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 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 között

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 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

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)

Köszönöm figyelmüket!