2008.11.20.
TGBL1116 Meteorológiai műszerek
A párolgás számítása
Bíróné Kircsi Andrea Egyetemi tanársegéd DE Meteorológiai Tanszék Debrecen, 2008/2009 II. félév
Párolgás
Párolgás
Cseppfolyós víz vízgőz állapotba megy át – energiát felhasználó folyamat Annál több energia kell a párolgáshoz minél alacsonyabb hőmérsékletű a párolgó víz Víz párolgáshője (L) [kJ/kg]
A 1kg víz 1,044dm3 folyékony állapotban 1673dm3 vízfőz formájában párolgás után Az a hőenergia, amely párolgás útján a levegőbe jut és ott a vizet gáz halmazállapotban tartja látens hőnek nevezzük.
0°C-on 2539kJ/kg 20°C-on 2481kJ/kg L=2539-2,912T
Párolgást befolyásoló tényezők Párolgáshoz rendelkezésre álló víz mennyisége Szabad víz - csapadék talajnedvesség j g
Levegő párologtató képessége Levegő nedvességtartalma – telítettségi állapot Hőmérséklet (levegő és a víz hőmérséklete is) Szél – légmozgás
P=Ps+Pv Sugárzás által és szél által kiváltott összetevő
Potenciális párolgás PET Az a vízmennyiság , amely rövid füvű gyepről időegység alatt elpárolog, feltéve, ha a folyamatot a víz hiány nem korlátozza. Függ:
Felszínre érkező sug. energia Szélseb Telítettség Párolgó víz hőm. Mikroadvekciós hatások
1
2008.11.20.
Energetikailag lehetséges párolgás
PENMAN MÓDSZER
PEE =Rn/0 Rn/0.1L 1L [mm/nap]
Vízfelszín párolgásának számítása Feltételezi, hogy a szenzibilis és látens hőszállítás feltételeit azonos tényezők határozzák meg
PENMAN MÓDSZER
THORNTHWAITH módszer
EV = L ⋅ f ( v ) ( E − e) E L = Lγ ⋅ f ( v ) (T f − Ta ) Rn = EV + E L ∆Rn / L + Ea 2∆ ( Rn / L) + Ea PE0 = ∆+γ 2∆ + 1 γ = 0.67 Ea = 0.35(1 + 0.15ve )( E − e)
Nagytérségek PET értékének meghatározása Ez elsősorban T-től függ ⎛ 10T ⎞ PET = 1.6⎜ ⎟ ⎝ I ⎠ I=
a
a = 0.0000000675 I 3 − 0.0000771I 2 + 0.01792 I + 0.49239
További egyenletek
Párolgás számítása
Turc módszere Antal Emánuel Szász Gábor Meyer módszere: nagy kiterjedésű vízfelszínek párolgási vízveszteségének számítására
Nem csak klimatikus tényezők befolyásolják, hanem a növényzet is. PET0 PETN K= növényi konstans Tényleges evapotranszspirációt (TET) a növényzet alakítja: TET=PETN
Pv = a[ E (T , ) − e](1 + bv)(1 + 0.00003H ) a = 11, b = 0.20
2
2008.11.20.
Tényleges párolgás meghatározása Aerodinamikus módszerek: Thornthwait és Holzman Konstantinov Monin-Obuhov módszerek
Látástávolság megfigyelése g gy
Energiamegmaradás elvére épülő módszerek Vízháztartási módszerek Biofizikai módszerek
Látástávolság
Látástávolság
Különleges meteorológiai paraméter Legrégebb óta használt a levegő állapotának megítélésére Megfigyelése az észlelőkhöz kötődik Objektíven műszerrel mért megfelelője a meteorológiai optikai távolság (meteorological optical range - MOR)
Az a legnagyobb vízszintes távolság, ahol az ismert p gy ((sötét)) még g tereptárgyak felismerhetőek.
Látástávolságot befolyásoló tényezők
Köd
Légköri tényezők Levegő páratartalma Levegő szennyezettsége, aeroszolok Légtömegek
M Megvilágítási ilá ítá i viszonyok i k Nappal-éjszaka
Földrajzi tényezők Domborzat Horizontkorlátozás
Szubjektív tényezők – ha észlelő határozza meg
Köd: a látástávolság kisebb mint 1000 m.
3
2008.11.20.
Ködtípusok keletkezés alapján
Mértékegységek
Levegő lehűlése Bepárolgás Kisugárzás révén – Meleg vízfelszín felett kisugárzási köd hideg levegő – páraköd Áramló levegő hideg felszín felett – Hideg levegőbe áramlási köd magasból meleg vízcseppek hullak – Orográfiai akadály – frontális köd lejtőköd Köd megszűnése Napsugárzás Szél erősödés
1km alatt [m] 1 km felett [km] Látástávolság 1 km alatt = köd Látástávolság 1 1-2 2 km párás levegő Kódok: 0-9 ahol 0: <=50m 9: >50km 1000-5000m között 100m pontosság 6-30km között 1 km pontosság 35-70km között 5km pontosság elvárható
Látástávolság meghatározása
Látástávolság meghatározása
Légtömeg karakterisztika meghatározása Légkör optikai állapotának meghatározása – egy specifikus kritérium (tereptárgy) láthatóságának meghatározása.
Látástávolság meghatározása műszerrel 1. Extinkciós koefficiens, vagy transzmissziós faktor mérése horizontálisan a levegőben 2. Szóródási koefficiens meghatározása, melyet fotoelektromoscella, vagy fotodióda detektál.
Telefotométer Visual extinciométer Transzmissziómeter LIDAR (Light detection and Ranging)
Transzmisszióméter Ismert erősségű sugár gyengülése ismert úthossz esetén – légköri szóródás Egyik oldalon villanócső 0 9mm és 1kHz 0,9mm frekvenciájú fény Vevőegységben fotocellában keletkező áramerősség jellemzi a levegő átlátszóságát
4
2008.11.20.
Transmissometer Block Diagram Retroreflector
Transzmisszióméterek
Lenses
Window
Battery
LED
LED Driver “Reference” Photodiode
Power Regulators +VDC
-V DC
Transmitter
TransZ Amp
Wire to SSXBT J-Box
Lock-In Amp
“Signal” Photodiode
Water Path http://www.jhuapl.edu/ott/technologies/technology/articles/P01653.asp
Köddetektor
http://www.centennialofflight.gov/essay/Government_Role/la nding_nav/POL14.htm
Köddetektor
Egy ismert sugárforrásból származó fény szóródása, fényvisszaverődése a légköri aeroszolokról Sugárforrás és a detektor egymás mellé van építve A kibocsátott infravörös sugárzás aeroszolokról visszavert hányadát méri a detektor
Photo by Bob Trapani, Jr. A view of a VM-100 Fog Detector http://www.stormheroes.com/aton/vm100detector.htm
ACCURACY
0.1 to 35 nautical miles (0.2 km to 65 km) ±5% of visibility reading
REPEATABILITY
±0.1 mile (0.2 km)
RESOLUTION
±0.1 mile (0.2 km)
VISIBILITY RANGE
Köddetektor
MEASURING VOLUME 0.75 ft³ (0.021 m³) ILLUMINATION SOURCE
Xenon Flash Lamp
SIGNAL OUTPUT
Digital: RS 232 to host system; output with remote connection capable of modem transmission from 300 to 1200 baud. Alarm: Dry relay contact 100V, 1A
EMI OPERATING TEMPERATURE
Operates on 9 - 18 VDC, 2.0 Amperes maximum MIL-STD-461/462 -30°F to +120°F (-35°C to +50°C)
CONNECTORS
3 output: Power, I/O, Communications
WEIGHT
76 lbs. (34 kg) with pedestal, hood, and electronic assembly
POWER SUPPLY
DIMENSIONS Electronic assembly: 15”L x 15”W x 10”H (38 x 38 x 25 cm) Hood: 30”L x 17”W x 11”H (76 x 43 x 28 cm)
http://www.fidelitytech.com/VM100.htm Automata navigációs rendszerek
Köszönöm a figyelmet! Bíróné Kircsi Andrea
[email protected] http://meteor.geo.klte.hu
Pedestal: 18”L x 16”W x 42”H (46 x 41 x 107 cm) OPTIONS
•Calibration Kit •Telemetry Radio Kit •Satellite Transceiver Kit
5
