Az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) TGBL1116 Meteorológiai műszerek. Fejlődésének mérföldkövei. Az OMSZ alapvető feladatai

Átírás

1 Az Országos Meteorológiai Szolgálat (OMSZ) TGBL1116 Meteorológiai műszerek Bíróné Kircsi Andrea Egyetemi tanársegéd DE Meteorológiai Tanszék Debrecen, 2007/2008 II. félév Fejlődésének mérföldkövei Fejlődésének mérföldkövei 1780 óta Buda (Budapest) lényegében folytonos adatsorral rendelkezik 1850 megalakul az Osztrák Meteorológiai Intézet, a hazai modern hálózat kiépülésének kezdete Magyar Királyi Országos Meteorológiai és Földdelejességi Intézet megalakulása 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat az időjárási előrejelzések és a napi időjárás jelentések rendszeres kiadása 1897 az Időjárás c. folyóirat megjelenése állomásból álló hálózat, 1911-ben 1400 fölötti 1925 magas légköri megfigyelések elindítása 1927 az első szonda fellövése II. világháború során ideiglenes intézet Debrecenben (vezetője: Berényi Dénes) 1945 az ELTE Meteorológiai Tanszéke megalakul 1950 A geofizikai részleg leválik 2007/2008 műszerek gyakorlat Országos Meteorológiai Intézet 4 Fejlődésének mérföldkövei 1970 Szervezeti és névváltoztatás (OMSZ) Központi Meteorológiai Intézet Központi Előrejelző Intézet Központi Légkörfizikai Intézet országos radarhálózat kiépítése (automatizálása 1985-re ért véget) 1989-től gazdasági és szervezeti átalakítások Az OMSZ alapvető feladatai A meteorológiai és s levegőkörnyezeti mérő- és s megfigyelőrendszer működtetése; A meteorológiai és s levegőkörnyezeti adatok gyűjtése, g rendszerezése, se, elemzése; Időjárás-el előrejelzés s készk szítése. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 6 1

2 Az OMSZ által üzembetartott Megfigyelt paraméterek 1. Meteorológiai főállomás, Szinoptikus hőmérséklet, főállomás (MILOS 500) légnyomás, MILOS 500-al szerelt állomás, ahol észlelést légnedvesség, is végeznek maximum és minimum Észlelés 10 percenként klíma jellegű, hőmérséklet, 1 óránként szinoptikus megfigyelés radiációs minimum Mindemellett egyéb berendezéseket is hőmérséklet, tartalmazhat, és speciális méréseket is csapadék, végezhetnek. hó vastagság, Állandó, szakértő személyzet (technikusok), szélirány - erősség elsősorban az automata karbantartására. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat / ilyen állomás van. időkép, időjárás, felhőzet, látástáv, talajállapot, sugárzás (hosszú be-, ki-, rövid be-, kisugárzás) speciális jelenségek megfigyelését. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 8 Az OMSZ által üzembetartott 1.2. MILOS 500-al szerelt állomás, ahol észlelők nem dolgoznak Észlelés 10 percenként klíma jellegű, 1 óránként szinoptikus Nem tartalmaz vizuális észleléseket. Nincs állandó, szakértő személyzet (technikusok). Az automata karbantartása rendszeres, de állandó felügyeletet nem igényel. 11 ilyen állomás van. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 9 Az OMSZ által üzembetartott 2. Éghajlati állomások (QCL 50 automatával) 2000-ig 55 ilyen automatát állítottak fel; ezek a következő paraméterek megfigyelését végzik: Szélsebesség, szélirány, léghőmérséklet, légnedvesség, talajfelszín hőmérséklete, talajhőmérséklet (5, 20, 50cm) csapadék (mennyiségi és igen nem). Az észlelés 10 percenként kerül továbbításra, csak belföldi használatra, és elsősorban klimatológiai célból. Emberi felügyelet csak ritkán, karbantartási célból szükséges. Az állomások elzárt területeken vannak, főleg állami épületek területén, nemzeti parkokban, oktatási intézményekben. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 10 A MILOS 500 és a QCL 50 mérési automaták elérhető pontosságai Mért paraméter Elérhető pontosság MILOS 500 QCL 50 Szélsebesség ±0,1 m/s + + Szélirány Léghőmérséklet ± 0,1 C és ±0,3 C + + Légnedvesség ±3% + + Talajfelszín hőmérséklete ± 0,1 C és ±0,3 C + + Talajhőmérséklet (5, 20, 50 cm) ± 0,1 C + + Csapadék ± 3% + + Csapadék detektor + + Globálsugárzás ±2% + Légnyomás ± 0,3 mbar + UV-B sugárzás ±5% + Bitt-szonda (gamma dózis) + Jelen idő szenzor /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 11 Az OMSZ által üzembetartott 3. Csapadékmérő állomások Hozzávetőlegesen 800 ilyen állomás üzemel. 06:45 órakor csapadékmérést hajtanak végre. Ezek még a régi rendszer szerint működnek, egy észlelő van, és ő küldi el havonta a mért csapadékértékeket. A megfelelő állomássűrűség elérése érdekében van szükség az ilyen típusú állomásokra. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 12 2

3 Az OMSZ által üzembetartott 4. Obszervatóriumok Speciális programokkal rendelkeznek, sok esetben egybeesnek egy meteorológiai főállomással; kutatóhelyek is lehetnek, azaz az észlelést közvetlenül (helyileg ugyanott) követi a kiértékelés Időjárási radarállomások Bp. Ferihegyen, Farkasfán, Nyíregyháza-Napkor. Időjárási radarberendezés segítségével, zivatardetektálást és területi csapadékmérést végeznek, valamint figyelemmel kísérik az időjárási folyamatokat. Légmozgások 4.2. Szinoptikus magaslégkör kutató állomások Vagy aeorológiai obszervatórium. Magassági légállapot és szélméréseket végeznek Budapesten és Szegeden Egyéb speciális állomások Agrometeorológiai (Szarvas, Kecskemét, Martonvásár,), növényfenológiai, városklimatológiai, háttérszennyezés mérő, viharjelző állomás (Balaton) és más különleges feladatot ellátó állomás. Ezek egy jelentős része időleges. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 13 Az OMSZ által üzemben tartott 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 14 Meteorológiai megfigyelések eszközei WMO Commission for Instruments and Methods of Observation (CIMO) határozza meg az egységes követelményeket. Mérések minősége különös fontosságú: Adatok homogenitását, összehasonlíthatóságát határozza meg. WMO regionális központjai Regional Instrument Centres (RICs) tartanak fennstandard műszerek 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 15 Nemzetközi műszer összehasonlítás helyszínei: Nemzetközi műszer összehasonlítás helyszínei: Algiers (Algeria), Cairo (Egypt), Nairobi (Kenya), and Gaborone (Botswana) RA I Beijing (China) and Tsukuba (Japan) RA II Buenos Aires (Argentina) RA III Bridgetown (Barbados), San José (Costa Rica), and Mount Washington (United States) RA IV Manila (Philippines) and Melbourne (Australia) RA V Trappes (France), Bratislava (Slovakia), and Ljubljana (Slovenia) RA VI 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 16 Sugárzásmérők kalibrációja World Radiation Centre (WRC) Davos, Switzerland World Radiation Data Centre (WRDC) St. Petersburg, Russian Federation Regionális központok: Budapest (Hungary) Davos (Switzerland) St. Petersburg (Russian Federation) Norrköping (Sweden) Trappes/Carpentras (France) Uccle (Belgium) Lindenberg (Germany Mérések reprezentativitása - légköri folyamatok méretei Mikrolépték (< 100 m) for agricultural meteorology, e.g. evaporation; Toposkála, vagy lokális lépték (100 m-3 km), e.g. air pollution, tornadoes; Mezoskála (3-100 km), e.g. thunderstorms, sea and mountain breezes; Makroskála ( km), e.g. fronts, various cyclones, cloud clusters; Planetáris skála (larger than km), e.g. long upper tropospheric waves. 2007/2008 Germany) Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 18 3

4 Meteorológiai műszerkert Meteorológiai műszerkert Elhelyezése, kitettsége a mérendő adatok reprezentativitását határozza meg. Szinoptikus és éghajlatkutató állomás kültéri műszereit 25 m x 25 m területnél kisebb területen kell elhelyezni. Tipikus műszerkert kisebb 6x9,, vagy 7x10m terület 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 19 Szinoptikus állomásoknak szinoptikus (makro) léptékben kell reprezentatívnak lenni É-D D tájolású műszerkert nyílt területen Rövid füves talaj, alacsony érdességű hely Környező akadályok (fék, épületek, falak) magasságuknak legalább 2-4x 2 távolságra helyezzék el a műszerkertet. Műszerkerten belül a műszerek elhelyezésének szabályai vannak 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 20 Meteorológiai műszerkert Napfénytartam-,, sugárzásmérés, szélirány- és szélsebesség-,, illetve csapadékmérésnél különös fontosságú a kitettség. Nyílt terület kell az árnyékhatás miatt a sugárzás és szélmegfigyelésekhez. Csapadékmérés esetén hibaforrás a túl nyitott terep. 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 24 4

5 Meteorológiai műszerkert Felhőzet és látástávolság észlelésekhez célszerű a nyílt tér, a tág látóhatár, ahol a horizont nem korlátozott. Éjszakai megfigyelésekhez (látástávolság) pedig a nem célszerű a terület extrém megvilágítása Tengerparton esetén a parti sziklafal okozhat hibát a szélsebesség megfigyelésekben 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 25 Meteorológiai műszerkert Elnevezés a legközelebbi településről Földrajzi koordináták:(wgs 84-EGM96) World Geodetic System 1984,vagy Earth Geodetic Model 1996 (WGS 84- EGM96) Tengerszint feletti magasság: csapadékmérő, a hőmérőházikó, vagy légnyomásmérő tengerszint feletti magassága, vagy átlagos tszfm 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 26 Kulcsproblémák az automata állomásokkal Új mérőrendszer, új szenzorok Párhuzamos mérések Metadatok gyűjtése Adatminőség, homogenitás Folyamatosság biztosítása Klimatikus követelmények teljesítése a kezdetektől Új rendszer hatása 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 28 Megoldás: párhuzamos mérések Annual mean max and min temperatures at Lord Howe Island Megoldás: párhuzamos mérések Temp ( C) Site relocation /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 30 5

6 Megoldás: adatok az adatokról - metadata Metadata gyakran nem teljes, nem elérhet rhető, kevés s adat áll rendelkezésre Jó minőségű metaadatokhoz folyamatos hozzáférést kellene biztosítani tani: Adatelemzésekhez Minőségellen gellenőrzéshez Állomások minősítéshez, shez, kiválaszt lasztásához eg.. RCS, RBCN, GSN Hálózat monitorozásához megrendelők és s nemzetközi zi követelmények teljesítéséhez Éghajlati rekordok felismerése se és s kalibrálásához 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 31 Megoldás: adatok az adatokról - metadata 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 32 Műszerek ellenőrzése Meteorológiai állomás kitettsége Évente 2x Helyszínben és kitettségben történt változások dokumentálása Műszerek rendszeres összehasonlítása, helyi standardokkal Kitettségre érzékeny műszerek esetén a környezet rendszeres ápolása, tisztítása 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 34 Elvárható kritériumok a műszerekre Ismert legyen a pontossága, bizonytalansága; Stabilitás, megbízhatóság; Konvencionális működés, kalibrálás és szervizelési lehetőségek; Egyszerű felépítés; Tartósság robosztus felépítés; Elfogadható ár; 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 35 Iróberendezések, adatgyűjtők Forgódob időbeli pontossága Papír és tinta Mechanikus alkatrészek védelme Elektronikus jelek továbbítását zavaró tényezők kiszűrése sugárzás stb Elektronikus adatgyűjtők esetén a hideg elleni védelem fontos 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 36 6

7 Megfigyelések időpontjai Időzónák Észlelés hivatalos időpontja a barométer leolvasásának időpontja Nemzetközi megállapodás alapján UTC, vagy GMT Magyarországon 1966 január 1-től 1 egységesítették az észlelési időpontokat (MEZ( MEZ-Közép európai idő) 2007/2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 38 Magyarországi észlelési időpontok Főterminus: 06:45 12:45 18:45 00:45 Mellékterminusok: 03:45 09:45 15:45 21:45 Köszönöm a figyelmet! Bíróné Kircsi Andrea kircsia@delfin.klte.hu /2008 Meteorológiai műszerek gyakorlat 39 7