volt és sélcsen is előforult. A két sinten mért sélsebességet és a átlagos sélirányt a 3. és 4. ábrán kerülnek bemutatásra sélsebesség (0,95 m) sélsebesség (3,5 m) Nap ( ) 3. ábra. A két sinten 3,5 méteres és 0,95 méteres magasságban mért sélsebesség menete a expeíció ieje alatt. (Április. 0. óra után a mérési sint, m lett.) 35

36 G [W/m ] Sélirány [ ] sélirány Nap ( ) 4. ábra. A átlagos sélirány menete a expeíció ieje alatt. Egyes iősakokban többsör is jelentősen váltoik a sélirány. Ennek a oka a gyenge váltoó irányú sél. 4.. Turbulens áramok, energiamérleg komponensek A eremények bemutatásának követkeő lépéseként térjünk rá a hőáramok (talajba jutó (G), senibilis (H) és a latens (LE) hőáram) értékeinek a bemutatására. 50 Ts(0-0 cm) Ts(0-8 cm) + lapka 8 cm Ts(0-30 cm) Nap ( ) ábra. A G talajba jutó hőáram menete a mérés ieje alatt. A 0-0 cm-es, illetve a 0-30 cm-es réteg hőtárolásának becslése alapján, illetve a felső 8 cm-es réteg hőtárolása és a önkalibráló hőárammérő lapkák aatai alapján. A három móserrel kapott eremények jó egyeést mutatnak. A talajba jutó hőáram (G) napi meneteit a 5. ábrán láthatjuk. A meghatároási móser i.) talajhőáram-mérő lapka, illetve ii.) a egyes alrétegek (cm-es felbontás) 36

37 talajhőmérsékletet váltoását felhasnáló sámolás jelentős egyeést mutat. 0 W/m -es eltérések csupán éjsaka jelentketek. A április -ei hiegcsepp ténykeése itt is megfigyelhető. A talajba jutó hőáram napi maximális értékei a két felhős napot (04.. és ) lesámítva jellemően W/m, a éjsakai minimumok peig -40 W/m és -80 W/m köött váltotak. Eek nagy értékek. A sakiroalomban általában a sugárásegyenleg 0%-ával vesik figyelembe a talajba jutó hőáramot. Itt a köel telített talajnevesség, a éppen kikelő, még nem árt tavasi gabona állomány és a magas besugárás lehetnek a magyaráó okok. A különböő móserek esetén a cm-es rétegek hőtárolása alapján becsültük a felsínről a talajba jutó hőáramot. A referencia mósernél, csak a felső 8 cm-es réteg tárolását, illetve a talajhőáram-mérő lapkák alapján kapott, a mélyebb talajrétegek felé irányuló hőáram össegét tekintettük. Elősör alkalmatuk a mérőrenserben a új típusú hőárammérőt. Eért ellenőritük a mérést a hagyományos, egyserűbb becslési móserrel. At feltételetük, hogy 0, illetve 30 cm-es mélység alatt már nem váltoik a talajhőmérséklet a visgált 5 percben. A senibilis és latens hőáram graiens és Bowen-arány móserével történő meghatároásáho meg kellett ani a kisorítási réteg vastagságot (a emelt felsín magassága) sektoronként. A sámításokho a sónikus anemométerrel mért senibilis hőáram solgál referenciaként. Ehhe illestettük a graiens móserrel sámított senibilis hőáramot. A illestő paraméter a kisorítási rétegvastagság. A ereményeket a 6. ábrán mutatjuk be 3 különböő univerális függvény együttes alkalmaásával. ÉNY É graiens Bowen-arány ÉK ÉNY É graiens Bowen-arány ÉK ÉNY É graiens Bowen-arány ÉK NY 0 K NY 0 K NY 0 K DNY DK DNY DK DNY DK D D D 6. ábra. A különböő univerális függvények alkalmaásával sámított kisorítási rétegvastagsága méterben (). A Bowen-arány móserrel sámított nagyobb hőáramok ugyanolyan graiensek mellett kisebb kisorítási rétegvastagságokat anak. (Balról jobbra halava: Dyer (974), Högström (988), Weiinger et.al. (000).) 37

38 u*[m/s] A Bowen-arány móserrel kisámított hőáramho sintén a paraméteren kerestül illestettük a graiens méréseket. Látható, hogy a graiens móserrel sámolt értékek magasabbak, mint a Bowen-arányal móserhe történő illestéssel kapottak. E érthető, hisen a sónikus anemométerrel kapott hőáramok alapján nem árható le a energiamérleg. Nagyobb hőáram, ugyanolyan graiensek mellet kisebb értékekkel kapható meg. E a hasonlósági elméletből követkeik, s jól péláák a eremények is. A két eset köötti eltérések jellemően 0 0 cm kööttiek. A három univerális függvény együttes (Dyer, 974; Högström, 988; Weiinger et.al., 000) segítségével meghatároott értékek visonylag köel vannak egymásho. Jól látsik a vegetációk köti különbség: a alacsony cc. 0 5 cm-es tavasi gabona és a 80 cm körüli átlagos magasságú repce köött (Vessük össe a., 3., 6. és a. ábrát!) A követkeőkben a sónikus anemométer alapján, illetve a graiens és a Bowen-arány móserből sármaó u * értékeit a 7. ábrán semléltetjük. A sámaatokban kisebbnagyobb eltérések jelentketek. Általánosságban elmonható, hogy a Bowen-arány móser ata a legnagyobb u * értékeket. Április 4-én, 5-én, 7-én és 8-án minhárom móser u * értékei nagyok, hisen nagy volt a sélsebesség (erős mechanikus turbulencia). u* (sónikus) 0.9 u* (graiens) 0.8 u* (Bowen-arány) Nap ( ) 7. ábra. A három móserrel (sónikus anemométer, graiens móser, Bowen-arány móser) meghatároott u * értékeinek a menete a mérési expeíció alatt, Dyer (974) alapján. A senibilis hőáram (H) iőbeli váltoását a 8. ábrán láthatjuk. A nappali maximális értékei jellemően W/m kötiek. Éjsaka a graiens móser és a sónikus anemométer által mért aatokból sámolt áram értéke legtöbbsör a 0 és 50 W/m -es intervallumban mogott, e néha 70 W/m -es érték is előforult. A Bowen-arány 38

39 LE [W/m ] H [W/m ] móserével meghatároott senibilis hőáram minimális éjsakai értékei egy-egy esetet lesámítva -0 W/m körül alakultak. Itt nagyok a eltérések H (sónikus) H (graiens) H (Bowen-arány) Nap ( ) ábra. A senibilis hőáram értékének váltoása a expeíció ieje alatt, Dyer (974) alapján. A latens hőáramra (LE) napi menete a 9. ábrán láthatjuk. Itt irekt árammérések nem voltak. A graiens móser és a Bowen-arány mósere által meghatároott értékek menete hasonló. Termésetesen a Bowen-arány móserrel aótak a nagyobb értékek A éjsakai órákban a Bowen-arány móser a éjféli, míg a graiens móser a hajnali órákra tette a latens hőáram minimumát, a értékek eltérőek, e éjsaka lévén kis absolút értékűek. A Bowen-arány sajátosságát figyelembe véve nem meglepő, hogy a latens hőáram minimális értékei: LE gra : 65 0 W/m, LE Bowen : 0 és 0 W/m köt váltotak. A maximális értékek W/m körül alakultak LE (graiens) LE (Bowen-arány) Nap ( ) ábra. A latens hőáram (LE) menete graiens és Bowen-arány móserrel, Dyer (974) univerális függvényével. 39

40 Rn, G, H, LE, Delta [W/m ] Rn, G, H, LE, Delta [W/m ] A turbulens áramok bemutatása után a követkeő két ábrán (0. és. ábra) a energiamérleg leárását elemeük Dyer (974) univerális függvényeit alkalmava. (E terjet el a nyomanyag ülepeés moelleésében, s séles körben alkalmaák a légköri moellekben is a felsínköeli réteg parametriálásában is.). Néük a graiens móser alkalmaását. A leárási tag (Δ) nem más, mint Rn G H LE. A 0. ábrán látható, hogy a nappali órákban nagy a bionytalanság, -60 és 0 W/m köötti. Megjegyeük, hogy a teljes leárás 77%-os, ami elfogaható más haai és külföli mérésekkel össehasonlítva, tehát nem mérési, vagy sámítási hibáról van só. 500 Rn G H LE Delta Nap ( ) 0. ábra. A felsíni energiamérleg komponensei és a leárási tag menete a ániai mérési expeíció során. A turbulens áramokat graiens móserrel sámoltuk Dyer (974) univerális függvényével. 500 Rn G H LE Delta Nap ( ). ábra. A felsíni energiamérleg komponensek menete a Bowen-arány móserrel. 40

41 H (graiens) [W/m ] u* (graiens) [m/s] A Bowen-arány mósere során a leárás teljes, emiatt ott nincs értelme leárási tagról (Δ) besélni. Iga, ennek ára van, ugyanis a sónikus anemométerrel kapottnál nagyobb áramokkal, így nagyobb turbulens iffúiós együtthatókkal olgounk. A nyomanyag áramok (itt a ammónia áram) is nagyobbak lesnek, különösen labilis rétegőés esetén. Nagyobb inamikus sebesség, hőmérséklet és specifikus nevesség értékekkel sámolhatunk (u *, T *, q * ) Dyer (974) Högström (988) Weiinger et al. (000) Linear (Dyer (974)) y = 0.96x R = u* (sónikus) [m/s] ábra. A graiens móser által sámolt u* össevetése a sónikus anemométerével y = x R = H (sónikus) [W/m ] Dyer (974) Högström (988) Weiinger et al. (000) Linear (Dyer (974)) 3. ábra. A graiens móserrel sámolt senibilis hőáram (H) össevetése a sónikus anemométer aataiból sámított értékekkel. 4

42 A követkeő lépésként a általunk alkalmaott három univerális függvény együttessel kapott ereményeket hasonlítjuk össe (. és 3. ábra). Minhárom móser sinte egyformán jól alkalmaható, kicsi a kötük levő eltérés. E látsik a sónikus anemométerrel kapott hőáramokho való illestés jóságának a visgálatánál. A jó illeskeés perse itt termésetes, e a inamikus sebességnél is hasonló korrelációs együtthatókat kapunk. A egyes 5 perces aatokat figyelve aonban már jelentős eltérések aóhatnak a sónikus anemométerrel sámított és a graiens móserrel illestett értékek köött. Minkét esetben egy kissé fölé becsült a graiens móser. 4. ábra. A április -én ajló trágyáás a expeíció mérési helysínén. Végeetül a ammónia fluxusának mentét mutatjuk be különböő móserekkel (sónikus anemométer, graiens és Bowen-arány) és különböő univerális függvényekkel sámolva a 5. ábrasoron. A sónikus anemométer aataira támaskoó, illetve a graiens móser segítségével meghatároott értékek a vártnak megfelelően jó egyeést mutatnak. A Bowen-aránnyal sámolt aatok a korábban említett megemelt hőáramok és a nagyobb impulusáramok miatt magasabb áramokat solgáltatnak. Nincs jelentős eltérés a különböő univerális függvények alkalmaásánál. 4