A LÉGKÖR VIZSGÁLATA METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK ÉS MEGFIGYELÉSEK Környezetmérnök BSc
MIÉRT MÉRÜNK? A meteorológiai mérések célja: 1. A légkör pillanatnyi állapotának feltérképezése (információ a felhasználóknak, megrendelőknek) 2. Előrejelzések alapja (numerikus előrejelzési modellek kezdeti mezői) 3. Kutatások
HOGY NYERÜNK INFORMÁCIÓT A LÉGKÖRRŐL? Mérési és megfigyelési módszerek: 1. Vizuális megfigyelések (műszerek nélkül, meghatározott szempontok alapján végzett észlelések) 2. Közvetlen (in situ) műszeres mérések (a műszer közvetlenül érintkezik a mérendő közeggel, a légkörrel) 3. Közvetett műszeres mérések (aktív, vagy passzív távérzékelés)
HOGYAN ÉSZLELÜNK? Az adatgyűjtés eszközeit és módszereit a Meteorológiai Világszervezet szabályozza. A méréseket: - azonos paraméterekkel rendelkező műszerekkel, - azonos módon, - azonos időben (UTC) végzik. Részletes leírások tartalmazzák: - az egyes műszerek pontossági követelményeit, -a mérőhelyen történő elhelyezés feltételeit, - a megfigyelés, leolvasás vagy adatgyűjtés módját, - a különböző korrekciókat.
AZ IDŐJÁRÁSI VILÁGSZOLGÁLAT
A GLOBÁLIS MEGFIGYELŐ RENDSZER Megfigyelés Állomások száma Napi megfigyelés ek Felszíni állomás szinoptikus 4 000 Több tízezer Hajó 7000 3500 Földbázisú Sodródó bója 900 12 000 Rendszer Lehorgonyzott bója 170 600 Rádiószonda 900 1200 Repülőgép 3000 4500 Űrbázisú Rendszer Műholdas szondázás Műholdas tengerfelszín hőm. mérés - - 10000 50000 Felszíni műholdkép - 500
FELSZÍNI MÉRÉSEK
VIZUÁLIS MEGFIGYELÉSEK 1. Felhőzet megfigyelése 2. Egyéb időjárási jelenségek 3. Látástávolság 4. Talajállapot
A FELHŐZET MEGFIGYELÉSE
A FELHŐZET MEGFIGYELÉSE A felhőzet megfigyelése során a következő szempontok szerint járunk el: -Döntsük el, melyik főcsoportba tartozik a felhő (pl. szerkezete, színe alapján) -Határozzuk meg, hogy a főcsoporton belül melyik felhőfajról van szó. -Határozzuk meg, hogy hullhat-e a felhőből csapadék. (csapadékot adhat: As, Ns, Sc, St, Cu, Cb) -Adjuk meg, hogy az égbolt mekkora részét borítja felhő. A felhőzet mennyiségét oktában (nyolcad) adjuk meg. -Határozzuk meg a felhők haladási irányát (egy álló tereptárgyhoz viszonyítva).
A SUGÁRZÁS MÉRÉSE A sugárzás mérése során a sugárzási egyenleg komponenseit (a sugárzás erősségét) és a napfénytartamot (a sugárzás időtartamát) határozzuk meg. Mértékegységek: Sugárzás erőssége: W m 2 Időtartama: óra Sugárzási egyenleg rövidhullámú komponensei: Globál sugárzás (közvetlen + szórt) Reflex sugárzás Rövidhullámú komponensek mérése: Piranométer Műszer elhelyezése: -vízszintesen -árnyékolás mentes helyen
A HŐMÉRSÉKLET MÉRÉSE Hőmérséklet: a levegőmolekulák mozgási energiájával arányos mennyiség. Mértékegysége: Celsius ( C), egyes országokban Farenheit ( F) Mérése: különböző hőmérőkkel történhet (folyadék, fém, elektromos hőmérők) Műszer elhelyezése: közvetlen hatásoktól védett helyen (hőmérőház - árnyékolás) -a felszín felett 2 m -a felszín felett 5 cm (fűszinti)
A LÉGNYOMÁS MÉRÉSE Légnyomás: az egységnyi felület felett található légoszlop súlya. Mértékegysége: Pascal (Pa = N m 2 ), meteorológiai gyakorlatban a hpa Mérése: különböző barométerekkel történhet Műszer elhelyezése: zárt térben (rázkódásmentes hely, kis hőmérséklet különbség) aneroid Műszerszinti légnyomás: a felszíni meteorológiai állomáson mért légnyomásérték Tengerszinti légnyomás: a tengerszintre átszámított légnyomásérték A tengerszinti standard légköri nyomás: 1013,25 hpa. Az ennél nagyobb, illetve kisebb értékek esetén beszélünk magas, illetve alacsony nyomásról. folyadékos elektromos
A SZÉLSEBESSÉG ÉS SZÉLIRÁNY MÉRÉSE A szél a levegőnek a földfelszínhez viszonyított vízszintes mozgása, amely iránnyal és sebességgel jellemezhető. Szélirány: ahonnan a szél fúj. Mértékegysége: fok (0 : északi irány, 90 : keleti irány, ) Mérése: szélzászló Műszer elhelyezése: -a felszín felett 10 m-re -ne legyenek tereptárgyak a környezetben
A SZÉLSEBESSÉG ÉS SZÉLIRÁNY MÉRÉSE A szél a levegőnek a földfelszínhez viszonyított vízszintes mozgása, amely iránnyal és sebességgel jellemezhető. Szélsebesség mérőszámai: -szélút: az a távolság, amelyet a széllel együtt mozgó légrészecske adott idő alatt megtesz méterben kifejezve -közepes sebesség: megadott időközben az átlagos szélsebesség m s 1 -ban kifejezve -szélnyomás: a szél által 1 m 2 felületre gyakorolt nyomóerő Pa-ban kifejezve -max. széllökés: a szélsebesség, vagy szélnyomás átmeneti csúcsértéke Mérés: szélútmérő, forgókanalas szélmérő Műszer elhelyezése: általában a szélzászló mellett
A LÉGNEDVESSÉG MÉRÉSE A levegő nedvességtartalmát különböző paraméterekkel fejezhetjük ki. (légnedvességi mérőszámok) Leggyakrabban a relatív nedvességet használjuk. Relatív nedvesség: a tényleges és a telítési gőznyomás arányát fejezi ki (gőznyomás: egységnyi térfogatban a vízgőz részleges nyomása telítettség: ahol megindul a kicsapódás hőmérséklet függvénye) Mértékegysége: százalék (%) Mérése: különböző nedvességmérőkkel Műszer elhelyezése: közvetlen hatásoktól védett helyen (általában a hőmérőházban - árnyékolás) a felszín felett 2 m
A CSAPADÉK MÉRÉSE A csapadék a légköri páratartalomból folyékony, vagy szilárd halmazállapotban a felszínre hulló víz. A csapadék mennyisége: annak a vízrétegnek a magassága, amely a teljesen sima, vízszintes felszínen állna a csapadékhullás után, ha abból semmi sem folyna, párologna, szivárogna el Mértékegysége: mm (1 mm csapadék 1m 2 felületen 1 liter víznek felel meg) Mérése: különböző csapadékmérőkkel Műszer elhelyezése: -A csapadékmérő felső pereme a talaj felett vízszintesen, 1 m magasságban helyezkedik el. -Környezetében bármely irányból legalább 45 fokos szögben szabad legyen a terep.
MŰHOLDAS MÉRÉSEK A meteorológiai műholdak jellemzői Keringési pálya Keringési magasság Felbontási képesség Vizsgált terület Mérési program Geostacionárius műholdak A pályasík az Egyenlítő síkjában fekszik. A műhold a Földdel együtt kering. 35800 km 1 10 km Mindig ugyanaz a térség ϕ : (50 D, 50 É) λ: (λ 0 +50, λ 0 50 ) ahol λ 0 a műhold földrajzi hosszúsága képfelvétel adattovábbítás adatgyűjtés Kvázipoláris műholdak A pályasík mindkét pólus mellett áthalad. A Földet kb. másfél óra alatt kerüli meg. 600 1500 km 10 100 m Az egész Föld, de egyszerre csak egy kis területet lát képfelvételek vertikális szondázás közvetlen adatszolgáltatás adatgyűjtés
GLOBÁLIS TÁVKÖZLÉSI RENDSZER