TGBL1116 Meteorológiai műszerek

A Földtudomány BSc szakos hallgatók számára differenciált szakmai tárgy a meteorológus szakirányon
A Környezettan BSc szakos hallgatók számára differenciált szakmai tárgy a monitorozó szakirányon 0+2 2 kredit G-gyakorlati jeggyel végződő tantárgy


Órák I. félévben: Hétfő 12-14 M124 teremben Gyakorlatvezető: Dr. Lázár István


A tantárgy oktatásának célja:

A tárgy oktatásának célja a meteorológiai megfigyelésekhez gyakorlatban használt műszerek működésének elvi alapjainak megismertetése és gyakorlati használatuk bemutatása.

A tantárgy rövid tematikája:

A meteorológiai megfigyelések története. A meteorológiai megfigyelő hálózat, a megfigyelés időpontjai. Meteorológiai Szervezetek (OMSZ, WMO). A sugárzás és a hőmérséklet mérését lehetővé tevő fizikai jelenségek. A hőmérséklet mérés ének módszerei és eszközei. A napsugárzás mérése (a sugárzás időtartama és  intenzitása). A légnyomás-mérés műszerei és a barometrikus magassági formula gyakorlati alkalmazása. A légnedvesség mérésének lehetőségei. A felhőzet és a csapadék megfigyelése. A párolgás mérése. A szél mérése. A látástávolság megfigyelése. A magaslégköri megfigyelésekről. Az automata meteorológiai állomások és az űrbázisú megfigyelőrendszer (meteorológiai műholdak és radarok).

A tantárgy részletes tematikája:

Időpont

Gyakorlat

1. hét

Bevezetés. A meteorológiai megfigyelések története

2. hét

A Meteorológiai Világszervezet (WMO) bemutatása. A meteorológiai megfigyelő-állomások osztályozása (a WMO állomás-osztályozás).

3. hét

Az OMSZ és állomás-minősítési rendszere. A meteorológiai megfigyelések időpontjai. A meteorológiai műszerek alapvető típusai.

4. hét

A hőmérséklet mérése. Meteorológiai sugárzásmérés.

5. hét


6. hét

szakmai napok

7. hét

A légnyomás mérése.

8. hét

A légnedvesség mérése.

9. hét

A párolgás mérése. A párolgás számítása.

10. hét

A csapadék mérése. A felhőzet megfigyelése.

11. hét

A levegő mozgásának mérési elvei és eszközei. A látástávolság mérése.

12. hét

Automata állomások.Távérzékeléses technikák a meteorológiában – radarok, villámdetektálás.

13. hét

Távérzékeléses technikák a meteorológiában – meteorológiai műholdak.

14. hét

zárthelyi dolgozat

 

 

Elsajátítandó ismeretek

1. hét

Bevezetés:

A meteorológiai megfigyelések története. Megfigyelések az ókorban és a közép-korban. A XVII. századi természet-tudományos forradalom hatása: a korabeli meteorológiai műszerek, az első mérő-hálózatok, a rendszeres meteorológiai megfigyelések kezdetei. Az első meteorológiai társaságok és konferenciák. A Pfalzi Meteorológiai Társaság és a Nemzetközi Meteorológiai Szervezet (IMO) bemutatása. Az előrejelzések előtérbe kerülése, a numerikus prognosztika. Meteorológia a XX. században.

2. hét

A Meteorológiai Világszervezet (WMO) bemutatása. A WMO megalakulásához vezető főbb események (történeti áttekintés). A WMO általános bemutatása: célja, jogai, tagjai, székhelye. A WMO feladatai és szervezeti felépítése. A WMO programjai. A WMO és a XXI. század kihívásai.

Az Országos Meteorológiai Szolgálat. A meteorológiai megfigyelések hazai történetének főbb állomásai, az OMSZ megalakulása. A hazai meteorológiai megfigyelőrendszer bemutatása. Az OMSZ alapvető feladatai, szervezeti felépítése, a főbb szervezeti egységek (Kutatási és Fejlesztési Főosztály, Numerikus Előre-jelzési Osztály, Levegőkörnyezet-elemző Osztály) tevékenységi köre

3. hét

Alapfogalmak. A meteorológiai megfigyelő-állomások osztályozása (a WMO állomás-osztályozási, valamint az OMSZ állomás-minősítési rendszere). A meteorológiai megfigyelések időpontjai. A meteorológiai műszerek alapvető típusai.

4. hét

A hőmérséklet mérése. A hőmérséklet fogalma, mérését lehetővé tevő tényezők. A hőmérsékleti skálákról. A gázhőmérőkkel kapcsolatos alapvető tudnivalók. A folyadékhőmérők működési elve és típusai: higanyhőmérők (állomáshőmérő, Fuess-rendszerű maximumhőmérő, felszíni és mélységi talajhőmérők) és szerves folyadékkal töltött hőmérők (minimum-hőmérő és a Hill-féle kata-termométer). A fémhőmérők működése és típusai – a termográfok (hőmérsékletírók) bemutatása. Az elektromos hőmérők működési elve és típusai: a termoelem-hőmérők, ellenállás-hőmérők és termisztorok. A lézeres hőmérők működése.

A napsugárzás mérése: Az elektromágneses sugárzás terjedése, tulajdonságai. A sugárzásmérés feladata, fontossága. A meteorológiai sugárzástani paraméterek ismertetése. A rövid (piranométer), a hosszú (pirgeométer) és a teljes (pirradiométer) sugárzás intenzitásának mérésére alkalmas műszerek bemutatása. A napfénytartam meghatározása napfénytartammérő segítségével és intenzitásmérésekből. 

5. hét

-

6. hét

szakmai napok

7. hét

A légnyomás mérése. A légnyomás fogalma, mértékegysége. A barométerek típusai. A higanybarométerekkel kapcsolatos általános tudnivalók, a mérések során alkalmazott korrekciók. A higanybarométerek (Fortin-féle, Fuess-rendszerű állomásbarométer, a Gay-Lussac-féle és a körtés barométer) bemutatása. A (Spring-Fuess-féle) mérlegbarométer működési elve. A folyadék nélküli (aneroid) barométerek és a barográfok.

8. hét

A légnedvesség mérése: A légnedvesség mérését lehetővé tevő tényezők. A levegő nedvességtartalmának meghatározása az abszorciós nedvességmérők, a hajszálas nedvességmérők (Fuess-féle, poliméter), a pszichrométerek (August –féle, Assmann-féle aspirált), a kondenzációs nedvességmérők (Lambrecht-féle harmattükör) segítségével történik.

A felhőzet megfigyelése. A felhők magasság szerinti osztályozása, fajtái, mennyisége és vonulása.

A csapadék mérése. A csapadék fogalma és típusai. A (Hellmann-féle) csapadékmérő műszer és a csapadékgyűjtők működése. A csapadékírók (ombrográfok): a Hellmann-féle, az Anderkó-Bogdánffy-féle mérleges csapadékíró bemutatása. A hóvastagság és hósűrűség mérése. A mikrocsapadékok (harmat, dér, zúzmara) mérése.

9. hét

A párolgás mérése. A párolgás fogalma és mérőműszerei: párogásmérő kádak és liziméterek. A liziméterek működése és típusai.

A szél mérése. A szél fogalma, jellemzői, mértékegységei. A szélsebesség és a szél-irány mérése: Wild-féle nyomólapos szél-zászló, a kézi kanalas és lapátkerekes szélsebességmérők, aerodinamikus szél-mérők (a Fuess-féle univerzális szélíró), az elektromos és szónikus szélsebesség-mérők.

10. hét

A látástávolság mérése: műszeres és műszer nélküli megfigyelések.

A magaslégköri meteorológiai meg-figyelések. Fogalma, felosztása, módszerei, történeti áttekintés. A meteorográfok típusai. Mérőtornyok, kötött léggömbök, ballon-szondák, repülőgép-meteorográfok, rádió-szondák, meteorológiai rakéták.

11. hét

Automata meteorológiai mérőállomások. Automata műszerek a meteorológiában. Regisztráló és jelentő automaták. Az automata állomások felépítése, főbb részei. Az egyes szenzorok működése (abszorpciós légnedvességmérők, platina ellenállás-hőmérők, stb.). Az érzékelők felépítése, az adatgyűjtők működése. Az adattovábbítás lehetséges módjai.

12. hét

Radarmeteorológia. Történeti áttekintés, a meteorológiai radarok megjelenése. A meteorológiai radarok működési elve és típusai: a Doppler- és polarizációs radarok. A wind profiler bemutatása. A magyarországi mérőhelyek bemutatása.

13. hét

Meteorológiai műholdak. Jelentőségük, pályájuk, típusai. A kvázipoláris műholdak bemutatása: a TIROS- és NOAA-műholdak, mérőberendezéseik (AVHRR és TOVS), mérési programjaik (felhőképek, vertikális szondázás, adatgyűjtés és adatszolgáltatás). A geoszinkron műholdak bemutatása: a METEOSAT-műholdak és mérési programjuk. A műholdmeteorológia földi szegmense: központi állomások, vevőállomások, mérőplatformok

14. hét

Számonkérés

 

Ajánlott irodalom

  1. Mészáros R. 2013: Meteorológiai műszerek és mérő rendszerek. ELTE TTK. http://elte.prompt.hu/sites/default/files/tananyagok/meteorologia/book.pdf
  2. Makra L. 1991: Meteorológiai műszertan. JATEPress, Szeged
  3. Czelnai R.1993: Bevezetés a meteorológiába III.: A meteorológia eszközei és módszerei. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest
  4. Szász G. - Tőkei L. (szerk.) 1997: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek Mezőgazda Kiadó, Budapest
  5. Baros, Z., Bíróné Kircsi A., Szegedi, S. és Tóth T.: Meteorológiai műszerek. Szerk.: SZEGEDI, S. ÉS TÓTH, T. Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen, 2006. pp. 77-101.
  6. WMO GUIDE TO METEOROLOGICAL INSTRUMENTS AND METHODS OF OBSERVATION. WMO-No. 8 (Seventh edition) 6 August 2008
    http://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/CIMO-Guide/CIMO_Guide-7th_Edition-2008.html

Utolsó módosítás: 2016-09-06