560 likes | 729 Views
Krajowy Koordynator Programu, Centrum Informacji o Środowisku UNEP/GRID-Warszawa. Badania atmosferyczne w programie GLOBE. Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski kmark@igf.fuw.edu.pl www.igf.fuw.edu.pl /meteo/stacja. Atmosfera.
E N D
Krajowy Koordynator Programu, Centrum Informacji o Środowisku UNEP/GRID-Warszawa Badania atmosferyczne w programie GLOBE Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki Uniwersytet Warszawski kmark@igf.fuw.edu.pl www.igf.fuw.edu.pl/meteo/stacja
Dlaczego badamy atmosferę w programie GLOBE? • potrzeba unowocześnienia oferty programowej z zakresu meteorologii i klimatologii • zainteresowanie społeczne pogodą jej zmiennością • coraz większe zmiany klimatyczne i anomalie pogodowe wpływające na życie milionów ludzi na Ziemi • potrzeba zagęszczenie sieci obserwacyjnych • walidacja danych satelitarnych
Średnie odchylenie temperatury marca od normy 1961-1990 w Polsce – 11-letnia średnia ruchoma + poszczególne miesiące
Zmiany klimatu Ziemi - Raport Międzyrządowego Panelu do spraw zmian klimatu, maj 2007 Stwierdzono, z prawdopodobieństwem 90%, że obserwowane zmiany klimatu są skutkiem działalności człowieka!
Porównanie efektów cieplarnianych na różnych planetach Lacis et al., 2010
Pomiary atmosferyczne w GLOBE 1) Temperatura powietrza • Temperatura max i min 2) Obserwacje stopnia zachmurzenia i rodzajów chmur 3) Wilgotność powietrza 4) Ciśnienie atmosferyczne 5) Opady • Wysokość opadu • PH opadu 6 ) Pokrywa śnieżna • Całkowita pokrywa śnieżna • Śnieg nowy • Ekwiwalenty wodne śniegu
Określenie miejsca dla obserwacji atmosferycznych • Możliwie najbardziej otwarty obszar blisko szkoły • Dogodny do obserwacji chmur na niebie (możliwe szeroko widoczny horyzont) • Odległość od przeszkód terenowych powinna być większa niż 4-krotna ich wysokość Kiedy wykonujemy pomiary atmosferyczne? • Większość pomiarów wykonujemy w czasie południa lokalnego około godziny 12:30 czasu letniego oraz 11:30 czasu zimowego • Pomiary raportowane są w czasie uniwersalnym UTC (-2h latem, -1h zima w stosunku do czasu urzędowego)
Usytuowanie klatki meteorologicznej: • drzwiczki do klatki powinny otwierać się w kierunku północnym • Termometry w klatce powinny znajdować się na wysokości oczu uczniów (1.5m)
Pomiary temperatury powietrza Co mierzy termometr? Temperaturę własną!!! Temperatura aktualna Temperatura maksymalna Temperatura minimalna Ustawienie termometru do pomiaru przy pomocy magnesu (codziennie podczas pomiarów w południe)
Chmury • Chmury są to zawiesiny mikroskopijnych cząstek cieczy (głównie wody) lub ciał stałych (lodu) w atmosferze. Powstają w wyniku kondensacji pary wodnej. • Są one wizualnym efektem procesów zachodzących w atmosferze • Podział mikrofizyczny chmur • Chmury lodowe • Chmury wodne • Chmury mieszane
Chmury wysokie 6000m - 13000m • Cirrus (Ci) - pierzaste 7km - 13km Cirrostratus (Cs) – pierzasto-warstwowe 7km - 13km • Cirrocumulus (Cc) – • pierzasto-kłębiaste 6km - 13km
Chmury średnie 2500m - 6000m Altocumulus (Ac) – średnie kłębiaste 2,5km - 6km Altostratus (As) – średnie warstwowe 2,5km - 5km
Chmury niskie 0m - 2500m Stratus (St) - warstwowe niskie 50m - 2km Stratocumulus (Sc) – warstwowo-kłębiaste niskie 200m - 3km Nimbostratus (Ns) - deszczowo-warstwowa 100m - 8km
Chmury o budowie pionowej Cumulus (Cu) - kłębiaste 600m - 12km Cumulonimbus (Cb) – kłębiasto-deszczowa 300m - 6,5km
Smugi kondensacyjne: niewielkie sztuczne powstające chmury kłębiasto-pierzaste, tworzące się za samolotem lecącym na wysokości 7-12 km, wskutek kondensacji pary wodnej zawartej spalinach samolotowych Dlaczego badamy smugi kondensacyjne? Ze względu na fakt, że ich obecność prowadzi do ocieplania klimatu Ziemi.
Obserwacje stopnia zachmurzenia • Pokrycie nieboskłonu chmurami • Gra symulacyjna stopnia zachmurzenia przy użyciu niebieskiej i białej karki papieru.
Zachmurzenie 0% <10% 10-25% 25-50% 50-90% >90% Niebo niewidoczne Zamieć śnieg deszcz mgła Sól morska pył wulkaniczny pożary kurz piasek aerozol
Opady -Wysokość opadu -PH opadu Pokrywa śnieżna -Całkowita pokrywa śnieżna -Śnieg nowy -Ekwiwalenty wodne śniegu
PH opadupomiary PH-metrem lub przy użyciu papierku lakmusowego
Wilgotność powietrza • Wilgotność względna – określa stopień nasycenia powietrza para wodna. Mówimy ze powietrze jest nasycone parą wodną gdy wilgotność względna wynosi 100%. • Wilgotność bezwzględna – określa zawartość pary wodnej w powietrzu. • Temperatura punktu rosy – temperatura przy której powietrze nasyca się para wodna a ta zaczyna kondensować.
Pomiary wilgotność względnej powietrza Psychrometr- zbudowany z termometru suchego oraz zwilżonego Higrometr cyfrowy
Wyznaczenie wilgotności na podstawie pomiarów psychrometrem • Korzystanie z specjalnej skali na psychrometrze. • Tablice psychrometryczne • Korzystanie z programu komputerowego
Ciśnienie powietrza Zdefiniowane poprzez sile nacisku jednostkowego słupa powietrza. W układzie Si jednostka ciśnienia jest Pa. W meteorologii najczęściej używa się jednostek: hPa, mbr, mmHG. 1mmHG=3/4 hPa Ciśnienie powietrza jest dobrym wskaźnikiem zmian zachodzących w atmosferze
Pomiary ciśnienia przy użyciu aneroiduprzyrząd instalujemy w klasie! Kalibracja barometru Ciśnienie lokalne- prawdziwe ciśnienie mierzone przez barometr (barometr rtęciowy) Ciśnienie zredukowane do poziomu morza- ciśnienie jakie panowałoby na danej stacji gdyby znajdowała się ona na poziomie morza. ciśnienie lokalne= ciśnienie zredukowane- (wysokość /C) C=0.0298*(273+temperatura)