Upload
others
View
10
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
A debreceni alapéghajlati állomás adatfeldolgozása: profilok, sugárzási és energiamérleg komponensek
Weidinger Tamás, Nagy Zoltán, Szász Gábor, Kovács Eleonóra, Baranka Györgyi, Décsei Anna Borbála, Gyöngyösi András Zénó
ELTE Meteorológiai Tanszék
Debreceni Egyetem, Agrártudományi Centrum
Országos Meteorológiai Szolgálat
A munka az Európai Léptékkel a Tudásért, ELTE – TÁMOP 4.2.1/B-09/1/KMR/-2010-0003 Kutatóegyetemi Pályázat támogatásával készült.
Az előadás főbb témakörei
Felszín-légkör kölcsönhatások mérése – Miért fontos
Átlagos menete, profilok
Sugárzási mérleg komponensek, albedo
Bowen-arány
2
Bowen-arány
Energiamérleg komponensek, a lezárási probléma
Mérés-modell összehasonlítás
Összefoglaló megjegyzések
•A nagyskálájú időjárási jelenségek, illetve az általános cirkuláció mozgásrendszereinek fejlődéséhez szükséges energia túlnyomórészt a planetáris határrétegen keresztül kerül a légkörbe. (Arya, 1988)
3
•A mikro- és mezoskálájú folyamatok fejlődésében a felszín – mint termikus és mechanikus kényszer –szerepét, energiaháztartását, a turbulens kicserélődési folyamatok jelentőségét, természetességénél fogva nem kell külön hangsúlyozni.
Integrált mikrometeorológiai és határréteg mérések: egy külföldi példa
4
Lindenberg Meteorológiai Obszervatórium- Richard Aßmann Observatory
A debreceni mikrometeorológiai mérések fő irányai
- hagyományos éghajlati megfigyelések
- profilmérések
- sugárzási mérleg komponensek
- talajmérések (profilok, energetika)
- direkt árammérések benne a CO2- felszíni energiamérleg komponensek
5
Átlagos menetek, profilok
Átlagos hőmérsékleti menetek 2008. március − 2012. június
-5
0
5
10
15
20
25
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6
hónapok
T [°
C]
T (1m) T (2m)T (4m) T (10m)
2008 2009 2010 2011
6
2008 2009 2010 2011
Átlagos havi gőznyomás értékek 2008. március − 2012. június
0
5
10
15
20
25
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 1 2 3 4 5 6hónapok
e [
hP
a]
e (1m) e (2m)e (4m) e (10m)
2008 2009 2010 2011
Származtatott mennyiségek: Bowen arány (ββββ)
e
T
LE
H
∆∆γβ ==
H és LE: latens és szenzibilis hőáram
β: pszichrometrikus állandó
9
Kritériumok
β = – 1,33, ha – 1,33 < β < – 1β = – 0,66, ha – 1 ≤ β < – 0,66β = – 0,2, ha – 0,2 < β < 0 β = 0,2, ha 0 < β < 0,2
Elvetettük az extrém (4-nél nagyobb abszolút értékű)adatokat és a kis gradienseket.
Energiaháztartási komponensek, turbulens fluxusok(Rn, G_talaj, H, LE, ττττ, F_CO2, ∆∆∆∆)
Daily variation of Net radiation (2010. 01. 01 – 06 . 28.)
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
0 30 60 90 120 150 180Day
Rn
[W/m
2 ]
Daily variation of Latent heat flux (2010. 01. 01. – 06. 28.)
300
400
LE [W
/m2 ]
12
-100
0
100
200
300
0 30 60 90 120 150 180
Day
LE [W
/m
Daily variation of CO 2 flux (2010. 01. 01. – 06. 28.)
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
0 30 60 90 120 150 180
DayCO
2 Flux [m
g/m
2 s]
Campbell CSAT3 szonikus anemométer, LiCor 7500 H2O/CO2
Energiamérleg egyenlet:
Rn = H +LE + G_talaj + ∆∆∆∆
Global Rn H [W m–2] LE G_soil ∆ [W m–2]
248,3 132,4 26,1 81,0 3,7 21,7
A felszíni energiamérleg lezárása 2011. augusztus: 82,5%
14
Sugárzási mérleg komponensek(rövid- és hosszúhullámú)
felszín hőmérséklet
Talajhőmérséklet,talajnedvesség,
talajhőáram
Campbell CSAT3 szonikus anemométer, LiCor 7500 H2O/CO2
Mérés–modell összehasonlítás 2011 (július-augusztus)Mért és a WRF modellel számított globálsugárzás
15
Összefoglalás
Létrejött és 2008 óta üzemel a debreceni alapéghajlati mérőállomás.
A nagypotosságú hőmérséklet, nedvesség és szélsebesség profilok alkalmasak az alsó 10 m-es légtér finom szerkezetének a leírására.
Sugárzási mérleg komponensek folyamatos mérése felhasználható a hazai parametrizációs eljárások fejlesztésére.
A direkt árammérések és a Bowen-arány módszer együttes alkalmazása képet ad a felszíni energiamérleg komponensek napi és
18
alkalmazása képet ad a felszíni energiamérleg komponensek napi és évszakos változásáról.A folyamatosan bővülő adatbázis alkalmas numerikus modell-eredmények tesztelésére.
Fontos lenne i) a 10 Hz-es nyers eddy-kovarianciás adatok gyűjtése, ii) a teljes kovariancia mátrix kiíratása, a gyári adatgyűjt ő program
fejlesztése, iii) a mérőrendszer adta hazai és nemzetközi együttműködési
lehetőségek kihasználása.