Cvičení: APLIKOVANÁ BIOKLIMATOLOGIE
Ing. Petr Hlavinka, Ph.D. Dveře č. N5068 (tel.: 3090)
[email protected]
Zápočet: Docházka na cvičení (max. 2 absence) -Vyřešit 3 samostatné úkoly
-
Meteorologická měření v bioklimatologii a agrometeorologii Globální radiace, teplota vzduchu
Stanice klimatologické
Stanice srážkoměrné
Klimatologická observatoř-Doksany
Klimatologická stanice
Klimatologická stanice
Meteorologická budka
KOV
Radiační kryty
PLAST
Agrometeorologické stanice
Přístroje Pyranometry – měří přímou i difůzní globální radiaci rozsah: 300-3000 nm Pyrheliometry – měří pouze přímou složku globální radiace rozsah: 300-3000 nm Net-Pyranometry – měří přímou, difůzní a odraženou globální radiaci rozsah: 300-3000 nm FAR (Quantum) senzory – měří pouze fotosynteticky aktivní záření rozsah: 400-700 nm
Principy měření –
1) soustava termočlánků 2) polovodiče (fotodiody) 3) chemické (nepoužívají se)
Celková dopadající krátkovlnná radiace PYRANOMETR
Celková dopadající krátkovlnná radiace – PYRANOMETR - LICOR
Celková dopadající krátkovlnná radiace PYRANOMETR -Často nejsou dostupné -Odhad na základě jiných veličin
Celková dopadající krátkovlnná radiace PYRANOMETR
Difůzní dopadající krátkovlnná radiace
Dopadající & odražená krátkovlnná radiace – netpyranometr
Net radiometr – bilancoměr Kryt polyetylen – propouští krátkovlnné i dlouhovlnné záření
Teplota vzduchu: způsoby jejího měření, význam a praktická aplikace poznatků
Jaký je rozdíl mezi vertikálními profily během jasného dne a jasné noci a za přítomnosti oblačnosti? Vertikální profil přízemní teploty vzduchu Během dne
výška
Teploměr v meteorologické budce
Teplota vzduchu
1) Za slunečného dne teplota prudce klesá s výškou v prvních 150 cm 2) Rozdíl teplot mezi povrchem a vzduchem v 50cm bývá 5-10°C – tzn. gradient 100-200°C na 100m výšky
3) Vyrovnávání teplot vede prudkým výkyvům v teplotě vrstvy 0- 50 cm na povrchem půdy 4) za zataženého dne jsou rozdíly v teplotách minimální
Jaký je rozdíl mezi vertikálními profily během jasného dne a jasné noci a za přítomnosti oblačnosti? Vertikální profil přízemní teploty vzduchu Během noci
Výška nad povrchem
Teploměr v meteorologické budce
Teplota vzduchu
Samostatná práce
1.
2.
Které prvky dokážete pozorovat bez finančních nákladů? Které do 100 Kč?
MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE
MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Ole Christensen Rømer (1644-1710) – první teploměr (červené víno) - V roce 1676 určil na základě pozorování zákrytu Jupitera a jeho měsíců rychlost světla.
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) – teplotní stupnice -Konstruktér (meteorologické tlakoměry a teploměry) -Rtuťový teploměr (přesnější než používané lihové – vhodnější teplotní roztažnost) -Teplota 0 °F je nejnižší teplota, jaké se podařilo Fahrenheitovi dosáhnout smícháním chloridu amonného vody a ledu a 96 °F teplota lidského těla. -Později byly referenční body upraveny na 32 °F pro tuhnutí vody a 212 °F bod varu vody. Tyto referenční body jsou od sebe vzdáleny 180 stupňů, tudíž jeden stupeň Fahrenheita odpovídá 5/9 kelvinu, resp. °C. -°F se používají dodnes – hlavně USA
MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Réne Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) -Proslavil se v mnoha oblastech vědy. Např. publikoval rozsáhlé šestisvazkové dílo o hmyzu. Jeho nejznámější objev je lihový teploměr se stupnicí -1731: 0°R je bod tuhnutí vody a 80°R je bod varu vody - Rozšířena především ve Francii, dnes se již nepoužívá.
Anders Celsius (1701-1744)
-Celsius stanovil pro var vody 0 °C a pro tání ledu 100 °C (při tlaku vzduchu 1013.25 hPa). Stupnici rozdělil na 100 dílů. -Ukázala se jako velmi výhodná pro praktické použití.
Teplota varu je teplotu, při které se právě vyrovná tlak par kapaliny s tlakem okolního plynu. Teplota varu závisí na atmosférickém tlaku (nebo obecněji na tlaku, který na
kapalinu působí). Protože závisí na tlaku, představuje ve fázovém diagramu čáru, takže „bod varu“ je nepřesné označení
Příklad č. 1: Na horách, kde je nižší tlak vzduchu - dochází k varu při nižší teplotě než 100 °C. Ve velkých výškách proto např. nemůžeme uvařit chutný čaj, který je potřeba louhovat právě při teplotě 100 °C. Příklad č. 2: Pokus s vývěvou s manometrem.
MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Carl Linnaeus (1707-1778) - modifikace Celsiovy stupnice
William Thomson (lord kelvin) (1824-1907) - Fyzik -Vynálezce mnoha přístrojů -Aktivně se účastnil kladení kabelu mezi Evropou a Amerikou a vyslal první telegram z Evropy do Ameriky. Za tuto činnost byl William Thomson královnou Viktorií povýšen do šlechtického stavu a stal se z něj lord Kelvin of Largs (Kelvin je malá říčka protékající kolem univerzity v Glasgow). Konečná definice teplotní stupnice: 0 K je teplota absolutní nuly, tedy naprosto nejnižší teplota, která je fyzikálně definována; 273,16 K je teplota trojného bodu vody
Faktory ovlivňující percepci teploty
Faktory ovlivňující percepci teploty
Rychlost větru (wind-chill index) - Vlhkost vzduchu (Heat index)
-
Faktory ovlivňující percepci teploty
Nízké riziko vzniku omrzlin u většiny osob Riziko vzniku omrzlin u většiny osob do 30 min. Vysoké riziko omrzlin u většiny osob do 10 min. Vysoké riziko omrzlin u většin osob do 2-5 min. Omrzliny u většin osob do 2 min.
Faktory ovlivňující percepci teploty
Úkol: 20 m/s -15°C
F = C * 9/5 +32
1 míle = 1.61 km
Faktory ovlivňující percepci teploty
