Wpływ klatki meteo na temperature

Aktualności: Prosimy o dodawanie na końcu wiadomości tagów w nawiasach kwadratowych, które pozwolą na szybsze wyszukiwanie interesującej treści.
Przykłady tagów: [2016] [pogoda] [burza] [prognoza] [grad]

Autor Wątek: Wpływ klatki meteo na temperature  (Przeczytany 6448 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline sekwoj

  • Newbie
  • *
  • Wiadomości: 5
  • Miejsce pobytu: Krotoszyn
  • Reputacja: 0
Wpływ klatki meteo na temperature
« dnia: Sierpień 05, 2013, 12:15:01 pm »
W ostatnim czasie zaczęło mnie zastanawiać jaki wpływ na temperaturę może mieć klatka meteorologiczna. Rozumiem że z wiadomych względów konieczne było ujednolicenie standardów na całym świecie (2m na poziomem gruntu itd. itp.) . O ile w pochmurne czy też wietrzne dni jest to bez znaczenia to jednak zastanawia mnie jak to jest w przypadku szczególnie słonecznej oraz bezwietrznej pogody. Mimo iż klatka jest pomalowana na biało to jednak i tak pochłania ona pewną ilość promieniowania słonecznego , a gdy brak wiatru to nawet ściany mimo swojej konstrukcji w stylu "żaluzji" nie gwarantują idealnego wietrzenia. Nie twierdzę ze sprawia to jakąś duża róznicę ale myśle że spewnościa wewnątrz klatki w takich warunkach jak np dzisiaj może panować o ok 1stopień wyższa temperatura niż gdyby w dzisiejsze dzień było pochmurnie i wietrznie. A wy jak myślicie ;p? Oczywiście wszystko opieram na przypuszczeniach ,chodz pewnie wielu powie ze moze gadam brednie ;p



Offline Marcin D

  • Zastrzeżona
  • Prezes
  • *
  • Wiadomości: 1238
  • Age: 36
  • Miejsce pobytu: Drawsko Pomorskie
  • Reputacja: 209
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #1 dnia: Sierpień 06, 2013, 22:02:42 pm »
Sekwoj nawet nie wiesz jaki interesujący temat poruszyłeś.
Mam nadzieje, że udzieliłem wyczerpującej odpowiedzi.

Cytuj
chodz pewnie wielu powie ze moze gadam brednie ;p
Nie gadasz bredni. Klatka może zawyżać i nie jest to najlepszy typ osłony jaki istnieje. Zapraszam do lektury.


Osłona czujników temperatury powinna posiadać następujące cechy:

1. Osłona przyrządu przed promieniowaniem słonecznym (bezpośrednim, rozproszonym i odbitym ) o każdej porze dnia, zwłaszcza o wschodzie i zachodzie słońca.
2. Wykluczenie oddziaływania na przyrząd pomiarowy nagrzanych, zewnętrznych powierzchni osłony
3. Wykluczenie oddziaływania na przyrząd innych zewnętrznych źródeł ciepła (np promieniowania z pobliskich domów, urządzeń rurociągów, podłoża, gruntu).
4. Umożliwienie swobodnej wymiany powietrza między przestrzenią wewnętrzną osłony a otoczeniem, zapewniającej utrzymanie czujnika pomiarowego w równowadze termicznej z powietrzem
5. Osłona przyrządu przed opadami.

W służbach meteorologicznych od wielu dziesięcioleci w użyciu znajduje się standardowa osłona żaluzjowa (klatka meteorologiczna). Tego typu osłona dobrze spełnia warunki 1, 3 i 5 natomiast warunki 2 i 4 tylko częściowo.


Tradycyjna, drewniana osłona żaluzjowa ma dużą masę, która sprawia, że temperatura samej klatki nadążą z pewną zwłoką za zmianami temperatury otaczającego powietrza. Z badań międzynarodowych wynika, że  przy prędkości wiatru wiatru ok. 2.5m/s zwłoka w dostosowaniu temperatury przestrzeni wewnętrznej klatki do warunków zewnętrznych wynosi 5 min. Przy gorszych warunkach wentylacji klatki zwłoka ta dochodzi prawdopodobnie do 15 min. Zależy ona również od rodzaju materiału, z którego zbudowana jest klatka. Lepsze właściwości wykazują klatki z tworzyw sztucznych.
Do pięciu cech dobrej osłony radiacyjnej termometrów należałoby zatem dodać szóstą: termiczną bezwładność osłony wraz z bezwładnością przyrządów powinna być tak mała, aby zwłoka obserwowanej temperatury w stosunku do temperatury rzeczywistej była mała.

Bezwładność termiczna klatki jest więc jedną z przyczyn zaniżania krótkookresowych ekstremów dodatnich temperatury powietrza i podobnie zawyżania ekstremów ujemnych. Również nieznaczna degradacja zewnętrznej powierzchni klatki, która ma odbijać promieniowanie słoneczne może wywołać znaczące dla klimatologii różnice temperatur. Innym zjawiskiem niepożądanym jest mikroklimat w samej osłonie. Jak wynika z badań w standardowej osłonie żaluzjowej, przy słabej wentylacji, mogą występować pionowe gradienty temperatury powietrza, a w dniach o większym natężeniu promieniowania słonecznego może się wytworzyć pionowy gradient w kierunku źródła promieniowania.Skuteczność pomiaru temperatury powietrza zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości wiatru. Jak wynika z eksperymentów, temperatury zmierzone w dobrze zaprojektowanej i mało skutecznej osłonie  mogą się różnić nawet o 3c. Ponadto tradycyjne osłony żaluzjowe, które zaprojektowano tak aby pomieściły kilka szklanych termometrów cieczowych i innych urządzeń pomiarowych, dla nowej techniki pomiarowej (czujniki elektryczne) są niepotrzebnie duże. Są również kosztowne w budowie i utrzymaniu.

Z powodów omówionych wyżej należałoby dążyć do zastosowania osłon mniejszych o lepszych właściwościach dynamicznych i ekonomicznie korzystniejszych.
Pomijając nowe typy osłon żaluzjowych (cylindryczna osłona izraelska, francuska osłona SOCRIMA oraz sześcienna osłona służby holenderskiej), w których uzyskano pewne polepszenie właściwości (zwłaszcza zmniejszenie bezwładności) standardowej, żaluzjowej osłony drewnianej, dla termorezystorów mogłyby być brane pod uwagę indywidualne osłony cylindryczne lub osłony kanapkowe (wielowarstwowe).
Indywidualna osłona DTR13 Vaisala.


Wiele prac rozwojowych prowadzonych w różnych krajach dało w efekcie  konstrukcje o właściwościach lepszych od właściwości dużych osłon żaluzjowych. Indywidualne osłony wentylowane rozwiązują jeden z najbardziej kłopotliwych problemów występujących na stacjach o długich okresach pracy - rejestrację rzetelnych danych temperatury w warunkach bezwietrznej pogody lub przy bardzo małym przepływie powietrza. W wyniku stałego przepływu powietrza wokół czujnika, problem takie jak wolna reakcja na zmianę temperatury i wolny powrót do wartości wyjściowej, są znacznie zredukowane.
Osłona wentylowana RM Young


Bardzo dobre właściwości ma osłona DTR13 firmy Vaisala. Okazuje się,  że temperatura wnętrza tradycyjnej osłony drewnianej w miesiącach letnich i jesiennych była zawsze wyższa od temperatury we wnętrzu osłony DTR13, co wynika głównie z większej masy osłony drewnianej oraz możliwości jej nagrzania promieniowaniem słonecznym w ciągu dnia i powolnym stygnięciem w godzinach późniejszych. Wyniki te jednoznacznie przemawiają na korzyść osłony DTR 13.

Wnioski
- Obecnie brak jest idealnych osłon radiacyjnych, chociaż niektóre osłony indywidualne mają właściwości do takich zbliżone.
- Standardowe klatki meteorologiczne mogą faktycznie zawyżać temperaturę powietrza w sprzyjających warunkach.
- Nie wprowadza się nowych osłon do IMGW głownie ze względu na ciągłość serii danych.
- Równoczesna zmiana tradycyjnych osłon żaluzjowych na osłony indywidualne i wprowadzanie termometrów elektrycznych może doprowadzić do skokowych zmian w ciągłości danych klimatologicznych, np. z redukcją temperatur dobowych o 0,7c, co co jest wartością istotną w każdych badaniach klimatologicznych.

Także pomimo niedoskonałości pomiarowych standardowej klatki meteo, osłony nie zostaną ( przynajmniej na razie) wymienione na lepsze (a takie już istnieją) z uwagi na ciągłość serii danych.
 
Źródło: Podstawy Telemetrycznego Miernictwa Meteorologicznego, Kazimierz Różdżyński 2004.

Książka ma już prawie 10 lat. Być może od tego czasu coś się zmieniło w kwestii nowoczesnych osłon.
« Ostatnia zmiana: Sierpień 06, 2013, 22:04:39 pm wysłana przez Marcin D »


Offline sekwoj

  • Newbie
  • *
  • Wiadomości: 5
  • Miejsce pobytu: Krotoszyn
  • Reputacja: 0
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #2 dnia: Sierpień 06, 2013, 22:51:14 pm »
Widze Marcin że ładnie wyczerpałeś temat :) takiej odpowiedzi własnie oczekiwałem ,popartej fachową literatura :) dzisiaj według oficjalnych danych w kaliszu 33 ,w lesznie cos koło 34 stopni . U mnie w krotoszynie pomiędzy tymi miastami powinno byc cos posrodku , ewentualnie bliżej tej wartości z kalisza . Co prawda nie posiadam żadnej stacji meteo ale mój termometr zaokienny do którego na przestrzeni czasu zdążyłem nabrać pewności max dobił do 32 :)                                                                                                                                                                                                                                               

IMGW to instytuacja państwowa a nie od dziś wiadomo jak takie instytucje dbają a raczej niedbają o to o co powinny. Pare razy miałem okazje widziec klatke meteo np na hali ornak i w dolinie 5 stawów co by nie powiedziec to nie wygladały na zadbane ,a raczej czysta biel i zadbany lakier to to nie była jesli chodzi o barwe klatki. Co prawda nie są to stacje 1 rzędu ale nie wydaje mi się żeby w przypadku innych stacji było dużo lepiej ;p

Offline Marcin D

  • Zastrzeżona
  • Prezes
  • *
  • Wiadomości: 1238
  • Age: 36
  • Miejsce pobytu: Drawsko Pomorskie
  • Reputacja: 209
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #3 dnia: Wrzesień 23, 2013, 12:36:41 pm »
A tu jeszcze kilka ciekawostek.

Chciałem Wam pokazać kilka ciekawych wykresów, które ukazują jak sporo potrafi zawyżyć temperaturę powietrza standardowa klatka meteo w porównaniu do osłony aspiracyjnej.



Przebieg temperatury powietrza w różnych osłonach w dniu 19 sierpnia 2009.




Przebieg temperatury powietrza w różnych osłonach w dniu 13.10.2009. Widać bardzo duże różnice.



I jeszcze coś z zimy. Panował spory mróz w południe wg osłony aspiracyjnej podczas gdy klatka pokazała 0c. Straszne.



Cały test dostępny pod tym linkiem.

http://measuringtheweather.com/wp-content/uploads/2012/06/REVIEW-Campbell-Scientific-CSMet21-passive-screen-trial-FINAL-2010-v1.01-c-Stephen-Burt.pdf

Offline Ardo

  • Zastrzeżona
  • Czesław
  • *
  • Wiadomości: 6595
  • Age: 27
  • Miejsce pobytu: Czarny Dunajec
  • Reputacja: 637
  • Płeć: Mężczyzna
  • Góral kotlinowy, meteorolog
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #4 dnia: Wrzesień 23, 2013, 14:50:20 pm »
Trzeba było zrewolucjonizować klatkę meteo z systemem wentylacyjnym, ale i tak nie będą wprowadzone w życie bo WMO z pewnością nie zaakceptuje.  :P
Chciałbym aby klatka (duża, profesjonalna) meteo na torfowisku różniła się od obecnej mojej klatki dużej wymiany powietrza niczym jak osłona aspiracyjna. Nie tylko po to, żeby dane były rzeczywiste, wiarygodniejsze i lepsze ale także pokazywać wszystkim, że ta klatka, która mimo że wygląda jak zwykła, ale ma lepsze zalety niż zwykłe standardowe klatki.  ;)

Offline pdjakow

  • Administrator
  • Ojciec Dyktator
  • *****
  • Wiadomości: 2757
  • Age: 43
  • Miejsce pobytu: Wrocław
  • Reputacja: 197
  • Płeć: Mężczyzna
    • http://meteomodel.pl
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #5 dnia: Wrzesień 23, 2013, 17:12:08 pm »
Ciekawe. Gdyby obecnie wprowadzono w Polsce osłony aspiracyjne, rekord z Prószkowa nigdy by nie został pobity ;)
Modele Numeryczne GFS/WRF
http://meteomodel.pl

Offline Ardo

  • Zastrzeżona
  • Czesław
  • *
  • Wiadomości: 6595
  • Age: 27
  • Miejsce pobytu: Czarny Dunajec
  • Reputacja: 637
  • Płeć: Mężczyzna
  • Góral kotlinowy, meteorolog
Odp: Wpływ klatki meteo na temperature
« Odpowiedź #6 dnia: Wrzesień 23, 2013, 20:18:30 pm »
Cytuj
I jeszcze coś z zimy. Panował spory mróz w południe wg osłony aspiracyjnej podczas gdy klatka pokazała 0c. Straszne.

Ciekawi mi, czy w cieniu śnieg topił. Już nie wiemy, bo temperatura przy gruncie nie to samo jak na 2 m.

Pdjakow, albo rekord zimna byłby niższy o stopień niż wynikało z danych na papierach.  :)
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 23, 2013, 20:32:35 pm wysłana przez Ardo »