Kutatók Éjszakája
2009. szeptember 25.

A Debreceni Egyetem Meteorológiai Tanszékének rendezvényei

 

16:00 - 17:00
Kémia épület K/1 előadó

Köszöntő. A Meteorológiai Tanszék és az ott folyó kutatások bemutatása.
Előadó: Dr. Tar Károly intézetigazgató egyetemi docens, Debreceni Egyetem Földtudományi Intézet
"Városi hőszigetelés" Előadás a városklímáról
Előadók: Dr. Unger János tanszékvezető egyetemi docens, Szegedi Tudományegyetem
Dr. Szegedi Sándor tanszékvezető egyetemi docens, Debreceni Egyetem

17:00 - 18:00 Látogatás a DE Meteorológiai Tanszék Obszervatóriumában - Dóczy utcai sporttelep
Műszerbemutató, tárlatvezető: Dr. Szegedi Sándor tanszékvezető egyetemi docens
18:00 - 20:00
Kémia épület K/1 előadó

Kerekasztal beszélgetés a megújuló energiaforrásokról.
Örök energiaforrásunk: a Nap
Előadó: Bartók Blanka egyetemi tanársegéd, Babes-Bólyai Egyetem, Kolozsvár

A geotermális energia és hasznosítása
Előadó: a Nagyváradi Nemzeti Geotermális Kutató Központ igazgatója, Teodor Maghiar egyetemi tanár és munkatársai

A szélenergia hasznosítás jövője 2020-ig Magyarországon
Előadó: Dr. Tóth Péter egyetemi docens, a Magyar Szélenergia Társaság elnöke, Széchenyi István Egyetem

 

2009. szeptember 25. péntek 16: 00 -17:00 K/1 előadó

„VÁROSI HŐSZIGETELÉS” A városklímáról


Előadók: Dr. Unger János tanszékvezető egyetemi docens, Szegedi Tudományegyetem

Dr. Szegedi Sándor tanszékvezető egyetemi docens, Debreceni Egyetem


Napjainkban a városok robbanásszerű növekedésének következményeként a Föld népességének több mint fele (3,3 milliárd ember) él városokban. Az urbanizáció gyorsulása a vele járó környezeti problémák felerősödését is kiváltotta, másrészt a kedvezőtlen következmények egyre nagyobb számú népességet érintenek közvetlenül. A környezeti hatások között fontos helyet foglalnak el a meteorológiai, éghajlati következmények. Ezek közül a legszembetűnőbb a levegőminőség romlása a városokban, ezen kívül azonban szinte az összes meteorológiai paraméter megváltozik kisebb–nagyobb mértékben a városok beépített területén a külterülethez képest.
A Debrecen Egyetem Meteorológiai Tanszékén 1999 őszén útjára indított, a város éghajlat-módosító hatásának részletes feltérképezését célzó kutatás első lépése a város és környéke között fennálló hőmérsékleti különbségek, az ún. városi hősziget vizsgálata volt.
A városi hősziget kialakulásához alapvetően szükséges feltételeket a nagytérségi időjárási helyzetek jelentik. A város és vidéke közt legerősebb hőmérsékleti különbség derült, szélcsendes éjszakákon anticiklonális helyzetekben alakul ki. Ilyenkor a városi és vidéki területek eltérő borítású, beépítési, hőgazdálkodási tulajdonságokkal rendelkező felszínei okozzák az eltérő felmelegedést. A városban nagyobb a mesterséges borítású hőelnyelő felszínek aránya és csökken a természetes párologtató felszínek kiterjedése a természetes felszínekhez képest. A mesterséges felszínek az éjszaka során a talaj feletti légkörbe sugározzák vissza a nappal elnyelt hőt, ami napnyugta után jelentősen melegebbé teheti a város levegőjét a környező beépítetlen területekhez képest. A városi hősziget fejlődése sajátos idő és térbeli jellegzetességeket mutat. A hőmérsékleti különbség napközben minimális (esetleg a városban hidegebb van a környezeténél), majd délután kezd növekedni. A hősziget legerősebb kifejlődését általában napnyugta után 3-5 órával éri el, majd újra gyengülni kezd.
A mérések során az volt a cél, hogy megállapítsuk a városon kívüli viszonyítási területhez képest fennálló hőmérsékleti különbségeket Debrecen és néhány szomsédos, az Alföldön jellegzetes méret kategóriába eső település összefüggően beépített területén a hősziget maximális kifejlődése idején. Debrecenben egy a város összefüggően beépített, hozzávetőleg 25 km2 kiterjedésű részét lefedő gridhálózatot készítettünk. Az EOTR 1:10.000-es méretarányú térkép hálózatát negyedelve jutottunk 0,5x0,5 km méretű gridekhez, amelyeket DNY-ÉK irányban növekvő értékű négyjegyű kódokkal jelöltünk (1. ábra). Ebből egy keresztmetszetet választottunk ki úgy, hogy a városra jellemző beépítési-területhasználati típusok mindegyikét érintse. A többi településen a lehetőségekhez mérten É-D-i irányú keresztmetszeteket vettünk fel, amelyek áthaladnak a településen jellemző beépítési-területhasználati típusokon. Egy-egy beépítési típus jelent egy mérési szakaszt. Ezen kívül minden településen kívül kijelöltünk egy városon kívüli háttérként használható mérési szakaszt. Ezt lokális nulla értékként használjuk fel a hősziget intenzitás meghatározásához az adott településen.
A méréseket mobil technikával hajtjuk végre, hogy az egész vizsgált területre vonatkozóan kaphassunk eredményeket. Egy gépkocsi halad végig az útvonalon oda, és a mérési szakaszok fordított sorrendjében visszafelé. Ez lehetővé teszi, hogy az oda és visszaúton mért eredmények átlagolása útján azonos időpontra, a mérés középidejére (az ún. referencia időre) vonatkozó, így összehasonlítható eredményekhez juthassunk.
A mérések 1999 szeptemberében kezdődtek és öt mérési program keretében jelenleg is tartanak.  A gépkocsikra logit típusú digitális adatgyűjtővel összekötött, hővédő pajzzsal ellátott, 0,1 °C pontosságú ellenálláshőmérőket szereltünk fel a tetőre előre kinyújtva. A műszerek 10 másodperces mintavételre voltak beállítva. A méréseket úgy időzítettük, hogy a város területén a város és külterület közötti legnagyobb hőmérsékleti különbség idején, napnyugta után 3-5 órával legyen a mérés középideje. Az adatok feldolgozása és megjelenítése Excel  for Windows program segítségével történt.
A hősziget térbeli képét az adott település mérete és beépítési viszonyai határozzák meg. Ennek alapján általánosságban annyi állapítható meg, hogy a peremek felől a városközpont felé – a beépítés sűrűségével párhuzamosan – haladva növekszik a hősziget intenzitása, vagyis a külterülethez képest a hőmérséklet különbség. A vizsgálatok során a  hősziget kifejlődésének idő és térbeli jellegzetességeit részletesen feltérképeztük a kutatásba bevont településeken. Ezekről az eredményekről az érdeklődők részletesen hallhatnak az előadásban.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ábra. A városi hősziget-mérési sorozat  útvonala a vizsgálatba bevont településekkel, illetve a Debrecenben a korábbi mérésekhez is felhasznált gridhálózat.

2009. szeptember 25. péntek 18: 00 -20:00 K/1 előadó

KEREKASZTAL BESZÉLGETÉS A MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOKRÓL

Örök energiaforrásunk: a Nap

Előadó: Bartók Blanka egyetemi tanársegéd, Babes-Bólyai Egyetem, Kolozsvár


A földi élő és élettelen rendszerek fő energiaforrása a felszínre érkező napenergia, ez az energia épül be a növényekbe a fotoszintézis során, ez az energia raktározódik el évmilliókig a szénben, kőolajban, földgázban, és tulajdonképpen ezzel az elraktározott energiával fűtjük ma lakásunkat, hőerőműveinkben elégetve villamos energiát nyerjünk belőle, és ezzel az energiával működnek járműveink is. A napenergiának ilyen módon történő felhasználása viszont jelentős szennyezőanyag kibocsátással is jár, mely környezetünket egyre inkább terheli, és olykor akár károsítja is. Másrészt viszont egyre nő energiaszükségletünk, és az évmilliárdok alatt elraktározódott energiaforrásaink pedig egyre fogynak.
A technológia fejlődésével azonban lehetőség nyílt a napenergia közvetlen, jóval gyorsabb és környezetbarátabb felhasználására. Erre azért is van szükségünk a jövőben, mert a napenergia mindig rendelkezésünkre áll, vagyis kimeríthetetlen.
A felszínre érkező napenergiát több módon is értékesíthetjük. Egyrészt napkollektorok segítségével meleg vizet nyerhetünk belőle, amellyel akár lakásunk fűtését is megoldhatjuk. Másrészt villamos energiát állíthatunk elő belőle, amely nélkül ma már nem tudnánk elképzelni mindennapjainkat.
A napenergia hatékony felhasználása érdekében elengedhetetlen ismerni ennek területi és időbeni eloszlását. Ezt elsősorban a Nap, illetve a felfogó felszín geometriája határozza meg, ugyanakkor a napenergia-bevétel alakulásában a légkör pillanatnyi állapotának is fontos szerepe van.
A mellékelt ábrán láthatjuk Magyarország éves globálsugárzás (a vízszintes felületre érkező, a napból közvetlen, illetve a légkör által szórt napsugárzás) területi eloszlását. Az előadás során megtudhatjuk, hogy melyek azok a tényezők, amelyek meghatározzák az adott terület energia-bevételét, hogy milyen módszerekkel mérhetjük a felszínre érkező napenergiát, hogy milyen módón tudjuk ezt az energiát átalakítani és felhasználni mindennapi éltünkben, valamint ez hogyan járul hozzá ahhoz, hogy egy tisztább környezetben élhessünk.


2. ábra: Forrás: Magyarország Éghajlati Atlasza, Országos Meteorológiai Szolgálat, Budapest, 2001

 

A geotermális energia és hasznosítása

Előadó: a Nagyváradi Nemzeti Geotermális Kutató Központ igazgatója,
Teodor Maghiar egyetemi tanár és munkatársai


A geotermális energia felhasználása már az ókorban megkezdődött. A római fürdők nemcsak higéniai szerepet töltöttek be, de tekinthetők a társadalmi kapcsolatok kialakuló forrásainak is.
A geotermális energia fenntartásának a magyarázatában nagy szerepe volt Lord Kelvinnek aki elméleteivel megelőzte korát, gondolunk itt a radioaktivitás felfedezésére.
A geotermális energia felhasználásában mérföldkövet jelentettek Piero Conti kutatásai: 1904 ben elektromos energiát állított elő geotermális energiából. Már 1913-ban egy 250 kW- os generátort működtettek geotermális energiával.
1930-ban Reykjavikban a geotermális energiát már a lakások fűtésére is felhasználták. 
Azóta a geotermális energia felhasználása még sokrétegűbbé vált. Felhasználhatósági területei megjelentek a mezőgazdaság, állatgondozás területén is.
Szeretnénk bemutatni a Nagyváradi Egyetem megvalósításait e vonatkozásokban.


 

3. ábra: A Nagyváradi Egyetem geotermális hőerőközpontja.

4. ábra: A Nagyváradi Egyetem geotermális hőerőközpontjának  hőcserélői.

 

A szélenergia hasznosítás jövője 2020-ig Magyarországon

Előadó: Dr. Tóth Péter egyetemi docens, a Magyar Szélenergia Társaság elnöke,
Széchenyi István Egyetem
, Győr


Az Európai Unió legújabb célkitűzései 2020-ra (Klíma Csomag) előírják, hogy 20%-kal kell csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátásának részarányát, 20%-kal kell csökkenteni a teljes primer energiafelhasználást, 20%-ra kell növelni a teljes energiafelhasználáson belül a megújuló energiák hasznosításának részarányát.
Az elmúlt időszak – 2000-2008 – adatait vizsgálva megállapítható, hogy az Európai Unió országaiban 177920 MW erőművi teljesítményt építettek. Ennek 31%-a szélerőművi teljesítmény. 2008-ban fordult elő először, hogy a beruházott összes erőmű teljesítmény (19651 MW) rangsorában a szélerőművek teljesítménye (8484 MW) meghaladta a földgáz tüzelőanyagú erőművek teljesítményét (6932 MW). Úgy tűnik, hogy a szélenergia ipar dinamikus növekedése a jövőben sem fog jelentősebben lassulni. A magyarországi energiapolitikai alapelvek, a 2008-ban elfogadott új energiapolitika, a megújuló energiahordozó felhasználás növekedési stratégia előírják, hogy 2020-ig az összes energiafelhasználáson belül a megújuló energiák részarányának el kell érnie a 13%-ot. Vizsgálataink alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy ennek a célnak a teljesítéséhez elengedhetetlen a szélerőműves energiatermelés korábban elképzelt részarányát meghaladó növekedés. A 2009. június 30-i KHEM rendelettel előírták az új szélerőmű kapacitás létesítésére irányuló pályázati kiírás feltételeit. Az eddig engedélyezett 330 MW szélerőmű teljesítmény az új tender kiírás szerint 410 MW-tal bővíthető. Ennek részleteit az előadásban mutatjuk be.


5. ábra: A vépi szélerőmű

 

 

 

 

Kutatók Éjszakája Debrecenben

 

BKA2009.09.10.