Agrometeorológiai mérések Debrecenben, az alapéghajlati mérıhálózat kismacsi mérıállomása

1 Agrometeorológiai mérések Debrecenben, az alapéghajlati mérıhálózat kismacsi mérıállomása Dr. Szász Gábor Nagy Zoltán Weidinger Tamás Debreceni Egyetem ATC OMSZ ELTE Agrometeorológiai Obszervatórium Megfigyelési Fıosztály Meteorológia Tanszék

2 Az agrometeorológiai mérések és az alapéghajlati mérıhálózat kapcsolódása 1. Magas színvonalú szakmai és infrastrukturális háttér 1868: Obszervatórium létesítésének alapgondolata Tormay Béla akadémikus (a létesítmény tagja volt az akkori nemzetközi éghajlati megfigyelı hálózatnak) Kerpely Kálmán igazgató, tanszékvezetı cél: a mezıgazdasági kutatások klimatikus kérdéseinek részletes elemzése 1960-tól jelenlegi helyén Dr. Szász Gábor irányításával a Debreceni Agrártudományi Egyetem keretén belül 1962: Obszervatóriummá minısítve folyamatosan korszerősített, bıvített mőszerállomány 2006: az Obszervatórium teljes körő felújítása

3 Debreceni Egyetem, ATC Agrometeorológiai Obszervatóriuma

4 Debreceni Egyetem, ATC Agrometeorológiai Obszervatóriuma

5 Az agrometeorológiai mérések és az alapéghajlati mérıhálózat kapcsolódása 2. A klímaváltozás kérdéskörének új megközelítése (NKFP6-2005-0112) A globális klímaváltozás Magyarország éghajlatára gyakorolt hatásának a jelen helyzettıl kiinduló megbízható mérési programmal történı nyomon követése. Célirányosan telepített mérıállomások az ország keleti, középsı és nyugati területén, valamint a légkör átbocsátó képességét vizsgáló mérıállomások Budapesten és Kékestetın. Elsı helyszín: Debrecen-Kismacs összetett mérési programja miatt kiemelt szerep módszertani vizsgálatok - az alapéghajlati mérıhálózat céljain túl, már jelenlegi állapotában is hasznos támogatást nyújt az agrometeorológiai célú vizsgálatok számára.

6 Az elıadás célja Az alapéghajlati mérıhálózat debreceni mérıállomásán rendelkezésre álló lehetıségek bemutatása az agrometeorológiai szakma számára. Együttmőködések kialakításának ösztönzése a magyarországi agrometeorológia szakmai képviselıi között.

7 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 1. Megelızı módszertani vizsgálatok az alapvetı klímaparaméterek mérési pontosságára vonatkozóan: - Hımérséklet Módszertani kert a különbözı hımérı árnyékolók összehasonlítására (Bp. Lırinc) - Csapadék A csapadékmérések megbízhatóságának vizsgálata (szél által okozott hiba BME Áramlástani Tanszék)

8 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 2. Az alapvetı meteorológiai paraméterek (léghım., légnedv. és szélseb.) gradienseinek meghatározása (1, 2, 4 és 10 m).

9 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 3. A felszín energia egyenlegét meghatározó komponensek mérése: - Szenzibilis hıáram - szónikus anemométer, 10 Hz mintavételezési idı, Eddy-kovariancia módszer; - Latens hıáram - szónikus anemométer, légnedvesség koncentráció mérı, 10 Hz mintavételezési idı, Eddy-kovariancia módszer; - CO 2 fluxus - szónikus anemométer, CO 2 koncentráció mérı, 10 Hz mintavételezési idı, Eddy-kovariancia módszer;

10 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 4. - Sugárzási egyenleg - négy komponensének (globál sugárzás, reflex sugárzás, légköri hosszúhullámú visszasugárzás, felszíni hosszúhullámú kisugárzás) külön-külön történı mérése;

11 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 5. - A teljes energia egyenleg talajkomponensének mérése - talaj hıáram, talajnedvesség, talajhımérséklet mérések.

12 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 6. Speciális csapadékmérı állomások az alap mérıállomás környezetében (súlyméréses elv, szélárnyékoló gallér, real-time adatelérés)

13 Miben más az alapéghajlati mérıállomás? 7. Törekvés a lehetı legmegbízhatóbb mérési eredményekre. A mérési program összetettsége és megbízhatósága lehetıséget biztosít korábban nem, vagy csak nehezebben vizsgálható folyamatok, összefüggések feltárására.

14 Hımérséklet és nedvesség szenzorok kalibrálása eltérés ( o C) 0,06 0,04 0,02 0-0,02-0,04-0,06 A 2 m-es léghımérséklet mérı helyszíni kalibrálási eredményeinek menete 2009.07-2011.10. (ref.=20 C) 2009.07 2010.06 2011.06 idı A légnedvesség mérık laboratóriumi kalibrálásának eredményei eltérés (%) 0,5 0-0,5-1 -1,5 1 m 2 m 4 m 10 m 20 40 70 94 relatív nedvesség (%)

15 Folyamatok és összefüggések vizsgálata 30 Hımérséklet átlagos napi menete, 2011. augusztus 25 20 15 10 T [ o C] T_1 T_2 T_4 T_10 Óra [CET] 0 6 12 18 24 100 90 Rh [%] Relatív nedvesség átlagos napi menete, 2011. augusztus 80 70 60 4 3 U [m/s] A szélsebesség átlagos napi menete, 2011. augusztus 50 40 Rh_1 Rh_2 Rh_4 Rh_10 Óra [CET] 0 6 12 18 24 2 1 U_1 U_2 0 U_4 U_10 Óra [CET] 0 6 12 18 24

16 Folyamatok és összefüggések vizsgálata 22 21 Parciális gıznyomás átlagos napi menete, 2011. augusztus 20 e [hpa] 19 18 17 16 15 e_1 e_2 e_4 e_10 Óra [CET] 0 6 12 18 24 20 vízgız [g/m 3 ] Vízgız sőrőség átlagos napi menete, 2011. augusztus 15 Rho_v_1 Rho_v_4 Rho_v_2 Rho_v_10 10 Óra [CET] 0 6 12 18 24

17 Rn=H+LE+Talaj+Lezárás Energiamérleg komponensek, 2011. augusztus 1-5. 1000 800 W/m 2 600 400 200 0-200 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Nap Global Rn H LE Talaj Lezárás Bowen-arány, 2011. augusztus, fluxusmérésekbıl Bowen-arány, 2011. augusztus, gradiens-mérésekbıl Bowen-arány (H/LE) 2 1,5 1 0,5 0 Óra [CET] -0,5 0 6 12 18 24-1 -1,5-2 Bowen-arány (H/LE) 2 1,5 1 0,5 0 Óra [CET] -0,5 0 6 12 18 24-1 -1,5-2

18 Folyamatok és összefüggések vizsgálata 1 A szén-dioxid (CO 2 ) áram menete (2010. 01. 01. 06. 28.) 0.5 0-0.5-1 -1.5-2 0 30 60 90 120 150 180 CO 2 Flux [m g/m 2 s] Nap

19 Folyamatok és összefüggések vizsgálata eltérés ( o C) 0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7 Debrecen-Kismacs és Debrecen-Reptér 2 és 10 m-es havi átlag hımérsékleteinek különbsége, 2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 eltérés ( o C) 0-0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6 2 m 10 m hónapok Debrecen-Kismacs és Debrecen-Reptér 2 és 10 m-es maximum hımérséklet különbségeinek havi átlagai, 2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 eltérés ( o C) 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2 2 m 10 m Debrecen-Kismacs és Debrecen-Reptér 2 és 10 m-es hónapok minimum hımérséklet különbségeinek havi átlagai, 2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 hónapok 2 m 10 m

20 A korrigált radaros és a mért napi csapadékösszegek (2011.05.15.-16.) Hajdúböszörmény 13,5 16,4 Debrecen-Látókép Debrecen-Kismacs 13,5 14,9 Debrecen-Reptér 14,9 Haláp 19,0 Földes

21 A Debrecen Egyetem, az OMSZ és az ELTE Meteorológia Tanszékének együttmőködésével Debrecen-Kismacs mérıállomás egyedinek tekinthetı mérési programmal mőködik, amely egyaránt szolgálja: a talaj menti légtér fizikai folyamatainak, a mezıgazdaság igényei által idıszerőnek tekintett kérdések kutatását, törekedve az agrometeorológiai információs rendszer kialakításának céljaira és módjára. Az agrometeorológiához kapcsolódóan kiemelt figyelmet kapnak a vízgazdálkodás meteorológiai és talajfizikai kérdései, a vízhasznosulás, a sugárzási folyamatok a talaj menti térben, illetve a növényállományokban. A közel jövıben tervezett fejlesztések - fıleg a mélyebb rétegek vízháztartásához kapcsolódóan - további elemekkel bıvítik a mérıállomás mérési programját Az alapéghajlati mérıállomás nemzetközi beágyazódása együttmőködés a EUMETSAT SRNWP felszín közeli adatcsere programjában a rövidtávú elırejelzési modellek felszíni parametrizációjában.

22 Köszönöm a segítséget: Nagyné Kovács Eleonóra Horváth Gyula Décsei Anna

23 Köszönöm a figyelmet!