Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)

2014 / 4. szám - Kiss Melinda - Józsa János: A Fertő tó energiaháztartásának meghatározása örvény-kovariancia módszerrel

41

meteorológiai mérőállomást működtettünk és összehangolt, nagy frekvenciás mérést végeztünk 2013. májustól november közepéig. A két állomás a helyi nádas határra közel merőleges, kelet-nyugat irányú tengely mentén helyezkedett el, egyik a nádas zónán belül, közel 20 méterre a nádszegélytől, másik pedig a nyílt vízi zónában mintegy 60 m-re a nádszegélytől.

Mindkét állomáson két-két magasságban végeztünk szélmérést illetve légnedvesség- és léghőmérséklet-mé- rést, továbbá az állomások közvetlen közelében rögzítettük a vízfelszín és a vízoszlop egy pontjának hőmérsékletét Campbell Sei. Ltd. gyártmányú szenzorokkal. A

KISS^i^JÓZS^^^^ertö4(^nergií^iáztarlásánal^Tie|'határozási^

szenzorok típusát, a műszermagasságot és mérési frekvenciát az 1. táblázat foglalja össze. A mért adatok közvetlen összevethetősége érdekében az egyes jellemzők mérése a két állomáson azonos magasságban és időbeli felbontással történt.

Mivel egyetlen örvény-kovariancia rendszer és sugárzásmérő állt rendelkezésre, ezért ezeket a vizsgálat elején (2013. 05. 03.-07. 01. között) a nádas állomáson, a vizsgálat második részében (2013.07.28.-11. 12. között) a nyílt vízi állomáson alkalmaztuk. 2013 júliusában eltérő mérési elrendezést alkalmaztunk, így ez a hónap nem szerepel vizsgálatainkban.

I. táblázat'. A nádasbeli és nyílt vízi mérőállomások jellemzői

2013.05.03.-07.01.

2013.07.28.-11.12.

műszertípus

mérési

frekvencia

műszer- magasság - nádas

műszer- magasság - nyílt víz

műszer- magasság - nádas

műszer- magasság - nyílt víz

szélsebesség

3D CSAT3 anemométer

10 Hz

5,5 m

5,6 m

5,9 m

5,9 m

2D WindSonic anemométer

10 sec

4,3 m

4,1 m

4,4 m

4,4 m

léghőmérséklet és lég- nedvesség

HMP45C

1 min

5,0 m

5,1 m

5,4 m

5,4 m

HMP45C

1 min

3,0 m

3,6 m

4,1 m

4,0 m

vízhőmérséklet

TI 07 termisztor

1 min

0 m

Om

0 m

0 m

TI 07 termisztor

1 min-0,3 m-0,6 m-0,4 m-0,4 m

fluxusok

CSAT3+ECI50

10 Hz

5,5 m5,9 m

sugárzás

CNR 1 Net Radiometer

1 min

5,3 m5,8 m

2. ábra: A mérési kialakítás: a) méréshelyszín a Fertő tavon, b) a mérőállomások elhelyezkedése (a nádszegély pontos helyzete piros vonallal jelölve a legújabb, 2012-es felmérésünk alapján), c) nádas állomás és d) nyílt vízi

állomás

Az örvény-kovariancia rendszer egy CSAT3 típusú szonikus anemométerből és egy EC150 típusú nyílt utas infravörös gáz-analizátorból áll, előbbi a három-dimenziós szélsebesség, utóbbi pedig a vízgőz és szén-dioxid koncentráció nagyfrekvenciás (10 Hz-es) mérésére alkalmas. Kialakításuknál fogva közel azonos mintavételi térfogatból nyerik az adatokat, anélkül, hogy a szélmérést érdemleges mértékben befolyásolná a szenzorok közelsége. A rendszer további része az EC100 szinkronizáló egység, amely az adatrögzítések összehangolásáról gondoskodik és az azonos mérési magasságban elhelyezett referencia-hőmérő (EC150 termisztor), amely a léghőmérséklet nagyfrekvenciás mérését és így a szenzibilis hőáram pontosabb meghatározását (a CSAT3 szonikus a- nemométer kalibrálását) teszi lehetővé.

A sugárzásmérések CNR1 típusú szenzorral történtek. A sugárzásmérő rögzíti mind az alsó, mind a felső féltérből származó rövid és hosszúhullámú sugárzási energiát:

a beérkező és visszavert rövidhullámú sugárzást a 0,3-3 pm tartományban egy-egy ég felé és föld felé néző CM3 piranométerrel, a hosszúhullámú sugárzást az 5-50 pm tartományban egy-egy ugyanilyen elrendezésű CG3 pir- geométerrel. A négy szenzor közös műszertestre van é- pítve.

4. Adatfeldolgozás

Az örvény-kovariancia méréseket a Bayreuthi Egyetem Mikrometeorológia tanszékén fejlesztett TK3 szoftverrel (Mauder és Fokén, 2011) dolgoztuk fel. Az előzőekben bemutatott módszertani lépések és korrekciók a szoftver részét képezik, és a felhasználó által be- és kikapcsolhatok. A 10 Hz-en mért nyers adatokból időátlagok fluxusokat állítottunk elő. Az átlagolási idő megfelelő megválasztása fontos, ugyanis túl rövid átlagolási idő esetén a kisfrekvenciájú, nagyobb méretű turbulens struktúrákat a fluxus-számításnál figyelmen kívül hagynánk, túl hosszú átlagolási idő esetén viszont az állandó-