Pasivní měření ozonu na plochách ICP Forests / Forest Focus v ČR PĚT LET S OZIMETRY GRAKO Vít Šrámek, Radek Novotný
METOIKA GRAKO Gradko Ltd. (UK) www.gradko.co.uk Expoziční doba: 2-4 týdny Princip měření: NO2 NO3 Přesnost měření: ± 6,8% etekční limit: 3µg.m-3 (při 2-týdenní expozici)
METOIKA AIM Referenční metoda: absorbce UV záření NV ČR č. 350/2002 Sb. 55 odst. 1 zákona č. 86/2002 Sb. Hlavní síť stanic provozuje ČHMÚ 77 stanic AIM, 19 pozaďových VÚLHM provozuje tři stanice AIM pro měření ozonu
METOIKA MĚŘENÍ Období: 2003-2008 Osm ploch intenzivního monitoringu Měsíční interval 4-týdenní interval Jeden filtr dvě opakování gradienty Celý rok březen-říjen Výška měření: cca 180cm
METOIKA PLOCHY Jizerka - 880 Lazy - 875 Mísečky - 940 Luisino údolí - 940 Švýcárna - 1300 Želivka - 440 Všeteč - 615 Buchlovice - 350
METOIKA PLOCHY Locality Latitude Longitude Altitude Sampling years Lazy 50 02 36 12 37 30 830 m a.sl. 2003-2008 Mísečky 50 44 06 15 32 24 860 m a.s.l. 2003-2008 Luisino údolí 50 17 37 16 23 27 1010 m a.s.l. 2003-2008 Švýcárna 50 06 09 17 12 58 1300 m a.s.l. 2003-2008 Jizerka 50 50 12 15 20 11 930 m a.s.l. 2005-2008 Všeteč 49 13 48 14 18 00 615 m a.s.l. 2004-2008 Želivka 49 40 48 15 14 47 440 m a.s.l. 2003-2008 Buchlovice 49 04 20 17 16 21 350 m a.s.l. 2005-2008
VÝSLEKY VA FILTRY III. XI. 2008, 113 měření Na α = 0,05 nevýznamné rozdíly 200 180 160 y = 0,8735x + 13,074 R 2 = 0,8097 200 180 Medián 25%-75% Min-Max 140 160 sampler 2 [µg.m -3 ] 120 100 80 60 40 140 120 100 80 20 60 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 sampler 1 [µg.m -3 ] 40 20 F1 F2
VÝSLEKY VA FILTRY Výrobcem deklarovaná přesnost (±6,8%) zjištěna pouze u 53% souběžných měření relative number 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 30-25 30+ difference in ozone concentration [µg.m-3]
VÝSLEKY VA FILTRY Výrobcem deklarovaná přesnost (±6,8%) zjištěna pouze u 53% souběžných měření rel number 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 5% 10% 15% 0-5 20% 5-10 25% 10-15 30% 15-20 30%+ 20-25 30-25 30+ relative number conc difference % (higher value difference =100%) in ozone concentration [µg.m-3]
VÝSLEKY VA FILTRY ŮVOY OLIŠNÝCH VÝSLEKŮ: Vadný dozimetr Chyba při výrobě, problém s absorpční mřížkou Koncentrace ozonu Vyšší koncentrace vyšší odchylky Manipulace s dozimetry (patronami) Špatné uzavření patron, pokračující oxidace Umístění filtrů na měřícím stanovišti (kůlu) Protilehlé strany kůlu
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM PROČ? Jak se liší měření pasivními dozimetry a AIM Jak AIM charakterizuje oblast ve které měří JAK? Test shody rozptylů test shody průměrů Test dobré shody rozdělení Párový t-test (test významnosti průměrné diference naměřených dvojic hodnot)
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM Passive sampling Altitude AIM Altitude distance Lazy 830 m a.sl. Lazy 845 m a.s.l. 0,3 km Mísečky 860 m a.s.l. Rýchory 1001 m a.s.l. 22 km Luisino údolí 1010 m a.s.l. Šerlich 1011 m a.s.l. 17 km Švýcárna 1300 m a.s.l. Švýcárna 1300 m a.s.l. 0 km Jizerka 930 m a.s.l. Souš 771 m a.s.l. 4 km Všeteč 615 m a.s.l. Č. Budějovice 383 m a.s.l. 28 km Želivka 440 m a.s.l. Košetice 535 m a.s.l. 7 km Buchlovice 350 m a.s.l. Štítná 600 m a.s.l. 50 km
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM NS I I I 0,000 0,8766 21 Buchlovice NS I I I 0,000 0,5124 43 Želivka S I 0,000 0,8757 33 Všeteč S 0,000 0,8434 26 Jizerka S 0,085 0,3252 28 Švýcárna S 0,000 0,6917 40 Luisino úd. S I I I 0,000 0,7114 40 Mísečky S 0,000 0,8262 50 Lazy p r Pair test istributi ons means variances correlation Pearson n Locality
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM 120 100 80 60 40 20 0 [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 Želivka 440 m a.s.l. AIM Košetice (CHMI) 535 m a.s.l.
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM 120 100 80 60 40 20 140 0 [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 Želivka 440 m a.s.l. AIM Košetice (CHMI) 535 m a.s.l. 120 100 80 60 40 20 0 [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 Buchlovice 350 m a.s.l. AIM Štítná (CHMI) 600 m a.s.l.
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 Lazy 830 m a.s.l. AIM Lazy (FGMRI) 875 m a.s.l.
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Lazy 830 m a.s.l. AIM Lazy (FGMRI) 875 m a.s.l. [µg.m -3 ] IV-03 VII-03 X-03 I-04 IV-04 VII-04 X-04 I-05 IV-05 VII-05 X-05 I-06 IV-06 VII-06 X-06 I-07 IV-07 VII-07 X-07 Mísečky 860 m a.s.l. AIM Rýchory (CHMI) 1001 m a.s.l.
VÝSLEKY SROVNÁNÍ SE STANICEMI AIM Existuje závislost mezi měřením G x AIM ANOVA potvrzuje shodu jen u části lokalit Párový test NS pouze pro dvě lokality (nejnižší nadmořská výška) Rozdíly menší v nižších nadmořských výškách Rozdíly menší v chladnějších měsících? lokalizace AIM x Gradko, vlastnost dozimetrů?
VÝSLEKY GRAIENTY Gradientové měření probíhalo na 4 lokalitách V oblastech s monitorační plochou > 800 m.n.m. standard site gradient site correlation Pearson mean ozone increase Locality Altitude Altitude distanc e r p [µg.m -3. 100m -1 ] Lazy 830 m a.sl. 720 m a.s.l. 3,8 km 0,8755 0,004 15 Mísečky 860 m a.s.l. 1260 m a.s.l. 1,8 km 0,9788 0,000 12 Mísečky 860 m a.s.l. 680 m a.s.l. 3,5 km 0,9599 0,001 8 Luisino úd. 1010 m a.s.l. 870 m a.s.l. 3,5 km 0,9209 0,000 10 Jizerka 930 m a.s.l. 490 m a.s.l. 8,2 km 0,9495 0,000 1
VÝSLEKY GRAIENTY 190 170 150 Mísečky 860 m a.s.l 680 m a.s.l. 1260 m a.s.l. 200 150 ug.m -3 130 110 90 70 µg.m -3 100 50 50 30 22-II. 12-IV. 1-VI. 21-VII. 9-IX. 29-X. 18-XII. 0 0 50 100 150 200 µg.m -3
VÝSLEKY GRAIENTY 160 140 Jizerka 930 m a.s.l. 490 m a.s.l. 150 ug.m -3 ug.m -3 120 100 80 190 170 60 150 40 Mísečky 860 m a.s.l 680 m a.s.l. 1260 m a.s.l. 130 22-II. 12-IV. 1-VI. 21-VII. 9-IX. 29-X. 18-XII. 110 90 70 50 30 22-II. 12-IV. 1-VI. 21-VII. 9-IX. 29-X. 18-XII. µg.m -3 µg.m -3 100 200 150 50 100 150 100 µg.m -3 50 0 0 50 100 150 200 µg.m -3
VÝSLEKY GRAIENTY Závislost koncentrace na nadmořské výšce existuje V regionálním měřítku je třeba přihlížet k faktorům, které mohou koncentrace ozonu ovlivnit (terén, zdroje prekurzorů, počasí, ) Gradient koncentrace ozonu může záviset na teplotě vzduchu altitudinal ozone gradient [µg.m -3.100 m -1 ] 35 30 25 20 15 10 5 0-5 -10-15 -20 y = 1,253x - 0,9215 R 2 = 0,3428-5 0 5 10 15 20 mean air temperature [ºC]
SHRNUTÍ Souběžné měření dvěma dozimetry vykazovalo menší shodu, než jsme očekávali Přesnost měření deklarovaná výrobcem byla dosažena pouze u 53% měření Pasivní dozimetry Gradko vykazují stejný průběh koncentrací ozonu, ale vyšší hodnoty při porovnání se stanicemi AIM Gradienty koncentrace ozonu s nadmořskou výškou se v hodnocených oblastech liší
ZÁVĚRY Pasivní dozimetry jsou dobrým nástrojem pro sledování koncentrací ozonu Je velmi důležité věnovat velkou pozornost zacházení s dozimetry Zkrácení doby expozice Zvýšení minimálního počtu dozimetrů na tři
ĚKUJI ZA POZORNOST