Cvičení: APLIKOVANÁ BIOKLIMATOLOGIE. Ing. Petr Hlavinka, Ph.D. Dveře č. N5068 (tel.: 3090)

Transkript

1 Cvičení: APLIKOVANÁ BIOKLIMATOLOGIE Ing. Petr Hlavinka, Ph.D. Dveře č. N5068 (tel.: 3090)

2 Zápočet: -Docházka na cvičení (max. 2 absence) -Vyřešit 3 samostatné úkoly

3 Meteorologická měření v bioklimatologii a agrometeorologii Globální radiace, teplota vzduchu

4 Stanice klimatologické

5 Stanice srážkoměrné

6 Klimatologická observatoř-doksany

7 Klimatologická stanice

8 Klimatologická stanice

9 Meteorologická budka

10 KOV Radiační kryty PLAST

11 Agrometeorologické stanice

12 Přístroje Pyranometry měří přímou i difůzní globální radiaci rozsah: nm Pyrheliometry měří pouze přímou složku globální radiace rozsah: nm Net-Pyranometry měří přímou, difůzní a odraženou globální radiaci rozsah: nm FAR (Quantum) senzory měří pouze fotosynteticky aktivní záření rozsah: nm Principy měření 1) soustava termočlánků 2) polovodiče (fotodiody) 3) chemické (nepoužívají se)

13 Celková dopadající krátkovlnná radiace - PYRANOMETR

14 Celková dopadající krátkovlnná radiace PYRANOMETR - LICOR

15

16 Celková dopadající krátkovlnná radiace - PYRANOMETR -Často nejsou dostupné -Odhad na základě jiných veličin

17 Celková dopadající krátkovlnná radiace - PYRANOMETR

18 Difůzní dopadající krátkovlnná radiace

19 Dopadající & odražená krátkovlnná radiace netpyranometr

20

21

22 Net radiometr bilancoměr Kryt polyetylen propouští krátkovlnné i dlouhovlnné záření

23 Teplota vzduchu: způsoby jejího měření, význam a praktická aplikace poznatků

24 Jaký je rozdíl mezi vertikálními profily během jasného dne a jasné noci a za přítomnosti oblačnosti? výška Vertikální profil přízemní teploty vzduchu Během dne Teploměr v meteorologické budce 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 C na 100m výšky Teplota vzduchu 3) Vyrovnávání teplot vede prudkým výkyvům v teplotě vrstvy 0-50 cm na povrchem půdy 4) za zataženého dne jsou rozdíly v teplotách minimální

25 Jaký je rozdíl mezi vertikálními profily během jasného dne a jasné noci a za přítomnosti oblačnosti? Výška nad povrchem Vertikální profil přízemní teploty vzduchu Během noci Teploměr v meteorologické budce Teplota vzduchu

26 Samostatná práce 1. Které prvky dokážete pozorovat bez finančních nákladů? 2. Které do 100 Kč?

27 MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE

28 MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Ole Christensen Rømer ( ) první teploměr (červené víno) - V roce 1676 určil na základě pozorování zákrytu Jupitera a jeho měsíců rychlost světla. Daniel Gabriel Fahrenheit ( ) 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

29 MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Réne Antoine Ferchault de Réaumur ( ) -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 ( ) -Celsius stanovil pro var vody 0 C a pro tání ledu 100 C (při tlaku vzduchu hpa). Stupnici rozdělil na 100 dílů. -Ukázala se jako velmi výhodná pro praktické použití.

30 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.

31 MĚŘENÍ TEPLOTY - HISTORIE Carl Linnaeus ( ) - modifikace Celsiovy stupnice William Thomson (lord kelvin) ( ) - 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

32 Faktory ovlivňující percepci teploty

33 Faktory ovlivňující percepci teploty -Rychlost větru (wind-chill index) - Vlhkost vzduchu (Heat index)

34 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.

35 Faktory ovlivňující percepci teploty Úkol: 20 m/s -15 C F = C * 9/ míle = 1.61 km

36 Faktory ovlivňující percepci teploty