Erdészeti meteorológiai monitoring a Soproni-hegyvidéken Vig Péter, Drüszler Áron, Eredics Attila Nyugat-magyarországi Egyetem Környezet- és Földtudományi Intézet
A kutatások célja A faállományok ökológiai viselkedésének megismerése Története Az erdők vízháztartási szerepe Az erdő atmoszféra kapcsolat megismerése Intercepciós kertek AANDERAA 27 AWS Vaisala MAWS11 Tapasztalatok, eredmények Energiaháztartás Szélklíma Vízháztartás Célkitűzések
A helyszín Soproni-hegység 61 ha-os erdővel borított vízgyűjtő A Vadkan-árok és Farkas-árok kisvízgyűjtője 171G bükkös 17A tölgyes
MÉRÉSI SZINTEK: Külső tér Koronafelszín A koronaszint alja Törzstér Talaj
1 8 6 4 2-2 -4-6 A sugárzási egyenleg komponensei 27. 7. 14..5.1.15.19.24.29.34.39.44.49.53.58.63.68.73.78.83.88.92.97 idő Globál Reflektált Kisugárzás Visszasugárzás Sr Sh S W/m2
Sugárzási egyenleg a tölgyesben 1999. aug. 11-12. 1:4 12:4 14:4 16:4 18:4 2:4 22:4 :4 2:4 4:4 6:4 8:4 1:4 12:4 14:4 16:4 18:4 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1-1 -2 Totalitás Es 9m Es 2m W/m2
Levélfelületi index LAI = T/t L e v é l f e l ü l e t h i s z t o g r a m 2-21 18-19 16-17 14-15 m agasság (m ) 12-13 1-11 8-9 6-7 Kimag. Uralk. Kösz. Alász. 4-5 2-3 -1 5 1 15 2 25 3 levélfelület (m 2 ) Sugárzási intercepció (%) 1, y = 53,861x,2756 R 2 =,996 8, 6, y = 13,171Ln(x) + 6,975 4, R 2 =,983 2,,, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, int. % Log. (int. %) Hatvány (int. %) LAI
A sugárzás-áteresztés és az albedó 28. évi menete 8% 7% 6% 5% 4% Par2/Par23 Glob2/Glob23 albedo 3% 2% 1% % 1 24 47 7 93 116 139 162 185 28 231 254 277 3 323 346 év napjai
CM6 és PAR Lite szenzor
µmól/m 2 s 1 A globálsugárzás és a PAR koronaszint alatti és fölötti 28. évi menete W/m 2 1 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 1 21 41 61 81 11 121 141 161 181 21 221 241 261 281 31 321 341 361 év napjai 23PAR 2PAR 23Global 2Global Mozgó átl. 1 sz. (23Global) Mozgó átl. 1 sz. (2Global) Mozgó átl. 1 sz. (23PAR) Mozgó átl. 1 sz. (2PAR)
A PAR/Globálsugárzás aránya a koronaszint alatt 18 16 14 12 1 8 2Global 6 4 6 5 A PAR/Globálsugárzás aránya a koronaszint fölött y =.5116x R 2 =.9973 2 5 1 15 2 25 3 35 4 3 2 1 2 4 6 8 1 23Global Lineáris (23Global) A PAR/Globál viszony éves menete állomány alatt 2.5 2 1.5 1.5 1 2 39 58 77 96 115 134 153 172 191 21 229 248 267 286 35 324 343 362 évnap
Felszínhőmérséklet
35. 3. 25. 2. 15. 1. 5.. Hőmérséklet idő ::9 2::9 3::8 4::8 5::8 6::8 7::8 8::8 9::9 1::9 11::9 12::9 13::9 14::9 15::8 16::8 17::8 18::8 19::8 2::9 21::9 22::9 23::9 1::9 C tlevél tátl 3m tátl 23m tátl 19m t átl 14 m tátl 2m t + 5 cm t cm t - 5 cm t -1 cm t -2 cm t -5 cm t -1 cm
Léghőmérsékleti izopléták 27. 7. 14. 3 25 m 2 15 1 5 17 18 19 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: idő 17.-18. 18.-19. 19.-2. 2.-21. 21.-22. 22.-23. 23.-24. 24.-25. 25.-26. 26.-27. 27.-28. 28.-29.
c C A hőmérséklet átlagos napi menete a bükkös különböző szintjeiben 1997. augusztus III. dekádjában. 24 22 2 18 16 14 12 t 19m t 14m t 1m t 2 m t m t-2cm t -5cm t -1cm t -15cm t -4cm t -8cm t -15 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: idő Átlagos napi léghőmérsékleti izopléták a bükkösben augusztus III. dekádjában. 18 m magasság 16 m 14 m 12 m 1 m 8 m 6 m 4 m 2 m m : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: idő 13-13,5 13,5-14 14-14,5 14,5-15 15-15,5 15,5-16 16-16,5 16,5-17 17-17,5 17,5-18 18-18,5 18,5-19 19-19,5 19,5-2 2-2,5 2,5-21 21-21,5 21,5-22 22-22,5 22,5-23 ( C)
C A hőmérséklet átlagos napi menete a bükkösben 1997. április III. dekádjában 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: 21: 22: 23: t 19m t 14m t 1m t 2 m t m t-2cm t -5cm t -1cm t -15cm t -4cm t -8cm t -15 idő Átlagos napi léghőmérsékleti izopléták a bükkösben 1997. április III. dekádjában ( C) magasság 18 m 1, 11, 1,52 2,53 3,54 4,5 5,56 6,57 7,58 8,59 9,5 1 111 5 1:3 3: 4:3 6: 7:3 9: 1:3 12: 13:3 15: 16:3 18: 19:3 21: 22:3 16 m 14m 12 m 1 m 8 m 6 m 4 m 2 m m idő 1-1,5 1,5-2 2-2,5 2,5-3 3-3,5 3,5-4 4-4,5 4,5-5 5-5,5 5,5-6 6-6,5 6,5-7 7-7,5 7,5-8 8-8,5 8,5-9 9-9,5 9,5-1 1-1,5 1,5-11 11-11,5
Szél
Szélprofilok lombtalan és lombos állapotban
A faállomány szél-paramétereinek változásai Év Famagasság Koronaszélesség Tőtáv Nullpont eltolódási szint Érdességi paraméter Behatolási szint H (m) d k (m) D (m) d (m) h (m) h a (m) 26 17,9 2,6 4,1 15,1,55 15,68 27 18,6 3, 4,1 16,,66 16,63 28 19,1 3,4 4,1 16,6,83 17,42 29 19,6 3,6 4,1 17,1 1,23 18,36
A szélerősség csillapítása m/s 3 2,5 2 1,5 A különböző magasságok szélsebességeinek összefüggése a 19 m-es szélsebességgel 1997. április. S 171 G y =,6982x -,3147 R 2 =,986 y =,4319x -,374 R 2 =,9388 1,5 y =,3519x +,831 R 2 =,9373 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3 4,5 19 m (m/s) 14m 1m 2m Lineáris (14m) Lineáris (1m) Lineáris (2m) m/s A különböző magasságok szélsebességeinek összefüggése a 19 m-es szélsebességgel 1997. augusztus. S 171 G. 1,2 1,8,6,4,2 y =,369x +,5747 R 2 =,179 y =,4224x -,1645 R 2 =,9551 y =,1229x +,3429 R 2 =,6234 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 19 m (m/s) 14 m 1 m 2 m Lineáris (14 m) Lineáris (2 m) Lineáris (1 m)
Vízháztartás CS I T E +Fv Ács Lcs Lfcs -Fv +Fav -Fav K Lsz
Kád, Törzs 25 2 y =,113x 2 +,4642x -,384 R 2 =,961 15 1 5 y =,119x -,628 R 2 =,7696 5 1 15 2 25 3 Kád (Ács+Lcs) Parabola (Kád) Törzs (LFcs) Lineáris (Törzs (LFcs)) Csapadék
12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 A csapadék megoszlása a bükkösben 1995. XI. - 1997. XII. 95.XI.1. XII. 1. 96. I. 1. II. 1. III. 1. IV. 1. V. 1. VI. 1. VII. 1. VIII. 1. IX. 1. X. I XI. 1. XII. 1. 97. I. 1. II. 1. III. 1. IV. 1. V. 1. VI. 1. VII. 1. VIII. 1. IX. 1. X. I XI. I XII. I mm Kád Törzs Int. Dekád
9 85 8 75 7 65 6 55 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 A talajba jutó dekádonkénti csapadékösszeg (mm) és a talaj szintenkénti nedvességtartalmának (V%) alakulása 1995. XI. - 1997. XII. V% 45 4 35 3 25 2 15 1 5 dekád 95. XI. 1. XII. 1. 96. I. 1. II. 1. III. 1. IV. 1. V. 1. VI. 1. VII. 1. VIII. 1. IX. 1. X. I XI. 1. XII. 1. 97. I. 1. II. 1. III. 1. IV. 1. V. 1. VI. 1. VII. 1. VIII. 1. IX. 1. X. I XI. I XII. I Cs (mm) Tal. Cs. V% 1 V% 3 V% 5 V% 7 V% 9
8 7 6 5 4 3 2 1 A talajba jutó dekádonkénti csapadékösszeg (mm) és a talaj szintenkénti nedvességtartalmának (V%) alakulása 1998 2. években % 3 25 2 15 1 5 dekád 98. I. 1. II. 2. III. 3. V. 1. VI. 2. VII. 3. IX. 1. X. 2. XI. 3. 99. I. 1. II. 2. III. 3. V. 1. VI. 2. VII. 3. IX. 1. X. 2. XI. 3.. I. 1. II. 2. III. 3. V. 1. VI. 2. VII. 3. IX. 1. X. 2. XI. 3. Csap. V%1 V%3 V%5 V%7 V%9
A talaj diszponibilis vízkészletének (V%) változásai a bükkös gyökérzónájában 1995. XI. -1997. XII. 1 3 mélység 5 7 dekád 95. XI. 1. XII. 2. I. 3. III. 1. IV. 2. V. 3. VII. 1. VIII. 2. IX. 3. XI. 1. XII. 2. I. 3. III. 1. IV. 2. V. 3. VII. 1. VIII. 2. IX. 3. XI. I XII. 2. -2 2-4 4-6 6-8 8-1 1-12 12-14 14-16 16-18 18-2 2-22 22-24 24-26 26-28 28-3
T PR2 talajnedvesség mérő szonda
A mintaterület helyszínrajza
A talaj különböző tenziós értékekhez tartozó egyensúlyi víztartalma pf-görbe 8 7 pf-érték 6 5 4 3 2-1 1-2 2-3 3-4 4-6 6-1 1 1 2 3 4 5 6 7 Víztartalom (%)
A diszponibilis vízkészlet változásai a bükkös talajában a 28. évben 1cm 3 cm 5 cm 7 cm 9 cm 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37.-2.5 2.5-5. 5.-7.5 7.5-1. 1.-12.5 12.5-15. 15.-17.5 17.5-2. 2.-22.5 22.5-25.
Párolgás mm 35 3 25 2 15 1 5 A havonkénti potenciális párolgás a bükkösben a 1996-97 hidrológiai évben Nov. Dec. Jan. Febr. Márc. Ápr. Máj. Jún. Júl. Aug. Szept. Okt. hónap 19m 14m 1m 2m
A napi csapadék, a potenciális és tényleges párolgás menete, 28. mm 7 mm 7 6 5 6 5 4 3 4 3 2 1 2 1-1 1 31 61 91 121 151 181 211 241 271 31 331 361 nap -1 CS TET PET
A bükkös vízháztartása egy száraz évben Bevétel Bevétel Csapadék '97 583 mm Talajból tavalyról 197 mm Összesen 78 mm Talajból tavalyról Csapadék '97 Kiadás Felszíni elfolyás 29 mm Mélybe szivárgó 32 mm Talajból 511 mm Intercepció 196 mm Avar evaporáció 12 mm Összesen 78 mm Kiadás Felszíni elfolyás 29 mm Mélybe szivárgó 32 mm TET Talajból 511 mm TET Intercepció 196 mm TET Avar evaporáció 12 mm
Célkitűzések Sugárzásháztartás Fotoszintetikus aktivitás- biomassza produkció Vízháztartás Vízpára és szén-dioxid fluxus Lejtőmozgás A földcsuszamlást befolyásoló tényezők
Köszönjük a megtisztelő figyelmet