We apologize for missing content. Content is available only in Slovak language.

Sieť staníc na meranie radiačných tokov v atmosfére, celkového ozónu a aerosólov

Monitoring radiačných tokov, celkového ozónu a aerosólov

Ciele monitorovacieho subsystému

Radiačné toky v atmosfére

Slnečné žiarenie je primárnym zdrojom energie pre atmosférické procesy, preto jeho poznanie tvorí základnú informáciu pre odhad stavu a vývoja mnohých ďalších meteorologických prvkov. V Aerologickom a radiačnom centre SHMÚ v Gánovciach pri Poprade sa nachádza Národné radiačné centrum, ktoré zodpovedá za merania radiačných tokov v atmosfére na staniciach s programom rozšíreným o túto činnosť a zodpovedá za zabezpečenie nadväznosti týchto meraní v rámci SHMÚ na svetové referencie.
Monitorovací subsystém slúži na meranie tokov žiarenia v atmosfére: získava informácie o krátkovlnných (charakteristiky slnečného žiarenia) a dlhovlnných radiačných tokov (tepelné vyžarovanie zemského povrchu a atmosféry) v atmosfére na území Slovenska. Krátkovlnné a dlhovlnné radiačné toky určujú radiačnú bilanciu povrchu v danej lokalite. Radiačná bilancia a jej zložky sú dôležitými vstupnými parametrami pre fyzikálno-chemické modely dejov v atmosfére. Informácie o priamom slnečnom žiarení sú dôležité pre systémy určené na využívanie energie zo Slnka. Hodinové údaje globálneho a difúzneho slnečného žiarenia sa štvrťročne zasielajú do Radiačného dátového centra WMO WRDC St. Petersburg. Merané charakteristiky sú publikované v ročenkách meraní radiačných tokov v atmosfére.
 
ARC SHMÚ Gánovce
ARC SHMÚ Gánovce.

Celkový atmosférický ozón a slnečné ultrafialové žiarenie

Poškodenie ozónovej vrstvy Zeme je jeden z najzávažnejších globálnych environmentálnych problémov súčasnosti. Cieľom monitorovacieho subsystému sú merania celkového atmosférického ozónu a spektier globálneho slnečného ultrafialového žiarenia pomocou Brewerových ozónových spektrofotometrov a kontinuálny monitoring slnečného ultrafialového indexu pomocou širokopásmových UV rádiometrov v zmysle zákona O ochrane ozónovej vrstvy Zeme a o zmene a doplnení niektorých zákonov č. 321/2012 Zb.  Merania sa používajú pre informovanie verejnosti v SR o aktuálnom  stave ozónovej vrstvy a úrovni slnečného UV indexu. Cieľom tohto spravodajstva je predchádzanie zdravotným problémom spojeným s nadmernou expozíciou slnečnému UV žiareniu. Informácie na internetovej stránke  sú denne aktualizované. Ročne sa aktualizuje Správa o stave celkového ozónu a slnečného UV žiarenia v SR.
Údaje sú zasielané aj do medzinárodných databáz a mapových centier, kde sa merania vyhodnocujú v rámci Európy alebo globálne. Stanica Poprad - Gánovce je súčasťou globálneho ozónového pozorovacieho systému WMO GO3OS. Merania Brewerovými ozónovými spektrofotometrami sa zasielajú do svetového ozónového a UV dátového centra WOUDC WMO, do európskej databázy EUBREWNET a európskej databázy údajov o UV žiarení EUVDB.
 

Celkové množstvo a optické vlastnosti aerosólov

Ďalším cieľom monitorovacieho subsystému je monitoring celkového množstva a optických vlastností aerosólov pomocou slnečného fotometra Cimel a  pomocou Brewerowých ozónových spekrofotometrov MK IV a MK III. Merania sa využívajú ako vstupné údaje pre radiačné modely, ako doplnkové údaje pri kalibráciách prístrojov na meranie radiačných tokov v atmosfére a pre analýzu typických vlastností a množstva aerosólov nad územím SR, zvlášť pri situáciách,  kedy sa nad naše územie vo vyšších vrstvách atmosféry dostáva diaľkovým prenosom pre našu oblasť netypický aerosól s pôvodom v púštnych oblastiach,  z lesných požiarov či veľkých sopečných erupcií. Údaje zo slnečného fotometra Cimel sú viackrát denne zasielané do medzinárodnej databázy NASA AERONET, kde sú ďalej spracované.
 

Monitorovacia sieť, merané veličiny a metódy

Radiačné toky v atmosfére

Monitorovacia sieť staníc s rozšíreným programom na meranie radiačných tokov v atmosfére pozostáva z 5 staníc. Globálne slnečné žiarenie  sa meria aj v sieti pozemných automatických staníc. Súradnice staníc s rozšíreným programom na meranie radiačných tokov v atmosfére a merané prvky  sú uvedené v tabuľke.
 
Prehľad meteorologických staníc s rozšíreným programom na meranie radiačných tokov v atmosfére
Stanica WMO indikatív/ súradnice Meraný radiačný prvok
Bratislava-Koliba 11813
48,10 S z. š., 17,06 V z. d.,           287 m n. m.
GLO, DIF, UVB
Hurbanovo 11858
47,52 S z. š., 18,11 V z. d.,           115 m n. m.
GLO, DIF,UVB
Banská Bystrica 11898
48,44 S z. š., 19,06 V z. d.,           420 m n. m.
GLO, DIF, FAR, UVB
ARC Gánovce 11952
49,02 S z. š., 20,19 V z. d.,           703 m n. m.
GLO, DIF, DIR, FAR, UVB, BIL, ALB
Trebišov-Milhostov 11978
48,39 S z. š., 21,43 V z. d.,           105 m n. m.
GLO, DIF, FAR,UVB

VYSVETLIVKY:
GLO – globálne slnečné žiarenie, DIF – difúzne (rozptýlené) slnečné žiarenie, FAR – fotosynteticky aktívne žiarenie, BIL – radiačná bilancia, DIR– priame slnečné žiarenie, ALB– albedo povrchu, UVB – slnečné ultrafialové žiarenie s erytémovým účinkom
 
ARC SHMÚ Gánovce
ARC SHMÚ Gánovce

Meranie priameho slnečného žiarenia pyrheliometrom (na pravej strane solárneho trackera), difúzneho slnečného žiarenia tieneným pyranometrom (stred) a globálneho slnečného žiarenia pyranometrom (naľavo). Prístroje sú inštalované na zariadení na sledovanie polohy slnka. Pyranometre sú vo ventilačných jednotkách. ARC SHMÚ Gánovce.

Na staniciach s rozšíreným programom na meranie radiačných tokov v atmosfére sa merajú tieto charakteristiky: globálne slnečné žiarenie, difúzne slnečné žiarenie, slnečné UV žiarenie s erytémovým účinkom, fotosynteticky aktívne slnečné žiarenie, priame slnečné žiarenie, radiačná bilancia a albedo povrchu (Tabuľka). Údaje sú vzorkované s krokom 5 s (novšie logovacie systémy) alebo 10 s (staršie logovacie systémy). Merania sa zasielajú do dátového centra SHMÚ textovými správami SXSQ40 a SXSQ48. Tu sú kontrolované, mesačne sú dopĺňané zo záložných zdrojov a ďalej spracované. V databáze SHMÚ sú dostupné minútové priemery, hodinové a denné sumy sledovaných prvkov. Údaje sú dostupné v UT čase a v pravom slnečnom čase (pre medzinárodné radiačné dátové centrum WRDC a ročenku radiačných meraní). V ARC Gánovce sa taktiež spravujú etalóny pre meranie radiačných tokov v atmosfére, zabezpečujú sa kalibrácie operačných prístrojov na meranie radiačných tokov v rámci SHMÚ a ARC zodpovedá za naviazanie meraní radiačných tokov v SHMÚ na medzinárodné referencie.
 
Meranie difúzneho slnečného žiarenia pomocou neventilovaného pyranometra tieneného prstencom. ARC SHMÚ Gánovce.
Meranie difúzneho slnečného žiarenia pomocou neventilovaného pyranometra tieneného prstencom. ARC SHMÚ Gánovce.
 

Celkový atmosférický ozón a slnečné ultrafialové žiarenie

Merania sa vykonávajú v Aerologickom a radiačnom centre (ARC) SHMÚ v Gánovciach pri Poprade. Pomocou Brewerovho ozónového spektrofotometra MKIV 097 sa od augusta 1993 meria celkové množstvo atmosférického ozónu, spektrá globálneho slnečného UV žiarenia v rozsahu vlnových dĺžok 290 – 325 nm, celkový obsah SO2 v atmosfére a Umkehr metódou vertikálne profily celkového ozónu. Od roku 2014 sa pomocou Brewerovho ozónového spektrofotometra MKIII 225 meria celkové množstvo atmosférického ozónu, spektrá globálneho slnečného UV žiarenia v rozsahu vlnových dĺžok 280 – 363 nm, celkový obsah SO2 v atmosfére a Umkehr metódou vertikálne profily celkového ozónu.
 
Širokopásmový UV rádiometer SL501A (vpravo) a UV radiometer UV S-E-T KZ (vľavo) na meranie slnečného UV indexu. ARC SHMÚ Gánovce,
Širokopásmový UV rádiometer SL501A (vpravo) a UV radiometer UV S-E-T KZ (vľavo) na meranie slnečného UV indexu. ARC SHMÚ Gánovce
Brewerov ozónový spektrofotometer MKIII 225 (vpredu) a MK IV 097 (vzadu). ARC SHMÚ Gánovce.
Brewerov ozónový spektrofotometer MKIII 225 (vpredu) a MK IV 097 (vzadu). ARC SHMÚ Gánovce.

Celkové množstvo a optické vlastnosti aerosólov

Merania sa vykonávajú v Aerologickom a radiačnom centre (ARC) SHMÚ v Gánovciach pri Poprade. Pomocou slnečného fotometra Cimel sa určuje optická hrúbka aerosólov pre žiarenie s vlnovými dĺžkami 340, 380, 440, 500, 675, 870, 1020, 1640 nm. Pre vybrané vlnové dĺžky sa tiež určujú aj ďalšie optické a mikrofyzikáne vlastnosti aerosólov. Pomocou Brewerovho ozonového spektrofotometra MK IV sa určuje optická hrúbka aerosólov pre žiarenie v UV oblasti spektra s vlnovými dĺžkami 306, 310, 314, 317 a 320 nm.
 
Slnečný fotometer Cimel, ARC SHMÚ Gánovce.
Slnečný fotometer Cimel, ARC SHMÚ Gánovce.


Prístupové práva užívateľov k informáciám

Údaje sa poskytujú v zmysle Zákona č. 211/2000 Zb. o prístupe k informáciám o životnom prostredí. Údaje sa poskytnú na základe požiadavky adresovanej na SHMÚ, Úsek Meteorologická služba.
 

Verejne prístupné informácie

V zmysle zákona č. 321/2012 Zb. sú informácie o stave ozónovej vrstvy a o slnečnom UV indexe denne poskytované obyvateľstvu prostredníctvom tlačových agentúr, predpovede počasia a na internetových stránkach SHMÚ. Na internetovej stránke SHMÚ je ročne aktualizovaná Správa o stave celkového ozónu a slnečného UV žiarenia a aktualizujú sa aj vysvetľujúce informácie týkajúce sa tejto problematiky.
 
Údaje o radiačných tokoch v atmosfére sú publikované v ročenkách radiačných meraní  https://www.shmu.sk/sk?page=2779#! a v dátovom centre WMO WRDC St. Petersburg.
Merania celkového ozónu a spektier globálneho slnečného UV žiarenia sú dostupné aj v medzinárodných dátových centrách ako napr.  WOUDC, EUBREWNET či EUVDB. Informácie o optických vlastnostiach aerosólov sú dostupné v rámci databázy NASA AERONET.
 

Kontaktná adresa

Mgr. Anna Pribullová, PhD.
Slovenský hydrometeorologický ústav
Aerologické a radiačné centrum Gánovce
058 01 Poprad-Gánovce
tel: +421 52 7731097
E-mail: anna.pribullova@shmu.sk