Zivatar.hu Zivatar.hu Felhőtár
Városklíma-megfigyelések otthon - Zivatar.hu

Városklíma-megfigyelések otthon

Lelovics Enikő

Bevezetés

A városokban az emberi tevékenység környezetre gyakorolt hatása koncentráltan érvényesül. A beépített területeken a felszín megváltozott geometriai, sugárzási, hőtani, és egyéb tulajdonságai, valamint az itt zajló más jellegű folyamatok miatt ezeknek a területeknek a sugárzási egyenlege, energiaegyenlege, vízegyenlege módosul a természetes állapothoz képest, ami a városi lakók közérzetére és egészségére egyaránt hatással van. Definíció szerint a városklíma olyan helyi éghajlat, amely a beépített terület és a regionális éghajlat kölcsönhatásának eredményeként jön létre (WMO, 1983).

A városklíma

A város és környezete között a hőmérsékletben jelentkező különbséget városi hőszigetnek nevezzük (Landsberg, 1981). Ennek értéke – a hősziget-intenzitás – általában pozitív, különösen a kora esti órákban [1]. Ezek az értékek városok közötti összehasonlításra csak akkor alkalmasak, ha rendelkezésre állnak megfelelő metaadatok a mérőhelyekről, és ezeket figyelembe is vesszük. Más-más eredményeket ad, ha pl. a „városi” mérőállomás egy parkban, egy leburkolt téren vagy egy háztetőn található. Emiatt lényeges a mérőhely környezetének objektív jellemzése (Stewart, 2007).

Az LCZ (Local Climate Zones) osztályozási rendszer elsődleges célja, hogy megkönnyítse a mérőhelyek környezetének jellemzését abból a szempontból, hogy azok milyen mértékben képesek befolyásolni – elsősorban a lokális skálán kialakuló hőmérséklet szempontjából – a helyi klímát. A gyakorlati felhasználás érdekében a típusok száma nem túl nagy és elkülönítésük objektív, mérhető paraméterek alapján történik. Definíció szerint „a Lokális Klímazónák elemei olyan néhány száz métertől néhány kilométerig terjedő területek, amelyek többé-kevésbé egységes felszínborítással, szerkezettel, anyagtípusokkal és emberi energiatermeléssel jellemezhetők. Mindegyik LCZ típus jellegzetes hőmérséklet-járással rendelkezik, amely legszembetűnőbben viszonylag sík és száraz felszín felett, nyugodt és tiszta éjszakákon nyilvánul meg” (Stewart-Oke, 2012). Ezen beépítettségi típusok meghatározását távérzékelési módszerekből származó adatok alapján végezzük Szegedre (példák az 1. és 2. ábrán), és korábbi mobil hőmérsékleti mérések alapján igazoltuk ezek kapcsolatát a lokális léghőmérsékleti viszonyokkal (pl. Lelovics et al., 2013)

Ortofotón városi beépítettségi típusok

1. ábra: Példák a Szegeden előforduló jellegzetes beépítettségi típusokra (ortofotón, a körök sugara 250 m)

LCZ 2 compact midrise

LCZ 3 open lowrise

LCZ 5 open midrise

2

3

5

LCZ 6 open lowrise

LCZ 8 large lowrise

LCZ 9 sparsely built

6

8

9

 

LCZ D low plants

 

 

D

 

2. ábra: Tipikus utcaképek a beépítettségi típusokra vonatkozóan

Városi mérőállomás kialakításának lehetőségei

Mivel a hivatalos meteorológiai mérések célja a nagytérségű időjárás leírása, ezen a skálán a beépített területek időjárása csak mint zavaró hatás jelentkezik, emiatt ezek a mérőhelyek általában külterületen találhatóak. Városi mérőhelyek ezért csak ritkán működnek, történeti okokból (pl. Budapest-Országút, vagy ismertebb nevén Kitaibel Pál utcai mérőhelyen 1910 óta folynak mérések [2]) vagy oktatási célból (pl. egyetemi területen található Bp-Lágymányos, Eger, Szeged-Belterület). Városi mérőállomás-hálózat kevés helyen van telepítve, mivel ennek létesítése és fenntartása igen drága (pl. Basara et al, 2011; Unger et al., 2011). Kutatási célra bevett még a mobil mérések (pl. Melhuish és Pedder, 1998; Unger et al., 2001), és viszonylag finomfelbontású műholdképek (pl. Pongrácz et al., 2010) alkalmazása.

Városi mérőállomások létesítésére alapvetően azok a követelmények, mint egyébként, bár valamivel kevésbé szigorúak (Oke, 2004). Az összes meteorológiai állapotjelző mérésénél a legfontosabb szempont, hogy a környező tereptárgyaktól minél távolabb legyenek az érzékelők, hogy azok zavaró hatása (pl. árnyékolás, szélárnyék, turbulencia) minél kevésbé jelentkezzen. A hőmérsékletet alapvetően nyílt területen mérjük, tereptárgyaktól távol. Nagyon fontos a szenzor megfelelő (jól szellőző) árnyékolásáról gondoskodni, enélkül az adatok akár teljesen használhatatlanok is lehetnek.  Az érzékelő a felszín fölött 2 méter magasan kell, hogy elhelyezkedjen, bár a jól átkevert városi határrétegben nem baj, ha magasabban van (Nakamura és Oke, 1988). A csapadék mérését körülbelül 1 m magasan végezzük, nyílt területen.

Az utóbbi években elterjedtek az átlagember által is hozzáférhető, kedvezőbb árú időjárás-állomások, melyek amellett, hogy jelzik az időjárás különböző paramétereit, a mért adatokat egy bizonyos időintervallumig tárolják, illetve számítógépre és az internetre csatlakoztatva akár folyamatosan elérhetővé teszik a nagyvilág számára. Mivel az egyre fejlettebb időjárás-állomások mellett megjelentek olyan, számítógépnek nevezhető eszközök, amelyek kis méretűek, alacsony fogyasztásúak, aránylag olcsón beszerezhetők és amelyek alkalmasak arra, hogy a mért adatainkat a világhálóra továbbítsák, ezért lehetővé vált, hogy szinte bárki üzemeltethessen egy olyan rendszert, amelyik a nap 24 órájában méri és továbbítja az időjárási adatokat, tehát akár egy házi városklíma állomásként is üzemelhet.

Ahogy fentebb már említettük, a különböző szenzorok által összegyűjtött adatokat nem csak a beltéri egység kijelzőjén lehet leolvasni, hanem megfelelő műszer esetén azokat számítógépre továbbítani, és ott megjeleníteni, további feldolgozásokat végezni rajta (2. ábra). Több amatőr meteorológiával foglalkozó honlap is gyűjt és megjelenít ilyen adatokat (pl. [3], [4], [5]). Ezen kívül – nem utolsósorban – természetesen saját célra is érdemes archiválni a begyűjtött meteorológiai információkat, például egy MySQL adatbázisban.

Folyamatos megjelenítés és archiválás esetén értelemszerűen szükség van egy folyamatosan üzemelő és internetkapcsolattal rendelkező számítógépre is. Egy asztali számítógépnél jóval kisebb fogyasztású és helyigényű eszközök is alkalmasak lehetnek erre a célra, ilyen például a 2. ábrán bemutatott Raspberry Pi [6]. Ráadásul ehhez az eszközhöz olyan fényképező modult is vehetünk, amelyik alkalmas arra, hogy webkameraként üzemelve figyelje az égképet.

A megfigyelés folyamata

2. ábra: Egy jól felszerelt otthoni megfigyelőrendszer felépítése vázlatosan

A mérések elvégzése, értékelése, esetleges vizuális észlelések és más kiegészítő információk észlelése szempontjából többféle oktatóanyag is ajánlott, például:

-        Czelnai R (1988) Bevezetés a meteorológiába

-        Az észlelő amatőr meteorológus kézikönyve:
http://metnet.hu/download/kezikonyv/konyv.pdf

-        Cloud types for observers:
http://www.metoffice.gov.uk/media/pdf/r/i/Cloud_types_for_observers.pdf

-        SYNOP kód, jelenidők: http://www.megakastro.gr/weather_agro/SYNOP_format(FM-12).htm

Összefoglalva elmondhatjuk, hogy napjainkban adott a lehetőség, viszonylag egyszerűen, hobbi szinten is olyan meteorológiai mérőállomás működtetésére, amely alkalmas folyamatos mérések végzésére és az adatok archiválására, amelyek kiértékelése révén több állomás esetén képessé tehet a városklíma jobb megismerésére, megfigyelésére. 

Köszönetnyilvánítás

A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program – Hazai hallgatói, illetve kutatói személyi támogatást biztosító rendszer kidolgozása és működtetése konvergencia program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

Irodalomjegyzék

Basara JB, Illston BG, Fiebrich CA, Browder PD, Morgan CR, McCombs A, Bostic JP, McPherson RA, Schroeder AJ, Crawford KC (2011) The Oklahoma City Micronet. Met. Appl. 18(3):252—261.

Melhuish E, Pedder M (1998) Observing an urban heat island by bicycle. Weather 53(4): 121—128.

McPherson RA, Schroeder AJ, Crawford KC (2011) The Oklahoma City Micronet. Met. Appl. 18(3):252—261.

Nakamura Y, Oke TR (1988) Wind, temperature and stability conditions in an east-west oriented urban canyon. Atmos Environ 22:2691—2700

Landsberg HE (1981) The Urban climate. Academic Press, 275 p.

Lelovics E, Gál T, Unger J (2013) Mapping Local Climate Zones with a vector-based GIS method. In: Proceedings of Air and Water Components of the Environment.

Oke TR (1987) Boundary layer climates. (2nd ed.). Routledge, London–New York, 435 p.

Oke TR (2004) Initial guidance to obtain representative meteorological observation sites. WMO/TD No. 1250, Geneva, 47 p.

Pongrácz R, Bartholy J, Dezső Zs (2010) Application of remotely sensed thermal information to urban climatology of Central European cities. Physics and Chemistry of the Earth 35(1–2):95–99.

Stewart ID (2007) Landscape representation and the urban-rural dichotomy in empirical urban heat island literature, 1950-2006. Acta Climatologica et Chorologica 40-41:111—121.

Stewart ID, Oke TR (2012) Local Climate Zones for urban temperature studies. – Bulletin of the American Meteorological Society 93:1879–1900.

Unger J, Sümeghy Z, Zoboki J (2001) Temperature cross-section features in an urban area. Atmospheric Research 58:117—127.

Unger J, Savic S, Gál T (2011) Modelling of the annual mean urban heat island pattern for planning of representative urban climate station network. Advances in Meteorology, 2011. ID 398613, 9 p.

WMO (1983) Abridged final report, 8th session. Commission for Climatology and Applications of Meteorology,World Meteorological Organization (WMO No. 600), Geneva.


[1] Szegedi állomáspár online adatmegjelenítő honlapja. http://adatok.geo.u-szeged.hu/

[2] OMSZ Éghajlati adatsorok 1901-2000, Bp. – Állomástörténet. http://owww.met.hu/eghajlat/eghajlati_adatsorok/bp/Navig/Index2.htm

[3] WunderGround http://www.wunderground.com/

[4] MetNet http://metnet.hu/

[5] Időkép http://www.idokep.hu/

[6] Raspberry Pi http://www.raspberrypi.org/

 

Szerző: MacGyver
Létrehozás: 2014-02-14

Név
E-mail cím
Honlapod címe (ha van)
Hozzászólás
Mennyi három meg három (betűvel)?

eXTReMe Tracker