400

Az nem lehet. Addig úgyis kitalálnak valamit. Meg a természet amúgy is kiegyensúlyozza.

Ezeket mondták a bűvös 400-as számról úgy harminc éve, a történelmi világcsúcsnak számító 350 ppm-es szén-dioxid koncentráció felé közeledve. A XXI. századra esetleg várható 400 apokaliptikus víziónak számított. Olyan dolognak, amit úgysem enged megtörténni a természet. Vagy a tudomány. Vagy valaki.

CO2 szén-dioxid éghajlatváltozás klímaváltozás globális felmelegedés

Hát itt vagyunk. Most először szeptemberben sem ment 400 ppm alá a szén-dioxid koncentrációja a referenciának számító hawaii mérőállomáson. Mivel a növények most kezdik hullatni a leveleiket, ez az érték idén már nem is fog 400 alá süllyedni. És ha idén nem, jövőre még kevésbé. Emberi léptékkel mérve: soha többé.

Az érzelgősebbek belegondolhatnak abba, hogy már a levegő is más, mint nagyszüleink idejében. Hogy mióta ember él a Földön, ilyen még nem volt. Hogy míg az emberi történelem nagy része Arisztotelésztől Ferenc Józsefig 300 ppm alatt zajlott, a mai gyerekek már egy megváltoztathatatlanul 400 ppm feletti világba születnek. 

A racionálisabbak persze tudják, hogy a 400 is csak egy szám. Hasonló szám, mint a tavalyi 398, vagy a jövő évi 402. Cinikusan még azt is hozzátehetik: lesz ez még 500 is. A mostani trendek szerint harminc éven belül. Gyerekeink pedig a 600-at, 700-at is megélhetik.

De az úgysem lehet. Addig biztosan kitalálnak valamit.

0 Tovább

Egyeztessük óráinkat...!

A leendő meteorológusok képzésük során számos alkalommal találkozhatnak műszerekkel, főleg a műszertanról szóló előadásokon a kivetítőn (meg a zh-kérdésekben), némileg ritkábban az ezek keretében szervezett állomás-látogatásokon. A legtöbben persze akkor szembesülnek csak igazán velük, amikor szakdolgozóként, vagy akár az egyetem után a munka keretében kell foglalkozniuk velük. Kevésbé népszerű Magyarországon az egyetemi képzésben kevésbé népszerű a mikrometeorológia, ahol talán a legkomolyabb műszertechnológia fejlődött ki, hiszen igen nagy az igény e téren a gyors válaszidejű (másodpercenként 10-20 mérést végző), és nagy pontosságú (század fok, század m/s, stb.) műszerek iránt. Felmerülhet azonban, hogy mik a legfontosabb meteorológiai műszerek e téren? Egy év kutatómunka után egyértelmű választ kaptunk a kérdésre: az ÓRA!!!

Virágóra Genfben (Julia Lukmanova - Wikipedia)
Prága, Orloj (Maros Mraz - Wikipedia)

Történt egyszer, hogy egy mérési kampány során sok műszer sok adatot sokáig, és sokszor mért. Egész pontosan a 2015-ös Szegedi Határréteg-mérési Expedícióról van szó, ahol kb. két és fél hónapig mértünk egy nemzetközi kutatócsoport tagjaiként. A rengeteg műszer adatait több adatrögzítő rögzítette.

Sok kutatótársam között sokfelé lettek szétosztva a keletkezett adathalmazok. Én a BME által üzemeltetett CSAT3 (angol gyártmány) és a mi METEK-USA1 (amerikai - ki gondolná a nevéből) szenzorunk, utóbbi csak szelet és hőmérsékletet mért, előbbi sok mást is. A CSAT3 adatait CR3000 (ugyanattól a cégtől) adatgyűjtő rögzítette, míg utóbbit egy laptopon futó program. Ezek az adatrögzítők rögzítették az időpontokat. A két műszer kb. 15 méterre van egymástól nyugat-keleti irányban.

Ez eddig rendben...

Előbbi 2015.06.26-án 11:00:12,6-kor kezdett mérni (tizedmásodperc pontossággal, UTC-ben), és rögtön a 2877-dik adatot rögzítette. Hmm...

Utóbbi 2015.06.30-án 19:12:52-kor (ez nem rögzített sorszámot), de helyi idő szerint. Ugyanis hiába állították be, hogy UTC-ben, tized pontossággal írja ki az időpontokat, a gép egész pontosan és HLT-ben írta ki. Hmm...

Ezeket még nem lenne gond megoldani. A nagyobb baj, hogy az utóbbi esetben, bár a mérések tizedmásodpercenként zajlottak, a legritkább esetben volt pont 10 adat egy másodpercen belül. Gyakran 9, 11, de olykor akár 7, vagy 15 adat is került ugyanahhoz a másodperchez. Hmm...

Persze ekkor még azt gondoltuk, hogy ezek majd kiegyenlítik egymást, de kiderült, hogy az óránként kiírt fájlokban kivetel nélkül 36005, vagy 36006 darab adat van. Na ez már komoly problémát jelentett, a hiba azonban az volt, hogy első körben abban állapodtunk meg, hogy dobjuk ki ezeket a "lelógó" adatokat, és írjuk újra az órát "kézzel". Így helyrekerült az adatsor, a másikkal együtt futott, csak az észlelésekkel nem. Hmm...

Július 8-án este zivatarlánc érkezett, ezért villámvédelmi okokból éjfél után kikapcsoltuk az egész műszerparkot. Persze mikor néhányan a mobilnetes okostelós csúcstechnikán keresztül néztük éjfélkor a radaron, hogy a lánc végén megszűnt a keletkezés, és pont elmegy mellettünk, elfelejtettük nézni, hogyan lép be a fényszennyezésbe egy peremfelő, s a követező radarkockán ki is vágott irányunkba egy cella, így mire kocsival megtettük az 1,4km-t a reptérig, már a jég esett, s a kikapcsolás már a cella elvonulása ideje alatt történt. Siker... (Hajnali 3 körül azért egy újabb zivatar megnyugtatott, hogy nem hiába áztunk. A visszakapcsolás reggel fél nyolc körül történt.)

Mi lett a következménye? Amikor átírtam az egész pontosságú időt kézzel, ugyanúgy futottak az idők a két műszer adataiban (utóbb kiderült, véletlenül). Mégis, az adatsor közepe táján, mikor egy zivatar hatását kerestem, csak több óra elcsúszással találtam meg (sőt, sokáig sehol). Egész pontosan 7 és fél óra. Nos, a zivatar alatt kb. 7 órát állt a rendszer, és utólag megtudtam, hogy 6-án kora délután volt fél óra áramszünet.

És a csoda: a METEK szenzorben ezek a szünetek benne voltak, az egymás utáni adatok között eltelt időkülönbség az adatok időpontjai között is eltel. A CR3000 gépkönyve szerint a másik esetben is így kellett volna lennie, de nem így volt. Szépen folytatta az időpontokat ott, ahol a kikapcsoláskor abbahagyta.

Összegyűjtöttem tehát a METEK adatokból a szüneteket, kiszámoltam kb. a hosszukat, és betoldottam a megfelelő helyekre a megfelelő számú adathiányt jelző sort. Ezek után végre a "számogatást" (tudományos igényű adatfeldolgozást) megkezdhettem... Volna. Ugyanis az első alkalommal, amikor nyers egyperces átlagokat számoltam, a következőket kép tárult elém:

A hőmérésklet egy perces átlaga az időszak elején, 07.02-03 éjszaka. Itt még együtt futnak.
(saját munka)
A hőmérésklet egy perces átlaga az időszak elején, 09.01-02 éjszaka. Itt fél óra eltolódás látszik a két adatsor között, főleg a hirtelen csökkenéseknél látszik pl. 23:00 előtt, vagy 02:00 körül.
(saját munka)

Néhány helyen utánanéztem, és nem találtam konkrét okát az elcsúszásnak. Egyedül a CR3000 fálmentési időszakaiban keletkező gondolhattunk, de akkor sem volt világos, hogy miért a METEK késik, és nem fordítva? Aztán kiderült, hogy semmi köze a mentésekhez. Kezdett úgy látszani a dolog, hogy az eddigiek csak apró hibák voltak, amiket csettintésre kijavítottunk.

Így Ellenőriztem végül az autokorreláció menetét (ha kiválasztok mindkettőből egy időszeletet, és az egyiket a másik előtt tologatom, az eltolás függvényében kiszámolom a korrelációt, és ezt az egyik kezdőidőpontja, és a két kezdőidőpont közötti különbség függvényének tekintem). Ennek egy maximumának kell lennie annál az eltolásnál, amikor a két adatsor "összecsúszik", ez mondja meg, mennyit kell beletolni a rossz órájú adatsorba. Az eredményt magunk sem hittük el:

Az egy perces hőmérsékleti átlagok órás autokorrelációja. Vízszintesen a CR3000-es kezdő időpont, függőleges tengelyen a METEK kezdőidőpontjának eltolódása a CR3000-hez képest. A függőleges sávozottság a napi menethez köthető (nappal a turbulencia miatt véletlenszerű viselkedése is van a perces átlagnak, mivel a turbulens folyamatok időskálája is perces, így akkor gyorsan leesik a korreláció). A lényeg az emelkedő sárga sáv.
(saját munka)

Annak a sárga sávnak vízszintesnek kellene lennie, lehetőleg a nullánál. Vagy ha nem ott, az sem olyan nagy baj. Vagy ha egy-egy helyen hirtelen elugrál, még azt is elviseljük. Na de így???

Mik lettek ennek a tanulságai?

  1. Már kezdetben is volt egy kb. 5 perces eltolás, ami azért furcsa, mert mindkét rögzítő kezdőidőpontját ugyanannak az embernek ugyanahhoz az órájához állítottuk. Kiderült, hogy a METEK adatait rögzítő program a laptop rendszeridejét használta.
  2. Megállapítottuk tehát, hogy a laptop órája két és fél hónap alatt kb. 15-20 percet késik (a CR3000-hez képest), melyet megerősítettünk számítással is: ha 36000 helyett 36005 db. adat van minden órában, az 100 nap alatt 12000-rel több, mint kéne, ami 20 perc.
  3. Az eltolódás folytonos, amit csak úgy magyarázhatunk, hogy a két 10Hz-es adatrögzítési frekvenciák közül valójában az egyik egy kicsit több. Vagy a másik kevesebb. (Természetesen elsőre a helytelent állapítottam meg, miután összecsúsztattam az adatsorokat, az észlelésekkel még mindig nem stimmelt. Ugyanis a jót toltam a rosszhoz.)
  4. Még az elelkedés mértéke sem teljesen konstans, de jobb híján (vagy inkább kedv híján) egyenest illesztettem az eltolódásra. Azt kaptam, hogy a laptop órája kb. 5000 másodperc alatt egy másodpercet késik (egészen pontosan minden 4924-edik adat "fölösleges"). Vagyis az a 10Hz egy kicsit több. (Témavezetőnk szerint ez nem lehet, mert a műszer gyártói "az Elnök emberei".) Ezt kihasználva azért mégis össze tudtam tolni az adatsort.

A fő tanulság pedig a következő:

Mindig vigyünk magunkkal nagy pontosságú, hitelesített órát, és igyekezzünk folyamatosan ellenőrizni, hogy az adatrögzítők órái elcsúsznak-e hozzá képest. Ha ezt Szegeden megtettük volna, egyből tudtuk volna, hogy hol keressük a hibát. Ha van ilyen óránk, akkor az ilyen provlémákat nagyon egyszerű felfedezni. Ennek segítségével nem csak a meteorológiai adatsoroknak, hanem a helyi tömegközlekedési járművek érkezésének időpontjait is össze tudjuk korreláltatni a menetrendben kiírtakkal. Így a tudományos közönségnek tartott előadások mellett a központi pályaudvar forgalmi irodáján tartandó "vitakonferenciák" esetére is hasznos eszközzé válhat.

Az óra fontos...

A Prágai Nemzeti Technikai Múzeum egyik ingaórája. (Balogh Zsolt - http://vonattal-termeszetesen.blog.hu)
Restaurált toronyóra-szerkezet ( http://bimmbamm.ewk.hu/restauralas/ )

0 Tovább

Felfedezésre fel!

Ismét Felfedezők Napja a Millenárison!

Minden látogatónak tartalmas és szórakoztató napot tartogat 2016-ban is a Földgömb magazin csapata május 21-én a Felfedezők Napján, ahol terepi kutatókkal, expedíció szervezőkkel találkozhatunk majd. Sok régi és annál több új arc köszön vissza a standokról és előadásokról. Megismerhetünk új tudományágakat is, mint például a meteorológiát, a klímakutatás néhány speciális területét, de ott lesznek ismét a barlangászok, a paleontológusok, és a vulkanológusok is.

(Forrás: http://www.felfedezoknapja.info/)

Gyere el május 21-én, játssz a 7Próbán, ahol akár a fődíjak egyikét is megnyerheted!

Info: www.felfedezoknapja.info. A belépés továbbra is ingyenes.

Fb: https://www.facebook.com/FelfedezokNapja/

0 Tovább

Mi fán terem a szinoptikus meteorológus?

A szinoptikus meteorológus a szinoptikus állomás lelke, az időjárás-előrejelzések készítésén túl legfőbb feladata az állomás környezetében elhelyezkedő települések, szervezett rendezvények, esetenként speciális felhasználókörök meteorológiai támogatása. Mindezt a nap 24 óráján keresztül!

Nézzük, mi tartozik részletesen a feladatkörébe:

  • az időjárás folyamatos megfigyelése, a mért adatok és szignifikáns időjárási jelenségek kódszerű (ún. SYNOP-távirat) továbbítása a nemzeti meteorológiai szolgálatok megfelelő központjai részére. Az adatok megfelelő ellenőrzés után az időjárás-előrejelző modellekbe kerülnek, így az újabb előrejelzések a megfigyelések segítségével folyamatosan frissülnek, korrigálódnak.
  • a legegyenetlenebb térbeli eloszlással és legnagyobb bizonytalansággal rendelkező meteorológiai elem, a csapadék figyelemmel követése. Ez az időben legfrissebb radarképek segítségével történik.
  • egy-egy hosszabb, derült, napos időszakban sem lehet azonban nyugodt: ekkor jön el az emberi szervezetre is egészségtelenül ható légszennyezettség ideje, amikor is az egyes vegyületek légköri koncentrációját kell figyelnie. Amennyiben a friss mérési eredmények alapján a koncentráció értéke meghaladja az adott szennyezőanyaghoz tartozó kritikus értéket, a médián keresztül a felelős szervezetek és a lakosság mihamarabbi tájékoztatása szükséges.

    A berlini szinoptikus állomás. (Forrás: A szerző fényképe.)

     

    A mérési adatok és megfigyelések továbbítására használt kódszerű távirat. (Forrás: A szerző fényképe.)

 

0 Tovább

A jégeső titkai

Megállíthatatlanul közeledik az év azon időszaka, amikor a munkahelyen megkívánt inget és hosszúnadrágot legszívesebben fürdőruhára váltanánk, és a strandra költöznénk. Igen, a nyári időszakra gondolok, a 30 °C feletti hőmérsékletekkel. Emlékezhetünk még a tavalyi év hőhullám periódusaira. Ezeket kivétel nélkül lehűlés követte, villámokkal, esővel, széllel, melyekhez gyakran társult egy bizonyos jelenség, a jégeső. Vajon mi készteti a dihidrogén-monoxidot arra, hogy ilyen formában jelentkezzen a felszínen a legnagyobb melegek idején? Járjunk hát utána.

Időjárás felhő eső zápor zivatar heves jég jégeső víz cumulonimbus
Záporos csapadékkal megérkezett a nyári zivatar. Vajon jég is lesz benne?(Forrás: A szerző fényképe)

Mi történik a felhőben?

A felhő tulajdonképpen nem más, mint apró vízcseppek, illetve jégszemek halmaza. Ezek kialakulásához különböző folyamatok vezethetnek. A nyári záporok illetve zivatarok mind a feláramlás következtében alakulnak ki (konvektív csapadékformák). Ekkor a felszín közbenjárásával felmelegedő, a környezetüknél magasabb hőmérséklettel rendelkező légtestek függőleges irányú mozgással indulnak a légkörben felfelé, megkeresve azt a réteget, ahol a hőmérsékletük megegyezik a környezeti levegő hőmérsékletével (ezt nevezik kiegyenlítődési szintnek; EL – Equilibrium Level). Emelkedésük során elérnek egy olyan magassági szintet, ahol a bennük található vízgőz állapotváltozása bekövetkezik, és vízcseppek jelennek meg a légtömegben (kondenzációs szint; LCL Lifting Condensation Level). Itt indul meg a felhőképződés, aminek az EL szab határt.

Időjárás felhő eső zápor zivatar heves jég jégeső víz cumulonimbus
Zivatarfelhő, a troposzféra tetején szétterülő, „jégbázisú” felhőtetővel. A meteorológiában a felhő üllőjének (Cb incus) nevezik, jellegzetes alakja miatt (Forrás: szerző fényképe)

Miért pont jégeső?

Napközben a légkör felmelegedése egy lábosban forralt víz analógiájára alulról történik. Ha a felhőzet szempontjából fontos, alsó 1012 km vastagságú légréteget (troposzféra) vizsgáljuk, akkor azt tapasztalhatjuk, hogy a magassággal folyamatosan csökken annak hőmérséklete. Ha ebben elhelyezzük az előbb tárgyalt emelkedő légtestet, akkor beláthatjuk, hogy egy bizonyos magasság felett olyan szintet érhet el, ahol a benne található víz fagyása bekövetkezik.

Hevesebb időjárási esemény => nagyobb jégszemek. Miért?

Egy nyári zivatar hevességét a felhőtető magassága határozza meg. Minél hidegebb a magasabb szinteken húzódó környezeti levegő, annál magasabbra juthat az emelkedő légtest benne, a magasabb hőmérsékletéből fakadó kisebb sűrűsége által (hidrosztatika). Ennek következtében több részecske tud kifagyni benne, majd az emelkedés közben jellemző ütközések által összeolvadni (koaguláció). Egy jégszem egészen addig a pontig képes emelkedni, amíg a rá ható felhajtó erő felett nem győzedelmeskedik a jól ismert F=m*g nehézségi erő, amely a jégszem zuhanását eredményezi. Zuhanás közben ütközések révén tovább gyarapodhat a jégszem, ami földet érve extrém esetben a golflabdánál nagyobb méretet is elérheti.

1 Tovább

Legfrissebb bejegyzések

Utoljára kommentelt bejegyzések