Származtatott értékekEnergia-egyenlegSugárzási mérleg

G3202E G3202E

KÖRNYEZETI KLIMATOLÓGIA I.

KÖRNYEZETI KLIMATOLÓGIA I.

előadás előadás

Kántor Noémi Kántor Noémi kantor.noemi

kantor.noemi @ @ geo.u geo.u - - szeged.hu szeged.hu www.sci.u

www.sci.u - - szeged.hu szeged.hu / / eghajlattan eghajlattan

SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK

Környezettudományi szak

Környezettudományi szak (2008/2009-(2008/2009-1)1)

Ajánlott irodalom:

Ajánlott irodalom:

Unger

Unger J. J. -- SümeghySümeghy Z., 2002: Z., 2002:

Környezeti klimatológia

Környezeti klimatológia.. SZTE TTK jegyzet, SZTE TTK jegyzet, JATEPressJATEPress, Szeged. , Szeged.

Letölthető kiegészítő tananyag:

Letölthető kiegészítő tananyag:

www.sci.u

www.sci.u--szeged.hu/eghajlattanszeged.hu/eghajlattan//

AMIRŐL SZÓ LESZ … AMIRŐL SZÓ LESZ …

Felszínek szabályozása Felszínek szabályozása

albedó albedó geometria geometria takarás takarás

nedvesség nedvesség Fagyvédelem Fagyvédelem

sugárzás sugárzás

talajhőtartalom talajhőtartalom látens hő

látens hő

érzékelhető hő érzékelhető hő fűtés

fűtés

Ködoszlatás Ködoszlatás

meleg köd meleg köd túlhűlt köd túlhűlt köd

Védőfalak hatásai Védőfalak hatásai

szél

szél -- turbulenciaturbulencia

energia és vízegyenleg energia és vízegyenleg

Üvegházak klímája Üvegházak klímája

FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA

ALBEDÓSZABÁLYOZÁS

ALBEDÓSZABÁLYOZÁS

α α = K = K ↑ ↑ / K / K ↓ ↓ K* = K K* = K ↓ ↓ - - K K ↑ ↑ Q* = K* + L* Q* = K* + L*

α α K* K* Q* Q*

α α K* K* Q* Q*

K K

K K

Q* Q*

Származtatott értékek Energia-egyenleg Sugárzási mérleg

1,50 1,80

E (mm)

3,09 0,66

Q_E/Q*

-0,74 0,46

β

0,6 0,3

α

0,2 0,2

Q_G

3,4 4,1

Q_E

-2,5 1,9

Q_H

1,1 6,2

Q*

-9,8 -12,8

L*

10,9 19,0

K*

16,3 K↑ 8,2

27,2 27,2

K↓

Kifehérített talaj Kopár

talaj Összetevő

Kopár és kifehérített talaj sugárzási mérlegének és energiaegyenlegének

összetevői (Gilat, Izrael) augusztusi és júliusi közepes napi

értékek (MJm^-2).

P P É É LDA 1: LDA 1:

αα = K↑= K↑ / K↓/ K↓ K* = K

K* = K↓↓ --KK↑↑

Q* = K* + L*

Q* = K* + L*

L↑L↑ ~ T~ T⁴⁴ L* = L

L* = L↓↓ -- L↑L↑

E = Q

E = Q_EE / L/ L_vv ββ = Q= Q_HH / Q/ Q_EE

P P É É LDA LDA 2 2 : :

+ szénpor + + talktalk porpor

αα KK↑↑ K* K* Q* Q* αα KK↑↑ K* K* Q* Q*

Az albedó változásának hatása a felszínközeli (10 mm) talajhőmérsékletnapi menetére feketített, fehérített és kontrol terület (rövidfüvű finomhomokos agyagtalaj) júliusban

(Hamilton, Ontario, 43ºÉ)

TT_maxmax + 6 + 6 °°C C TT_maxmax -- 8 8 °°C C

Talajnedvesség

Talajnedvesség -- 50 %50 % 3 hé3 hét mt múúlva:lva:

Talajnedvesség + 50 % Talajnedvesség + 50 % 3 h3 héét mt múúlva:lva:

P P É É LDA LDA 3 3 : :

beszórás

beszórás eltávolításeltávolítás

Talajrétegek hőmérsékletének összehasonlítása természetesen hagyott (kontrol) és fehérített felszínek esetében egy 40 napos periódus során (India)

Felszíni

Felszíni ∆∆T ≈T ≈ 15 °15 °CC

ALKALMAZÁS ALKALMAZÁS

Sötétítés

Sötétítés →→ jéjégg-- és és hhófelszófelszííneknek α-α-cscsöökkentkkentéseése

FöFöldeken, víldeken, vízgyzgyűűjtjtőő terüterületekenleteken

HajóúHajóútvonalakontvonalakon

FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA

GEOMETRIAI SZABÁLYOZÁS

GEOMETRIAI SZABÁLYOZÁS

KK↓↓ = S + D= S + D

A megvil

A megviláággííttáás cosinus ts cosinus töörvrvéénye:nye:

S = SS = S_oo⋅cos⋅cosθθ

S tróS trópusokon maximpusokon maximáálislis (zenit fel

(zenit felőőli)li)

C C É É L: L:

BAR BAR Á Á ZD ZD Á Á K K É É S T S T Ö Ö LT LT É É SEK SEK

KK↓↓

KK↑↑

LL↑↑

Jelent

Jelentőősésége: tavasszalge: tavasszal Sorok ir

Sorok iráánya !nya ! KK↓↓

KK↑↑

LL↑↑

K* K*

Q* Q*

L*L*

αα

SVFSVF TT

BAR BAR Á Á ZD ZD Á Á K K É É S T S T Ö Ö LT LT É É SEK SEK

A hőmérséklet változása egy É-D irányú barázdában egy derült napon augusztusban (Freiburg, Németország)

A gerinc a A gerinc a leghidegebb leghidegebb A K-A K-i oldal i oldal

melegebb melegebb A Ny-A Ny-i oldali oldal

nagyon meleg nagyon meleg

A SUGÁRZÁSI GEOMETRIA HATÁSAINAK

A SUGÁRZÁSI GEOMETRIA HATÁSAINAK ALKALMAZÁSA ALKALMAZÁSA

BaráBarázdzdáák sk sűűrrűűsséége & irge & iráánynyítottsítottságaága

ViláVilágos kgos kőőfalakfalak

Nagy

Nagy hhőőkapacitákapacitássúú kőkőfalakfalak

Napkollektorok Napkollektorok

FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA

TAKARÁSI SZABÁLYOZÁS

TAKARÁSI SZABÁLYOZÁS

C C É É L: L:

(2) talaj felmelegedfelmelegedééssének nének nöövelveléése Tse TÉÉLL lehűlehűlélésséének csönek csökkentkkentéésese

MEGVAL

MEGVAL Ó Ó S S Í Í T T Á Á SA: SA:

-- talajmtalajműűvelvelééss -- boríboríttááss

szészéna, szalma, falevna, szalma, falevéél, moha, fatl, moha, fatöörmelérmelék, fk, fűűrréészpor, sszpor, sóóderder hab, pap

hab, papíír, filmrr, filmrééteg, mteg, műűanyag, alumíanyag, alumínium fnium fóólialia

ELVE:

Kopár és betakart felszínek feletti függőleges lég- és talajhőmérséklet

profilok dél körül júniusban (Hamden, Connecticut, 41ºÉ) (A függőleges skálában nincsen benne

a takaróréteg vastagsága)

35 42

77 84

Q_G

Energia-egyenleg 84420195Q_E

0,22 0,42

0,08 0,24

Sugárzásimérleg

488 348

634 363

Q_H

607 432

711 642

Q*

-233 -199

-282 -177

L*

840 631

993 819

K*

α

Széna (6 cm) Papír

Fekete műanyag Kopár talaj

Kopár és betakart felszínek sugárzási mérlegénekés energiaegyenlegénektényezői dél körül júniusban (Wm^-2)

(Hamden, Connecticut, 41ºÉ)

legkevésbé csökken jelentősen

csökken Ø

nagy E

mm

27 32

42 38

T_t

°C

50 40

50 38

T_f

°C

igen kicsi kicsi -

levegő ! kicsi -

levegő ! kicsi

k Wm^-1K^-1

NYÁR NYÁR

NYÁR NYÁR

T-különbségek kisebbek T felszín < T kopár T talaj > T kopár

TÉL TÉL

-- hótakaróhótakaró + szalma (10-+ szalma (10-15 cm)15 cm) + hótakaró

+ hótakaró

Fagymélység

Fagymélység + 20%+ 20% FagymélységFagymélység -- 40%40%

A talaj hó- és szalmatakarójának hatása a fagy (0ºC-os izoterma) lehatolásának mélységére.

Hóvastagság fent. (Hamilton, Ontario, 43ºÉ) A lehatolás mélysége a kontrol (rövid fű + hótakaró)

és a szalmás (10-15 cm) területen.

A lehatolás mélysége a kontrol (rövid fű + hótakaró) és a hómentes területen.

TAVASZ

TAVASZ

ÚJABB NEDVESS Ú JABB NEDVESSÉ ÉGMEG GMEGŐ ŐRZ RZŐ Ő „TAKAR „ TAKARÁ ÁSI M SI MÓ ÓDOK DOK” ”

SzSzéétpermeteztpermetezééss filmr

filmrééteg teg nedves talajra nedves talajra vívízfelszzfelszíínrenre

Kaolinit Kaolinit

Pá P árolg rolgá ás cs s csö ökkent kkent é é se se P P á á rologtatá rologtat á s cs s cs ö ö kkent kkent é é se se

E = 0 E = 0

αα nönöveléveléss nnöövvéényeknyek levelleveléérere

hhőőterhelterheléés css csöökkenkken

KKémiai anyagokémiai anyagok

sztósztómmáákk szűszűkíkíttéésese SzSzéétpermeteztpermetezééss

filmr

filmrééteg teg E = 0 E = 0

QQ_EE = 0 = 0

ÉrzÉrz. h. hőő

talaj / v

talaj / víz melegíz melegííttéése se

FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA FELSZÍNEK SZABÁLYOZÁSA

NEDVESSÉGI SZABÁLYOZÁS

NEDVESSÉGI SZABÁLYOZÁS

CÉ C ÉL: L:

ELVE: ELVE:

-- lálátens htens hőőtartalomtartalom

kk ( W m( W m^--11KK^{-1 -1} )) CC ( J m( J m^-3-3KK^{-1 -1} )) κκ ( m( m²²ss^{-1 -1} ))

kk_vízvíz = 0,57 W m= 0,57 W m^-1-1KK^{-1 -1} kk_{levegőlevegő} = 0,025 W m= 0,025 W m^--11KK^-1-1

CC_vízvíz = 4,18⋅= 4,18⋅1010⁶⁶ J mJ m^-3-3KK^{-1 -1} CC_{levegőlevegő} = 0,0012⋅= 0,0012⋅1010⁶⁶ J mJ m^--33KK^--11

κκ_vízvíz = 0,14⋅= 0,14⋅1010^--66 mm²²ss^{--1 1} κκ_{levegőlevegő} = 21,5⋅= 21,5⋅1010^--66 mm²²ss^--11

TERM TERM Á Á LIS JELLEMZ LIS JELLEMZ Ő Ő K K κ κ = k / C = k / C

Hővezetőképesség

Hővezetőképesség HőkapacitásHőkapacitás TermálisTermális diffúzivitásdiffúzivitás

nagy nagy κκ

a Ta T--vált.vált.gyors + jelentős mélységiggyors + jelentős mélységig de MÉRSÉKELT!

de MÉRSÉKELT!

kicsi kicsi κκ

a T-a T-vált.vált. csak a legfelső rétegcsak a legfelső réteg szélsőséges !

szélsőséges ! kb. 20 % kb. 20 %

CÉ C ÉL: L:

ÖNT Ö NTÖ ÖZ ZÉ É S S

Talaj

Talaj--κκ nnőő

SegíSegíti a ti a talajhtalajhőő diffúdiffúzióziójjáátt

MéMérsrséékli a szkli a széélslsősőséégeketgeket

ELVE:

ELVE:

-- lálátens htens hőőtartalomtartalom

JÉG JÉG PÁRA PÁRA VÍZ VÍZ

L L

L L

L L

LL_ff ++ LL_vv == LL_ss 0,334

0,334 ++ 2,52,5 == 2,8342,834 (MJ(MJ kgkg^--11))

L L Á Á TENS H TENS H Ő Ő

0 °0 °CC--onon::

30 °30 °CC--on:on: 2,432,43

Q Q

= E = E ⋅ ⋅ L L

EE (kg s(kg s^-1-1mm^-2-2))

CÉ C ÉL: L:

ÖNT Ö NTÖ ÖZ ZÉ É S S

Talaj

Talaj--κκ nnőő

SegíSegíti a ti a talajhtalajhőő diffúdiffúzióziójjáátt

MéMérsrséékli a szkli a széélslsősőséégeketgeket

E nőE nő

QQ_EE -- hhőelvonőelvonásás Nappali h

Nappali hűűtőtőhathatááss

EL EL Á Á RASZT RASZT Á Á S S

Nagyon stabil kl Nagyon stabil klíímama

ELVE:

ELVE:

-- lálátens htens hőőtartalomtartalom

SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK

Felszínek szabályozása Felszínek szabályozása

albedó albedó geometria geometria takarás takarás

nedvesség nedvesség Fagyvédelem Fagyvédelem

sugárzás sugárzás

talajhőtartalom talajhőtartalom látens hő

látens hő

érzékelhető hő érzékelhető hő fűtés

fűtés

Ködoszlatás Ködoszlatás

meleg köd meleg köd túlhűlt köd túlhűlt köd

Védőfalak hatásai Védőfalak hatásai

szél

szél -- turbulenciaturbulencia

energia és vízegyenleg energia és vízegyenleg

Üvegházak klímája Üvegházak klímája

C C É É L: L:

MáMárc. rc. -- mámáj. j.

15 15 -- 20 nap / 20 nap / éévv

FAGY:

FAGY:

KISUG

KISUGÁÁRZRZÁÁSI FAGYSI FAGY ADVEKT

ADVEKTÍÍV FAGYV FAGY

gyenge sz

gyenge széél + derl + derüült élt égboltgbolt erőerős szés széll

L* veszt. nagy L* veszt. nagy hideg leveg

hideg levegőő beábeáramlramláásasa

~ helyi adotts

~ helyi adottsáágokgok hathatékonyabb vékonyabb véédekezdekezésés TALAJMENTI FAGY

TALAJMENTI FAGY

FAGYFAGY 2 m-2 m-en T < 0en T < 0°C °C

PASSZ

PASSZ Í Í V FAGYV V FAGYV É É DELEM: DELEM:

A napi minimum- hőmérséklet izotermái

egy lejtő mentén

fagyzugok ker

fagyzugok kerüülendlendőőkk

AKTÍ AKT ÍV FAGYV V FAGYVÉ É DELEM: DELEM:

EnEn. ú. újraelosztjraelosztááss ++ Energia Energia

Fagyt

Fagytűűrrőő fajtáfajtákk VetéVetési idsi időő eltoláeltolásasa

TermTermőőhely megvhely megváálasztlasztáása:sa:

domboldal:

domboldal: D & K helyett NYD & K helyett NY

FAGYVÉDELEM FAGYVÉDELEM

SUGÁRZÁSI SZABÁLYOZÁS

SUGÁRZÁSI SZABÁLYOZÁS

ELVE ELVE

„„nyitott lnyitott léégkgkööri ablak bezri ablak bezáárráásasa”” L* kev

L* kevéésbsbéé negatínegatívv

MEGOLD

MEGOLDÁ Á SOK SOK

mesters

mestersééges felhges felhőő--, vagy k, vagy köödkdkéépzpzééss füfüstöstöllééss

faléfalécekcek üüvegfedévegfedéss

d -d - 10 µ10 µmm

füfüstöstöllőő kupackupac T: 1

T: 1 -- 2 °2 °CC

40 -40 - 50 m50 m²² védelmevédelme

tútúl kl kééssőői füi füstst--paplanpaplan „fagy tart„fagy tartóóssííttáásasa””

FAGYVÉDELEM FAGYVÉDELEM

TALAJHŐTARTALOM ÁLTALI TALAJHŐTARTALOM ÁLTALI

SZABÁLYOZÁS

SZABÁLYOZÁS

ELVE ELVE

Takar Takarááss

akt.

akt. felszfelsz. a takar. a takaráás tetejs tetejéérere

MEGOLD

MEGOLDÁ Á SOK SOK

szészéna, na, szalma, szalma, falev falevéél, l, moha, moha,

fatöfatörmelérmelék, k, fűfűrérészpor, szpor, sósóderder

Talajh

Talajh ő ő meg meg ő ő rz rz é é se a felsz se a felsz í í n betakar n betakar á á s s á á val val

hab, hab, papípapír, r, filmr

filmréteg, éteg, műműanyag, anyag,

alumíalumínium fnium fóólialia

Csak

Csak éjjel !!!éjjel !!!

Kis ter

Kis terüületenleten

hőhő megreked a takarámegreked a takarás alatts alatt

Talajh

Talajh ő ő felfel felfel é é á á raml raml á á s s á á nak maximaliz nak maximaliz á á l l á á sa sa

ELVE ELVE

lev.lev.tarttart.. csöcsökkentkkentéésese

( k( k_{levegőlevegő} alacsony )alacsony )

MEGOLD

MEGOLD Á Á SOK SOK

talaj lehengerl talaj lehengerléseése ööntöntözézéss

teljes

teljes eleláárasztrasztááss

k nök növelévelése a felsse a felsőő talajrétalajrétegben:tegben:

FAGYVÉDELEM FAGYVÉDELEM

LÁTENS HŐ ÁLTALI LÁTENS HŐ ÁLTALI

SZABÁLYOZÁS

SZABÁLYOZÁS

ELVE ELVE

kicsivel 0

kicsivel 0°°C C alattalatt ØØ maradandmaradandóó elváelváltozltozásás a vía víz megfagyz megfagyáásakorsakor QQ_EE = E = E ⋅⋅ LL_ff

Folyamatos v

Folyamatos v í í zpermetez zpermetez é é s s

+ a v

+ a vííz hozzz hozzááadadáásasa nnööveli a C-veli a C-tt

A hőmérsékletváltozása permetezett és száraz növényfelületen

ididőőzízíttéés !s ! mennyis mennyiség !ég !

1 -1 - 2 mm / ó2 mm / órara folyamatoss

folyamatossáágg FAGYV

FAGYVÉÉDELMI DELMI ÖÖNTNTÖÖZZÉÉSS

talaj felsz

talaj felszínínénén 1 -1 - 1,5 m-1,5 m-igig

Folyamatos v

Folyamatos v í í zpermetez zpermetez é é s s

ididőőzízíttéés !s ! mennyis mennyiség !ég !

1 -1 - 2 mm / ó2 mm / órara folyamatoss

folyamatossáágg FAGYV

FAGYVÉÉDELMI DELMI ÖÖNTNTÖÖZZÉÉSS talaj felsz

talaj felszínínénén 1 1 -- 1,5 m1,5 m--igig

VIRÁVIRÁGZGZÁÁSKSKÉSLELTETÉSLELTETŐŐ ÖÖNTNTÖZÖZÉSÉS T: 8

T: 8 -- 9 °9 °CC

12 -12 - 16 percenké16 percenként 2 nt 2 -- 2,5 percig2,5 percig 2 -2 - 3 mm / ó3 mm / órara

2 -2 - 3 hé3 héten ten áátt

FAGYVÉDELEM FAGYVÉDELEM

ÉRZÉKELHETŐ HŐ ÁLTALI ÉRZÉKELHETŐ HŐ ÁLTALI

SZABÁLYOZÁS

SZABÁLYOZÁS

ELVE ELVE

sugásugárzrzáási fagyok si fagyok éjjeléjjeléénn inverzióinverzió turbulens kevered

turbulens keveredéés biztoss biztosííttáásasa QQ_{H H} lefelélefelé ááramlikramlik

L L é é gkever gkever é é ses fagyv ses fagyv é é delem delem

lebeg

lebegőő helikopterekhelikopterek

MEGOLD

MEGOLD Á Á SOK SOK

szészélglgéépekpek

óóráránknkéntént -- 5, -5, - 6 °6 °CC-ig-ig 10 -10 - 11 m-11 m-en en 2 m-2 m-es lapes lapátokátok kb. 5 ha

kb. 5 ha

+ termo

+ termo--ventillventilláátoroktorok -- 8, -8, - 10 °10 °CC-ig-ig

advekt

advektíívv fagy ellen is jófagy ellen is jó !!

FAGYVÉDELEM FAGYVÉDELEM

KÖZVETLEN FŰTÉS

KÖZVETLEN FŰTÉS

Mesters

Mesters é é gesen termelt h gesen termelt h ő ő

elektromos f

elektromos fűtűtőőszászálaklak

tötömlmlőős s hhőőlélégfgfúvúvóó

olaj / g

olaj / gááztztüüzelzelééssűű kkáályhlyháákk paraffingyerty

paraffingyertyáákk üültetvltetvéény fny fűűttéésese utak, rept

utak, reptéri kifutéri kifutóóppályályák fák fűűttéésese

leveg

levegőő melegmelegííttéésese

A hőmérséklet függőleges profiljának változása fűtés hatására egy citrus-ültetvény középső részén

felmeleg felmelegíítetttett

leveg levegőő

kkályhályháákk égégééstermstermékekékek

„„felhfelhőőjeje””

L -L - általi melegáltali melegííttééss QQ_HH -- ááltali melegltali melegítítééss

HATÁ HAT ÁSMECHANIZMUS SMECHANIZMUS

korlákorlátozott tertozott területen !ületen !

tötöbb kisebbbb kisebb nénéhhány nagyobbány nagyobb

SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK

Felszínek szabályozása Felszínek szabályozása

albedó albedó geometria geometria takarás takarás

nedvesség nedvesség Fagyvédelem Fagyvédelem

sugárzás sugárzás

talajhőtartalom talajhőtartalom látens hő

látens hő

érzékelhető hő érzékelhető hő fűtés

fűtés

Ködoszlatás Ködoszlatás

meleg köd meleg köd túlhűlt köd túlhűlt köd

Védőfalak hatásai Védőfalak hatásai

szél

szél -- turbulenciaturbulencia

energia és vízegyenleg energia és vízegyenleg

Üvegházak klímája Üvegházak klímája

KÖ K ÖD: D:

vívízszintes lzszintes lááttááststáávolsvolsáág < 1 kmg < 1 km

Kisug

Kisugáárzrzáási ksi köödd Advekci

Advekcióóss köködd

LejtőLejtőköködd

Meleg es

Meleg esőő kköödd

LEHŰLEHŰLÉLÉSS BEPÁBEPÁROLGROLGÁÁSS KEVEREDÉKEVEREDÉSS PPáárolgárolgási ksi köödd KeveredKeveredéési ksi köödd ZáZárt krt köödd

NyíNyílt klt köödd

MELEG K MELEG KÖÖDD

0 °0 °C felettC felett

TTÚÚLHLHŰŰLT KÖLT KÖDD -30 -30 -- 0 °0 °CC

JEGES K JEGES KÖÖDD

-30 -30 °°C alattC alatt

KÖDOSZLATÁS KÖDOSZLATÁS

MELEG KÖD FELOSZLATÁSA

MELEG KÖD FELOSZLATÁSA

KÖ K ÖZVETLEN F ZVETLEN FŰ Ű T T É É S S

HIGROSZK

HIGROSZK Ó Ó PIKUS R PIKUS R É É SZECSK SZECSK É É K K SZ SZ É É TSZ TSZ Ó Ó R R Á Á SA SA

Pl.Pl. repürepüllőőggépmotorok épmotorok -- kifutókifutópápálylyák mellák melléé ( + ):

( + ): nagyon hatánagyon hatásossos ( -( - ) :) : nagyon könagyon költsltségeséges

Pl. Pl. NaClNaCl szészétsztszóórráása lsa léégi gi úútonton (szé(szél fell felőli irőli iránybánybóól)l) ( + ):

( + ): kb. 10 perc utákb. 10 perc után jelentn jelentőős javuls javulááss

( -( - ) :) : a megtisztult léa megtisztult légrgrééteg odteg odéébb vbb vándorolándorol HatáHatásfok ~ rsfok ~ réészecskenagysszecskenagysáágg

MECHANIKUS KEVER MECHANIKUS KEVERÉ ÉS S

ALAPJA:

ALAPJA:

a köa ködrédréteg feletti levegteg feletti levegőő

szászárazabb, tisztrazabb, tisztáább, melegebbbb, melegebb Pl. Pl. nagy ventillánagy ventillátoroktorok

helikopterek helikopterek ( + ):

( + ): egyszerűegyszerű

( ( -- ) : ) : csak vcsak véékony kkony köödrdréétegteg foltokban

foltokban

KÖDOSZLATÁS KÖDOSZLATÁS

TÚLHŰLT KÖD

TÚLHŰLT KÖD

FELOSZLATÁSA

FELOSZLATÁSA

JÉ J ÉGKRIST GKRISTÁ ÁLYK LYKÉ ÉNT VISELKED NT VISELKEDŐ Ő RÉ R ÉSZECSK SZECSKÉ ÉK SZ K SZÉ ÉTSZ TSZÓ Ó R R Á Á SA SA

ALAPJA:

ALAPJA:

kb. 20 Pa

kb. 20 Pa ∆∆e* a víe* a víz z éés a jés a jég kg kööztzt Pl. Pl. repürepüllőőrrőől leszl leszóórt szárt szárazjrazjéégg

talajszintr

talajszintrőől kibocsl kibocsátott átott folyéfolyékony propkony propáánn ( + ):

( + ): hatéhatékonykony gazdas

gazdasáágosgos

SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK

Felszínek szabályozása Felszínek szabályozása

albedó albedó geometria geometria takarás takarás

nedvesség nedvesség Fagyvédelem Fagyvédelem

sugárzás sugárzás

talajhőtartalom talajhőtartalom látens hő

látens hő

érzékelhető hő érzékelhető hő fűtés

fűtés

Ködoszlatás Ködoszlatás

meleg köd meleg köd túlhűlt köd túlhűlt köd

Védőfalak hatásai Védőfalak hatásai

szél

szél -- turbulenciaturbulencia

energia és vízegyenleg energia és vízegyenleg

Üvegházak klímája Üvegházak klímája

VÉ V ÉD DŐ ŐFALAK FALAK

Az er

Az erőős szs széél okozta kl okozta káárok ellen: szrok ellen: széélsebesslsebesséég lecsg lecsökkentökkentéése a talaj kse a talaj köözelézelébenben AholAhol kicsi a felszíkicsi a felszíni sni súrlúrlóódádáss

kedvez

kedvezőőtlen helyi sztlen helyi széélrendszerek fejllrendszerek fejlődtek kiődtek ki VéVédelem, megdelem, megőőrzérzéss

Nem csak a sz

Nem csak a széélsebesslsebesséégre hat !gre hat !

VÉDŐFALAK HATÁSAI VÉDŐFALAK HATÁSAI

HATÁSOK A SZÉLRE ÉS A HATÁSOK A SZÉLRE ÉS A

TURBULENCIÁRA

TURBULENCIÁRA

AZ ÁAZ ÁRAMLÁRAMLÁS MS MÓÓDOSULDOSULÁÁSASA

SzilSzilárd falra árd falra ┴┴ léléggááramláramláss

VéVéddőhatőhatáás:s:

a sodor

a sodor--zzóónánán belün belül csöl csökken kken a sza széél ereje a talaj kl ereje a talaj közelözeléébenben

VéVéddőfal magassőfal magassáágaga

↓↓

HatóHatóttávolsávolsáág:g:

-- felszífelszín felettn felett 3 h3 h -- fal elfal előőtttt 3 h3 h

-- fal möfal möggöttött min. 10 min. 10 -- 15 h15 h

~ fal s

~ fal sűrűrűűsséégege

VéVéddőőfal sűfal sűrrűűsséégege

→→ sebessésebességmgmóódosídosíttáás ms méértrtéékeke

→→ sebessésebességmgmóódosídosíttáás ters terüületi kiterjedéleti kiterjedésese (ható(hatótátáv: v: -- 10%-10%-ig)ig)

nagyon s nagyon sűűrűrű

10 10 -- 15 h15 h kis s

kis sűűrrűűssééggűű akadáakadályly 15 -15 - 20 h20 h

köközepes szepes sűűrrűűssééggűű akadáakadályly 20 -20 - 25 ( -25 ( - 40) h40) h

ÁÁramláramlás ts téérbeli krbeli képeépe

~ v~ védédőőfal magassáfal magasságaga

~ v~ védédőőfal sűfal sűrrűűsséégege

~ ~ vvééddőőfal szfal széélesslesséégege vévéddőfal szőfal szélei !élei !

hathatékony vékony véédelem:delem:

szészélesslesséég > 12 hg > 12 h ØØ nynyílílááss

~ ~ vévéddőőfal vastagsáfal vastagságaga pl. f

pl. fáák vastagsk vastagsáága >> hga >> h

↓↓

ØØ átszivátsziváárgárgáss

≈≈ nagy snagy sűűrrűűssééggűű falfal

Szélsebesség-eloszlás egy közepes sűrűségű védőfal környezetében

(a nyílt területen fújó szél sebességének %-ában)

Falra

Falra ØØ ┴┴ áramlásáramlás →→ védett terület csökkenvédett terület csökken

Nagy védendő terület

Nagy védendő terület →→ védőfalak sorozatavédőfalak sorozata Pl. 2 erdősáv

Pl. 2 erdősáv sűrűbbsűrűbb vastagabb vastagabb

ritkább ritkább vékonyabb vékonyabb

~~ 22%22%

~~ 38%38%

VÉDŐFALAK HATÁSAI VÉDŐFALAK HATÁSAI

ENERGIA

ENERGIA - - ÉS VÍZEGYENLEGEK ÉS VÍZEGYENLEGEK

94 84

72 60

53 K, Ny

É-D

98 95

90 85

81 D

97 48

39 33

27 K-Ny É

2 1

0,5 0,2

0

Távolság a védőfaltól (h) A védőfal

oldala A védőfal

iránya

K↓ %-os aránya a h magasságú védőfal közelében a távolság és a védőfal irányultságának

függvényében tavasszal (Bécs, Ausztria)

SUGÁ SUG ÁRZ RZÁ ÁSI M SI MÉ ÉRLEG: RLEG: K* + L* = Q* K* + L* = Q*

Rh. Rh.

Hh. Hh. KK↓↓

~ fal ir

~ fal iráányultsnyultságaága

~ falt

~ faltóól vall valóó tátávolsvolsáág g

ØØ jelentőjelentős s kküüll. . →←→← fal köfal közvetlen közvetlen közelzeléébenben

L↑L↑

ENERGIAEGYENLEG:

ENERGIAEGYENLEG: Q* = Q Q* = Q

+ Q + Q

+ Q + Q

A széA szélvlvédett zédett zóónánában:ban:

SVFSVF

VÍ V ÍZEGYENLEG: ZEGYENLEG: p = E + p = E + ∆ ∆ r r + + ∆ ∆ S S

Talajnedvess

Talajnedvesséég vg vááltozltozása:ása:

∆S = p ∆ S = p - - E E

A széA szélvlvédett terédett terüületen:leten:

p p

E E

EsőEső / hó/ hó mennyismennyiségeége Harmat mennyis

Harmat mennyiséége ge + 200%+ 200%

lélégnedv.gnedv.

éjszakai Téjszakai T szészélseb.lseb.

→←→← fal kfal köözvetlen közvetlen közelzeléébenben

CsöCsökkenékkenés ms méértrtééke ~ nke ~ nöövévényzetnyzet gyeng

gyengéébb turbulenciabb turbulencia

∆S ∆S VéVéddőőfaltfaltóól vall valóó tátávolsvolsáág !g !

VÉDŐFALAK HATÁSAI VÉDŐFALAK HATÁSAI

KLÍMAHATÁSOK ÉS KLÍMAHATÁSOK ÉS

ALKALMAZÁSAIK

ALKALMAZÁSAIK

A védőfal mögött A védőfal mögött a turbulencia

a turbulencia gyengébbgyengébb

vízpáraáramlás vízpáraáramlás hőáramlás

hőáramlás COCO_{2 2} -- áramlásáramlás

légnedvesség légnedvesség--

profil profil

T -T - profilprofil COCO₂₂ -- profilprofil Szállítás

Szállítás

Profil Profil

-- nappal:nappal: magasabbmagasabb magasabb magasabb magasabb

magasabb

magasabb magasabb

mérséklődik mérséklődik

meredekebb meredekebb

Átlagos érték

Átlagos érték TT légnedvességlégnedvesség COCO_{2 2} koncentrációkoncentráció

-- éjszaka:éjszaka: alacsonyabbalacsonyabb

alacsonyabb alacsonyabb

KLÍ KL ÍMAHAT MAHATÁ ÁSOK SOK

HATÁHATÁSOK A MIKROKLÍSOK A MIKROKLÍMMÁRA ÁRA ÉÉS A S A TERMTERMÉÉSEREDMSEREDMÉÉNYRENYRE

5 -5 - 15 h távolságban a legjelentősebb15 h távolságban a legjelentősebb 0,5 h távolságig csökkenés

0,5 h távolságig csökkenés ( + ):

( + ): terméseredmény nőterméseredmény nő

( -( - ): ): fagyveszély nőfagyveszély nő

gombás megbetegedések gombás megbetegedések rovarkártevők elszaporodása rovarkártevők elszaporodása

VÉ V ÉD DŐ ŐFALAK ALKALMAZ FALAK ALKALMAZÁ ÁSA SA

termésmennyiség növelése termésmennyiség növelése

talajerózió csökkentése talajerózió csökkentése

homokdűnék vándorlásának lefékezése homokdűnék vándorlásának lefékezése hótakaró megőrzése

hótakaró megőrzése

hóakadályok létrejöttének megelőzése hóakadályok létrejöttének megelőzése

mg-mg-i növényzet & az épületek i növényzet & az épületek

fizikai károsodásának megakadályozása fizikai károsodásának megakadályozása

szabadban élő állatok

szabadban élő állatok metabolikusmetabolikus hőveszteségének

hőveszteségének csökkentésecsökkentése szabadban álló épületek fűtésére szabadban álló épületek fűtésére felhasznált

felhasznált EnEn-mennyiség-mennyiség csökkentésecsökkentése

kb. 10 h kb. 10 h távolságra távolságra az úttól az úttól

SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK SZÁNDÉKOSAN MÓDOSÍTOTT ÉGHAJLATOK

Felszínek szabályozása Felszínek szabályozása

albedó albedó geometria geometria takarás takarás

nedvesség nedvesség Fagyvédelem Fagyvédelem

sugárzás sugárzás

talajhőtartalom talajhőtartalom látens hő

látens hő

érzékelhető hő érzékelhető hő fűtés

fűtés

Ködoszlatás Ködoszlatás

meleg köd meleg köd túlhűlt köd túlhűlt köd

Védőfalak hatásai Védőfalak hatásai

szél

szél -- turbulenciaturbulencia

energia és vízegyenleg energia és vízegyenleg

Üvegházak klímája Üvegházak klímája

ÜVEGHÁZAK KLÍMÁJA

ÜVEGHÁZAK KLÍMÁJA

FELADAT FELADAT

NNövövéények nyek ééletfeltletfeltéételeitteleit kedvezőkedvezően alakíen alakítsatsa

füfüggetleníggetlenítse a ktse a küülsőlső kökörürülmélményektnyektőlől

TERMÁ TERM ÁLIS EL LIS ELŐ Ő NYEIK NYEIK

KL KL Í Í MASZAB MASZAB Á Á LYOZ LYOZ Á Á S S

SugáSugárzrzáási szsi szűrűrőő

SzéSzélvlvéédelemdelem

? ?

A hőmérséklet nappali menete az üvegházban (⋅⋅⋅) és a szabadban (−) egy

változóan felhős napon

SUGÁ SUG ÁRZ RZÁ ÁSM SMÓ ÓDOS DOSÍ ÍT TÓ Ó HAT HAT Á Á S S

KLASSZIKUS MAGYAR

KLASSZIKUS MAGYARÁÁZATZAT

sugásugárzrzáási szsi szűűrőrő üüveghvegháázhatzhatááss

ÚÚJABB MEGKÖJABB MEGKÖZELZELÍÍTTÉSÉS

≈≈ faáfaállomllomáányny megemelt tet megemelt tetőő

Rh. Rh. sugsug..

~ bees

~ beeséési szsi szöögg

0,65 0,35

0,13 0,52

80 °

0,22 0,78

0,06 0,16

60 °

0,13 0,87

0,05 0,07 - 0,08

0 - 40 °

α + ζ ψ

ζ α

zenitszög

52,8 52,0

55,8 57,6

5 - 8

45,8 46,1

45,4 48,0

8 - 10

53,8 53,8

60,0 62,0

10 - 14

52,3 51,2

54,7 56,2

átlag

56,8 52,9

57,5 57,1

14 - 18

fóliasátorban (%)

üvegházban (%) fóliasátorban

(%) üvegházban

(%)

borult időben derült időben

mérési időszak

(h)

K↓K↓

~ há~ ház irz irányaánya

~ tet

~ tetőő anyagaanyaga

~ tet

~ tetőő tisztasátisztaságaga

~ tet

~ tetőő meredeksémeredekségege

~ é~ égbolt borultsgbolt borultsáágaga

K↓ napi menete üveg- és fóliaházban derült és borult időben (szabadban mért érték %-ában)

A K↓ nappali menete az üvegházban (⋅⋅⋅) és a szabadban (−) egy változóan felhős

napon

A tiszta üveg szoláris sugárzásra (S) vonatkozó visszaverési-(α), elnyelési-(ζ) és átbocsátási- (ψ) együtthatói különböző zenitszögek esetén

Tiszta vid

Tiszta vidéék: 85 %k: 85 % Szennyezett: 50 % Szennyezett: 50 %

SUGÁ SUG ÁRZ RZÁ ÁSI M SI MÉ ÉRLEG: RLEG: K* K* + + L* L* = Q* = Q*

Hh. Hh. sugsug..

az üaz üveg jóveg jó elnyelőelnyelő

LL↓↓ -- LL↑↑ == L*L* ( -( - )) L* ~

L* ~ ∆∆TT

∆∆TT_{talaj-talaj-nnööv.rszv.rsz--üvegüveg}<< << ∆∆TT_{talaj-talaj-nnööv.rsv.rszz--égboltégbolt}

nappal:

nappal:

éjjel:éjjel: Ø

Ø üvegházhatás !!!

SZ SZ É É LV LV É É D D Ő Ő HAT HAT Á Á S S

? : üvegház nappali melege veszteség csökken < 10%

Ø külső szél Ø kényszerkonvekció Hő & vízpára csapdába esik

☺

ENERGIAEGYENLEG:

ENERGIAEGYENLEG: Q* = Q Q* = Q

+ Q + Q

+ Q + Q

A talajfelszín energiaegyenlegének napi menete egy üvegházban júliusban

(Japán)

reggel:

reggel:

ddélutélutáán:n:

éjszaka:éjszaka:

Q*Q* = = QQ_HH + Q+ Q_EE+ + QQ_GG

Q*Q* = Q= Q_HH + + QQ_EE+ Q+ Q_GG

Q*Q* = Q= Q_HH + + QQ_EE+ Q+ Q_GG

Az üAz üveghveghááz klz klíímmáája ja nemnem mindig idemindig ideáálislis

Túl meleg Túl meleg

→→ nynyílíláások, ventillsok, ventilláátoroktorok

→→ üüveg befestéveg befestése v. betakarse v. betakaráásasa

→→ vízpermetezésvízpermetezés

Túl hideg Túl hideg

→→ szalmatakarászalmatakarás a tets a tetőőnn

→→ meleg levegőmeleg levegő befbefúvúváásasa v. talajba helyezett fűv. talajba helyezett fűttőőkákábelek belek

TúTúl söl söttéétt

→→ mestersémesterséges fges féény ny

Túl alacsony CO

Túl alacsony CO₂₂ cc.cc.

→→ ggáázpalack v. zpalack v. éégetgetéés s