Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

TEREPKLIMA MÉRÉSEK II.. A kutatási módszerek fejlődése •A kutatási módszerek fejlődését napjainkig a következő periódusokra oszthatjuk: •Az első időszakban.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "TEREPKLIMA MÉRÉSEK II.. A kutatási módszerek fejlődése •A kutatási módszerek fejlődését napjainkig a következő periódusokra oszthatjuk: •Az első időszakban."— Előadás másolata:

1 TEREPKLIMA MÉRÉSEK II.

2 A kutatási módszerek fejlődése •A kutatási módszerek fejlődését napjainkig a következő periódusokra oszthatjuk: •Az első időszakban azt vizsgálták, hogy a helyi feltételek hogyan tükröződnek az adott állomáson mért adatokban. Ez az időszak a 19. századtól a 20. század elejéig tartott, amikor egy adott állomás adatait a szomszédos állomásokon mért értékekkel vetették össze, hogy meghatározzák az ottani feltételek klíma módosító hatását. Ilyen összehasonlításokhoz főleg az átlagértékeket használták fel. •A második periódusban a kutatás fő célja az volt, hogy minél részletesebb adatokat szerezzenek a klímaelemek horizontális változékonyságára vonatkozóan egy kis területen belül május 12-én Wilhelm Schmidt gépkocsira szerelt hőmérővel végzett méréseket és részletes hőmérséklet eloszlási térképet készített Bécsről.

3 •Ettől kezdve az autó nélkülözhetetlen „mozgó laboratóriummá” kezdett válni. Segítségével egy kis terület számos pontján mért adatok alapján készített eloszlási térképeken mutathatók be a helyi klíma jellegzetességei. •A harmadik periódusban kísérletek segítségével vizsgálták a kis térségek klimatikus viszonyait. Mivel a helyi klíma kutatás kísérletes tudomány, így az ismételt kísérletekből leszűrhető következtetések jelentik a megismerés egyik módját. •A kísérletek sokfélék lehetnek a zárttériektől, - mint a szélcsatorna kísérletek- a szabadtériekig. •A szabadtéri kísérletek eltérnek a hagyományos megfigyelésektől, mivel itt a feltételeknek meghatározott paraméterek közt kell mozognia, hogy a jelenségeket egymás után, meghatározott feltételek közt elemezhessük. •Például egy kísérletet meghatározott széliránynál, vagy derült időben kell elvégezni. Más szóval a szinoptikus feltételeket figyelembe kell venni. •A számítógépes modellkísérletek szintén fontos eszközt jelentenek a problémák megoldásában.

4 •A negyedik fázist a távérzékelés, a GIS módszerek segítségével végzett modellezés jellemzi. Napjainkban, az infravörös tartományban érzékelő műholdak által készített felvételek felbontása lehetővé teszi felhasználásukat az összehasonlító helyi, vagy akár mikroklíma szintű elemzésekben. •A modellezés célja gyakran a helyi klimatikus terekben a meteorológiai elemek változásának előrejelzése a szinoptikus feltételek változásaival összefüggésben. •A jelenlegi kutatásban az előbb bemutatott fázisok nem feltétlenül épülnek egymásra, vagy maradnak ki, de sokszor egy korszerű elemzési módszereket alkalmazó kutatáshoz is az első fázisban bemutatott módszerekkel szerezhetünk bemenő alapadatokat. •A negyedik fázisban bemutatott módszerekkel elért eredmények megerősítésére, ellenőrzésére, pedig az első, második és harmadik fázis módszereivel van lehetőségünk. •A helyi és mikroklíma indikátorokat a második-harmadik fázisban használhatjuk fel.

5 •A kvantitatív analízis eredményei alapján van lehetőségünk a terület helyi, vagy mikroklímájának kvantitatív jellemzésére. Az elért eredmények gyakorlati alkalmazást nyerhetnek a helyi és mikroklíma módosításában. •A módszerek közül úgy kell választani, hogy az alapcélt minél jobban és egyszerűbben érhessük el. •A cél mindig a vizsgálati terület éghajlati sajátságainak minél jobb megismerése, gyakorlati igényű feltárása, értékelése. Mire kell figyelni? - A vizsgálat lépései 1.Adatgyűjtés. A vizsgálati területről rendelkezésre álló írott éghajlati, geológiai, hidrológiai, növény- és talajtani stb. infók összegyűjtése. Források: OMSZ évkönyvek, havi jelentések, hidrológiai évkönyv, Nagy csapadékkönyv, genetikus és üzemi talajtérképek Magyarország kistájainak katasztere+ egy alaptérkép EOV 1: VIGYÁZAT: Magyarország éghajlati atlasza erre a célra nem felel meg! 2.Terepbejárás. A terület megismerése a gyakorlatban. Annak ellenőrzése, hogy a területről olvasottak mennyiben felelnek meg a valóságnak. Az esetleges módosulások feljegyzése. A mérőállomás helyének /mérési útvonal kijelölése. Beszélgetés a helybeliekkel.

6

7 •A terepbejárás során az éghajlatmódosító tényezőket vesszük számba. Megfigyeljük: •A vízfelületek (alak, mélység stb), •a növényzet (faj, fenofázis, magasság, sűrűség stb.) •a domborzat (lejtő iránya, szöge, árnyékolás) •a talaj (genetikai típus, szín, nedvességi áll.) jellegzetességeit. •Az antropogén mikroklíma módosító hatásokat (épületek, vonalas infrastruktúra). Ha viszonylag magas és sok tereptárgy van teodolittal meghatározzuk azok magassági szögeit és azimutját → horizont korlátozás mértéke határozható meg segítségükkel, ami a sugárzási viszonyok (besugárzás időtartama szempontjából lehet fontos. •Az adatgyűjtés és terepbejárás eredményeinek összegzése után következik a terepi mérés.

8

9 Hogyan mérjünk? - A mérések menete A mérési pontok kijelölése: •A terepbejárás során kijelöljük a vizsgálati terület eltérő sajátságokkal rendelkező egységeit és azokon reprezentatív pontokat veszünk fel. Pl.: lejtős területen a lejtő alja (völgytalp), teteje, inflexiós sáv/kb. egyenlő távolságra elhelyezkedő pontok a lejtőn. •A kiválasztott pontok helyét bejelöljük az alaptérképen (későbbi tájékozódás, G.I.S. feldolgozás megkönnyítése végett). Ha van GPS és digitális térkép, egyszerűbb! •FONTOS: A méréseknek a különböző pontokon egy időben kell zajlania az eredmények összehasonlíthatósága miatt. •A kiválasztott pontokon a hordozható állomások elhelyezése/műszeres segéderő telepítése. Így a szimultán mérés biztosítható.

10 A terepklíma vizsgálatok során alkalmazható módszerek •A terepklíma mérési módszerei tehát eltérnek mind a makro-, mind a mikroklíma kutatásban használatosaktól. •A makroklíma állomás hálózat nem elég sűrű ahhoz, hogy eredményei a helyi klimatikus különbségek kimutatásához megfeleljenek. •Nagy sűrűségű állomás hálózat tartós kiépítése és üzemeltetése túl drága és kevéssé költséghatékony megoldás lenne. •Ideiglenes állomás hálózat kiépítése és/vagy expedíciós mérések kivitelezése a leggyakoribb megoldás a klíma helyi jelenségeinek felvételezésére. •A módszerek kiválasztásánál mindig a kitűzött feladat legegyszerűbb végrehajtása a cél.

11 1. Ideiglenes meteorológiai állomáshálózat kiépítése •A terep alapos felmérése után annak jellegzetes pontjain makroklíma állomásokat hoznak létre, rövid, egy-két éves időtartamra. •Az eredmények, a hasonló mérési módszernek köszönhetően összevethetők a közeli meteorológiai állomások adataival. •Az ilyen méréseknél gyakran kis méretű, 1,5 méter magasan, esetleg több magasságon elhelyezett kis hőmérőházikókba telepített hőmérőket alkalmazunk. •A hagyományos műszerek esetében a méréseket terminus időkben végzik, amit napi három csapadék és talajhőmérséklet mérés egészít ki. •A Műszer nélküli megfigyelések (harmat, dér, köd, felhőzet) különösen fontosak. •Napjainkban egyre inkább terjednek az automata meteorológiai állomások ezen a területen is.

12 •Előnye, hogy hosszú időn át folyamatos nagy részletességű adatsort szolgáltat a meteorológiai elemek széles köréről szinte emberi beavatkozás nélkül. •DE: ált. több kell belőle a terepen, drága, megrongálhatják, ellophatják. •Telepítésénél fontos szempont, hogy ne zavarja meg a terület mikroklimatikus viszonyait, de zavartalanul, szél-, eső árnyéktól mentesen mérjen.

13

14 2. Expedíciós mérések •Meghatározott időközönként, v. időjárási helyzetekben a kutatási terület több pontján hordozható műszerekkel végrehajtott terepklíma mérések. •A meteorológiai elemek csak bizonyos, kiválasztott körének, általában a hőmérséklet, légnedvesség, helyi szélviszonyok mérése (pl. csapadéknál ált. nincs értelme) rövidebb időn át (24-48 óra) a kutatási területen belül eltérő sajátosságokkal rendelkező kisebb területek elkülönítése céljából. •Az előkészítésnél a domborzati térkép és a terepbejárás alapján a terület jól elkülöníthető jellegzetességekkel rendelkező részeit választjuk ki a mérések színhelyeiül, ahol aztán egy időben több műszerrel folytatunk párhuzamos méréseket. •Könnyű, sokoldalú, kis tehetetlenségű, a terepi igénybevételt jól tűrő műszer kell. •Előny, ha digitális jelet állít elő és ezt memóriájában tárolja → számítógépes feldolgozás → GIS megjelenítés. •Ált. digitális kézi műszerek/hordozható automata meteorológiai állomások jöhetnek szóba. + Speciális eszközök (pl.: szappanbuborék fújó).

15 3. Mi a teendő, ha nincs annyi műszer, hogy minden ponton egyszerre mérjünk? – Mérési útvonal bejárása: az ún. ”stichpróbák” módszere. •Derült, szélcsendes, front mentes napokon a nap egyes időszakaiban a meteorológiai elemek igen kis mértékben változnak, néhány órán át kvázi stabilnak tekinthetők. Ez a helyzet ált. napkelte ill. dél környékén áll fenn. •Ezekben az időpontokban végiglátogatva a kijelölt mérési pontokat egy mérési útvonal mentén egy műszerrel is végezhetünk méréseket. •Az eredmények összehasonlíthatósága érdekében a mérési útvonalat azonban nem egyszer, hanem oda-vissza járjuk be a mérési pontok fordított sorrendjében, nagyjából azonos idő alatt. •Az oda és vissza úton mért eredmények átlagolása révén egy időpontra (a mérés középidejére) vonatkozó eredményeket kapunk. Így az értékek már összehasonlíthatók. •Front átvonulás, borult szeles idő esetén a mérés értelmetlen.

16

17

18 4. Terepklíma mérés gépjárműre szerelt műszerekkel. •Nagyobb területekről nagy adatsűrűségű mérés esetén használható módszer. •A mérési útvonalat gépkocsira szerelt elektromos műszerekkel (Wetterwagen) járjuk be és a terület jellegzetes, előre kijelölt pontjain, vagy az útvonal egészén méréseket folytatunk. •Fontos feljegyezni, hogy az egyes mérések mikor történtek. A pontokat jövet és menet azonos időközökben érintve az eredmények átlagolásával azonos, a mérés középidejére vonatkozó eredményekhez juthatunk a stichpróbák módszeréhez hasonlóan. •Célszerű egy állandó mérési ponton is méréseket folytatni a gépjárműves mérések ideje alatt,m hogy a mért eredményeket össze tudjuk hasonlítani. •A módszer főképp hőmérséklet és relatívnedvesség adatok mérésére alkalmas.

19

20 Hordozható digitális hőmérséklet és légnedvességmérő műszer

21 5. A terepklíma felmérése távérzékelési módszerekkel •A távérzékelés során a megfigyelés tárgyának (légkör, víz- vagy szárazföldi felszín növényzet) tulajdonságaira az onnan érkező elsődleges és másodlagos sugárzásokból következtetünk. •A távérzékelés az erőforrás-kutatás vizsgálati módzsere, ami általában repülőgépek, vagy műholdak fedélzetén telepített műszerek segítségével történik. •A szinoptikus meteorológiában a geostacionárius és kvázipoláris műholdak felvételeinek kiértékelése a nagytérségi folyamatok (felhőrendszerek, ciklonok mozgása) előrejelzése terén az 1960-as évek óta elterjedt. •A terepklíma kutatásban az erőforrás-kutatásban, mezőgazdaságban alkalmazott módszerek elterjedtek inkább.

22 Ezek: •A talaj vízgazdálkodásának vizsgálata hőfelvételek és látható tartományban készült felvételek tónuskülönbségei alapján. Síkterepen a talaj felmelegedése a nedvességtartammal mutat szoros összefüggést. •A növényzet fejlettségének (fenofázis), fajösszetételének meghatározása, infraképek alapján. •A fagyzugok kijelölése a hajnali pára, ködfoltok elhelyezkedése alapján a látható tartományban készült képeken. •A távérzékelési információk felhasználása, az eredmények megjelenítése a G.I.S. eszközeinek felhasználásával történik.

23 Az eredmények közvetlen felhasználása: a terepklíma térképezése •A terepklíma térképek fontosak ismeretátadási és helyi klíma kutatási szempontból is. •Az éghajlati elemek kis térbeli (táji), rövid időszakra vonatkozó (napi, havi éves) eloszlásának térbeli megjelenítései. •Léptékük ált 1:10 000, 1: •Az adatok tér és időbeli interpolációjától tartózkodni kell, mivel hamis eredményhez vezethetne. •Fő értékük, hogy sokelemű éghajlati adathalmazok gyors, biztos áttekintését teszik lehetővé. •A térképek elkészítésénél a mérési adatokból kell kiindulni. Azokat az értékelés szempontjai szerinti néhány (ált. 3-5) kategóriába sorolva az adott szempontból kedvező, semleges és kedvezőtlen terep részeket. Pl. fagyveszélyesség térképezésnél egy viszonylag meleg (D-ies tájolású lejtők), egy semleges (egyéb tájolású lejtők) és egy fagyveszélyes kategória (a hideg légtó területe) kerül kijelölésre.

24 •Lehet előre meghatározott pontrendszer alapján értékelni a helyi klíma alkalmasságát valamilyen célra, pl. gyümölcstermelés, idegenforgalom stb. Ez az un. éghajlati bonitálás. •A térképezés alapvető célja a kutatási terület egyes részeinek helyi (terep-) klimatikus eltéréseinek kimutatása. •Ehhez a hő- és vízháztartás jellemzőinek mérése lenne a legmegbízhatóbb út. Ez terepi körülmények közt nem kivitelezhető. •A hőmérséklet és légnedvesség közvetve az előbbi két tényezőtől függ, terepen jól mérhetőek, ezért ezeket használjuk a terepklíma mérési gyakorlatban az eltérő terepklíma területek határának kijelölésére. •A hőmérséklet (és légnedvesség) értékek átlagos napi amplitúdója alapján határozzuk meg a kiegyenlítettebb és szélsőségesebb hőmérséklet- és légnedvesség-járású területeket. •Általában négy kategóriát határozunk meg: kevésbé kiegyenlített, kiegyenlített, mérsékelten szélsőséges, szélsőséges hőmérséklet/légnedvesség-járás.

25

26 Mikor mérjünk? - A mérési időszak kiválasztása •A méréseket végrehajthatjuk szabályos időközönként (hét, dekád, hónap, évszak) Vagy különböző makroszinoptikus helyzetekben is. DE: a terepklíma kifejlődése csak anticiklonális, derült szélcsendes időben erős. Egy front átvonulás teljesen megakadályozhatja a terepklíma kifejlődését. •Ideálisan a méréseket legalább 1 éven át évszakonként 2-3 alkalommal kell végezni, a terep- ill. mikroklíma kifejlődése szempontjából megfelelő körülmények közt, ahhoz hogy a terület éghajlatáról képet kapjunk. •Az alaklomszerű mérések csak egy-egy részkérdés (pl. egynapos nagycsapadék eróziós hatása) tisztázására, esettanulmányok készítéséhez elegendőek.

27 Egy ideális mérési nap - hajnal

28 Egy ideális mérési nap - dél

29 Egy ideális mérési nap - napnyugta

30 Milyen meteorológiai elemeket mérjünk és hogyan? •Napsugárzás mérése: A bejövő globálsugárzás mérésére piranométerek állnak rendelkezésre. Ennek önmagában nincs értelme, mivel kis területen belül a globál sugárzás intenzitása max. az árnyékolás miatt tér el. Sugárzási egyenleg méréséhez 2 piranométer (rövidhull. egy.) és 2 pirradiométer (hosszú hull. egy.) szükséges. •Léghőmérséklet méréshez ált a platina ellenállás hőmérők digitális adatgyűjtővel a legmegfelelőbbek. VIGYÁZAT: meg kell oldani a szenzor árnyékolását nap közben. A léghőmérsékletet cm közt kell mérni! Esetleg profil mérések (felszín, 0,5, 1, 1,5, 2 méter. •Talajhőmérséklet méréséhez szúrótűs platina ellenállás hőmérőket használjunk inkább, mint a hagyományos higanyos eszközt.

31 •Légnedvesség: kapacitív rel. nedv. mérő műszer ált. integrálva a hőmérsékletmérővel. Rel. nedv.-ből számítható absz. nedv., ill. páranyomás. •Légnyomás: barográf a legcélszerűbb. •Szélsebességmérésre kézi kanalas szélseb. mérő, esetleg digitális adatgyűjtővel. A mérés körülményeire oda kell figyelni: függőleges műszertengely, 2m-es mérési magasság szélárnyék kerülése! •Szélirány: megfigyelés alapján+ Mikroklimatikus szélsebességmérés szappanbuborék segítségével. Csapadék: ha van aki leolvassa egy hellmann-féle csapadékmérő kell. Legbiztosabb az automata állomás elhelyezése. Ez a legproblémásabban mérhető éghajlati elem!

32 Hogyan pótoljuk az olyan adatokat, amiket nem tudunk mérni? – Térbeli interpoláció. •Csapadék mérés általában nehezen kivitelezhető, alkalomszerű mérése általában értelmetlen. Megoldás: 2 állomás esetén a távolsággal súlyozott átlag, 3 állomás esetén a térbeli interpoláció szomszédos állomások adatai alapján.

33 A táj- és terepklímatológiai eredmények gyakorlati alkalmazása •Adatgyűjtés után következik az analízis. Digitálisan rögzített adatok excell statisztikai feldolgozása, GIS megjelenítés. •A vizsgálatok során bizonyos széleskörben felhasználható információk tekinthetők az első részeredményeknek. Ezek: -Topoklíma leírás a domborzati térképek és a területen, vagy annak közelében működő meteorológiai állomások adatainak felhasználásával. -A helyszíni szemle során a helyi klíma módosító tényezők (domborzat, növényzet genetikai talajtípus, vízfelszínek) felmérése. -A műszeres mérések eredményei.

34 •Az analízis eredményei a következő területeken használhatók fel: -mező és erdőgazdasági alkalmazások -ipari és kereskedelmi alkalmazások, -tájépítészeti, tájvédelmi alkalmazások. •Ez utóbbiba tágabban értelmezve a természet és környezetvédelmi alkalmazások és a humánkomfort kérdésköre is beletartozik. •A legrégebbre a mezőgazdasági alkalmazás tekint vissza. Itt az adott növénykultúra számára optimális termőhely megválasztásban (pl. fagyzugok térképezése) nyújthat segítséget a terepklimatológia. •Ipari, kereskedelmi és környezetvédelmi alkalmazás körébe az egyes településeken belül a lakó és ipari területek, egyes ipari üzemek helyének a kiválasztásakor végzett terepklíma (főképpen szél-) mérések tartoznak. A legkiterjedtebb ilyen vizsgálatok hazánkban Győrben folytak.

35 •A táj- és kertépítészetben sokrétű a terepklíma mérési eredmények felhasználhatósága:  A helyi klíma mennyire felel meg az adott növényeknek (pl. erdőtelepítés, parkosítás), illetve, hogy az adott helyi, v. mikroklímához mely növények felelnek meg leginkább.  Humán meteorológiai szempontból milyen az adott terület klímája.  Milyen intézkedéseket lehet tenni, hogy az adott helyi klímát kedvező irányba módosítsuk (fagyzugok megszüntetése, szélvédelem strandokon, átszellőzöttség, vagy árnyékolás biztosítása városi területen) – Klímamelioráció

36 •Eredmények hasznosítási lehetősége a vizsgálati terület valamilyen hasznosításra való alkalmasságának eldöntése. → ÉGHAJLATI BONITÁLÁS. •Nem abszolút módszerek, mindegyik többé kevésbé szubjektív pontrendszer alapján minősít. •Pl.: Bacsó additív összegző módszere: •A klíma elemek 0-+5-ig (vagy 0-tól 10-ig) pontozza az egyes elemeket az adott használat szempontjából és a végén összeadja a pontokat. •A pontértékeket mindig az adott alkalmazásra való alkalmasság mértéke dönti el, a pontozás tehát relatív módszer. •A terepklíma így pénzben is kifejezhető értéket kap egyes területek bizonyos felhasználásokra való jobb vagy kevésbé jobb voltának meghatározása révén.

37 ENERGETIKAI SZÉLMÉRÉS – A SZÉLENERGIA POTENCIÁL ELŐREJELZÉSE •A szélerőművek helyének kiválasztásakor az egyik alapvető jelentőségű szempont a rendelkezésre álló szélenergia mennyisége. A szélirány és szélsebesség a térben és időben legváltozékonyabb éghajlati elemek közé tartozik. •Ezért, a szélerőművek tervezésekor a szélturbina- gyártó cégek részletes szélmérési eredményeket várnak el a beruházótól annak eldöntéséhez, hogy érdemes-e az adott helyre turbinát telepíteni, s ha igen, milyen műszaki paraméterekkel rendelkező turbinára, illetve milyen magasságú toronyra van szükség. •A szél irányát és sebességét alapvetően befolyásolja a domborzat és a felszín borítás jellege (érdesség). Mivel e tényezők kis távolságon belül is jelentősen eltérnek, a szélirány és szélsebesség nagymértékben különbözhet még egymáshoz közeli pontokon is.

38 •Ezért, egy hely szélenergia potenciáljának meghatározása nem történhet csak széltérképek alapján, esetleg közeli, vagy távoli meteorológiai állomások adatainak felhasználásával. •Ezek az adatok csak durva becslést tesznek lehetővé. Az ilyen becslések a szélenergia potenciál 20-40% túl/alábecslését is okozhatják, ami a beruházás megtérülési idejét akár másfélszeresére nyújthatja, jelentős anyagi veszteséget idézve elő. •A szélenergia potenciál pontos meghatározásához a beruházás tervezett helyén, egy éven át tartó, lehetőség szerint folyamatos, két magasságon végzett szélsebesség és szélirány mérés szükséges.

39 Ezt a következők indokolják: •Az éves mérési sorra a teljes év szélkimatológiai jellemzéséhez van szükség, hiszen a szélsebesség és szélirány az év során jelentős ingadozásokon megy keresztül. Az egész éves mérési sortól csak azokban az esetekben van lehetőség eltérésre, ha a kiválasztott területhez hasonló helyzetű, közeli meteorológiai állomás adatsora áll rendelkezésre. Ekkor néhány hónapos mérési sor alapján korrelációba hozható a két mérési hely szélparamétereinek mente, ami kielégítő pontosságú becslést tehet lehetővé. Az ilyen szerencsés helyzet azonban ritka. Ezt a megoldást nem minden gyártó tartja elfogadhatónak. •A két magasságon (általában 10 és 30 méter) történő szélsebességmérés a meteorológiai állomásokon nem követelmény, a szélenergia potenciál pontos felméréséhez azonban elengedhetetlenül szükséges, mivel a szélsebesség a felszíntől távolodva, a súrlódás csökkenésével párhozamosan logaritmikusan növekszik. A növekedés pontos mértéke területenként eltér a felszíni paraméterek különbözősége miatt.

40 A mérések kivitelezése és eredményei •Az előbbi cél elérése érdekében a mérések kivitelezése a következőképpen történik. A tervezett beruházás helyén mobil mérőoszlopot helyezünk el. Ez egy 30 méter magas, elemes, lebillenthető, kiköthető árboc. Telepítéséhez kisméretű beton alapra van szükség a stabil rögzítés céljából. Fontos, hogy a terület védett, bekerített legyen a rongálás elkerülése végett. A mérőoszlopra 2 szélsebességmérő, egy széliránymérő szenzor, az adatgyűjtő, GSM modem és a napelem kerül fel. •A szélsebesség mérése forgókanalas, opto-chopperrel ellátott anemométerrel történik. A Szenzor indítósebessége 0,4 m/s, mérési tartománya 0,4-75 m/s, pontossága 1-10m/s-on 0,1%, m/s-on 2%. A szélirány mérése alacsony indulási küszöbű (0,3 m/s) opto-elektronikus működési elvű széliránymérő. •Az adatgyűjtő-egység saját szoftverével vezérli a szenzorokat és rögzíti az adatokat. A berendezés soros porton keresztül képes kommunikálni bárminyen PC-vel, vagy laptoppal. A napelem és akkumulátoros tápegység biztosítja a hálózati áramtól független, éjjel-nappali energia ellátást, a GSM modem pedig lehetővé teszi a berendezés működésének ellenőrzését, az adatok letöltését nagy távolságból.

41

42 •A fenti hardver és szoftver beszerzési költsége 25% ÁFA- val 1,5 – 2 millió forint), a mobil mérőtorony megépítése és a berendezés telepítése 0,5 millió forint, a berendezés telepítése tehát 2-2,5 millió forintba kerül. •A szenzorok elhelyezésénél fontos szempont, hogy a felszín hatása ne zavarja működésüket, ezért energetikai szélmérésnél az alsó szenzort általában 10 méter magasan helyezzük el. Így az eredmények összehasonlíthatók a meteorológiai állomásokon mértekkel. A két szenzor közt célszerű legalább 20 méter magasságkülönbséget tartani, hogy adataik eléggé különbözzenek, ami a magassági szélsebesség extrapolációnál fontos. •Ideális esetben a szélsebességet elég lenne a turbina majdani tengely magasságában mérni. A tengelymagasság ugyanakkor a mérések eredményeként dönthető el.

43 •Ezért történik két magasságon a mérés, hogy később különböző tetszőleges magasságokra kalkulálható legyen a rendelkezésre álló szélenergia mennyisége. Az extrapolációhoz két magasságra van szükség a szélsebesség magassággal való nemlineáris, helytől, napszaktól függő napi menete miatt. •A probléma összetettségének szemléltetésére álljon itt egy példa. Egy ismert h magasságban meghatározott szélsebesség átszámítása (v’) egy másik h’ magasságra legegyszerűbben a v’/v=(h’/h) α •összefüggés szerint történhet, ahol az α kitevő a felszín érdességétől függően változik általában 0,14-0,8 közti értékeket véve fel. Az áramló levegő felszínnel való súrlódásának a nagyságát fejezi ki: a „simább” felszín felett kisebb, az érdesebb felszín felett nagyobb értéket véve fel. A levegő hőmérsékleti rétegződésének, sűrűségének a függvényében sajátos napi mentet is mutat. •A méréseket egy éven át megszakítás nélkül kell végezni, hogy a szélirány és szélsebesség napi, havi, évszakos és éves jellegzetességeiről képet kaphassunk a kiválasztott területre vonatkozóan. A néhány napnál hosszabb adathiányok veszélyeztetik a fenti feltétel teljesülését.

44 •A megfelelően kivitelezett mérés teszi lehetővé olyan adatbázis előállítását a turbina gyártók számára, ami lehetővé teszi a döntést a beruházás végrehajtásáról és a turbina műszaki paramétereiről. •Ehhez a mérési adatoknak tartalmazniuk kell: •Az átlagos és maximális szélsebességet az adott területen a mérési időszak hónapjaira, évszakjaira és egészére vonatkozóan, ami tájékoztat az adott helyen eltérő magasságokban rendelkezésre álló éves, évszakos és havi szélenergia mennyiségről. •A szélsebesség és a szélirányok gyakorisági megoszlását, vagyis az egyes szélsebesség kategóriák és szélirányok gyakoriság szerinti megoszlását havi, évszakos és éves szinten.

45 •A szélcsendes periódusok hosszát, vagyis a meghatározott küszöbértéknél (-értékeknél) kisebb szélsebességű időszakok hosszát, ami a hálózatra termelő és sziget üzemmódban telepített turbinák esetében is fontos, hiszen meghatározza azon időszakok hosszát, amikor a berendezés nem, vagy alig termel áramot. •A szélsebesség adott helyre jellemző átlagos napi menetét az adott terület felett különböző magasságokban, a mérési időszakra vonatkoztatva. Ez az adott mérési helyre jellemző szélsebesség napi változások leírását, az ingadozás amplitúdóját jelenti. Σ: Ha két magasságra rendelkezünk éves szélirány és szélsebesség adatokkal, akkor, ezek felhasználásával már viszonylag könnyen meghatározhatjuk a szélirány és sebesség általános dinamikáját más magasságokban is, ami lehetővé teszi az adott terület szélpotenciáljának meghatározását.


Letölteni ppt "TEREPKLIMA MÉRÉSEK II.. A kutatási módszerek fejlődése •A kutatási módszerek fejlődését napjainkig a következő periódusokra oszthatjuk: •Az első időszakban."

Hasonló előadás


Google Hirdetések