Bioklimatológia 1.Meteorológia 2.Klimatológia 3.Bioklimatológia
Vyučujúci doc. Ing. Katarína Střelcová, PhD. Ing. Matúš Hríbik, PhD. doktorandi
Doporučená literatúra • Tužinský, L., 2002: Bioklimatológia. TU Zvolen, Skriptum, 140 s. • Střelcová, K., Tužinský, L., 2005: Bioklimatológia a meteorológia. Návody na cvičenia. TU Zvolen, 138 s. • Špánik a kol., 2004: Biometeorológia. SPU Nitra. 227 s. • Petrík, M. a kol., 1989: Lesnícka bioklimatológia. Príroda Bratislava, 346 s.
doc. Ing. Katarína Střelcová, PhD. Katedra prírodného prostredia Lesnícka fakulta, TU Zvolen, blok C, 4. posch., miestnosť 4413 tel. 045/5026218 E-mail:
[email protected] www.tuzvo.sk/~strelcov
Dátum
Vyučujúci
Téma
doc. Střelcová, PhD. Ing. Kovalčíková doc. Střelcová, PhD. doc. Ing. Střelcová, PhD. doc. Střelcová, PhD. Ing. Leštianska
Úvodná prednáška Globálne zmeny klímy (úvodný film) Atmosféra, zloženie, slnečné žiarenie Staničná sieť meteorológie a klimatológie (Zadanie 1) Teplota vzduchu a pôdy, vlhkosť vzduchu Klimadiagramy (Zadanie 2) Mikroklimatické merania v Arboréte Borová hora – terénne práce Mikroklimatické merania v Arboréte Borová hora – kancelárske práce Výpar, kondenzácia, zrážky Metódy merania slnečného žiarenia (Zadanie 3) Produkty kondenzácie Metódy merania teploty vzduchu a pôdy (Zadanie 3) Fenologické pozorovania Bilancia vody v les. ekosystémoch, snehová pokrývka Metódy merania vlhkosti vzduchu, riziko požiarov (Zadanie 3) Tlak vzduchu, vietor, prúdenie vzduchu v atmosfére Metódy merania zrážok (Zadanie 3) Klíma, klasifikácie klímy, klíma Európy a SR Metódy merania tlaku, smeru a rýchlosti vetra (Zadanie 3) Klíma lesa Metódy merania evaporácie a evapotranspirácie (Zadanie 3) Globálne klimatické zmeny Kontrolný test a odovzdanie zadania č. 3
4. týždeň: 11.10. – 15.10.
Prednáška(streda) Cvičenie Prednáška(streda) Cvičenie Prednáška(streda) Cvičenie Hlavné cvičenia
5. týždeň: 18.10. –22.10.
Hlavné cvičenia
6. týždeň: 25.10. – 29.10.
Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Cvičenie Ing. Kovalčíková Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Cvičenie Ing. Kurjak, PhD., Ing. Pálešová
1.týždeň:
20.9. – 24.9.
2. týždeň: 27.9.- 1.10. 3. týždeň: 4.10. - 8.10.
7. týždeň: 1.11. – 5.11.
8. týždeň: 8.11. - 12.11.
Prednáška(streda) Ing. Hríbik, PhD. Cvičenie Ing. Vida
9. týždeň: 15.11. –19.11.
Prednáška(streda) Cvičenie Prednáška(streda) Cvičenie
10. týždeň: 22.11. – 26.11.
doc. Ing. Střelcová, PhD. Ing. Hríbik, PhD. doc. Ing. Střelcová, PhD. Ing. Oreňák
11. týždeň: 29.11. – 3.12.
Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Cvičenie Ing. Magová
12. týždeň: 6.12. –10.12.
Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Cvičenie doc. Ing. Střelcová, PhD
BODOVÉ HODNOTENIE PREDMETU SKÚŠKA: maximálny počet bodov ...................60 CVIČENIA: maximálny počet bodov ...................40 z toho: Zadanie č. 1: …………………3 b. Zadanie č. 2: ………………... .3 b. Zadanie č. 3: ………………….9 b. Záverečný test ..................... 25 b. Dobrovoľné zadania...............body navyše
Podmienky pre udelenie zápočtu: • • •
90 %-ná účasť na semestrálnych cvičeniach (max. 2 neabsolvované ospravedlnené cvičenia) vypracované a odovzdané zadania účasť na hlavnom cvičení a odovzadanie správy z HC
Hodnotenie na skúške bude súčtom bodov získaných za cvičenia (max. 40 bodov) a za skúšku (max. 60 bodov).
Obsah prednášky 1 Vymedzenie pojmov: Meteorológia, Klimatológia, Bioklimatológia Počasie a podnebie Meteorologické pozorovania História meteorologických pozorovaní Slovenský hydrometeorologický ústav Makroklimatické merania a pozorovania v staničnej sieti SHMÚ
Meteorológia Veda o atmosfére, jej stavbe, vlastnostiach a v nej prebiehajúcich fyzikálnych a chemických procesoch. Študuje: •Zloženie a stavbu atmosféry •Obeh tepla a teplotný režim v atmosfére a na Zemi •Obeh vody •Atmosférické pohyby (všeobecná cirkulácia atmosféry) •Elektrické pole atmosféry •Optické a akustické javy v atmosfére
Klimatológia Je veda o podnebí. Študuje dlhodobé aspekty a celkové účinky meteorologických procesov prebiehajúcich na Zemi. Hlavné úlohy sú: • Štúdium podnebia na Zemi • Klasifikácia podnebia • Štúdium podnebia v historických dobách • Klimatické zmeny
Bioklimatológia Je náuka o vzťahoch organizmov (rastlinných a živočíšnych) a podnebia (pôdno-ovzdušného prostredia). Odbory: • Humánna bioklimatológia • Fytobioklimatológia • Zoobioklimatológia • Fenológia
Klimatický systém Atmosféra Hydrosféra Kryosféra Litosféra Biosféra
atmosféra biosféra
pedosféra
litosféra
hydrosféra
Počasie a podnebie POČASIE Okamžitý stav atmosféry charakterizovaný súhrnom hodnôt: ☼meteorologických prvkov (slnečné žiarenie, tlak, teplota, vlhkosť vzduchu, zrážky, smer a rýchlosť vetra a ďalšie) ☼atmosférických javov (rosa, námraza, búrka, dážď, sneh, poľadovica a ďalšie).
PODNEBIE Dlhodobý režim počasia na danom území podmienený: ☼slnečným žiarením ☼cirkuláciou atmosféry ☼fyzicko-geografickými podmienkami ☼antropogénnou činnosťou
Klíma – kategórie klímy • Makroklíma • Mezoklíma • Miestna klíma • Mikroklíma
Meteorologické pozorovania Meteorologickým pozorovaním rozumieme súhrn všetkých úkonov, ktorými zisťujeme okamžitý stav atmosféry. Pozorovania môžeme rozdeliť z viacerých hľadísk:
podľa rozsahu pozorovania: • úplné - zahrňujú merania a sledovanie všetkých meteorologických prvkov • čiastočné - zahrňujú len niektoré meteorologické prvky podľa času: • pravidelné - vo vopred určených termínoch • príležitostné - podľa okamžitej potreby podľa veľkosti reprezentatívneho územia: • makroklimatické (územie veľkosti rádove 104 m2) • mezoklimatické (územie veľkosti rádove 102 m2) • mikroklimatické (územie veľkosti rádove 101 m2) podľa stanovišťa: • stále - stabilné na meteorologickej stanici • pohyblivé - terénne pomocou prenosných prístrojov podľa účelu: • synoptické - za účelom predpovedania počasia • klimatologické - najmenej 10 rokov pre získanie dlhodobých priemerov • agroklimatické – pre účely poľnohospodárstva • fenologické - získanie údajov o život. prejavoch rastlín a živočíchov vo vzťahu k počasiu • bioklimatické – skúmajúce vzájomné vzťahy medzi organizmami a prostredím podľa metódy merania • klasické manuálne (meranie klasickými prístrojmi) • automatické (automatická digitálna meracia stanica)
meranie automatické-digitálne klasické-manuálne
makroklimatické
mikrokoroklimatické
mezoklimatické
História meteorologických pozorovaní ☻ meteorologické pozorovania na Slovensku siahajú do 17. storočia ☻ v druhej polovici 17. storočia vznikajú v Európe prvé meteorologické stanice, ktoré už pozorujú chod jednotlivých meteorologických prvkov pomocou meracích prístrojov, systematicky ☻ najstaršie meteorologické pozorovania na území Slovenska (aj bývalého Československa) sú pozorovania tlaku a teploty vzduchu v Prešove, ktoré robil od júla 1717 do 30. júna 1720 trikrát denne lekár J. A Reimann ☻ s históriou meteorologických pozorovaní na Slovensku sú spojené osoby a osobnosti ako František Weis a začiatok prístrojového pozorovania v Trnave v roku 1775, Ján Adam Generisch – významný pozorovateľ v Kežmarku na sklonku 18. storočia, Michal Insitoris – zakladateľ prvej meteorologickej stanice v Bratislave na hrade v roku 1776, Dr. Mikuláš Konkoly-Thege – zakladateľ ústredného meteorlogického observatória a systematických pozorvaní v Hurbanove v roku 1867 ☻ systematické meteorologické pozorovania na našom území sa začali robiť až v polovici 19. storočia, najmä však po založení Centrálneho meteorologického ústavu vo Viedni v roku 1850, ktorý zorganizoval prvú štátnu pozorovaciu sieť staníc na území bývalého Rakúska - Uhorska
☻ v roku 1848 zriadená meteorologická stanica v Banskej Štiavnici pri Banskej a lesníckej akadémii. Najstarším zachovaným dokladom o meteorologickom pozorovaní je prehľadné spracovanie priemerného tlaku a teploty vzduchu Banskej Štiavnice za roky 1845 - 1852 ☻ v roku 1849 v Oravskom Podzámku ☻ v roku 1850 v Bratislave ☻ v roku 1853 v Kežmarku a v Levoči ☻ pred II. svetovou vojnou bolo na Slovensku už 230 pozorovacích staníc ☻ rozvoj meteorológie u nás je spojený s prof. Rudolfom Schneiderom, zakladateľom Státního ústavu meteorologického v roku 1919 po vzniku Československa ☻ osobnosťou medzinárodného rozmeru prof. Mikulášom Končekom, zakladateľom Štátneho hydrologického a meteorologického ústavu v Bratislave v roku 1939 ☻ Rozvoj meteorológie na Slovensku súvisel prioritne s rozvojom svetovej meteorológie od roku 1873 Medzinárodná meteorologická organizácia a neskôr, od roku 1950, jej nástupca Svetová meteorologická organizácia (WMO).
Slovenský hydrometeorologický ústav www.shmu.sk
Základné úlohy ústavu sú: monitorovanie kvantitatívnych a kvalitatívnych parametrov, charakterizujúcich stav ovzdušia a vôd na území SR, zhromažďovanie, validácia, hodnotenie, archivácia a interpretácia údajov a informácií o stave a režime ovzdušia a vôd, poskytovanie údajov a informácií o stave a režime ovzdušia a vôd, štúdium a opis dejov v atmosfére a hydrosfére.
hlavné pracovisko Slovenského hydrometeorologického (SHMÚ) je v Bratislave, Jeseniova 17
ústavu
regionálne pobočky v Banskej Bystrici, v Košiciach a v Žiline, ďalšie špecializované pracoviská sú: Bratislava – letisko, Gánovce (aerológia a meranie ozónu), Malý Javorník (radarová a družicová meteorológia), Kojšovská hoľa (rádiolokátor), Jaslovské Bohunice (meteorologické zabezpečenie jadrových elektrární) a 27 profesionálnych meteorologických staníc je začlenený do rezortu Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky. 13.marca 1993 bola Slovenská republika prijatá do Svetovej meteorologickej organizácie
Makroklimatické merania a pozorovania v staničnej sieti SHMÚ Cieľom monitorovacích sietí meteorológie a klimatológie je: ☻ získavať a poskytovať informácie o stave a priebehu počasia, o kvantite a kvalite meteorologických parametrov, o výskyte poveternostných javov, ☻ získavať a poskytovať informácie o stave, variabilite a zmenách klimatického systému. Monitorovacie siete meteorológie a klimatológie SHMÚ tvoria: pozemné meteorologické stanice profesionálne (počet staníc 27) aerologické pozorovacie stredisko - Poprad-Gánovce (1) sieť meteorologických radarov (2) meteorologické družicové merania Stanice na meranie v prízemnej vrstve atmosféry (Jaslovské Bohunice, Mochovce stanice s klimatologickým pozorovacím programom (104 vrátane synoptických) zrážkomerné stanice (568) stanice na meranie slnečnej radiácie (7) stanica na meranie stratosférického ozónu a UV – B radiácie (1) agrometeorologické stanice (55) fenologické stanice (okolo 200)
Meranie klasické
Meranie automatické
Pozorovanie mikroklímy automaticky klasicky
Schématické zobrazenie merania transpiračného prúdu, prvkov mikroklímy a potenciálu pôdnej vody na TVP Poľana − Hukavský Grúň, V – rýchlosť vetra, SV – smer vetra, GR – globálna radiácia, TV – teplota vzduchu, RV – relatívna vlhkosť vzduchu, TP – teplota pôdy, VP – vodný potenciá pôdy, TR – transpiračný prúd, D – datalogger, NB – notebook
A. Synoptické pozorovania A.A pozemné meteorologické stanice profesionálne (počet staníc 27) Pozorovacie termíny: 00, 06, 12, 18 h UTC (pri automatických nepretržite) Výška pozorovania: 2m (vietor 10 m, zrážky 1m) Metóda: klasicky alebo automaticky (VAISALA MILOS 500) Merané veličiny: tlak vzduchu smer a rýchlosť vetra teplota vzduchu a pôdy vlhkosť vzduchu zrážky intenzita slnečného žiarenia meteorologické javy
A.B výškové - aerologické pozorovacie stredisko - Poprad-Gánovce (1) Pozorovacie termíny: 00, 06, 12, h UTC Výška pozorovania: kontinuálne do výšky 35 km Metóda:
vertikálna sondáž atmosféry je robená 3 - krát rádiosondážnym systémom DigiCORA firmy VAISALA (o 00 a 12 UTC všetky parametre o 06 UTC len výškový vietor) Merané veličiny: tlak vzduchu smer a rýchlosť vetra teplota vzduchu vlhkosť vzduchu
denne
B. Klimatologické pozorovania Pozorovacie termíny: 07, 14, 21h MSČ (pri automatických nepretržite) Pre každé časové pásmo platí, že 1o zemepisnej dĺžky zodpovedá času 4 minúty.
Výška pozorovania: 2m (zrážky 1m, smer a rýchlosť vetra 10m)) Metóda: klasicky alebo automaticky (VAISALA MILOS 500) Merané veličiny: teplota vzduchu a pôdy vlhkosť vzduchu zrážky dĺžka trvania slnečného svitu meteorologické javy smer a rýchlosť vetra premŕzanie pôdy výška snehovej pokrývky
Potrebný je dlhoročný rad homogénnych pozorovaní, napr. 30 a viac ročných, aby sa podľa nich dali sledovať prípadné zmeny klímy. Pod homogenitou pozorovaní rozumieme zachovanie nepretržitého radu kvalitných pozorovaní za rovnakých podmienok, ktoré sú zabezpečené vtedy, ak: stanica zostáva bez premiestnenia a v jej okolí sa nedejú žiadne zmeny, ktoré by mohli ovplyvniť skutočný priebeh počasia na stanici, resp. zmeniť mikroklímu (napr. rast stromov, výstavba , vybudovanie vodných nádrží a i.), typy prístrojov a ich inštalácia sa nemení, metódy a termíny pozorovaní zostávajú tiež bezo zmien.
Fakulta:
Zadanie 1 Porovnanie klimatických charakteristík v roku 2005 s dlhodobým priemerom pre vybranú stanicu na Slovensku
Meno: Štúdijná skupina: Rok:
