Kutatói pályára felkészítő akadémiai ismeretek modul
Környezetgazdálkodás
Adatgyűjtés, mérési alapok, a
környezetgazdálkodás fontosabb műszerei
KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖK
MSC
Mérési hibák
Az észlelés helyszíne: a műszerkert
7. előadás
13.-14. lecke
Mérési hiba. A műszerkert legfontosabb tulajdonságai.
13. lecke
Az észlelés hibája
• Az észlelés pontosságát a megfigyelés (mérés) során nyert érték és a valóságos érték egymáshoz való
viszonya határozza meg. A kettő közti eltérés a hiba, melynek két csoportja létezik:
- szisztematikus hiba és - véletlen hiba.
A szisztematikus hiba felderíthető, s kellő odafigyeléssel megszüntethető.
A véletlen hiba rendkívül sokrétű lehet, többféle ismeretlen okra vezethető vissza. Csökkentésére törekedni kell.
Fontosabb típushibák
- A műszer leolvasásának hibája: a műszer skálájának
beosztása, legkisebb skála egysége determinálja. Tized fokos beosztásnál a tévedés lehetősége is éppen egy tized.
- A műszer hibája az az eltérés, ami az adott műszer- egyed és az etalon között van.
- Paralaxis hiba a meteorológiai műszereknél a nem merőleges irányú leolvasásnál jelentkezik. Alul- és felülbecsléshez egyaránt elvezethet.
- Személyi hiba – mindig az adott észlelőhöz kötődik.
- Műszer-beállási idő figyelmen kívül hagyása
Az időjárási elemek mérési hibáját a későbbiekben meteorológiai elemenként tekintjük át.
A műszerkert: a mérőműszerek elhelyezése Kijelölésekor számos követelménynek kell megfelelnie a
választott területnek; mindig meteorológus szakember közreműködésével végzik. Fontos az egységesség, mely a későbbi összehasonlíthatóság miatt alapvető, valamint a reprezentativitás (környező területek).
A kerítéssel körülvett terület nagysága legtöbbször 6x9 m (vagy kisebb), fáktól, magas épületektől, zavaró
tereptárgyaktól távol esik.
46. ábra A hagyományos műszerkert berendezése
Czelnai nyomán
47. ábra A Marczell Gy. Főobszervatórium
műszerkertje Pestszentlőrincen
A műszerkert kialakításának legfontosabb követelményei (röviden)
Közvetlen környezetben lévő nagyobb
tereptárgyaknál a magasságuknak legalább 2-4- szeres távolságára kell kialakítani a
műszerkertet. Közvetlen közelben árnyékoló magas tárgy, építmény nem lehet!
A reprezentativitást az állomás típusa határozza
meg (szinoptikus makro léptékben)
A talaj felszínét rövidre nyírt gyep borítja (3 cm alatti magasságban). Ennek
folyamatosságáról az állomás telepítését követően gondoskodni szükséges.
Nyílt terület szükséges a sugárzás, felhőzet, szél jellemzők, látástávolság becslésnél.
Az éjszakai erős megvilágítás zavaró hatású lehet (látástávolság becslés), ezért az
elkerülendő
A horizont korlátozás különösen a sugárzás mérés pontosságát ronthatja.
A műszerkert műszereinek áthelyezése tilos!
Törekedni kell a műszerkert tisztán tartására, gondozására.
Nemcsak a műszereket kell állandóan tisztítani.
Az állomás neve
A legközelebbi településről kapja a nevét, melyhez további adatok társulnak:
- Földrajzi hosszúság és szélesség
- Tengerszint feletti magasság (hőmérő házé, vagy légnyomásmérő, vagy csapadékmérőé, vagy átlag)
Egyenetlen felszínnél a műszerkert magassága a kijelölt hőmérőházikótól 20 m-es sugarú körben lévő terület átlagmagasságával egyezik. A továbbiakban az egyes műszerek magasságát a fenti referencia értékhez
viszonyítják.
Az állomás életében bekövetkező változások (költözés, műszercsere stb.) módosíthatják az adatok minőségét.
Ennek kiküszöbölésére, a folytonosság biztosítására szükség van a hosszú idősorok esetenkénti
korrigálására. A megoldást a párhuzamos mérések-
megfigyelések jelentik, melyek ismeretében az adatsort megfelelően homogenizálhatjuk.
48. ábra A keszthelyi állomás mért és homogenizált adatsora 1901-2000 között
7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 12,50
1901 1904 1907 1910 1913 1916 1919 1922 1925 1928 1931 1934 1937 1940 1943 1946 1949 1952 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000
Évi középhőmérséklet (oC)
Évek
ÖSSZEHASONLÍTÁS
Erederi OMSZ Saját adatsorunk Homogenizált 2005
Az állomás-hálózat kialakítása. A hazai rendszer legfontosabb tagjainak (mérési
programok) bemutatása
14. lecke
Az állomáshálózat kialakítása
A megfelelő állomáshálózatot a telepített állomások száma mellett azok elhelyezése is meghatározza.
Teljesen homogén környezet, felszín esetén
A legjobb eredményt a 60°-os rombuszos állomás
hálózattól várhatjuk, mert ennek a terület lefedése a legjobb (49. ábra).
Nem homogén környezetben először szükséges a
homogén térségek kijelölése, szétválasztása. Ezt követi az egy-egy homogén rész-területre az állomáshálózat kialakítása. Először mindig a kialakított rész-övezetekbe kerülnek az állomások.
49. ábra Állomáshálózat kialakításának alapelve
Czelnai nyomán
A hazai automata állomások
MILOS-500 szinoptikus mérőautomata
Észlelővel (személyzettel) ellátott állomás mérési programja:
• Időjárási elemek megfigyelése 10 perces intervallumban (CLIMA)
• óránként szinoptikus megfigyelés (SYNOP)
• Csak az adott állomásra vonatkozó speciális mérések, pl. párolgás, UV-B sugárzás stb.
• Szakértő személyzet állandó jelenléte a vizuális
megfigyelésekhez, valamint az automata meteorológiai állomás üzemeltetésére, karbantartására.
50. ábra MILOS-500 szinoptikus mérőautomata
A MILOS-500 mérési programja – 46 szenzoros
léghőmérséklet, maximum és minimum hőmérséklet, radiációs minimum hőmérséklet,
csapadék, hó vastagság, légnyomás, légnedvesség, szélirány és szélerősség
időkép, időjárás, felhőzet, látástávolság, talajállapot,
sugárzás: hosszú hullámú be- és kisugárzás, rövid hullámú be- és kisugárzás
speciális jelenségek
Ahol nincs személyzet, ott a vizuális elemek megfigyelése hiányzik.
A vizuális elemeket az észlelők közvetlenül táplálják be a számítógépbe.
QLC-50 mérőautomata az éghajlati állomásokon
Mérésében a hangsúlyt a hőmérsékleti és a csapadék jellemzőkre helyezik. Az észlelések csak a
főterminusokra korlátozódnak. Az adatokat havonként összegzik.
Az észlelés 10 percenként továbbított, de csak belföldön használatos. Emberi felügyelet legtöbbször nincs.
Havonta, vagy meghibásodás esetén és karbantartási célból látogatják.
51. ábra A pápai QLC-50 mobil klímaállomás a reptéren
www.zivatar.hu/c.php?c=meteorologiai-allomas- papa
A QLC-50 mérési programja
Gyakran találhatók embertől távoli területeken, vagy kiemelt időjárással kapcsolatos intézményekben, oktatási intézmények területén. Mérik a:
• szélsebességet
• szélirányt
• léghőmérsékletet
• légnedvességet
• talajfelszín hőmérsékletet (2 cm),
• talajhőmérsékletet (felszíni: 5 és 20 cm; mélységi: 50 cm)
• csapadékmennyiséget
52. ábra A QLC-50 mérőautomata „lelke”
(Keszthely)
1. táblázat A hazai hálózat két alap-automatájának összehasonlítása a mérési pontossággal
Mért paraméter Elérhető pontosság MILOS 500 QCL 50
Szélsebesség ± 0,1 m/s + +
Szélirány 5.6 ° + +
Léghőmérséklet ± 0,1°C és ±0,3°C + +
Légnedvesség ± 3% + +
Talajfelszín hőmérséklete ± 0,1°C és ±0,3°C + +
Talajhőm. ± 0,1°C + +
Csapadék ± 3% + +
Csapadék detektor - + +
Globálsugárzás ± 2% +
Légnyomás ± 0,3 mbar +
UV-B sugárzás ± 5% +
Bitt-szonda (gamma dózis) - +
Jelen idő szenzor - +
A műszerkalibrálás helyszínei terület- csoportonként
• Algiers (Algéria), Cairo (Egyiptom), Nairobi (Kenya), Gaborone (Botswana)
• Beijing (Kína), Tsukuba (Japán)
• Buenos Aires (Argentína)
• Bridgetown (Barbados), San José (Costa Rica), Mount Washington (USA)
• Manila (Fülöp szigetek), Melbourne (Ausztrália)
• Trappes (Franciaország), Bratislava (Szlovákia), Ljubljana (Szlovénia)
