•1
TERÉNNÍ PRŮZKUM A VÝZKUM VE FG
ZDROJE DAT, METODY ZPRACOVÁNÍ A HODNOCENÍ DAT
ZÍSKANÝCH STACIONÁRNÍM A POLOSTACIONÁRNÍM
VÝZKUMEM
FOTO Z ARCHIVU: doc.Trizna, část meteo-klima dr.Hrbáček
1 Postavení klimatologie/klimageografie a hydrogeografie
v rámci komplexní fyzické geografie
Geografické spektrum, podle Minára a kol. 2003
Meteorologie a klimatologie
§ Meteorologie – počasí – okamžitý stav úplného
klimatického systému
• Považovaná spíše za fyzikální vědu
§ Klimatologie – klima – dlouhodobý stav úplného
klimatického systému
• Řeší meteorologické procesy v geografických
podmínkách (na Zemi) -> geografická věda
Získávání podkladů
§ Přímá měření
• Meteorologické stanice, meteoradary, družice
§ Nepřímé
• Archivní záznamy, proxy data (glaciologická,
geologická, biologická)
§ Dostupné na vyžádání na ČHMÚ
Standardní meteorologická stanice (ČHMÚ, 2014)
Meteorologická stanice na Davies Dome, ostrov Jamese Rosse
(archiv Filip Hrbáček, 2014)
Ledovcové jádro (Univerzita Washington, 2014)
Ledovcové sedimenty (North
American Glacial Varve Project,
2014)
Rekonstrukce klimatu z jádra Vostok (Davies, 2014)
Rekonstrukce klimatu pro posledních
1400 let (NOAA, 2014)
Disky stromů (Dendrologická laboratoř, 2014)
Kosmova kronika
(Paleografie.org, 2014)
•2
Výzkumné instituce v ČR
§ ČHMÚ www.chmi.cz
§ UFA (AV) www.ufa.cas.cz
§ CZECH GLOBE (AV) www.czechglobe.cz
Studium:
§ Geografické ústavy v ČR – zaměřeno spíše na
klimatologii
§ Katedra meteorologie a ochrany prostředí MFF UK
Praha
Klimatologie na Geografickém ústavu v Brně
§ Historická klimatologie a paleoklimatologie
• Studium kolísání klimatu na území ČR
• Rekonstrukce a studium hydrometeorologických
extrémů
http://geogr.muni.cz/klimatologie
§ Polární ekologie
• Výzkum změn klimatu v polárních oblastech
http://polar.sci.muni.cz/cs/uvod
http://polar.prf.jcu.cz/climate_cz.htm
Vybrané publikace klimatologického týmu Geografického ústavu v Brně
10
Průtok (Q) – množství vody, které protéká plochou
průtočného profilu za jednotku času
Průtok je nejdůležitější hydrologická veličina.
Vyjadřuje se v l.s-1 anebo (nejčastěji) v m3.s-1.
Průtok se v krajině neměří pravidelně – je to zpravidla
odvozená hodnota.
Průtok se odvozuje z hodnoty vodního stavu (H).
Vodní stav je výška hladiny vody v měrném profilu nad
zvolenou úrovní, t.j. 0 hodnotou.
Hydrometrie - Přehled základních pojmů
11
Pomocí měrných nádob, které vyhovují podmínkám měření
Měříme čas potřebný na naplnění nádoby.
Využití:
1. Vydatnost pramenů
2. Měření malých průtoků
Hydrometrie
Přímé měření a stanovení průtoků
t
V
Q =
12
Hydrometrie
§ Část hydrologie zabývající se:
vzpůsoby měření hydrologických prvků
Øpřímé
Ønepřímé
vpotřebnými přístroji
Øhydrometrické vrtule
Øbezvrtulový snímač rychlosti vody na báze vodivosti
Øbezvrtulový snímač ultrazvukový (ADCP)
vmetodami
Øzískávání,
Øpřenosu,
Øzpracování a
Øarchivace hydrologických dat.
•3
13Hydrometrie
Nepřímé měření
Hydrometrickou vrtulí
v - rychlost [m.s-1]
n - počet otáček vrtule
za sekundu
α a β – konstanty
v = α + β*n
14Hydrometria
Nepriame merania
Bezvrtuľovým snímačom
rýchlosti vody
•OTT – Nautilus
•pracuje na princípe vodivosti
•pri veľmi malých rýchlostiach
•pri zarastenom koryte vegetáciou
15
Hydrometrie - Nepříme měření
§ Bezvrtulovým ultrazvukovým čidlem/
snímačem (ADCP)
Ø Z lodě, člunu, mostu, lanovky, atd.
Ø Přístroj je „zasazený“ do katamaránu.
Ø Čidlo musí být pod vodu, aby přístroj mohl pracovat
spolehlivě.
Ø Orientace podle GPS zabudovaného do přístroje
16
Příklad měření SHMÚ
17 18
§ Metódami využitia poznatkov z hydrauliky (sklony,
prepady, priepuste, atď.)
Ø Thomsonov prepad – s vrcholovým uhlom 90°
Ø μ = súčiniteľ vplyvu kontrakcie
Ø h = prepadová výška
Ø g = konštantatiažového zrýchlenia (9,81 m.s-2)
Hydrometria - Nepriame merania
62,0
.46,12...
15
8 2
5
2
=
==
m
m
pre
hghhQ
•4
19
§ Chemická metóda
§ (v praxi SHMÚ sa nepoužíva)
Ø Injektáž látky môže byť:
Ø Jednorazová
Ø Kontinuálna
Hydrometrie – Nepřímé měření
20
§ Část hydrologie zabývající se:
• způsoby měření hydrologických prvků
• přímé
• nepřímé
• potřebnými přístroji
• hydrometrické vrtule
• bezvrtulový snímač rychlosti vody na báze vodivosti
• bezvrtulový snímač ultrazvukový (ADCP)
• metodami
• získávaní,
• přenosu,
• zpracovaní a
• archivace hydrologických údajů.
Hydrometrie
21Hydrometria - Získavanie údajov
§ Merania pravidelné:
§ Merné profily vodomerných staníc
§ Medzinárodne stanovené profily na hraničných tokoch
§ Merania nepravidelné:
§ Profily stanovené pre riešenie rámcových a iných úloh
§ Profily určené objednávkou
22Hydrometrie
Získávání dat – vodoměrné stanice
24Hydrometria
Získavanie údajov – vodomerné stanice
UL 501, 502, CSSR
Hydrus,Ott, D
MARS 2 to MARS 5i,
Solar, SK
25Hydrometria
Prenos údajov
§ Záznamy v papierovej forme
• Pozorovateľ mesačne zasiela poštou
§ Digitálne údaje zbierané priamo z prístrojov vo VS
• Mesačne, dvojmesačne, podľa potreby
§ Digitálne údaje zbierané „online“
• S hodinovou alebo 15 minútovou frekvenciou
•5
27Hydrometria - Prenos údajov 28Hydrometria
Získavanie údajov - meranie v teréne
§ Profil musí byť prístupný za rôznych meteorologických podmienok
§ Priamo z toku
• Brodenie
• Z člna a lode
29Hydrometria
Získavanie údajov - meranie v teréne
Rohožník - Rudavka
§ Z mosta
Meranie zauta
31
Čáry průměrných denních hodnot: vodní stavy v a
průtoky
Hydrometrie
Zpracovaní dat
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Dni
Prietoky[m3
.s-1
]
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Vodnéstavy[m]
Prietoky
Vodné stavy
§ Vodné stavy a prietoky v Bratislave na Dunaji v roku 1991
32
Hydrometria
Spracovanie údajov – výpočet Q z hydrometrovania
§ Každá národná hydrologická služba má svoju vlastnú metodiku merania,
spôsobu výpočtu a program