BADANIA HYDROLOGICZNE (Dynamika Zlewni)

1. BADANIA HYDROLOGICZNE(Dynamika Zlewni) Jarosław J. Napiórkowski Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk j.napiorkowski@igf.edu.pl

2. Przezroczystość • Przewodnictwo elektryczne • Odczyn pH – pomiar kwasowości • Zasolenie • Rozpuszczony tlen • Przezroczystość • Zasadowość • Azotany • Temperatura

5. Kierownik Projektu: Dr. Daniel Edelson • Główni wykonawcy: Dr. David Maidment, Dr. Kemi Jona • Instytucja Realizująca: Northwestern University

6. Projekt Dynamika Zlewni (Rzecznej) • Skąd pochodzi woda, którą używasz? • Czy tam gdzie mieszkasz jest wystarczająca ilość wody czy też jej dostawy są ograniczone? • Jakie czynniki mają wpływ na przepływ wody w obszarze na którym mieszkasz? Projekt The GLOBE Watershed Dynamics Oferuje uczestnikom GLOBE możliwość przeprowadzenia badań naukowych zachowania zlewni w skali lokalnej, regionalnej i całego kraju z wykorzystaniem danych w czasie rzeczywistym i danych archiwalnych z obserwatorium naukowego o wielkiej skali utworzonego przez konsorcjum uniwersytetów dla rozwoju nauk hydrologicznych Consortium of Universities for Advancement of Hydrologic Science (CUAHSI – www.cuahsi.org)

7. W ramach projektu CUAHSI rozwija System Informacji Hydrologicznej (HIS) oparty na systemach GIS, który umożliwia łatwy dostąp do geograficznych i hydrologicznych, w szczególności pochodzące z różnych źródeł (USGS, EPA) dane o przepływach rzecznych, wodach podziemnych, dane dotyczące jakości wody USGS • Mission: The USGS serves the Nation by providing reliable scientific information to describe and understand the Earth; minimize loss of life and property from natural disasters; manage water, biological, energy, and mineral resources; and enhance and protect our quality of life. • Vision: USGS has become a world leader in the natural sciences thanks to our scientific excellence and responsiveness to society's needs. EPA • The mission of the Environmental Protection Agency is to protect human health and the environment. Since 1970, EPA has been working for a cleaner, healthier environment for the American people.

8. Dane CUAHSI oraz narzędzia GIS umożliwiąuczniom badanie lokalnych zlewni prowadzące do zrozumienia procesu przepływu wody przez zlewnię, jak działalność człowieka w ramach zlewni uzależniona jest wody, jak ta działalność wpływa na procesy hydrologiczne, oraz jak zmiany użytkowania terenu wpływają na zbiorowiska roślinne i zwierzęce w zlewni .

9. Tematyka badawcza będzie koncentrowała się na podstawowych elementach hydrologii, takich jak cykl hydrologiczny, zlewnie i ich interakcje z ludźmi (powodzie, użytkowanie terenu, itd.) • Zakres geograficzny jest obecnie ograniczony. Dane CUAHSI dostępne będą dla obszaru Stanów Zjednoczonych; tym niemniej prowadzone są rozmowy z partnerami zagranicznymi (międzynarodowymi) mające doprowadzić do udostępnienia podobnych danych. • Uczniowie będą stosować GIS do dostępu i analizy do istniejących zbiorów danych z CUAHSI. Nauczyciele będą mogli wybrać 1 z 3 narzędzi GIS: My World GIS, ArcGIS, ArcGIS z wykorzystaniem przeglądarki.

10. Przykład praktyczny • Procesy, które są reprezentowane to: • Opad • Spływ powierzchniowy • Przepływ ścieków • Przepływ w rzece Przepływ?

11. Modele procesów Opad(baza danych) DelftHydraulics Sobek-RR Opad-Odpływ Rzeka Kanał ściekowy

12. 3Opad.PobierzDane 7 RR. PobierzDane 6Ściek.PobierzDane Wymiana danych Opad(database) DelftHydraulics 4 Sobek- RR Opad-Odpływ 2RR.PobierzDane 1Uruchamianie.PobierzDane 5 8 wywołanie Rzeka (InfoWorks-RS) Kanał ściekowy (Mouse) 9 dane

13. Dane do modelowania opad-odpływ

14. Dane niezbędne do skonstruowania modelu Szeregi czasowe: • Przepływy i stany wody • Opad • Temperatura powietrza Informacja przestrzenna • Numeryczny model terenu • Użytkowanie terenu • Mapy glebowe

15. Dane hydrologiczne: stany wody, przepływy, temperatura wody • W IMGW utrzymywana jest Centralna Baza Danych Hydrologicznych. Zawiera ona dane pozyskiwane z ok. 900 posterunków wodowskazowych. Prowadzone są zapisy przepływów codziennych i charakterystycznych.W bazie są także zgromadzone dane dotyczące stanów wody, temperatur wody, obserwacji nadzwyczajnych oraz zjawisk lodowych i zarastania. • IMGW publikowało roczne zestawienia wyników pomiarów z okresu 1961- 1993 w postaci roczników wód powierzchniowych (ok. 690 wodowskazów w dorzeczu Wisły i 440 w dorzeczu Odry) Dostępne w bibliotece IMGW • Obecnie część danych (80 posterunków wodowskazowych) jest sprzedawana na płytach CD

16. IMGW - SOK SOK jest rozbudowaną platformą gromadzenia i dystrybucji produktów operacyjnych IMGW. Lista dostarczanych produktów obejmuje produkty analityczne i prognostyczne z dziedziny meteorologii i hydrologii.W ramach Systemu Obsługi Klienta on-line na stronie http://www.imgw.pl/cgi/sokclient?akcja=guest_login dostępne są następujące dane hydrologiczne: • Aktualne i prognozowane stany wód • Aktualne napełnienie zbiorników • Stany wód gruntowych Dane są w postaci tabelarycznej i graficznej Są to tylko dane z poprzedniego dnia

17. Sytuacja hydrologiczna w dorzeczach Mapa udostępniona przez IMGW w ramach SOK na stronie http://www.imgw.pl/wl/internet/zz/rzeki/sytuacja_hydro.html#

18. Dane klimatyczne W IMGW jest utrzymywana Centralna Baza Danych Klimatologicznych. Baza zawiera dane pozyskiwane z 65 stacji meteorologicznych, 245 posterunków meteorologicznych i 1680 posterunków opadowych. Zbierane dane obejmują: • ze stacji meteorologicznych - dane terminowe (z ośmiu terminów) i dobowe (od 1961 roku dla 10 stacji, od 1966 roku dla 49 stacji oraz krótsze ciągi dla pozostałych) • z posterunków meteorologicznych ogółem - dane z 4 (3) terminów i dobowe (od 1951 roku dla 39 posterunków, od 1956 roku dla 21 posterunków, od 1961 roku dla 69 posterunków i dla pozostałych posterunków ciągi od lat osiemdziesiątych lub krótsze) • z posterunków opadowych ogółem (od 1951 roku dla 333 posterunków, od lat sześćdziesiątych dla 81 posterunków i ciągami krótszymi dla pozostałych posterunków)

19. Dane klimatyczne • Dobowe wysokości opadów, ciśnienia atmosferycznego, temperatury powietrza, wilgotności względnej, niedosytu wilgotności, zachmurzenia, kierunku i prędkości wiatru, opadów atmosferycznych, grubości pokrywy śnieżnej i usłonecznienia do roku 1981 były publikowane jako Roczniki meteorologiczne a sam opad jako Roczniki opadów atmosferycznych Dane te są nieodpłatnie dostępne w czytelni IMGW • W ramach SOK dostępne aktualne mapy pogodowe –patrz przykład mapa temperatur (z lewej) oraz dobowych sum opadu (z prawej)

20. Inne źródła danych • W serwisie http://www.tutiempo.net/en/Climate/Poland/PL.html dostępne są dane meteorologiczne. W poniższej tabeli są przykładowe dane ze stacji Warszawa-Okęcie ze stycznia 2007r • Gdzie po kolei kolumny to:

21. W serwisie http://clima.meteored.com dostępne są również dane meteorologiczne dla stacji meteorologicznych z terenu Polski. Lista stacji jest na obrazku po lewej stronie. Po prawej stronie jest przykładowe zestawienie z danymi meteo z Białegostoku z roku 1955

22. Zakład Hydrologii Stosowanej Zespół Ekspertyz, Opinii i Udostępniania Danych ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawatel: (0-22) 56 94 381       (0-22) 56 94 254       (0-22) 56 94 540       (0-22) 56 94 388fax: (0-22) 56 94 382        (0-22) 56 94 317e-mail: ekspertyzy@imgw.pl

23. Skąd czerpać informacje o środowisku?  Na stronie http://www.ib.uj.edu.pl/?d=artyk#topo jest ciekawe zestawienie Skąd czerpać informacje o środowisku? Mapy topograficzneMateriały geologiczneMateriały klimatyczneRzezba terenuStosunki wodneDane sozologiczneWybrane materiały dla szat roślinnejMateriały fotologiczneInne dane o środowiskuCyfrowe bazy danych o środowiskuBotaniczne internetowe bazy danych(informator przygotował dr hab. Marian Drużkowski)

24. Numeryczne modele terenu • Dane DEM uzyskane z radarowej misji promu kosmicznego - SRTM-3 udostępnione na stronie http://netgis.geo.uw.edu.pl/srtm/ Okolice Tatr Zachodnich i Babiej Góry widok z kierunku północno-zachodniego

25. Baza Metadanych

31. Numeryczne modele terenu NMT opracowany przez Neokart

32. IGF1 IGF2