Bioklimatológia. 1.Meteorológia 2.Klimatológia 3.Bioklimatológia. Vyučujúci doc. Ing. Katarína Střelcová, PhD. Ing. Matúš Hríbik, PhD.

Transkript

1 Bioklimatológia 1.Meteorológia 2.Klimatológia 3.Bioklimatológia Vyučujúci doc. Ing. Katarína Střelcová, PhD. Ing. Matúš Hríbik, PhD. doktorandi

2 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.

3 doc. Ing. Katarína Střelcová, PhD. Katedra prírodného prostredia Lesnícka fakulta, TU Zvolen, blok C, 4. posch., miestnosť 4413 tel. 045/

4 Dátum Vyučujúci Téma 1.týždeň: Prednáška(streda) doc. Střelcová, PhD. Úvodná prednáška Cvičenie Ing. Kovalčíková Globálne zmeny klímy (úvodný film) 2. týždeň: Prednáška(streda) doc. Střelcová, PhD. Atmosféra, zloženie, slnečné žiarenie Cvičenie doc. Ing. Střelcová, PhD. Staničná sieť meteorológie a klimatológie (Zadanie 1) 3. týždeň: Prednáška(streda) doc. Střelcová, PhD. Teplota vzduchu a pôdy, vlhkosť vzduchu Cvičenie Ing. Leštianska Klimadiagramy (Zadanie 2) 4. týždeň: Hlavné cvičenia Mikroklimatické merania v Arboréte Borová hora terénne práce 5. týždeň: Hlavné cvičenia Mikroklimatické merania v Arboréte Borová hora kancelárske práce 6. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Výpar, kondenzácia, zrážky Cvičenie Ing. Kovalčíková Metódy merania slnečného žiarenia (Zadanie 3) 7. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Produkty kondenzácie Cvičenie Ing. Kurjak, PhD., Ing. Pálešová Metódy merania teploty vzduchu a pôdy (Zadanie 3) Fenologické pozorovania 8. týždeň: Prednáška(streda) Ing. Hríbik, PhD. Bilancia vody v les. ekosystémoch, snehová pokrývka Cvičenie Ing. Vida Metódy merania vlhkosti vzduchu, riziko požiarov (Zadanie 3) 9. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Tlak vzduchu, vietor, prúdenie vzduchu v atmosfére Cvičenie Ing. Hríbik, PhD. Metódy merania zrážok (Zadanie 3) 10. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Klíma, klasifikácie klímy, klíma Európy a SR Cvičenie Ing. Oreňák Metódy merania tlaku, smeru a rýchlosti vetra (Zadanie 3) 11. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Klíma lesa Cvičenie Ing. Magová Metódy merania evaporácie a evapotranspirácie (Zadanie 3) 12. týždeň: Prednáška(streda) doc. Ing. Střelcová, PhD. Globálne klimatické zmeny Cvičenie doc. Ing. Střelcová, PhD Kontrolný test a odovzdanie zadania č. 3

5 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 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).

6 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

7 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

8 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

9 Bioklimatológia Je náuka o vzťahoch organizmov (rastlinných a živočíšnych) a podnebia (pôdno-ovzdušného prostredia). Odbory: Humánna bioklimatológia Fytobioklimatológia Zoobioklimatológia Fenológia

10 Klimatický systém Atmosféra Hydrosféra Kryosféra Litosféra Biosféra

11 atmosféra biosféra pedosféra litosféra hydrosféra

12 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

13 Klíma kategórie klímy Makroklíma Mezoklíma Miestna klíma Mikroklíma

14 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 10 4 m 2 ) mezoklimatické (územie veľkosti rádove 10 2 m 2 ) mikroklimatické (územie veľkosti rádove 10 1 m 2 ) 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)

15 meranie automatické-digitálne klasické-manuálne

16 makroklimatické mezoklimatické mikrokoroklimatické

17 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

18 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 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).

19

20 Slovenský hydrometeorologický ústav 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.

21 hlavné pracovisko Slovenského hydrometeorologického ústavu (SHMÚ) je v Bratislave, Jeseniova 17 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

22 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)

23

24

25 Meranie klasické

26 Meranie automatické

27 Pozorovanie mikroklímy automaticky klasicky

28 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

29

30

31 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

32 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 denne 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

33

34

35

36

37

38

39 B. Klimatologické pozorovania Pozorovacie termíny: 07, 14, 21h MSČ (pri automatických nepretržite) Pre každéčasové pásmo platí, že 1 o zemepisnej dĺžky zodpovedáčasu 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

40 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.

41 Fakulta: Zadanie 1 Porovnanie klimatických charakteristík v roku 2005 s dlhodobým priemerom pre vybranú stanicu na Slovensku Meno: Štúdijná skupina: Rok:

42