SODAR mérések szerepe a légköri határréteg vizsgálatában
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A dolgozatom témájául a SODAR mérések szerepét választottam a légköri határréteg vizsgálatában. A szakirodalmi áttekintésemben, egyfajta felvezetésként, fontosnak tartottam bemutatni a különböző típusú távérzékelési eszközöket, amelyek közül megkülönböztetünk aktív és passzív eszközöket. A passzív távérzékelés a természeti erőforrásokból származó elérhető energián alapszik, ezzel szemben az aktív távérzékelés egy mesterséges fényforrástól függ, ami megvilágítja a helyszínt és az így lesugárzott energia felszínre visszaérkező részét mérjük az aktív szenzorokkal (pl. Sodar, Lidar, Radar). Ezáltal a rögzített adatok feldolgozás után információt nyerünk a vizsgálni kívánt felszínről. A távérzékelési eszközök célja, hogy adatokat biztosítanak a hőmérséklet, szél, páratartalom, és felhőszerkezetekről, ami által bármilyen meteorológiai tényezőt könnyedén meg tudunk határozni. Mivel a SODAR berendezés is aktív távérzékelési eszköz, ezért főként ezeknek a bemutatására fektettem a hangsúlyt, kicsit részletesebben jellemezve négy eszközt. Első körben a dolgozatom témájául szolgáló SODAR berendezést ismertettem. A legjellemzőbb tulajdonsága, mely szerint a földfelszínről képes közvetlen szélprofil mérést végezni. Ez hangimpulzusok kibocsátásával történik, amely a légkör 20 – 390m közötti magasságban operatívan, közvetlenül méri a légmozgás tulajdonságait. Jellemző alkalmazási területei főként erőművek, valamint jelentős ipari létesítmények helyi környezeti monitoring rendszerének elemeként jelennek meg. A Windprofiler segítségével is szintén magassági szélmérést tudunk végezni. Azonban nem hanghullámokat, hanem elektromágneses hullámokat küld a magasba, amelyek a levegőben szóródnak majd visszaverődnek. Mérése során a mikroturbulenciák jelenlétét használja ki, amelyek sebességingadozások hatására sűrűségingadozásokat okoznak, ami megváltoztatja a levegőben jelenlévő rádióhullámok törésmutatóját. Működtetésével a magassági szél időbeli változását figyelhetjük meg. A RASS is aktív távérzékelési eszköz, amely a SODAR-hoz hasonlóan hanghullámokat bocsát ki. Ezek a hanghullámok a légkör különböző rétegeiben különbözőképpen terjednek. Ellentétben a SODAR-ral, a RASS alkalmas a levegőhőmérséklet-profil mérésére is. A LIDAR, mint távérzékelési eszköz lézerfényt használ a mérések meghatározására, amelyet a légkörbe bocsájt, majd ott egy befogadó teleszkóp segítségével összegyűjti a visszaverődő fényt a légköri molekulákról, felhőkről, aeroszolokról. ÖSSZEFOGLALÁS - 43 - Ezt követően bemutattam a SODAR rendszer felépülését a kezdetektől, a mono- és bisztatikus berendezést, valamint hogy a kutatók az egyre modernizáltabb fejlesztések során hogyan tudtak hatékonyabb programokat fejleszteni, javítani a rendszer időbeli eredményeit, mono- és bisztatikus hangokat használva arra, hogy egyidejűleg tanulmányozhassák a termikus és dinamikus turbulenciát a légtér ugyanazon pontjain. Továbbá megemlítettem hogyan fejlesztették a működéshez nélkülözhetetlen vivőfrekvenciát és az antennákat, miként dolgozzák fel a visszhang jeleket, valamint hogy melyek azok a technikák, amelyek megkönnyítik a SODAR-ok használatát. Az Anyag és módszer fejezetben bemutattam azt a PCS.2000-24 típusú Doppler-SODAR berendezést, amit 2011-ben vásárolt a Debreceni Egyetem Meteorológiai Tanszéke, és amely 2012 májusától a kismacsi Agrometeorológiai Obszervatórium területéről 10 perces átlagokkal szolgáltatja számunkra az adatokat a légkör 10 m – 390 m közötti magassági szintek szélviszonyairól. Ezután a SODAR adatfeldolgozó és megjelenítő programjával, a METEK Graphics Software-rel készült ábrákon szemléltettem a 2012. július, szeptember, december, valamint a 2013. évi márciusi hónapok szélviszonyait. A több havi mérések adataiból szerzett tapasztalatok alapján megállapítható, hogy a SODAR által szolgáltatott mérési adatoknak köszönhetően ma már jelentősen nagyobb információmennyiségek állnak rendelkezésünkre a légköri rétegek viszonyairól, amelyeknek köszönhetően új lehetőségek nyílnak az adott terület szélklimatológiai és energetikai értékelésére.