Interpolace klimatických dat vzhledem k zájmové lokalitě

Prezentace na téma: "Interpolace klimatických dat vzhledem k zájmové lokalitě"— Transkript prezentace:

1 Interpolace klimatických dat vzhledem k zájmové lokalitě
Příklad: Úhrny srážek viz síť srážkoměrných stanic ČR CV 1.lekce

2 Srážky Seznam srážkoměrných stanic ČHMÚ
dtto ve formátu shapefile pro GIS Zájmová lokalita CV 1.lekce

3 Aplikace Thiessen-ových polygonů
Nápověda k použití v ArcGIS: CV 1.lekce

4 Zadání cvičení k odevzdání
Pro místo vlastního bydliště vyhledat: nejbližší srážkoměrné stanice (viz seznam: X, Y; Z) k nim vyhledat v klimatických tabulkách "průměrný úhrn ročních srážek" (případně jinak určit) Vytvořit síť Thisenn-ových polygonů Libovolně umístit mezi stanice čtverec (obdobně jako na předchozím obrázku - velikost přiměřená) Pro čtverec vypočítat charakteristickou hodnotu ročního srážkového úhrnu (Excel) CV 1.lekce

5 Řešený příklad Odvození průměrného ročního úhrnu srážek pro čtverec 5x5km ze 4 okolních srážkoměrných stanic CV 1.lekce

6 Korekce hodnot atmosférických srážek
𝑆 𝑠 = 𝑆 𝑚 + 𝑣 𝑟 . 𝐺 𝑠 [mm] Ss - úhrn srážek (např. měsíční) - odvozený pro lokalitu [mm] Sm - dtto - dle použité meteorologické stanice [mm] vr - diference nadmořských výšek lokality a stanice [m] (kladná u převýšení lokality, záporná u převýšení meteostanice) Gs - srážkový gradient [mm] - např. dle následující tab. Řešený příklad CV 1.lekce

7 Tab.: Srážkové gradienty [mm] na výškový rozdíl 100m
Měsíc Rozpětí m n.m.v. mm III. 140 – 280 5,5 VI. 10,0 VIII. 2,0 280 – 350 3,0 5,0 7,0 350 – 460 2,5 460 – 620 400 – 450 880 – 980 620 – 760 9,0 15,0 760 – 940 14,0 IX. 940 – 1060 11,0 2,75 IV. 140 – 420 420 – 520 4,0 VII. 9,5 520 – 900 6,5 900 – 1240 8,5 V. 140 – 560 3,5 560 – 740 920 – 1020 X. 1,0 740 – 1140 11,5

8 Režim teplotních poměrů
ts - teplota - odvozená pro lokalitu [°C] tm - teplota - dle zvolené meteorologické stanice [°C] vr - diference nadmořských výšek lokality a stanice [m] (kladná u převýšení lokality, záporná u převýšení meteostanice) Gt - teplotní vertikální gradient [°C] - např. dle následující tab. Tab.: Hodnoty teplotních výškových (vertikálních) gradientů [°] pro ČR na 100m  měs. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok Gt 0,47 0,52 0,63 0,73 0,74 0,75 0,72 0,69 0,56 0,48 0,62 CV 3.lekce

9 Výpar z vodní hladiny Dle A.Šermera: 𝑉 𝑑 =0,06848∙ 𝑠 𝑑 +0,20 [mm.d-1]
sd průměrná měsíční hodnota sytostního doplňku v [mm H2O] ve výšce 2m nad povrchem, mimo vliv mikroklimatu nádrže t střední měsíční teplota vzduchu [°C] ve výšce 2m nad povrchem, mimo vliv mikroklimatu nádrže Příklad hodnot ztráty vody výparem [mm.d-1] při rychlosti větru do 1 m.s-1 Průměrná teplota vzduchu v o C 18 20 22 24 25 Průměrný výpar v bazénu 5 6 7,2 9,5 10,5 Průměrný výpar v otevřené nádrži 4 7,4 8,2

10 Nomogramy pro stanovení výparu z vodní hladiny (může sloužit pro kontrolu výpočtů pomocí vzorců)
Hg Stanovení průměrného denního výparu z volné hladiny v mm podle Šálka [2001] Dtto na základě sytostního doplňku a rychlosti větru podle ČSN Pozn.: 1 mm Hg = 13,595 mm H2O

11 Převody mezi základními jednotkami ET
mm.d-1 m3.ha-1.d-1 l.s-1.ha-1 MJ.m-2.d-1 1 mm.d-1 1 10 0.116 2.45 1 m3.ha-1.d-1 0.1 0.012 0.245 8.640 86.40 21.17 0.408 4.082 0.047 Pozn.: Energie na plošnou jednotku při hustotě vody 1000 kg.m-3 a teplotě 20°C Nomogram vpravo může sloužit pro kontrolu výpočtů pomocí vzorců

12 Výpočet evapotranspirace 1. Empirické vztahy
Hargreaves 𝐸𝑇𝑃=0,0023∙ 𝑅 𝑎 ∙( 𝑇 𝐸𝑀𝐶 +17,8)∙ 𝑇𝐷 0,5 Ra - sluneční radiace v ekvivalentu mm výparu TEMC - průměrná denní teplota vzduchu TD - rozdíl max. a min. denní teploty v desetinných stupních Blaney-Criddle 𝐸𝑇𝑃=𝑝∙(0,466∙ 𝑇 𝑚 +8,16) [mm/měs.] p - denní čas (měsíční) v % celoročního denního času Tm - průměrná měsíční teplota [°C]

13 Režim atmosférických srážek
vlhký rok - obvykle 30% pravděpodobnosti překročení srážkových úhrnů (stanoveno z řady min letého pozorování) průměrný rok - 50% pravděpodobnost překročení srážkových úhrnů směrodatně suchý rok - obvykle 70-90% pravděpodobnost překročení deficitu srážkových úhrnů (za vegetační období) Příklad měřené datové řady S-měsíčních

14 Režim atmosférických srážek
Příklad měřené datové řady S-měsíčních

15 Výpočet denního úhrnu (srážek) z datové řady měření: viz použití funkce Excelu
Function DENNI_UHRN(hranice, ČAS, HODNOTA, den) n = ČAS.Count Uhrn = 0 i = 1 DENZ = Int( * ((den - (24 - hranice) / 24) + 1) + 0.5) / DENK = Int( * ((den + (hranice / 24)) + 1) + 0.5) / CyklA: If i > n Then DENNI_UHRN = "MIMO": GoTo konec: ČASZ = Int( * (ČAS(i)) + 0.5) / If ČASZ < DENZ Then i = i + 1: GoTo CyklA: 'Konec cyklu začátek: If ČASZ < DENK Then Uhrn = Uhrn + HODNOTA(i) i = i + 1 If i > n Then DENNI_UHRN = Uhrn: GoTo konec: If ČASZ > DENK Then DENNI_UHRN = Uhrn: GoTo konec: GoTo začátek: konec: End Function

16 Výpočet denního průměru z datové řady měření: viz použití funkce Excelu
Function QD_INT(hranice, ČAS, Q, den) n = Q.Count Suma = 0 i = 1 DENZ = ZAOKROUHLIČAS(den - (24 - hranice) / 24) + 1 DENK = ZAOKROUHLIČAS(den + (hranice / 24)) + 1 CyklA: If i > n Then QD_INT = "MIMO": GoTo konec: ČASZ = ZAOKROUHLIČAS(ČAS(i)) If ČASZ < DENZ Then i = i + 1: GoTo CyklA: 'Konec cyklu If ČASZ = DENZ Then GoTo začátek: QZ = INTERPOLACE(ČAS(i - 1), Q(i - 1), ČAS(i), Q(i), DENZ) If ČASZ > DENK Then QKD = INTERPOLACE(ČAS(i - 1), Q(i - 1), ČAS(i), Q(i), DENK): _ Suma = Suma + PLOCHA(DENZ, QZ, DENK, QKD): QD_INT = Suma: GoTo konec: Suma = Suma + PLOCHA(DENZ, QZ, ČAS(i), Q(i)) začátek: X1 = ČAS(i): Y1 = Q(i) i = i + 1 CyklB: If ČASZ < DENK Then Suma = Suma + PLOCHA(X1, Y1, ČAS(i), Q(i)): _ X1 = ČAS(i): Y1 = Q(i): i = i + 1: GoTo CyklB: 'Konec cyklu If ČASZ = DENK Then Suma = Suma + PLOCHA(X1, Y1, ČAS(i), Q(i)): _ QD_INT = Suma: GoTo konec: QK = INTERPOLACE(X1, Y1, ČAS(i), Q(i), DENK) Suma = Suma + PLOCHA(X1, Y1, DENK, QK) QD_INT = Suma konec: End Function